脈沖軌道電路脈沖源的研究與仿真

林軼然 王志維

（中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)集團(tuán)有限公司濟(jì)南設(shè)計(jì)院，濟(jì)南 250022）

該脈沖軌道電路的脈沖源模擬仿真是基于MATLAB之SIMULINK的電路仿真，形成只要峰頭不要峰尾的脈沖源，已達(dá)到減少功率的目的。

采用與真實(shí)脈沖源電路相同的電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)，搭建了脈沖源設(shè)備模塊。

脈沖源設(shè)備仿真電路圖，如圖1所示。

飽和穩(wěn)壓變壓器輸出50 Hz 500 V電壓，該電源又經(jīng)線性變壓器和整流器整流后輸出全波整流電源，再經(jīng)二極管Diode1、電阻R1和二極管Diode4、Diode3、電阻R3并聯(lián)后，對(duì)儲(chǔ)能電容器C3進(jìn)行充電。當(dāng)脈沖源有脈沖輸出時(shí)，可控硅被觸發(fā)導(dǎo)通，此時(shí)電容器C3將對(duì)負(fù)載進(jìn)行迅速放電，電容器的放電過(guò)程，便在電阻R6上形成一個(gè)高脈沖。

這里我們選波形的幅值為100 V，以達(dá)到擊穿不良鋼軌的目的，通過(guò)計(jì)算，瞬間脈沖的功率很高，能達(dá)到擊穿銹軌的目的，并保證了較低的平均功率。

脈沖源的連續(xù)波形如圖2所示。

輸出的波形只有峰頭，減少了功率的輸出，計(jì)算的瞬時(shí)功率近萬(wàn)瓦，平均功率小于60 W。

因?yàn)樵摲抡婷}沖波形周期為40 ms，與25 Hz周期相同，從而達(dá)到更好地兼容25 Hz軌道電路設(shè)備。更好地實(shí)現(xiàn)既有25 Hz軌道電路疊加電碼化改造脈沖軌道電路疊加電碼化。采用疊加發(fā)碼方式原理：當(dāng)列車(chē)占用軌道區(qū)段時(shí)，軌道電路被分路，軌道繼電器落下，于是電碼化軌道傳輸繼電器也落下。通過(guò)其后接點(diǎn)，電碼化移頻發(fā)送盒被并在軌道電路網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)設(shè)備和室外鋼軌網(wǎng)絡(luò)之間的接口處，對(duì)于移頻電碼化在電碼化軌道電路網(wǎng)絡(luò)中既有脈沖軌道電路信息在傳輸，又有650 Hz或750 Hz移頻信息在傳輸，軌道電路信息和電碼化信息形成疊加狀態(tài)。

采用疊加方式，也就是說(shuō)脈沖軌道電路的發(fā)送和接收支路和電碼化并聯(lián)在一起，這就勢(shì)必產(chǎn)生相互影響的問(wèn)題。那么在移頻發(fā)送支路和軌道電路的發(fā)送、接收支路之間進(jìn)行一定的電隔離，降低彼此之間的相互影響，既保證電碼化的實(shí)施，又不惡化軌道電路的分路和調(diào)整條件。移頻軌道電路是使用移頻頻率，它的接收器具有較好的移頻頻率的選擇性，但是由于高壓脈沖具有很大的脈沖幅值，頻譜十分豐富，從理論上來(lái)講，高壓脈沖信號(hào)對(duì)移頻制式也會(huì)有干擾，然而由于高壓脈沖的占空比很小，僅為1%～2%，因而實(shí)際上也不會(huì)影響移頻軌道電路的正常功能。

[1] 中國(guó)鐵路通信信號(hào)總公司研究設(shè)計(jì)院．鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)（信號(hào)），1993.

[2] 黃永安，李文成，高小科．Matlab 7.0/simulink 6.0應(yīng)用實(shí)例仿真與高效算法開(kāi)發(fā)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2008.