第二章信号基础设备-轨道电路
城轨信号基础设备—轨道电路
❖机械绝缘节
在车站的进出站口交界处设机械绝缘节，由“机械绝缘节空心线圈” （称SVA’）与调谐单元并接而成，其节特性与电气绝缘节相同。在车 站进出站口交界处的原绝缘节上再并联BA、SVA’目的是使该轨道电路 与电气绝缘节轨道电路有相同的传输参数和传输长度。根据29m调谐区 四种载频的综合阻抗值，设计SVA’并将该SVA’与BA并联，能获得较好 的预期效果。
本轨道电路 主轨道
调谐区 短小轨 道
邻轨道电路
JS
XG、XGH
CPU2 CPU1
CPU2 CPU1
F XGJ XGJH S
JS
G、GH GJ
XG、XGH
G、GH GJ
主轨道和小轨道检查原理图
接收器用于接收主轨道电路信号，并在检查所属调谐区短小轨道电路状态（XG、 XGH）条件下，动作本轨道电路的轨道继电器（GJ）。另外，接收器还同时接收 邻段所属调谐区小轨道电路信号，向相邻区段提供小轨道电路状态 （XG、XGH） 条件。
2
2000-1 2001.4
上行 2000-2 2600-1 1998.7 2601.4
2600-2 2598.7
2023/11/15
2. ZPW-2000A低频说明
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
信息名称
L3
L
L2
LU
U2
LU2
U
UU
UUS
机车信号显示 绿
绿
绿 绿黄 黄2
城市轨道交通信号基础 第二章项目2信号机
第二章 信号系统基础设备
灯光配列：采用高柱双机构（两个显示机构），带引导信号机构。
自上而下灯位为黄、绿、红、黄、白。
信号名称
色灯信号机(透镜 式)
显示
信号显示的意义 停车，不准越过信号机
进正线准备停车
进站 信号机
进到发线准备停车 按规定速度由正线通过
进站内准备停车表示接车进路信号机在开放状态
引导信号，以不超过20km/h的速度进站或通过接 车进路，并随时准备停车
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第二章 信号系统基础设备
二、地面信号机
正线上防护信号机用 “X”、“F”等命名，以 数字序号作为下标，下行 咽喉编为单号，上行咽喉 编为双号，从站外向站内 顺序编号。
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第二章 信号系统基础设备
二、地面信号机
2、正线信号机及表示器 (2)阻挡信号机 在线路尽头处设置阻挡信号机，表示
列车停车位置。阻挡信号机采用单显示机构，只有一个红 灯。当阻挡信号机显示红灯时，列车应在距信号机至少 10m的安全距离前停下。
(3)信号显示与列车运行根据城市轨道交通列车运行及折返作业的 相关录像，能够指出有关作业过程中相关信号显示意义及信号显示与 有关道岔位置的关系。
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第二章 信号系统基础设备
任务二 认识车辆段信号设备
1．目标
1)掌握城市轨道交通车辆段(车厂)内有关信号机设置及作用。 2)掌握城市轨道交通车辆段(车厂)内有关信号机显示方式及显示 意义。
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第二章 信号系统基础设备
一、城市轨道交通信号概述
(4)色灯信号机 和臂板信号机 臂 板信号机已经淘汰。 色灯信号机是用灯 光的颜色、数目以 及亮灯状态表示信 号含义。目前广泛 使用透镜式，发展 方向是组合式、 LED 式。
信号基础设备—轨道电路工作原理(铁路信号与通信设备)
有绝缘轨道电路利用钢轨绝缘将相邻的轨道电路相互隔离。
无绝缘轨道电路采用谐振方式实现相邻轨道电路间的隔离。UM71轨道电路，ZPW 一2000A轨道电路是国内应用比较广泛的无绝缘轨道电路。
站内轨道电路用于车站内，主要用于监督轨道区段是否空闲，一般不能发送控制信 息。站内轨道电路分为无岔区段轨道电路和道岔区段轨道电路。
区间轨道电路主要用于自动闭塞区段，不仅监督区间是否空闲，而且能够传输包 含有前行列车位置、信号显示、线路状态、限制速度等内容的信息。
模块1 铁路信号基础设备认知及轨道电路监督列车、调车车列在站内以及列车在区间的占用。例如：当轨道电路处 于分路状态或断轨状态时，控制台上相应轨道区段显示“红光带”。 利用轨道继电器的接点作为建立进路、开放信号、构成闭塞等的控制条件，并实觋信号开放 后随着列车、调车车列的运行而自动关闭，从而把信号显示、线路状态、列车及调车车列的 运
模块1 铁路信号基础设备认知及运用
任务2 轨道电路
按动作电源分类
按工作方式
按有无绝缘
按应用地点
直流轨道电路 交流轨道电路
闭路式轨道电路 开路式轨道电路
有绝缘轨道电路 无绝缘轨道电路
站内轨道电路 区间轨道电路
直流轨道电路一般采用蓄电池浮充供电方式，目前已很少使用。
目前使用的交流轨道电路种类很多，除站内常用的交流连续式轨道电路(简称480 轨道电路)、25 H、z轨道电路外，还包括应用于区间的uM71轨道电路、vZPW-2000A。 轨道电路等。
闭路式轨道电路平时构成回路，，轨道继电器保持吸起，利用轨道继电器的落下及 时反映轨道区段有车占用或者发生断轨、断线故障。
开路式轨道电路平时处于开路状态，有车占用时通过车辆轮对沟通回路，使继电 器吸起。开路式轨道电路不能进行断轨检查，而且断轨后有车占用轨道继电器也不 能可靠吸起，不符合故障一安全原则，因此极少采用。
铁道信号基础轨道电路
轨道电路概述
教 轨道电路的基本工作状态和 学 基本参数 内 轨道区段的极性交叉 容 工频交流连续式轨道电路
25HZ相敏轨道电路
第一节 轨道电路概述 一、轨道电路的组成 钢轨、绝缘节、轨端接续线、发送端、接受端（轨道继电器）等
钢轨——传送电信息
绝缘节——划分各轨道区段
轨端接续线——保持电信息延续
定。 最小道碴电阻可能低到0.2Ω·km。
第二节轨道电路的基本工作状态和基本参数
➢ 轨道电路的一次参数 （2）钢轨阻抗
当轨道电路中通以直流信号时，钢轨阻抗就是 纯电阻，称之为钢轨电阻。当轨道电路通以交流 信号时，除了有效电阻外，还有感抗存在，总的 阻抗比直流时要大很多。
第二节轨道电路的基本工作状态和基本参数
shrl
IZchrl
第二节轨道电路的基本工作状态和基本参数
二、轨道电路的基本工作状态 ❖ 调整状态 ❖ 分路状态 ❖ 断轨状态 轨道电路在各种工作状态下，要受到许多外界因素 的影响，其中受道碴电阻、钢轨阻抗和电源电压的 影响最大。
第二节轨道电路的基本工作状态和基本参数
二、轨道电路的基本工作状态 1.调整状态：轨道电路空闲、接受设备正常工作时 的状态。 最不利因素：道碴电阻最小、钢轨阻抗模值最大、 电源电压最低这三个不利因素。
有绝缘轨道电路 无绝缘轨道电路
➢ 按轨道电路内有无道岔分类
无岔区段轨道电路 道岔区段的轨道电路
第一节 轨道电路概述
➢ 按使用处所分类
区间轨道电路：监督各闭塞分区是否空闲，传 输有关行车信息。 站内轨道电路：只监督本区段是否空闲，不能 发送其他信息。
第一节 轨道电路概述
五、站内轨道电路的划分和命名
（2）无岔区段命名 对于股道，以股道号命名，如ⅠG、ⅡG。 进站信号机内方的无岔区段及双线单方向运行的发车口的无 岔区段，根据所衔接的股道编号加A（下行咽喉）及B（上 行咽喉）来表示。上行发车口处的无岔区段衔接股道为ⅡG， 该无岔区段即称为ⅡAG。 差置调车信号机之间的无岔区段，以两端相邻的道岔编号写 成分数形式来表示。
轨道电路的基本原理概述
4.绝缘接头应使用高强度螺栓。高强度 绝缘接头螺栓的扭矩不小于700N-mo 在拧紧两轨端螺栓时,螺丝扳手不要搭 在另一节轨端螺栓上,否则当两轨端螺 栓都弯曲且与钢轨孔壁接触时,就会在 绝缘接头处将轨道电路短路,顶回信号 。
5.在绝缘接头处改道时,道 钉应反钉,且钉头不得与 夹板接触。增设或更换绝 缘轨距杆时,应事先与信 号工区联系,检查其绝缘 程度是否符合要求。在轨 枕盒内有过轨信号导线时 ,不得安装轨距杆或防爬 器。绝缘接头处轨端或钢 轨作用边的飞边应及时打 磨.
2.按轨道电路内有无道岔分：无岔轨道电路、 道岔轨道电路 站内轨道电路分为无岔区段轨道电路和道岔区段轨道电路。
无岔区段轨道电路内钢轨线路无分 支，构成较简单，一般用于股道、 尽头调车信号机前方接近区段、进 站信号机内方、两差置调车信号机 之间。
在道岔区段，钢轨线路有分支，道岔区段的轨 道电路就称为分支轨道电路或分歧轨道电路。 在道岔区段，道岔处钢轨和杆件要增加绝缘， 还要增加道岔连接线和跳线。
(2)与道岔维修有关的轨道电路主要元件
轨端接续线:分为塞钉式接续线和焊接式接 续线(图 13)。
（3）道岔轨道跳线:道岔分支轨道电路用跳线如图14 所 示,它把直股与曲股钢轨并联起来,达到沟通电路和正确 配置极性。
（4）钢轨绝缘:相邻的两个轨道电路以某一钢轨接头为界 ,在这个接头上安装电气绝缘,叫钢轨绝缘接头。钢轨绝 缘的形式通常为槽形绝缘(图15)。
直股切割绝缘
弯股切割绝缘
（2）、道岔跳线
为保证信号电流的畅通，道岔区段除轨端接续线外，还需装设道岔跳 线。
练习：见下图⑴进行道岔绝缘直股切割和加道岔跳线 ⑵进行道岔绝缘弯股切割和加道岔跳线
（线的跳线、绝缘配置
（5）复式交分道岔的跳线、绝缘配置
项目二-信号基础设备——轨道电路
钢轨枕木间的漏泄路径
钢轨、枕木和道砟间的漏泄路径
钢轨、枕木和道砟间的漏泄路径
钢轨、枕木和道砟间的漏泄路径
轨道A
轨道B
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[拓展与提高] 一、轨道电路的极性交叉
有钢轨绝缘的轨道电路，当钢轨绝缘双破损时，可能引起轨道继电器的错 误动作，如图2-9a所示，由于没有按照极性交叉的要求设置，则在1G有车 占用而绝缘双破损的情况下，因两个轨道电源同时供电，且电流方向相同， 则1 GJ可能保持吸起而危及行车安全。
轨道继电器线圈电阻小得多，所以轨道电路被轮对分路，这时流
经继电器线圈的电流很小，不足以使衔铁保持吸起，继电器失磁
落下，表示该区段有车占用。此状态称为轨道电路的分路状态。
3)当轨道区段内发生断轨或断线等故障时，流经继电器线圈的
电流中断，使继电器失磁落下。此状态称为轨道电路的断轨状态。
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1．设备组成
(1)轨旁设备 轨旁设备由轨道耦合单元、棒线和耦合环线 三部分组成，在轨道之间或者沿轨旁安装，采用互耦方式，如 图2．4所示。
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图2-4 轨道耦合单元
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图中轨道耦合单 元，将轨道信号连接到 控制机箱的接收和发送 电路，并调谐轨道电路 的载频频率。每个耦合 电路由变压器和可调电 容组成槽路。
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当轨道继电器RGJ的轨道线
圈和局部线圈电源满足规定的
相位和频率要求时，轨道电路
处于调整状态，RGJ吸起，表
示轨道区段空闲。列车占用使
轨道区段处于分路状态时，
RGJ落下。当轨道电源和局部
城市轨道交通信号基础课件——第二章之轨道电路
与列车的位置、速度比较
制动控制
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第二章 信号系统基础设备
三、轨道电路的分类
1、按动作电源分为：
已淘汰 直流轨道电路 工频连续式轨道电路 交流轨道电路 音频轨道电路 模拟式音频轨道电路 只用于监督轨道占用， 不能传输列车控制信息
数字编码式轨道电路
（低频300HZ以下，音频300—3000HZ，高频10—40KHZ）
理，使谐振回路对不同频率呈现
不同阻抗，实现对相邻轨道电路 的电气隔离。这种电气隔离方式
又称为谐振式。无绝缘轨道电路
满足了城市轨道交通电化牵引和 采用无缝线路的要求，在正线线
图17 电气绝缘节
路上得到广泛应用。
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第二章 信号系统基础设备
三、轨道电路的分类
5、按设置地点分为：
用于正线，监督各闭 塞分区空闲，传输有关行 车信息 区间轨道电路
车辆段轨道电路的划分
轨道电路之间采用钢轨绝 缘，把两个轨道电路划分 为互不干扰的独立电路单 元，称为轨道电路区段
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第二章 信号系统基础设备
划分原则：
（ 1）有信号机的地方必须设置绝缘节，信号机的内外方为 不同的轨道电路区段。 （ 2）凡是能平行运行的进路，其间应设钢轨绝缘。例如， 渡线道岔上的钢轨绝缘。
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第二章 信号系统基础设备
闭路式轨道电路：
送、受电端放两端，平时闭合回路无车 ，有车 ，故障
图15 闭路式轨道电路
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第二章 信号系统基础设备
三、轨道电路的分类
3、按电流特性分为：
连续式 传送断续电流 脉冲式 传送连续交流，只能监督轨 道占用与否，不传送信息
传送断续电流脉冲
交流计数电码式 调频方式，不是单 一低频调制频率 数字编码式
轨道电路
信号-ATS 李鑫春
信号设备
• 车辆段信号设备包括室内与室外I • 室内：组合架、分线盘、电源屏、联锁机、 监测机、电务维修机、执表机、控制台等 • 室外：三大件信号机、转辙机、轨道电路 （计轴-计轴点设备即磁头，运算组合单元、 电缆）
一、概念： 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 的性能直接影响行车安全和运输效率。
计轴设备
沈阳地铁一 号线使用西 门子 AZS(M)350 计轴系统
计轴设备作用 –及时反应轨道占用信息的3个状态： • 空闲 • 被占用 • 受干扰
在轨道区段的两端,选择在同一侧的一根钢轨上 安装两个计轴传感器探测通过的车轮。当车轮 通过时,改变了传感器的发送器和接收器之间的 交变磁场,从而改变了接收线圈上的感应电压或 相位值,计轴设备根据其交变磁场的变化频率和 其变化的时间顺序,判断通过的列车轴数,识别 列车运行的方向。计轴主机处理从计轴轨旁盒 传来的计轴传感器变化信息,比较进入区段的轴 数和离开区段的轴数,给出空闲/占用的指示。
二、轨道电路的组成 轨道电路是以两根钢轨作为导体，两端加 以机械绝缘（电气绝缘）接上送电和受电设 备构成的电路。最简单的轨道电路如下图
1、组成
钢轨、绝缘节、轨端接续线、发送端、接受端（轨道继 电器）等：
2、 作用： 钢轨——传送电信息 绝缘节——划分各轨道区段 轨端接续线——为减小钢轨接头的接触电阻， 保持电信息延续 轨道继电器——反映轨道的状况 抽头变阻器——调整轨面电压平衡 引接线——为了防止供电接触网过高残压影响轨 道电路设备 限流电阻Rx——保护电源不致因过负荷而损坏， 同时保证列车占用轨道时，轨道继电器可靠落下。
二、轨道电路的三种基本工作状态
第2章信号系统基础设备
第2章信号系统基础设备计轴信号系统，在国外运用很普遍，我国铁路的计轴闭塞系统研究也有运用的成果，计轴器的国产化也已成熟。
而城市轨道交通信号系统中采用计轴器，是近年米出现的新景象；当列车运行自动控制(A TC)系统故障的情况下，计轴器作为轨道电路的替代品，由其构成联锁、闭塞系统，以确保列车运行安全。
有些城市轨道交通在运营初期，列车运行自动控制(A TC)系统的A TP子系统还不能运用，所以，基于计轴器的信号系统可以作为后备的信号系统，投入运营。
对于CBTC系统而言，车载信号作为主体信号；但是对于非通俯列车或CB'IC 发生故障时，没有车载信号，列车只能由司机操纵，根据地面信号的显示运行，而没置于道岔区域的地而信号联锁控制，还是依赖于计轴器，来检测轨道区段的空闲。
2 5 1计轴设备的组成讣轴没嵛在铁路和城市轨道交通中都有广泛的应用。
计轴设备的生产商有国内也有围外的。
在城市轨道交通中主要用国外厂商生产的计轴设备。
由于生产厂商的不同，在计轴设备的设计上也存在差异。
计轴设备如图2．55所示，它要完成检查区段状态的功能，包含室内设备和室外设备，室外设备有传感器(磁头)和电子连接箱；窀内设备有运算器、UPS电源、继电器以及由计算机构成的计轴器主机系统。
室内设备和室外没备由专用计轴电缆相连。
图2 55计轴设备系统构成示意㈦城市轨道交通正线区问内一般不设置计轴器，但是为了提高行车效率，可以在区间设嚣信号机，以缩短行车问隔，这种情况下，在没置信号机的位拨，必须设置计轴器；另外，在正线无岔站，一般将计轴器没置于站台的出口处；而有岔站的道岔区域，每一条进路的两端，都必须设置计轴器，如图2．55所示。
2 5 2计轴系统工作原理1．计轴系统的基本工作原理如图2·56示，在检测轨道区段的人口处和出口处，分别设置计轴器(传感器)，每个点的传感器配有两套磁头，每套分别设置发送磁头和接收磁头；当列车驶入该轨道区段，列车车轮抵达计轴器(传感器)A的作用区域，传感器A将车轴脉冲，经电子连接箱传送给室内计算机主机系统，由主机系统计算车轴数量，并根据两套磁头的作用时机，判别列车运行方向；同样，当列车车轮抵达计轴器(传感器)B的作用区域，计轴器B将车轴脉冲，经电子连接箱传送给室内计算机主机系统，由主机系统确定对轴数是累加计数还是递减计数。
铁路信号系统—铁路信号基础设备
道岔与转辙机
故障--安全原则
道岔是线路的连接与交叉处， 通过其尖轨和心轨的位置变换 开通直向线路或侧向线路。
道岔尖轨或心轨的转换，由转 辙机的牵引实现。常见的转辙 机有：电动转辙机、电动液压 转辙机、电空转辙机等。
故障--安全原则
固定辙叉的道岔
可动心轨的道岔
故障--安全原则
各种道岔类型对应的尖轨长度及允许通过速度表
任务三 轨道电路
目录
一轨 道 电 路 的 应 用 二 工频轨道电路的组成和基本工作原理 三故 障 — — 安 全 原 则
轨道电路
轨道电路是信号基础设备之一，它是利用铁路的两条钢轨作为导 线，两端以钢轨绝缘分界，与轨道继电器等设备组成的电气回路。 轨道电路用途：反映线路和道岔区段是否有车占用、传递列车占 用信息、向列车传递信息、检查钢轨是否完整等。
转辙机的作用
故障--安全原则
转换道岔的位置，根据需要转换至定位（通常指直股）或反位 （通常指弯股）。
道岔转换到所需的位置并密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔。
正确反映道岔的实际位置，道岔尖轨密贴于基本轨后，给出对应 的位置表示信息。
道岔被挤或因故处于“四开”位置时，及时给出音响报警和文字， 视屏显示信息。
轨道电路——占用 区间闭塞——不能向区间发车 信号机故障——降级或转移显示 轨道绝缘节破损——不应使轨道继电器吸起
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故障--安全原则
实现故障－安全原则的具体措施主要有
防止人的错误操纵而出现的各种联锁及闭塞技术等； 故障后使功能降级使用技术，如自动闭塞中绿灯烧坏改亮黄灯的技术； 应急顶替技术，如电源故障时利用蓄电池供电的技术； 检测、报警和预防性养护的技术； 冗余技术，如多重设备；
2.进站信号机 进路
第02章 城市轨道交通基础信号设备
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 27
2.4 计轴器
计轴器是用于完成计算车辆进出区 段的轮轴数，监督列车占用轨道区段的 一种技术设备。它不受轨道线路、道床 状况的影响。对采用CBTC（基于无线通 信的列车运行控制系统）的城市轨道线 路，当无线传输设备发生故障时，可用 计轴器设备检查列车位置，构成“降级” 信号。
第2章 城市轨道交通基础信号设备
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 1
城市轨道交通基础信号设备包括信 号机、转辙机、轨道电路、计轴器、应 答器等，它们是城市轨道交通信号系统 的重要基础设备，它们的运用质量和可 靠性，是信号系统正常运行和充分发挥 效能的保证。城市轨道交通信号基础设 备沿袭铁路信号基础设备，但是有的基 础设备，例如信号机的设置和显示、轨 道电路的制式等，又不同于铁路。
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 28
2.4.1 计轴器的基本组成 计轴器由室内设备和室外设备两部分组成。
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 22
1．音频轨道电路的基本构成及原理 谐振式电气隔离音频轨道电路，是在轨道电 路分界处，采用电容和钢轨构成的电感组成谐 振回路，相邻轨道电路采用不同频率的信号电 流，使谐振回路对不同频率信号呈现不同阻抗， 实现轨道电路的无绝缘电气隔离。
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 23
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 13
2.3 轨道电路
轨道电路是由钢轨线路和钢轨绝缘 构成的电路。轨道电路的作用是监督列 车的占用状态，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；传递行车信息（ATP信息），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。轨道电 路是信号的重要基础设备之一，它的性 能直接影响行车安全和运输效率。
铁路工电相关设备基础知识
极性绝缘可以装设在直股（称为直股切割）， 也可以装设在弯股（称为弯股切割）。正线 电码化区段的极性绝缘必须弯股切割；非自 动闭塞区段的中间站，极性绝缘可安装在弯 股，既便于维修，也可延长绝缘的使用寿命。 极性绝缘中的任何一组破损，均能使轨道电 源短路。因此，电务部门应加强对极性绝缘 的检查和维修；工务部门在极性绝缘处作业 时应加强作业安全防护。
我国采用的闭塞方法有自动闭塞和半自动闭塞。 自动闭塞设备的基本技术要求： 1 ．闭塞分区被占 用或轨道电路失效时，防护该闭塞分区的通过信号 机应自动关闭。 2 ．当进站及通过信号机红灯灭灯 时，其前一架信号机应自动显示红灯。带红灯保护 区的四显示区段，保护区的通过信号机红灯灭灯时， 其前一架信号机可自动显示黄灯。 3 ．双向运行的 自动闭塞区段，在同一线路上，当一个方向的通过 信号机开放后，相反方向的信号机均须在灭灯状态。 与其衔接的车站向同一线路发车的出站信号机开放 后，对方站不得向该线路开放出站信号机。
2 ．出站信号机它的作用是防护发车进路和 指示列车能否向区间发车。它设置在车站的 正线和到发线上的警冲标内方（对向道岔为 尖轨尖端外方）适当地点。其连续显示距离： 高柱不得少于 800m ，矮柱不得少于 200m 。 如图 1 一 15 所示。
3 ．通过信号机 它是为了防护自动闭塞区段的闭塞分区或非 自动闭塞区段的所间区间而设置的信号机。 其连续显示距离不得少于 1000m 。如图 l 一 16 所示。
4 ．双向运行的自动闭塞区段，当区间被占用 或轨道电路失效时，经两站工作人员确认后， 可通过规定的手续改变运行方向。 5 ．双向运行的自动闭塞区段，当发生设备 故障或受外电干扰时，不得出现敌对发车状 态。 6 ．闭塞设备中，当任一元件、部件发生故 障或钢轨绝缘破损均不得出现信号升级显示。 7 ．在自动闭塞区段，站内控制台上应设有下 列区间表示：( l ）双向运行区间列车运行方 向及区间占用。 ( 2 ）邻近车站两端的正线上， 至少相邻两个闭塞分区的占用情况。 ( 3 ）必 要的故障报警。
铁路信号基础设备维护-轨道电路认知
轨道电路的分类
2 按工作方式分类
（1）开路式轨道电路（不能实现故障-安全，极 少采用） （2）闭路式轨道电路（能保证故障导向安全）
轨道电路的分类
3 按分割方式分类
（1）有绝缘轨道电路（机械绝缘节）
车站范围内的轨道电路基本都是有绝缘轨道电路
（2）无绝缘轨道电路（电气绝缘节）
UM－71、UM－2000、ZPW－2000轨道电路
轨道电路的极性交叉 2 站内轨道电路极性交叉的配置
轨道电路的极性交叉
3 极性交叉实际运用效果的分析
轨道电路在实际工作条件下，即使按“极性交叉” 的原则配置，也未必能做到绝缘破损时轨道继电器都 会可靠落下。
轨道电路的极性交叉
4 极性交叉的检查方法
将两根短路线跨接在两组绝缘上，此时轨道继电 器衔铁落下，即实现极性交叉；反之，则极性没有做 到交叉。
轨道电路的划分与绝缘布置 2 钢轨绝缘的设置
轨道电路的划分与绝缘布置
2 钢轨绝缘的设置
设于信号机处的绝缘节原则上
与信号机并齐，当不能设于同一坐
标处时，应符合下面要求。
①进站、接车进路信号机、调
车信号机(设于到发线处的除外)和
1m
自动闭塞区间并置的通过信号机处，
绝缘可设在信号机前方或后方1m
的范围内。
2 站内轨道电路极性交叉的配置
• 根据站场平面图划分轨道区段后，假定道岔绝缘位置。 • 划分网孔回路（闭合的回路）。 • 判定：设在锐角的道岔绝缘和交叉渡线的中间绝缘不计算
在内；计算闭合网孔内绝缘节的数目，如果为偶数，即实 现了极性交叉；如果为奇数就未实现极性交叉，应移设道 岔绝缘使道岔绝缘与分割绝缘之和为偶数。
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轨道电路——精选推荐
轨道电路地段作业维修技术手册第一章轨道电路基本知识轨道电路同电动转辙机一样，是铁路信号的基础设备。
轨道电路用于判断轨道线路是否有列车、车辆，是信号联锁的重要技术条件之一。
一、轨道电路的组成轨道电路是以一段轨道的两条钢轨为导体的电气回路，这一段轨道称为一个区段，即轨道电路区段（也简称轨道区段）。
轨道电路主要由送电端，钢轨和受电端三部分组成，见图1-1。
1.送电端由电源变压器、限流器、引接线及变压器箱或电缆盒等组成。
限流器是为了保护电源设备而设，一般采用电阻器或电抗器。
2.钢轨由轨条、轨端接续线和钢轨绝缘等组成。
轨端接续线安装在两根轨条的接头处，减小和稳定钢轨电阻（或阻抗）；钢轨绝缘为分隔或划分轨道电路之用。
3.受电端是由升压变压器、轨道继电器、引接线及变压器箱或电缆盒等组成。
升压变压器和轨道继电器之间通过电缆线路连接。
二、轨道电路的基本工作原理轨道电路基本工作原理见图1-2.当轨道区段未被列车或车辆占用时，即空闲时，交流220V轨道电源由电源变压器降压，经限流器和引接线，送到送电端的钢轨上。
由于钢轨上无车，电流沿着钢轨线路流向受电端。
受电端钢轨的电流经引接线送至升压变压器，升压变压器的输出电压经电缆线路加到设在信号楼机械室的轨道继电器（GJ）线圈上，使轨道继电器励磁吸起，利用其前接点闭合条件，表示（反映）轨道区段空闲。
见图（a）。
当轨道区段有列车或车辆时，即占用时，见图（b），由于列车的车轮轮对横跨在钢轨上，轮对的电阻比轨道继电器（GJ）线圈的电阻小得多，送电端送出的轨道电流绝大部分被轮对分路，致使轨道继电器因得不到足够的电流而失磁落下。
利用其后接点闭合的条件，接通轨道区段红灯表示电路（红光带），表示这个轨道区段已被车占用。
轨道电路的制式很多，有开路式和闭路式之分、直流型和交流型（包括脉冲型）之分等等。
但工作原理基本上是一致的。
目前我国使用最普遍的轨道电路制式是JZXC-480型交流轨道电路。
三、轨道电路的基本工作状态轨道电路的基本工作状态是调整状态和分路状态。
城市轨道交通概论第二章城市轨道交通信号基础
（2）道岔处于反位（道岔
开通弯股）：鱼形标板横着线 路方向显示，白天沿着线路方
向可见该标板，夜间显示一个
黄色灯光。
（2）警冲标 用来指示机车车辆的停留位置，防止车辆侧面冲撞
（3）进路表示器 表示股道上进路开通的方向
(4)发车线路表示器 设置在车站站台上的列车发车始端，向司机表示能否关车门 及发车的时机
4、 LED信号机 LED信号机在不改变现有信号机点灯电路的前提下，利用LED 技术实现铁路信号显示。 LED信号机机构： 由铝合金机构、发光盘、 点灯装置、报警单元组成。
LED信号机主要优点： （1）可靠性高 发光盘由上百只LED和数十条支路组成，个别LED或支 路故障不会影响信号正常显示。 （2）寿命长 现免维修。 （3）节省能源 信号灯泡功率为25W，发光盘功率不足信号灯泡的1/2， 铁路信号机数量庞大，点亮时间长，LED节能效果显著。 （4）聚焦稳定 发光盘焦距在设计和生产中已经确定，并能够始终保持 良好的聚焦状态，不需现场调整。 LED寿命可达10万小时，是信号灯泡的100倍，有利于实
车站控制室
车载ATC
4、向列车传送控制信号
目前我国已建成的地铁、轻轨，基本上都采用轨道电路向列车传递 控制信息的方式。除采用钢轨或设置环线来连续地传递信息外，也 可以通过设置于运行线路上的点式传感器向车上传递点式信息（上 海莘闵线）。
上海地铁采用的ATC制式共有五种制式
1号线：采用美国GRS的ATC系统（模拟）；
6、信号显示意义
一般，除预告信号机外，所有正线信号机的主体信号均为绿、红
两显示，绿灯表示正常行车，红灯表示停车。进站信号机带引导月白 灯。预告信号机为黄、绿、红三显示。
7、城市轨道交通信号显示距离
城市轨道交通信号(信号机及相敏轨道电路)
信号机设置原则
5.停车场的出入库线设置出、入库地面信号机，指挥 列车的出入库； 6.停车场内，根据调车作业的需要，设置各种用途的 调车信号机； 7.在ATC系统没有同步开通的特定情况下，有些城市轨 道交通根据列车运行间隔，设置出站信号机，甚至 于还有设置区间通过信号机。这些信号机当 ATC系统 开通以后，就失去作用，只作为后备系统使用。
信号的性质分类 4．防护信号机：对道岔及进路进行防护而设置的信 号机。对通过道岔的列车显示信号。 5．复示信号机：它是复示前方信号机的允许显示状 态。 6．阻挡信号机：一般设于尽头线，指示列车的停车 位置。 7．引导信号机：当主体信号机因故障而不能开放信 号时，通过人工办理而显示一个红色＋白色闪光灯 光，准许列车以不超过20km/h的速度越过该信号 机进站，
车辆段信号设置方法
车辆段（停车场）信号机设置：在车辆段（停车场）入口处设进段 （进场）信号机，在车辆段（停车场）出口处设出段（出场）信 号机。在同时能存放两列及以上列车的停车线中间进段方向设列 车阻断信号机（可兼作调车信号机），其内其他地点根据需要设 调车信号机。信号的性质分类 1、入库信号机：设在车场的入口处，用于指示列车能否由正线进 入车库。 2．出库信号机：设在列车由车场向正线车站发车地点的前方，指 示列车能否向正线发车。 3．调车信号机：设在联锁车站内有调车作业的地方，指示调车机 车车辆能否越过该信号机进行调车。
城市轨道交通信号基础
信号机及相敏轨道电路
信号系统概论
信号的作用：
（1）确保列车运行的安全，防止追尾和冲突； （2）提高运行效率（在保证安全的前提下，缩短行 车间隔）； （3）实现列车运行的自动化 列车速度自动控制，按时刻表自动运行，保证 安全间隔，实现列车运行的自动调整，保证列车安 全、准点运行，保证程序定位停车的精度；列车必 须根据信号的命令运行；没有信号指示，列车的运 行安全完全由调度员、值班员、司机来保证（负全 责）。
《城市轨道交通信号基础》第2章
三、实行区间闭塞的基本方法
（一）时间间隔法 列车按照事先规定好的时间自车站发车，使两列车之间间隔按一定 的时间运行。但是，当列车在区间内发生了事故（停车或分离等），这 种方法就不能保证列车在区间运行的安全。 （二）空间间隔法 把线路分成若干线段（区间或闭塞分区），在每个线段内，只准许 一列列车运行，使前行列车和追踪列车之间保持一定距离的行车方法。 这种行车方法是我国目前所采用的闭塞方法。
这种人工闭塞方式在交接凭证和检查区间状态，都是依靠人来完成， 所以叫作人工闭塞。 人工闭塞制式中，需要操作人员全程参与交接凭证和检查区间状态 的工作，一些设备只是辅助进行行车指示工作。 随着电气自动化技术的发展，这种机—电结合的人工闭塞方式被半 自动闭塞系统所替代。 城市轨道交通由ATC系统的列车自动防护（ATP）子系统，完成列车 间隔控制（相当于闭塞控制）。当ATP子系统故障时，列车接收不到速度 （或距离）信号，这种情况下，在行车调度员的授权下，发车站行车值 班员用“电话”通知接车站的行车值班员，做好接车准备，同时签发占 用区间的“路票”，发车站的司机得到“路票”以后，才允许列车出站； 列车抵达下一个车站，司机必须将“路票”交还给接车站的行车值班员。 城市轨道交通也将这种闭塞方式称为“电话闭塞”。 （二）半自动闭塞 半自动闭塞是指由人工办理闭塞手续，列车凭出站信号机的进 行信号显示作为发车凭证，列车发车后，出站信号机自动关闭的闭塞方 法。 半自动闭塞使用闭塞设备，人工办理两个车站之间的闭塞手续， 列车凭出站信号机的允许信号显示作为发车凭证。列车进入出站信号机 内方后，出站信号机会自动关闭，这样一种闭塞制度称为半自动闭塞。 如图2-6所示，在半自动闭塞的情况下，发车站要发车，发车站必须与接 车站相配合，办理好闭塞手续，才能开放出站信号机。
城市轨道交通通信与信号课程标准
《城市轨道交通通信与信号》课程标准一、课程性质与任务《城市轨道交通通信与信号》是城市轨道交通运营管理专业学生的一门必修专业课。
主要内容包括：信号基础设备与通信系统的安全，信号基础设备，轨道电路，车站联锁，区间闭塞，列车自动控制（ATC）系统，ATO与ATS系统，城市轨道交通CBTC系统，城市轨道交通通信系统。
本课程主要是为了适应我国城市现代建设与城市发展的需求，尤其是为了满足交通发展中对的迫切而设置的。
二、课程目标。
1.了解信号与通信系统的基本内容，掌握故障安全原理的基本内容了解信号安全技术原则。
2.了解信号机的分类及结构，熟悉信号机设置的原则，了解道岔的种类和转辙机的种类及特点。
3.掌握轨道电路的工作原理，了解轨道电路的主要参数，熟悉轨道电路的分类及特点，熟悉常用轨道电路，掌握计轴器的工作原理及结构。
4.掌握联锁的基本概念了解联锁图表编制方法，掌握6502电气集中联锁的基本操作方式，掌握计算机联锁的基本结构和操作方式5.了解列车定位技术的分类，掌握固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞的原理，掌握无线移动通信、查询应答器定位，掌握移动闭塞与固定闭塞的区别。
6.掌握ATC系统的组成和功能和模式转换条件，了解不同制式ATC 系统的特点，掌握ATP的基本概念和ATP设备的组成及功能，熟悉ATP的基本工作原理。
7.了解CBTC系统结构，熟悉CBTC系统子系统和组成设备，掌握CBTC系统运行模式，掌握CBTC系统功能。
8.了解城市轨道交通通信系统的组成及作用，掌握城市轨道交通电话子系统构成及功能，掌握城市轨道交通广播子系统的结构和功能，掌握城市轨道交通闭路电视子系统的结构和功能，了解城市轨道交通UPS电源和接地系统。
9. 锻炼学生的团结合作精神和认真严谨的学习态度。
鼓励他们热爱本专业技术工作，具有创新意识，具有一定的沟通知识和技巧。
四、课程学分建议本课程为4学分五、课程教学内容、要求第一单元信号基础设备与通信系统的安全知识要求1.了解信号与通信系统的基本内容2.掌握故障-安全原理的基本内容3.了解信号安全技术原则教学内容课题一信号与通信系统的基本内容课题二故障-安全原理第二单元信号基础设备知识要求1.了解信号机的分类及结构，熟悉信号机设置的原则2.了解道岔的种类3.了解转辙机的种类及特点4.掌握S700K转辙机的结构及原理5.了解外锁闭与内锁闭的区别课题一信号机的分类及结构课题二道岔的种类课题三转辙机的种类及特点第三单元轨道电路知识要求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教学内容课题一轨道电路的工作原理课题二轨道电路的主要参数课题三轨道电路的分类及特点课题四计轴器的工作原理及结构课题五轨道电路的常见故障第四单元车站联锁知识要求1.掌握联锁的基本概念2.了解联锁图表编制方法3.掌握6502电气集中联锁的基本操作方式4.掌握联锁图表编制方法理论部分课题一联锁的基本概念课题二联锁图表编制方法课题三计算机联锁的操作第五单元区间闭塞知识要求1.了解列车定位技术的分类2.掌握固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞的原理3.掌握无线移动通信、查询应答器定位4.掌握移动闭塞与固定闭塞的区别5.掌握移动闭塞列车行车间隔的分析理论部分课题一固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞的原理课题二无线移动通信、查询应答器定位课题三移动闭塞与固定闭塞的区别第六单元列车自动控制（ATC）系统知识要求1.掌握ATC系统的组成和功能2.掌握ATC系统控制模式转换条件3.了解不同制式ATC系统的特点4.掌握ATP的基本概念5. 掌握ATP设备的组成及功能6.熟悉ATP的基本工作原理教学内容课题一 ATC系统的组成和功能课题二 ATP设备的组成及功能第七单元ATO与ATS系统知识要求1.掌握ATO\ATS系统基本概念2.熟悉ATO\ATS系统的组成3.了解ATO\ATS系统的主要功能4.掌握ATO\ATS系统基本工作原理5.了解ATO与ATP的关系教学内容课题一 ATO\ATS系统基本概念课题二 ATO\ATS系统的组成课题三 ATO\ATS系统的主要功能课题四 ATO\ATS系统基本工作原理第八单元城市轨道交通CBTC系统知识要求1.了解CBTC系统结构2.熟悉CBTC系统子系统和组成设备3.掌握CBTC系统运行模式4.掌握CBTC系统功能教学内容课题一 CBTC系统结构课题二 CBTC系统运行模式第九单元城市轨道交通通信系统知识要求1.了解城市轨道交通通信系统的组成及作用2.掌握城市轨道交通电话子系统构成及功能3. 掌握城市轨道交通广播子系统的结构和功能4.掌握城市轨道交通闭路电视子系统的结构和功能5.了解城市轨道交通UPS电源和接地系统教学内容课题一城市轨道交通通信系统的组成及作用课题二城市轨道交通电话子系统构成及功能课题三城市轨道交通广播子系统的结构和功能课题四城市轨道交通闭路电视子系统的结构和功能实训内容与要求：实操训练一：手信号的操作技能1、目的要求：掌握手信号的操作技能，了解利用手信号组织行车的方法。
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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。
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。
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。
一、概述
6、分类 （4）按分割方式：有绝缘和无绝缘。
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
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。
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转辙机作用
1、转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位；
2、道岔转换到所需的位置并密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔； 3、正确反映道岔实际位置，道岔尖轨密贴基本轨后，给出相应的表示。
锁闭道岔的方式
第二章 信号基础设备
第三节 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
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。
（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。
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。
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；
（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 （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。
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 （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。
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75Hz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。
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 扼流变压器
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。
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。