铁路信号基础轨道电路全解PPT课件

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四、轨道电路的分类
1.按动作电源分类
分为直流轨道电路和交流轨道电路。
轨道电路电源采用直流，称为直流轨道电路 。该轨道 电路电源设备安装较困难，检修不方便，易受迷流影响 ，现已很少采用。
采用交流供电的轨道电路，称为交流轨道电路。交流 轨道电路的种类很多，频带用的很宽，大体可分为三段 ：低频300 HZ以下；音频300～3000HZ；高频 10～ 40kHZ。一般交流轨道电路专指工频50HZ的轨道电路。 25HZ和75HZ的轨道电路也属于交流轨道电路，但必须注 明电源频率，以示区别。国产移频轨道电路的频率在495 ～905 HZ，ZPW-2000和UM71轨道电路的频率在1689～ 2611HZ，均属音频范围。道口用轨道电路，频率则在14 ～40 kHZ，属于高频。
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• 受电端（又称继电器端或终端）的主要设备是 轨道继电器，用它接收轨道电流来反映轨道电 路的工作状态。
• 送、受电端的设备，都是通过引接线（钢丝绳 ）接向钢轨的。
• 两个绝缘节之间的钢轨线路（即从送电端到受 电端之间），称为轨道电路的控制区段，也就 是轨道电路的长度。轨道电路的长度要受到轨 道电路工作状态的制约 。
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2、按工作方式分类 闭路式轨道电路和开路式轨道电路；
闭路式轨道电路
闭路式轨道电路的发送设备（电源）和接收设备（轨道 继电器）分别装设在轨道电路的两端。轨道电路上没有 车占用时，轨道继电器吸起。有车占用时，因车辆分路 ，轨道继电器落下。当发生断轨、断线等故障时，轨道 继电器落下，能保证安全。符合故障安全原理。
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开路式轨道电路
开路式轨道电路的发送设备和接收设备安装在轨道电路 的同一端。轨道电路无车占用时，不构成回路，其轨道 继电器落下。有车占用时，轨道电路通过车辆轮对构成 回路，轨道继电器吸起。由于轨道继电器经常落下，不 能监督轨道电路的完整，遇有断轨或引接线、接续线折 断等故障，不能立即发现。若此时有车占用，轨道继电 器也不能吸起，不符合故障安全原理。
• 钢轨线路是由钢轨、轨端接续线和绝缘节组成。
• 钢轨绝缘安装于轨道电路分界处，是为了分隔或 划分轨道回路而装设的。
• 轨端接续线可以减少钢轨连接处的接触电路。
• 送电端（又称电源端或始端）由轨道电源和限流 器等组成。根据轨道电路的类型不同，轨道电源 可以用铅蓄电池浮充供电（或其它直流电源）， 也可以用轨道变压器或信号发生器供电。限流器 一般可以用电阻器或电抗器构成，它的作用是保 护电源设备，当轨道电路被机车车辆分路时，防 止电流过大而损坏电源，并保证在列车占用轨道 时，轨道继电器能可靠地落下，对某些交流轨道 电路而言，它还兼有相位调整的功效。
三、轨道电路的作用
1、监督列车的占用
利用轨道电路监督列车在区间或列车和调车车 列在站内的占用，是最常用的方法。由轨道电路反 映该段线路是否空闲，为进路或闭塞或建立以及解 除提供依据，还可以把信号显示与轨道电路是否被 占用结合起来。
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2、传递行车信息
例如：移频自动闭塞利用轨道电路中传递不同的 低频信息来反映前行列车的位置，变换各信号机的显 示，为列车运行提供行车命令。轨道电路中传送的行 车信息，还为列车运行控制系统直接提供控制列车运 行所需要的空闲闭塞分区的数目、运行前方信号机的 状态和道岔限速等有关信息，以决定列车运行的目标 速度，控制列车在当前运行速度下是否停车或减速。
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3、按所传送的电流特性分类
可分为连续式、脉冲式、计数电码和频率电码式以及 数字编码式。 连续式轨道电路中传送连续的交流或直流电流。这种 轨道电路的惟一功能是监督轨道的占用与否，不能传送 更多信息。 脉冲式轨道电路是一种传送断续电流脉冲的轨道电路 。其送电端为发码器，发送脉冲电流至钢轨，受电端 通过译码器译码，使轨道继电器吸起。我国铁路曾采 用的极性频率脉冲（简称极频）轨道电路和不对称脉 冲轨道电路就属于此类。前者有四种脉冲编码，除监 督空闲与否外，还能传送行车信息。后者只有一种频 率的脉冲，只能当一般的轨道电路用。
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二、轨道电路的基本原理
• 平时，列车未进入轨道电路，即线路空闲时，电流从 轨道电路电源正极→钢轨→轨道继电器→另一股钢轨 →电源负极，轨道继电器中有电，使继电器保持在吸 起状态，接通信号机的绿灯电路，允许列车进入轨道 电路 。
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• 当列车进入轨道电路区段内，即线路被占用时，电流 同时流过机车车辆轮对和轨道继电器线圈，由于轮对 电阻比轨道继电器线圈电阻小的多，使电源输出电流 显著加大，限制电流（限流器）上的压降随之也增大 ，送向两根钢轨间的电压降低。因而流经轨道电路继 电器线圈的电流减小到继电器的落下值，使轨道继电 器释放衔铁，用继电器的后接点接通信号机的红灯电 路，向后续列车发出停车信号，以保证列车在该轨道 电路区段内运行的安全 。
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对轨道电路提出了几点要求： （1）当轨道电路无列车占用时，轨道继电器应
可靠吸起，保持正常工作。 （2）轨道电路在任何一点被列车占用时，即使
只有一根车轴进入轨道电路，轨道继电器的衔 铁应可靠落下。 （3）当轨道电路设备发生故障（如钢轨折断、 绝缘破损等）时，轨道继电器应立即失磁，使 之关闭信号。
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• 经历了一百多年发展，轨道电路有了多种制式、多种 变化，现在它已不仅用来检查线路空闲，而且还可以 用来向列车传输信息，成为机车信号和列控车载设备 工作的基础。
• 除了轨道电路，近年来诞生的计轴设备利用记录进入 、出清指定线路的轮对数量，也能实现自动检查线路 空闲的功能。另外，查询应答器、轨道感应环线也都 由于具有列车定位与向列车传输信息的能力，在现代 铁路信号系统中得到广泛应用。
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1. 一、轨道电路的基本组成
轨道电路是利用一段铁路线路的钢轨为导体构成的电路，用于 自动、连续检测这段线路是否被机车车辆占用，也用于控制信号装 置，以保证行车安全的设备。 组成：
钢轨、钢轨绝缘、轨端接续线、送电端（轨道电源和限流 器）、受电端（轨道继电器）等
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其中：
轨道电路
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• 在铁路信号系统中如何检测指定的线路上是否有车辆 占用是极其重要的。在铁路信号发展的初期，主要依 靠工作人员的观察和判断来确定线路的占用情况，时 有因观察和判断失误而造成车辆冲突事故。由于不能 实时自动实现列车位置检测，也不可能实现信号控制 的自动化，直到1870年美国人鲁宾逊发明了开路式轨 道电路，1872年又研制成功了闭路式轨道电路，从此 ，自动、实时检查线路占用的课题才得到解决，用轨 道电路将列车运行与信号显示联系起来，诞生了铁路 自动信号，开创了自动信号的新时代。