طراحی باند امپدانس برای مدارهای راه فرکانس صوتی در خطوط ریلی

باند امپدانس تجهیزی با مقاومت کم و رآکتانس نسبتاً بالا متشکل از یک سیم پیچ  با هسته آهنی به موازات خازن پولی پروپیلن است، که به منظور فراهم آوردن یک مسیر پیوسته برای بازگشت جریان ترکشن در حوالی نقاط ایزوله خط و امکان فعالیت مفاصل در سیستم سیگنالینگ و نیز کمک به انتقال جریان ترکشن به پست های الکتریکی به کار می رود. در واقع وظیفه اصلی باند امپدانس این است که عبور جریان سیگنالینگ را محدود نماید، اما امکان عبور جریان ترکشن را فراهم سازد؛ از این رو یکی از اجزاء مهم در سیستم های سیگنالینگ و ترکشن خطوط ریلی برقی محسوب می شود. در این تحقیق با هدف بهبود کارکرد مدارهای راه سیستم سیگنالینگ که یکی از ابزارهای ضروری در کنترل اتوماتیک قطار در خطوط ریلی مدرن هستند، به تحلیل و ارزیابی ساختمان و عملکرد باندهای امپدانس –مدل b3-4000a بکارگرفته شده برروی مدارهای راه فرکانس صوتی بدون مفصل در خط دوم متروی تهران پرداخته می شود. به این ترتیب که ابتدا مدل کاملی از یک بخش از خط مترو –به عنوان یک نمونه واقعی با در نظرگرفتن پارامترهای هندسی و الکتریکی، شامل مدل پست های ترکشن (پست های rs)، ریل های حرکت و ریل سوم، قطار و نیز باندهای امپدانس نصب‌شده بر روی مدارهای راه فرکانس صوتی ti21-mبا در نظر گرفتن شرایط نصب ارائه می گردد؛ سپس مدل معرفی شده در نرم افزار pspice شبیه سازی شده و اثرات ناشی از تغییر متغیرهای الکتریکی و فیزیکی مختلف، بر باندهای امپدانس و متعاقباً سیستم‌های مدارراه بررسی می شود. در انتها نیز نتایج شبیه سازی به همراه مقایسه و نتایج تحلیلی ارائه می گردد.

Design of Impedance Bond for Audio Frequency Track Circuits in Railways

Impedance Bond is an equipment with low resistance and partly high reactance which includes a ferrite cored winding in parallel with a poly propylene capacitor unit. It provides a continuous path for returning traction current around track isolated areas and makes the application of mechanical insulation joints possible in signaling system; it also utilizes the transfer of traction current to electrical substations. In fact, impedance bond is used in order to limit the signaling system current while let the traction return current flow through its winding. Therefore it is one of the important components in electrified railway signaling systems and traction systems. To improve the performance of signaling system track circuits, as essential tools in automatic train control systems in modern railways and metro lines, this study analyzes the structure and function of impedance bonds which are installed on audio frequency jointless track circuits on Tehran metro line II. First, given the existing topologic and electric guidelines, a complete design for a part of Tehran metro line – as real example is presented; this includes traction substations (rectifier substations) model, running rails and third rail models, the train model and installed impedance bonds design on TI21M audio frequency track circuits based on their installation conditions and requirements. Then the mentioned design is simulated in Pspice framework in order to evaluate the effects of electrical and physical parameter changes on the impedance bonds and consequently on track circuit systems. Finally, simulation results are compared and presented with analytical results.