城市軌道交通信號與通信系統(tǒng)任務一--軌道電路概述課件

1、模塊4 列車檢測設備任務一 軌道電路概述學習目標了解軌道電路的基本原理、作用、分類、應用及軌道電路的劃分和命名掌握工頻交流連續(xù)式軌道電路的各部件及作用、工作原理一、軌道電路的基本原理（1）組成 軌道電路是以軌道線路的兩根鋼軌作為導體，兩端加以機械絕緣節(jié)（或電器絕緣節(jié)），接上送電和受電設備構成的電路。最簡單的軌道電路如下圖所示。軌道電路由鋼軌、軌道絕緣、軌端接續(xù)線、引接線、送電設備及受電設備等主要元件組成。E軌道電源限流器（RX）引接線受電端軌道繼電器GJ鋼軌絕緣送電端鋼軌線路軌端接續(xù)線（2）各部件作用限流器RX：保護電源不致因過載而損壞、調整-保證列車 占用軌道電路，GJ落下軌端接續(xù)線：減小鋼

2、軌接頭的接觸電阻。鋼軌絕緣：分隔相鄰軌道電路。受電端滑線變阻器：調整。一送一受的受電端滑線變阻器可以沒有，而一送雙受和一送三受的滑線變阻器必須有。E軌道電源限流器（RX）引接線受電端軌道繼電器GJ鋼軌絕緣送電端鋼軌線路軌端接續(xù)線（3）基本原理軌道電路區(qū)段鋼軌完整且無車占用，GJ吸起，表示軌道電路空閑。軌道電路被列車輪對分路時，GJ落下，表示軌道電路被占用。E軌道電源限流器（RX）引接線受電端軌道繼電器GJ鋼軌絕緣送電端鋼軌線路軌端接續(xù)線二、軌道電路的作用軌道電路的第一個作用，是監(jiān)督列車的占用。軌道電路的第二個作用，是傳遞行車信息。三、軌道電路的分類（1）按工作電源分：直流和交流。直流：現(xiàn)已很少

3、采用。交流：工頻50Hz道電路。（2）按工作方式分：開路式：發(fā)送、接收設備安裝在軌道電路的同一端。極少采用。 由于GJ經常落下，不能監(jiān)督軌道電路的完整，遇有斷軌或引接線、接續(xù)線折斷等故障，不能立即發(fā)現(xiàn)。閉路式：幾乎所有軌道電路都采用。（3）傳送電流性質分類：工頻連續(xù)式軌道電路、音頻軌道電路（包括模擬式和數字編碼式）工頻連續(xù)式：只能監(jiān)督軌道電路的占用與否，不能傳送信息。模擬式：用低頻調制載頻，除監(jiān)督軌道電路的占用與空閑外，也可以傳輸較多信息。數字編碼式：采用的不是單一低頻調制頻率，而是根據數字編碼，采用一個若干比特的一群調制頻率，可傳輸更多信息。（4）按分割方式分：有絕緣和無絕緣。有絕緣：鋼軌絕

4、緣在車輛運行的沖擊力、剪切力作用下很容易破損，使軌道電路的故障率較高。絕緣節(jié)的安裝，給無縫線路帶來一定的麻煩，有時需鋸軌，降低線路的軌道強度，增加線路維護的復雜性。電氣化線路的牽引回流不希望有絕緣節(jié)，為使牽引回流能繞過絕緣節(jié)，必須安裝扼流變壓器。無絕緣：通常采用電氣隔離式，又稱諧振式，采用不同的信號頻率，諧振回路對不同頻率呈現(xiàn)不同阻抗，來實現(xiàn)相鄰軌道電路的電氣隔離。（5）按有無道岔分類無岔區(qū)段軌道電路 無岔區(qū)段軌道電路內鋼軌線路無分支，構成較簡單，一般用于停車線、檢車線以及盡頭調車信號機前方接近區(qū)段、兩差置調車信號機之間。道岔區(qū)段軌道電路 在道岔區(qū)段，鋼軌線路有分支，道岔區(qū)段的軌道電路就稱為分

5、支軌道電路或分歧軌道電路。在道岔區(qū)段，道岔處鋼軌和桿件要增加絕緣，還要增加道岔連接線和跳線。當分支超過一定長度時，還必須設多個受電端。四、基本要求（1）滿足“故障安全”原則。出現(xiàn)故障，分路應有可靠的分路檢查。（2）在最不利條件下，受電端的接收設備在調整狀態(tài)時應可靠工作，分路狀態(tài)時應可靠不工作。（3）軌道電路應能長期可靠工作而不過載，并應考慮防雷。（4）ATP地面設備宜采用報文式無絕緣軌道電路或適用于其他準移動閉塞、移動閉塞ATC系統(tǒng)的地面設備。（5）ATC控制區(qū)域宜采用無絕緣軌道電路，道岔區(qū)段、車輛段及停車場線路可采用有絕緣軌道電路。區(qū)間軌道電路為雙軌條牽引回流方式；道岔區(qū)段、車輛段及停車場軌

6、道電路可采用單軌條牽引回流方式。（6）相鄰軌道電路應加強干擾防護。（7）軌道電路利用兼作牽引回流的走行軌時，裝設的橫向均流線應不影響軌道電路的正常工作。五、軌道電路的應用軌道電路主要用于區(qū)間和站內。 區(qū)間的軌道電路通常是與自動閉塞制式相一致的軌道電路，按照自動閉塞通過信號機的設置劃分閉塞分區(qū)，每個閉塞分區(qū)就有其軌道電路。 在半自動閉塞區(qū)段，區(qū)間一般不設軌道電路，只有在進站信號機的外方設有接近區(qū)段的軌道電路，以通知列車的接近以及構成接近鎖閉。在提速半自動閉塞區(qū)段，進站信號機的外方設第一接近區(qū)段軌道電路和第一接近區(qū)段軌道電路。在半自動閉塞區(qū)段，為了監(jiān)督區(qū)間是否空閑，也裝設長軌道電路。位于區(qū)間的道口

7、，其接近區(qū)段必須裝設軌道電路。 站內軌道電路應用更為廣泛。對于電器集中聯(lián)鎖來說，列車進路和調車進路都必須安裝軌道電路。 對于機車信號來說，各種制式的軌道電路和站內電碼化以后的軌道電路，就是其地面發(fā)送設備，也就是信息來源。 對于列車運行超速防護來說，帶有編碼信息的軌道電路是車地之間傳輸信息的通道之一。六、站內軌道電路的劃分和命名1、站內軌道電路的劃分： 軌道電路之間采用鋼軌絕緣把兩個軌道電路隔離成互不干擾的獨立的電路單元。每個軌道電路單元稱為軌道電路區(qū)段。軌道電路要劃分為許多區(qū)段，以保證軌道電路可靠工作，排列平行進路的需要和便于車站作業(yè)。軌道電路劃分的原則是：信號機的內外方應劃分為不同的區(qū)段。凡

8、是能平行運行的進路，應用鋼軌絕緣將它們隔開，形成不同的軌道電路區(qū)段。在一個軌道電路區(qū)段內，單動道岔最多不超過3組，復式交分道岔不得超過2組。否則，道岔組數過多，軌道電路難以調整。有時為了提高咽喉使用效率，把軌道電路區(qū)段適當劃短，使道岔能及時解鎖，立即排列別的進路。2、軌道電路區(qū)段的命名：（1）道岔區(qū)段軌道電路是根據道岔編號來命名。軌道電路區(qū)段中只包含一組道岔的，用其所包含的道岔編號來命名，如1DG、3DG。包含兩組，道岔編號連綴來命名，如7-9DG、13-19DG。若包含三組道岔，則以兩端的道岔編號連綴來命名，如11-27DG，包含了11、23、27號三組道岔。 D75XD3SIII天津方面I

9、IIGIG5GD11D9D13S571591113232521173XDD1D15D51927S4D18編組場 1IIG4GX522X4SIXII北京方面東郊 XIIIXIYXDIAGIIAG1/19WGYXDGSII（2）無岔區(qū)段命名對于股道，以股道號命名，如G、G。進站信號機內方及雙線單方向運行的發(fā)車口的無岔區(qū)段，根據所銜接的股道編號加A（下行咽喉）及B（上行咽喉）來表示。 差置調車信號機之間的無岔區(qū)段，以兩端相鄰的道岔編號寫成分數形式來表示。如D5、D15間的1/19WG，D4、D6間的2/20 WG。牽出線、機待線、機車出入庫線、專用線等調車信號機外方的接近區(qū)段，用調車信號機編號后加G

10、來表示，如D18G。 七、工頻交流連續(xù)式軌道電路 工頻交流連續(xù)式軌道電路采用工頻50HZ交流電源，以JZXC-480型繼電器為軌道繼電器，故又稱JZXC-480型軌道電路。 1969年利用安全型繼電器設計的JZXC-480型交直流軌道電路(電源是交流電，鋼軌中傳輸的是交流電，而軌道繼電器是整流繼電器)，首先在南翔站使用，此后，JZXC-480型交直流軌道電路在非電氣化區(qū)段的車站上迅速大量推廣，是目前我國鐵路站內軌道電路運用最為廣泛的制式。 但是該軌道電路存在許多缺點，如道床電阻變化適應范圍小，極限傳輸長度短，分路靈敏度低，防雷性能差，形成雨天“紅光帶”和分路不良等影響行車的情況。所以，必須逐漸

11、用相敏軌道電路等制式所代替。主要內容一、軌道電路的組成二、工頻交流連續(xù)式軌道電路的工作原理三、工頻交流連續(xù)式軌道電路各部件及其 作用 一、軌道電路的組成a、送電端：BG1-50型變壓器、R-2.2/220型變阻器b、受電端：BZ4型中繼變壓器、GJc、鋼軌、鋼軌絕緣、鋼軌引接線、鋼軌接續(xù)線。BZ4Rx GJRDRDBG1-50圖1：調整狀態(tài) 二、工頻交流軌道電路工作原理 當軌道電路完整，且無車占用時，交流電源由送電端經鋼軌傳輸到受電端，軌道繼電器吸起，表示本軌道電路空閑，稱之為軌道電路的調整狀態(tài)。 此時軌道繼電器的交流端電壓應在10.5-16V之間，即高于軌道繼電器工作值9.2V的15%，有此

12、安全系數，以保證軌道繼電器可靠吸起。 BZ4Rx GJRDRDBG1-50 二、工頻交流軌道電路工作原理 當車占用軌道電路時，軌道電路被車輛輪對分路，使軌道繼電器端電壓低于其工作值，軌道繼電器落下，表示本軌道電路被占用，稱之為軌道電路的分路狀態(tài)。 分路時，軌道繼電器的交流殘壓值不得大于2.7V，即軌道繼電器釋放值4.6V的60%，以低于釋放值40%的安全系數保證軌道繼電器可靠釋放。 BZ4Rx GJRDRDBG1-50輪對電阻 BZ4Rx GJRDRDBG1-50圖3：分路狀態(tài)等效電路圖輪對電阻圖2：分路狀態(tài)圖4：分路狀態(tài)等效電路圖滑線變阻器的端電壓呈現(xiàn)最大值，幾乎接近于送電端變壓器二次側的電

13、壓值。I=U/R，因為U變大，R不變，所以流過滑線變阻器的電流值I也為最大，因此，滑線變阻器起著承載送電端電流的作用，又由于送電端變壓器二次側電壓等于滑線變阻器的端電壓與軌面電壓的之和，因此，還起著調整軌面電壓的作用。而軌面電壓趨近于0V，即受電端變壓器的一次側趨近于0V，即使經過受電端變壓器的20倍升壓，加在GJ兩端的電壓（殘壓）還是趨近于0V，使GJ落下，表示本軌道有車占用，稱之為軌道電路的分路狀態(tài)。三、工頻交流軌道電路各部件及其作用1、軌道變壓器：用于軌道電路供電，可通過改變變壓器次側的端子連接，獲得不同的輸出電壓，具有降壓、保證人身安全的作用。2、中繼變壓器：用于軌道電路受電端，BZ4與JZXC-480型軌道繼電器配合使用，具有使鋼軌阻抗與軌道變壓器相匹配、升壓的作用。圖5：BG1-50變壓器3、變阻器：當軌道電路被車輛輪對分路后，用于承載送電端電流，保護設備不損壞；微調軌面電壓