轨道电路的铺设

1、城市轨道交通信号与通信系统 - 轨道电路轨道电路内容提要 1.掌握轨道电路的工作原理 2.了解轨道电路的主要参数 3.熟悉轨道电路的分类及特点 4.熟悉常用轨道电路 5.掌握计轴器的工作原理及结构 6.熟悉轨道电路的常见故障轨道电路的组成原理与种类 轨道电路的作用轨道电路的作用1 1、监督列车的占用、监督列车的占用2 2、传递行车信息、传递行车信息 轨道电路是利用钢轨线路和钢轨绝缘构成轨道电路是利用钢轨线路和钢轨绝缘构成的电路，是铁路信号的重要基础设备，它的电路，是铁路信号的重要基础设备，它的性能直接影响行车安全和运输效率。的性能直接影响行车安全和运输效率。轨道电路的组成原理与种类 轨道电路的

2、基本原理轨道电路的基本原理 组成：钢轨、绝缘节、轨端接续线、发送端、接受组成：钢轨、绝缘节、轨端接续线、发送端、接受端端 轨道电路的组成原理与种类 轨道电路的分类轨道电路的分类 按动作电源分：按动作电源分： 直流轨道电路直流轨道电路 交流轨道电路交流轨道电路v 低频低频300HZ300HZ以下以下 v 音频音频3003000HZ3003000HZ v 高频高频10 40kHZ10 40kHZ。轨道电路的组成原理与种类 按工作方式分：按工作方式分： 开路式开路式 闭路式（广泛使用）闭路式（广泛使用） 按传送的电流特性分：按传送的电流特性分： 连续式连续式 脉冲式脉冲式 计数电码式计数电码式 频率

3、电码式频率电码式轨道电路的组成原理与种类 按分按分割方式分割方式分有绝缘轨道电路有绝缘轨道电路无绝缘轨道电路无绝缘轨道电路v电气隔离式电气隔离式v自然衰耗式自然衰耗式v强制衰耗式强制衰耗式 按所处位置分按所处位置分站内轨道电路站内轨道电路区间轨道电路区间轨道电路轨道电路的组成原理与种类l 按所处的位置分：站内轨道电路、区间轨道电按所处的位置分：站内轨道电路、区间轨道电路路l 按轨道电路内有无道岔分：无岔轨道电路、按轨道电路内有无道岔分：无岔轨道电路、 道岔轨道电路道岔轨道电路l 按适用的区段分：电化区段、非电化区段按适用的区段分：电化区段、非电化区段l 按通道分：双轨条、单轨条按通道分：双轨条

4、、单轨条轨道电路的组成原理与种类 轨道电路的应用轨道电路的应用主要用于区间和车站主要用于区间和车站v 区间的轨道电路通常是与自动闭塞制式相一致的轨道电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轨道电路。v 列车进路和调车进路都必须安装轨道电路，对于机车信号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。电路，就是其地面发送的设备，也就是信

5、息来源。车车-地之间传输信息的通道之一地之间传输信息的通道之一 v 对于列车超速防护来说，带有编码信息的轨道电路对于列车超速防护来说，带有编码信息的轨道电路轨道电路的工作状态与基本参数 轨道电路基本工作状态轨道电路基本工作状态调整状态调整状态空闲；分路状态空闲；分路状态占用；断轨状占用；断轨状态态故障。故障。三种主要的影响因素三种主要的影响因素：道碴电阻道碴电阻、 钢轨阻抗钢轨阻抗、 电源电压电源电压各种状态的最不利条件各种状态的最不利条件v调整状态：道碴电阻最小，钢轨阻抗最大、电调整状态：道碴电阻最小，钢轨阻抗最大、电源电压最低源电压最低v 分路状态：道碴电阻最大，钢轨阻抗最小、分路状态：道

6、碴电阻最大，钢轨阻抗最小、电源电压最电源电压最大大v 道碴电阻最大，钢轨阻抗最小、电源电压最道碴电阻最大，钢轨阻抗最小、电源电压最大，还有断轨地点。大，还有断轨地点。轨道电路的工作状态与基本参数n轨道电路分路的几个术语轨道电路分路的几个术语l列车分路电阻列车分路电阻-列车车轮的接触电阻值列车车轮的接触电阻值l 分路效应分路效应-列车分路，轨道继电器落下列车分路，轨道继电器落下l 分路灵敏度分路灵敏度-在任一点分路，恰好是轨在任一点分路，恰好是轨道继电器落下的电阻值道继电器落下的电阻值l 标准分路灵敏度标准分路灵敏度-0.06轨道电路的划分与绝缘布置n 站内轨道电路的划分和命名站内轨道电路的划分

7、和命名l划分原则划分原则 有信号机的地方必须设置绝缘节有信号机的地方必须设置绝缘节 满足行车、调车作业效率的提高满足行车、调车作业效率的提高 一个轨道电路区段的道岔不能超过一个轨道电路区段的道岔不能超过3组组轨道电路的划分与绝缘布置l命名命名道岔区段：根据道岔编号命名，如道岔区段：根据道岔编号命名，如1-5DG1-5DG无岔区段：对于股道，以股道号命名，如无岔区段：对于股道，以股道号命名，如1G1G；进站内方，根据所衔接得股道编号加进站内方，根据所衔接得股道编号加A A或或B B，如，如1AG1AG（下行咽喉）、（下行咽喉）、2BG2BG（上行咽喉）；差置调（上行咽喉）；差置调车信号机之间，如

8、车信号机之间，如1/3WG1/3WG轨道电路的划分与绝缘布置 道岔区段的轨道电路道岔区段的轨道电路l 道岔绝缘道岔绝缘l 道岔跳线道岔跳线l 道岔区段轨道电路的连接方式道岔区段轨道电路的连接方式 串联串联 并联并联 一送多受轨道电路一送多受轨道电路 轨道电路的划分与绝缘布置l 极性交叉极性交叉 概念：有钢轨绝缘的轨道电路，为了实现对钢轨概念：有钢轨绝缘的轨道电路，为了实现对钢轨绝缘破损的防护，要使绝缘节两侧的轨面电压具绝缘破损的防护，要使绝缘节两侧的轨面电压具有不同的极性或相反的相位。有不同的极性或相反的相位。极性交叉的作用：可以防止在相邻的轨道电路间极性交叉的作用：可以防止在相邻的轨道电路间

9、的绝缘节破损时引起轨道继电器的错误动作。的绝缘节破损时引起轨道继电器的错误动作。 极性交叉的配置：在一个闭合的回路中，绝缘节极性交叉的配置：在一个闭合的回路中，绝缘节的数量必须达到偶数才能实现极性交叉，若为奇的数量必须达到偶数才能实现极性交叉，若为奇数，采用移动绝缘节的方法实现数，采用移动绝缘节的方法实现轨道电路的划分与绝缘布置 钢轨绝缘节的设置 道岔区段警冲标的内方，不得小于道岔区段警冲标的内方，不得小于3.5 m,3.5 m,若实若实在不能满足此要求，则该绝缘节称为侵限绝缘在不能满足此要求，则该绝缘节称为侵限绝缘。 两绝缘节应设在同一坐标处，避免产生死区两绝缘节应设在同一坐标处，避免产生死

10、区段。错开距离小于段。错开距离小于2.5m2.5m。 两相邻死区段间隔，不得小于两相邻死区段间隔，不得小于18m18m。 信号机处的绝缘节应与信号机坐标相同信号机处的绝缘节应与信号机坐标相同 半自动闭塞区段的预告信号机处，安装在预告半自动闭塞区段的预告信号机处，安装在预告信号机前信号机前100m100m处。处。工频轨道电路工频轨道电路的组成和基本工作原理工频轨道电路的组成和基本工作原理组成：送电端、受电端、钢轨绝缘、钢轨引接线、组成：送电端、受电端、钢轨绝缘、钢轨引接线、轨端接续线、钢轨等轨端接续线、钢轨等v送电端：送电端：BG150BG150型轨道变压器、型轨道变压器、R2.2/220R2.

11、2/220型型变阻器变阻器v受电端：受电端：BZ4BZ4型中继变压器、型中继变压器、JZXC-480JZXC-480型轨道继型轨道继电器电器工频轨道电路工作原理：工作原理： 电源电源 钢轨中传输钢轨中传输 继电器接受的均是交流，但继电器接受的均是交流，但动作是直流动作是直流 轨道电路完整无车占用轨道电路完整无车占用-GI-GI，交流电压在，交流电压在10.5-16v 10.5-16v 左右，车占用时左右，车占用时-GJ-GJ，GJGJ的交流残压的交流残压此时应低于此时应低于2.7v2.7v。工频轨道电路 工频轨道电路各部件及其作用轨道变压器 ：供电中继变压器：阻抗匹配变阻器：调节电流钢轨绝缘：

12、电气绝缘轨道电路连接线：连接轨道电路送受端变压器箱或电缆盒与钢轨扼流变压器：轨道电路设备通过扼流变压器接向轨道，并传递信号信息工频轨道电路 50HZ相敏轨道电路由轨道电源变压器、送电端限流电阻、送电由轨道电源变压器、送电端限流电阻、送电端扼流变压器、受电端轨道变压器、受电端端扼流变压器、受电端轨道变压器、受电端扼流变压器、二元二位轨道继电器组成扼流变压器、二元二位轨道继电器组成 特点：提高了绝缘破损的防护性能；延长了特点：提高了绝缘破损的防护性能；延长了极限长度；提高了系统的抗干扰能力极限长度；提高了系统的抗干扰能力。微电子相敏轨道电路微电子相敏轨道电路数字无绝缘轨道电路 数字无绝缘轨道电路问

13、题的提出问题的提出v50Hz50Hz工频轨道电路必须用绝缘节来分割，且只工频轨道电路必须用绝缘节来分割，且只能提供能提供“有车有车”或或“无车无车”两种信息。两种信息。v牵引电流对轨道电路的干扰导致工频轨道电路牵引电流对轨道电路的干扰导致工频轨道电路不能安全、可靠的工作。不能安全、可靠的工作。v分割轨道电路的绝缘节在安装时不得不锯断钢分割轨道电路的绝缘节在安装时不得不锯断钢轨，因而限制了列车速度的提高，而绝缘节易轨，因而限制了列车速度的提高，而绝缘节易于破损也成为信号技术的多发故障之一于破损也成为信号技术的多发故障之一数字无绝缘轨道电路原理 v并联谐振电路并联谐振电路vS S棒作用棒作用u确保

14、相邻轨道区段的音频信号互不干扰确保相邻轨道区段的音频信号互不干扰u使两条钢轨可共同平衡地作为牵引电流使两条钢轨可共同平衡地作为牵引电流的回线的回线数字无绝缘轨道电路 分析 无车：轨道电路接收器无车：轨道电路接收器R R上有高电平，促使转换开关上有高电平，促使转换开关S S吸起，吸起，向轨道电路发送检测信号或检测码，此时轨道电路的功能向轨道电路发送检测信号或检测码，此时轨道电路的功能是检测轨道电路空闲，检测结果送往联锁装置是检测轨道电路空闲，检测结果送往联锁装置; ; 有车：接收器有车：接收器R R上因轨道电路被列车轮对短路而呈低电平，上因轨道电路被列车轮对短路而呈低电平，导致转换开关导致转换开

15、关S S落下，转而发送落下，转而发送ATPATP信息电码。此时轨道电信息电码。此时轨道电路一方面向联锁装置给出轨道电路己被占用的通报，一方路一方面向联锁装置给出轨道电路己被占用的通报，一方面又承担起传送面又承担起传送ATPATP信息电码的通道作用。信息电码的通道作用。数字无绝缘轨道电路AF-904AF-904系统系统 AF-904系统功能和硬件结构v AF-904系统是联锁逻辑处理单元和车载设备之间的通信接口,执行正线区段的轨道占用检测和数字车载信号的传输两大功能。v AF-904系统设备按地点可分为轨旁设备和信号室内设备两部分数字无绝缘轨道电路AF-904的工作原理和特性vAF-904轨道电

16、路采用了9.516.5kHz频率范围内的8种音频信号(频差1 kHz)，频偏为200Hz。v分路灵敏度(在轨道电路的发射端，接收端和中间点电阻为0.25)；轨到轨列车检测信号峰-峰值(最小250mV)；道碴电阻(最小2/km)；环境温度范围为-40+70。数字无绝缘轨道电路AF-904轨道电路的信号处理过程vAF-904轨道电路基于微处理器，它和联锁之间采用安全的串口通信，在确保软件故障倒向安全的前提下，智能化程度较高。和处理器相连的信号的流程可以分为信息采集和输出模块、信息分析和处理模块、信息通信模块、人机接口模块等4大功能模块。v信号的采集和输出模块：主要是位于室外的无源器件，完成发送码和

17、接收码的阻抗匹配功能。vCPU处理器：负责完成信息的生成、编码、调制、解调以及通信功能。v人机接口模块：提供一个接口，为人工操作以及监督提供可视界面。v通信模块：完成子系统内部以及和其它子系统的通信。计轴器 问题的提出问题的提出 轨道状况的变化轨道状况的变化道岔区段、交叉区段或轨道区段的检测道岔区段、交叉区段或轨道区段的检测 按照技术和经济原则，计轴设备是目前检测按照技术和经济原则，计轴设备是目前检测区间所使用的最有效的系统。区间所使用的最有效的系统。计轴器l计轴器的工作原理列车从所检测区间的一端出发，驶入区间，经过计轴点时，列车从所检测区间的一端出发，驶入区间，经过计轴点时，计轴评估器对传感器产生的轴信号进行处理、判别及计数，计轴评估器对传感器产生的轴信号进行处理、判别及计数，此时轨继电器落下。此时轨继电器落下。发车端不断将发车端不断将“计轴数计轴数”及及“驶入状态驶入状态”等信息编码传给等信息编码传给接端。接端。当列车驶出区间，经过接车端计轴点时，接车端计数，接当列车驶出区间，经过接车端计轴点时，接车端计数，接车端将车端将“计数计数”及及“驶出状态驶出状态”传给发车端。传给发车端。当两端对当两端对“计轴数计轴数”及及“驶入、驶出状驶入、驶出状”校核无误后方可校核无误后方可使两端轨道继电器吸