第三章 轨道电路

第三章轨道电路一、概述1、定义轨道电路是以铁路两根钢轨作为导体，并设法使电流在轨道的一定范围内流动所构成的回路。2、作用（1）监督列车占用。反映线路的空闲状况，为开放信号，建立进路或构成闭塞提供依据；（2）传递行车信息。如移频自动闭塞利用轨道电路传递不同的频率信息来反映列车的位置，决定通过信号机的显示或决定列车运行的目标速度，从而控制列车运行；（3）检查线路的完整性。一、概述3、组成（1）送电端：电源设备、限流设备；（2）轨道线路：钢轨绝缘、接续线、钢轨；（3）受电端：引接线、轨道继电器、电缆盒。一、概述3、组成用于轨道电路供电。一、概述3、组成中继变压器用于轨道电路的受电端，BZ4与JZXC-480型轨道继电器配合使用，可以使钢轨阻抗和轨道变压器的阻抗相匹配。一、概述3、组成变阻器一、概述3、组成一、概述3、组成一、概述4、基本原理当轨道电路内钢轨完整，且无列车占用时，轨道继电器吸起，表示轨道电路空闲。列车占用时，列车轮对组成分路，轮对电阻远小于轨道继电器线圈电阻，流经轨道继电器的电流大大减少，轨道继电器落下，表示轨道占用。一、概述5、轨道电路工作状态（1）调整状态：（轨道空闲）保证轨道继电器可靠吸起；一、概述5、轨道电路工作状态（2）分路状态：列车占用，轨道继电器可靠落下；一、概述5、轨道电路工作状态（3）断轨状态：轨道电路故障（钢轨断轨，绝缘破损，GJ可靠落下，轨道继电器立即失磁）。一、概述6、分类（1）按工作方式：开路式、闭路式轨道电路。闭路式：平时构成闭合回路。轨道电路没有车，继电器吸起。有车占用，因车辆分路，继电器落下。当发生断轨、断线等故障时，继电器落下，能保证安全，广泛采用。一、概述6、分类（1）按工作方式：开路式、闭路式轨道电路。开路式：发送、接收端在同端。轨道电路无车，不构成回路，继电器落下。有车占用，车辆轮对构成回路,继电器吸起。因继电器经常落下，不能监督轨道电路完整性。断轨后有车也不能显示，极少采用。一、概述6、分类（2）按动作电源：直流式轨道电路（已淘汰），交流轨道电路。交流分为三段：300Hz以下；音频300－3000Hz；高频10－40KHz。一般交流轨道电路专指50Hz轨道电路，如有25Hz要注明电源频率；国产移频轨道电路495－905Hz；道口轨道电路14－40KHz，属高频。一、概述6、分类（3）按传送电流特性：连续式、移频式以及数字编码式。连续式：轨道电路传送连续的交流电或直流电。唯一功能是监督轨道的占用与否，不能传递更多信息。移频式：钢轨传送移频电流，在发送端用低频作为行车信息去调制载频，使移频频率随低频作周期性变化。在接收端将低频解调，去动作继电器。电路可传送多种信息。数字编码式：采用调频方式，但不是单一低频调制频率，而是若干个，根据编码去调制载频，可传递更多信息。一、概述6、分类（4）按分割方式：有绝缘和无绝缘。有绝缘：用钢轨绝缘节将轨道电路与相邻的轨道电路互相隔离，大部分轨道电路是有绝缘的。一般轨道电路即指有绝缘电路。绝缘节宜破损，且无缝线路绝缘节不好安装。电气化牵引回流，有绝缘节需安装扼流变压器，故有绝缘电路不理想。一、概述6、分类扼流变压器一、概述6、分类在电气化牵引区段，为了保证牵引电流顺利流过绝缘节，在轨道电路的发送端、接受端设置扼流变压器，轨道电路设备通过扼流变压器接向轨道，并传递信号信息。扼流变压器对牵引电流的阻抗很小，而对信号电流的阻抗很大，沿着两钢轨流过的牵引电流在轨道绝缘处，因上、下线圈中产生的磁通相等但方向相反，总磁通等于零，其对次线圈的信号设备没有任何影响。但若流过两钢轨的牵引电流不平衡，则将产生影响，故必须增设防护设备。扼流变压器一、概述6、分类（4）按分割方式：有绝缘和无绝缘。无绝缘：电路分界处不设钢轨绝缘，采用电气隔离。采用谐振槽路，采用不同信号频率，回路对不同频率呈现不同阻抗，来实现轨道电路电气隔离。一、概述6、分类（4）按分割方式：有绝缘和无绝缘。无绝缘：电路分界处不设钢轨绝缘，自然衰耗式。利用轨道电路的自然衰耗和不同的信号特征（频率、相位等），实现轨道电路的相互隔离，在接受端直接接收或通过电流传感器接收。钢轨中的电流可沿正反两个方向自由传输，靠轨道的自然衰耗来衰减信号。道口信号机的信号控制器就采用此绝缘。一、概述6、分类（5）按使用处所：区间和站内轨道电路。区间轨道电路用于自动闭塞，监督各分区是否空闲，传输有关行车信息。轨道电路传输距离长，电路构成复杂。站内轨道电路，用于站内各区段，只有监督本区段是否空闲功能，不传输行车信息。为使机车在站内连续显示，站内轨道电路实行电码化(列车占用本区段或占用前一区段时用叠加的方式转为能发码的轨道电路）。（6）按有无道岔：站内电路分为无岔区段和道岔区段轨道电路。一、概述6、分类（8）按通道：双轨条和单轨条轨道电路。多数轨道电路均利用同一线路的两根钢轨作为传输通道。一般的轨道电路均为双轨条轨道电路。单轨条轨道电路是利用线路的一条钢轨作为传输通道．另一通道由电缆构成。（7）按适用区段：非电气化区段和电气化区段轨道电路。一般的轨道电路指非电气化区段轨道电路。电气化区段轨道电路，既要抗电化干扰，又要保证牵引回流的畅通无阻。因钢轨中已流有50Hz的牵引电流，轨道电路就不能采用50Hz，而必须采用50Hz以外的频率。一、概述7、轨道电路应用主要用于区间和车站。区间的轨道电路通常是与自动闭塞制式相一致的轨道电路，按照自动闭塞通过信号机分区，每个闭塞分区就有其轨道电路。站内轨道电路应用更为广泛。对于电气集中联锁来说，列车进路和调车进路都必须安装轨道电路。对于机车信号来说，各种制式的区间轨道电路和站内电码化以后的轨道电路，就是其地面发送的设备，也就是信息来源。对于列车超速防护来说，带有编码信息的轨道电路是其车---地之间传输信息的通道之一。二、站内轨道电路1、站内轨道电路构成及特征在非电气化区段上，目前采用的是工频交流连续式轨道电路，又称JZXC-480交流轨道电路。采用干线供电方式，即由集中楼内引出一对或两对供电干线(使用电缆芯线)向各轨道电路区段的轨道送电变压器供电。轨道继电器GJ采用交流整流式JZXC—480型继电器，放在集中楼内继电器组合架上，通过地下埋设的电缆和受电端的轨道升压变压器的次级相连。二、站内轨道电路1、站内轨道电路构成及特征送电端设备由送电端扼流变压器BE25、送电端电源变压器BG25、限流电阻R0和熔断器RD1、RD2构成；受电端设备由受电端扼流变压器BE25、受电端中继变压器BG25、熔断器RD3、FZ防雷硒堆、HF防护盒和二元二位轨道继电器GJ构成。二、站内轨道电路2、轨道区段的划分方法（1）信号机内外方应划为不同区段。（2）牵出线、机待线、尽头线、专用线等处调车信号机外方应设不小于25m长度的轨道电路，作为接近区段。（3）双线区段，若在出站口最外方对向道岔处设调车信号机，在信号机与站界间设一段轨道电路，不小于50m，以便调车信号机折返作业不占区间线路。（4）为保证轨道电路可靠工作，每个道岔区段一般不应超过三组单开或两组交分。否则轨道电路不易调整。二、站内轨道电路2、轨道区段的划分方法二、站内轨道电路2、轨道区段的划分方法（5）凡能构成平行进路地点，应设钢轨绝缘把它们分开。二、站内轨道电路3、钢轨绝缘节位置确定（1）信号机处的绝缘节，原则上应当和信号机并列在同一坐标处。（2）道岔处的绝缘节，在岔尖一端的应安装在基本轨接缝处，在岔后的原则上安装在警冲标内方不少于3.5m，不大于4m的地方。二、站内轨道电路3、钢轨绝缘节位置确定（3）为了满足平行作业的需要，两组背向道岔之间即使距离很近，也必须用绝缘节隔开。若绝缘节与警冲标之间的距离小于3.5m，则称为超限绝缘，在平面图上应加一个小圆圈以示区别。超(侵)限绝缘可分为单边与双边超限。二、站内轨道电路3、钢轨绝缘节位置确定二、站内轨道电路3、钢轨绝缘节位置确定渡线上的绝缘节一般都是超限绝缘，但可不作为超限绝缘处理。渡线上的道岔也有不是双动的除外。二、站内轨道电路3、钢轨绝缘节位置确定（4）安全线，避难线上的绝缘节应设在尽头处，以利于监督该线路的情况。（5）在半自动闭塞区间，预告信号机处的绝缘节，应安装在预告信号机外方100m的地方。（6）两根钢轨的绝缘应尽量设在同一坐标处，当不能设在同一坐标处时，其错开距离(称为“死区段”)最大不能超过2.5m。二、站内轨道电路4、轨道区段命名（1）道岔区段：根据道岔编号来命名。如：1DG、7-9DG、11-27DG。（2）无岔区段：有几种不同情况，对于股道，以股道号命名，如1G等；进站内方，根据所衔接得股道编号加A或B，如1AG（下行咽喉）、2BG（上行咽喉）；差置调车信号机之间，如1/19WG、二、站内轨道电路4、轨道区段命名二、站内轨道电路5、道岔轨道电路在道岔轨道电路中除了在两端需要装设钢轨绝缘外(称为分界绝缘)，为了防止辙叉部分将轨道电路短路，还需要装设道岔绝缘，并且要把道岔外部两根钢轨用跳线连接起来，使道岔区段形成两个并联的电路，共用—套电源。只设一个轨道继电器，在分支内任何地点有车都能使DGJ失磁落下。DGJ除检查区段内是否有车外，还应检查跳线的完整性，否则跳线折断后将不能反映并联分支股道上是否有车占用。二、站内轨道电路5、道岔轨道电路二、站内轨道电路5、道岔轨道电路二、站内轨道电路5、道岔轨道电路二、站内轨道电路5、道岔轨道电路二、站内轨道电路6、站内电码化时道岔绝缘设置电气集中车站上的道岔绝缘，因正线上要满足电码化的要求故需设于弯股外，其他应尽量设于直股。这是因为列车在直线轨道上运行时，钢轨绝缘受挤面较均匀，不易损耗。四、计轴设备1.计轴设备原理及组成（1）基本工作原理四、计轴设备1.计轴设备原理及组成四、计轴设备1.计轴设备原理及组成（2）计轴设备组成轨道传感器震荡分频选项放大脉冲形成脉冲形成鉴相鉴相整形整形选频放大选频放大发送电路接收线圈传感器接收电路四、计轴设备1.计轴设备原理及组成（1）基本工作原理轨道传感器四、计轴设备1.计轴设备原理及组成（1）基本工作原理轨道传感器