信号基础项目三——轨道电路

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因此不能采用扼流变压器分割轨道电路,一般采用“S”形导线 (简称“S”Bond)作为轨道电路的电气绝缘。轨道电路有两种 方式经“S”形导线在钢轨内传输,分别为:感应式和注入式。
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项目三 轨 道 电 路
四、轨道电路的划分与命名
1、轨道电路的划分
正线轨道电路划分
大多采用无绝缘轨 道电路,每隔一定 距离划分一个闭塞 分区。
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项目三 轨 道 电 路
移频式轨道电路:传送移
频电流,在发送端用低频
(几赫至几十赫)作为行 车信息去调制载频(数百
赫至数千赫),使移频频
率随低频作周期性变化, 接收端将低频解调出来, 动作GJ。移频轨道电路可 传送多种信息的信号。
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图16 ZPW-2000A型移频机柜实物图
项目三 轨 道 电 路
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项目三 轨 道 电 路
双保险
可调电阻器
变阻器
图13 变压器厢内可调电阻器实物图
轨道电路用变阻器为R—2.2/220型。阻值为2.2Ω,功率为 220W、容许电流为10 A、容许温度为105℃
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项目三 轨 道 电 路
二、轨道电路的作用
轨道电路用于监督线路的占用情况,并可以向列车传输控制信息, 将列车运行和信号显示等联系起来。对于城市轨道交通,轨道电路是信 号系统的重要基础设备,直接影响行车安全和运输效率。 轨道电路的作用主要表现在以下两方面。
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项目三 轨 道 电 路
模拟式音频轨道电路
采用调幅或调频方式,可以传输较多信息,不仅能监督轨道 的占用状态,还能反映列车运行前方三个或四个闭塞分区的占用 情况。
数字编码式音频轨道电路
采用数字调频方式,可以传输更多的信息,编码中包含了速 度码、线路坡度码、闭塞分区长度码、纠错码等。
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项目三 轨 道 电 路
正线信号原理动态示意图
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项目三 轨 道 电 路
区域控制器 (ZC) 区域控制器 (ZC) 自动列车监控子 系统(ATS) 区域控制器 (ZC)
联锁控制器 (ILC) 轨旁数据通信网 络
接入交换机AS
联锁控制器 (ILC)
Si Si
骨干交换机 BS
轨旁骨干网络
Si Si
Wayside data communication network
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图7 扼流变压器示意图
项目三 轨 道 电 路
图8 BG1-80型轨道变压器、 BZ4-U型中继变压器
图9 扼流变压器实物图
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项目三 轨 道 电 路
(4)受电设备 轨道电路的受 电设备可以是轨道继电器,用于反 映轨道电路范围内有无列车、车辆 占用和钢轨是否完整;或者当轨道 电路中包含有控制信息时,轨道电 路的受电设备也可以是能够接收并 鉴别电流特性的电子设备,能够根 据接收到的不同特性的电流,令有
图18 道岔区段轨道电路
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项目三 轨 道 电 路
三、轨道电路的分类
7、按列车牵引方式分为:
无抗干扰要求 非电化区段轨道电路
电化区段轨道电路
既要抗电化干 扰,又要保证 牵引回流畅通
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项目三 轨 道 电 路
电气化区段
钢轨内即有50HZ
牵引电流,又有轨道 电路电流。有绝缘的 轨道电路,必须安装 扼流变压器,使牵引 电流顺利越过绝缘节。
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项目三 轨 道 电 路 小提示
习惯上交流轨道电路就是指工频50Hz电源的交流连续式 轨道电路(480型轨道电路),电源频率为25Hz和75Hz的轨 道电路,也属于交流轨道电路的范畴,要在名称上注明电源 的频率。 ★ 国产移频轨道电路:495~905HZ ★ UM71轨道电路:1689~2611HZ ★ 道口用轨道电路:14~40KHZ
三、轨道电路的分类
2、按工作方式分为:
发送、接收设备安装在 轨道电路同一端,无车 占用时不构成回路
开路式轨道电路
闭路式轨道电路
发送、接收设备安装在 轨道电路两端
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项目三 轨 道 电 路
开路式轨道电路
发送和接收设备在轨道电路同一端,有车 GJ,无车 GJ,
遇有断轨GJ ,不能及时发现
图14 开路式轨道电路
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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项目三 轨 道 电 路
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。
导体:钢轨、接续线(减少接触电阻)
划分各轨道区 段
绝缘节:安装在相邻两轨道电路衔接处 送电设备:电源或电子设备(能够发送一定信息) 受电设备:轨道继电器、电子设备(能够接收 并鉴别电流特性) 限流电阻:可调电阻器(调整轨道电路的电压)
轨 道 电 路
反映轨道的状 况
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项目三 轨 道 电 路
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项目三 轨 道 电 路
城市轨道交通的正线多采用无缝线路,需要使用由电子电路构 成电气绝缘(又称为调谐区)来分隔相邻轨道电路。 (3)送电设备 轨道电路的送电设备可以是电源,用于向轨道 电路供电;也可以是能够发送一定信息的电子设备,通过轨道电路 向列车传递行车信息。 轨道变压器 BG型轨道变压器主要用于轨道电 路供电,其一次侧为220v,二次 侧依据所连接的端子不同,可以 获得各种不同的电压值。0.45-10.80 V。
与列车的位置、速度比较
制动控制
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项目三 轨 道 电 路
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)
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。
道岔区段轨道电路:
包含了岔前线路、岔后直向位置线路和岔后侧向位置线路。 根据道岔结构,不仅有关钢轨、杆件要增加绝缘,还要增加道 岔跳线和连接线,当分支超过一定长度时,还必须设置多个受
电端。
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项目三 轨 道 电 路
Wayside Backbone network
Si Si
Si Si
接入交换机 AS 轨旁AP Wayside AP
图例
以太网电缆 Twisted pair 光纤 Fiber 无线信道 Wireless tunnel
车地无线通信网络
MR
Wireless Network
车载数据 通信网络
车载控制器 ( CC)
图2 最简单的轨道电路
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项目三 轨 道 电 路
(1)导体 轨道交通系统的两条钢轨是传输轨道电流的导体。 在两节钢轨的接头处.为了减少钢轨与钢轨夹板问的接触电阻, 用接续线连接,如图3所示。 钢轨接续线有塞钉式和焊接式。塞钉式接续线如图4所示。
图3 轨端接续线
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图4 塞钉式钢轨接续线
项目三 轨 道 电 路
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渡线
1 图20 渡线处钢轨绝缘
பைடு நூலகம்
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项目三 轨 道 电 路
( 3 )一个轨道电路内,单动不超过 3 组,复式交分不超过 2 组。 ( 4 )为提高咽喉使用效率,将轨道电路适当划短,使道岔 及时解锁,排列其他进路,但不得过短。
小提示
与一般铁路车站不同的是,城市轨道交通车辆段车库的停车 线一般划分为两段轨道电路,允许停放两列列车。
(2)钢轨绝缘 钢轨绝缘安装在相邻两个轨道电路衔接处,以保证相 邻轨道电路在电气上的可靠隔离。钢轨绝缘多采用机械强度高、绝缘性能 好的材料,在钢轨与夹板间垫有槽形绝缘板,夹板螺栓与夹板之间装有绝 缘套管和绝缘垫圈。在两个钢轨衔接的断面间还夹有与钢轨断面相同的轨 端绝缘。
图6 钢轨绝缘(50Kg、60Kg) 图5 轨道绝缘节
气绝缘),接上送电和受电设备所构成的电路。
2、轨道电路的组成
轨道电路是由导体(钢轨)、钢轨绝缘、送电设备、 受电设备、限流电阻组成的。
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项目三 轨 道 电 路
一、轨道电路的工作原理
2、轨道电路的组成
绝缘节
轨道 电阻 轨道继 电器 轨道电源
图1 轨道电路组成示意图
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项目三 轨 道 电 路
传送电信息 保持电信息延续
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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项目三 轨 道 电 路
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
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项目三 轨 道 电 路
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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项目三 轨 道 电 路
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
三、轨道电路的分类
4、按轨道区段分割方式分为:
钢轨绝缘(增加乘客不 舒适感,不利于牵引回 流),多用于车辆段
有绝缘轨道电路
无绝缘轨道电路 谐振式电气隔离,正线 线路上得到广泛应用
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项目三 轨 道 电 路

无绝缘轨道电路
无绝缘轨道电路在分界处不
设置钢轨绝缘,轨道电路电流采 用不同信号频率,根据谐振的原
1、监督列车占用:利用轨道电路监督列车在正线或列车和车辆在 车辆段等线路的占用状态。轨道电路反映有关线路空闲时,为开放
信号、建立进路、构成闭塞提供了依据;轨道电路被占用时,用于
实现控制有关信号机的自动关闭,实现信号系统的自动控制。
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项目三 轨 道 电 路
2、传输行车信息:在正线上,根据列车的不同位置,有关闭塞 分区的轨道电路传输不同的控制信息,实现对追踪列车的控制。 带有编码信息的轨道电路是城市轨道交通信号系统车-地之间信 息传输的通道之一。 例如数字编码式音频轨道电路中传输的行车信息,为 ATP系 统直接提供控制列车运行所需的前行列车位置、运行前方信号 状态、线路条件等信息,以确定列车运行的目标速度,控制列 车在当前运行速度下是否减速或停车。
图19 轨道电路及变压器
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项目三 轨 道 电 路 知识点
目前,我国电气化铁路:站内:25HZ相敏轨道电路;区间:无
绝缘移频轨道电路。
8、按通道分为:
普遍采用
两根钢轨 双轨条轨道电路
单轨条轨道电路
一般用于城轨交 通停车场
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一条为钢轨, 另一条由电缆
项目三 轨 道 电 路 小提示
由于城市轨道交通列车采用直流牵引供电,且都是无缝线路,
关继电器动作。
图10 继电器实物图
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项目三 轨 道 电 路
图11 轨道电路及其电子设备
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项目三 轨 道 电 路
(5)限流电阻 限流电 阻是一个可调电阻器,连 接在轨道电路电源端,用 来调整轨道电路的电压。 当轨道电路被列车、车辆 的轮对分路时,能够防止 输出电流过大而损坏电源。
图12 可调电阻器原理图
城市轨道交通信号基础
主讲: 张晓丽
项目三 轨 道 电 路
[知识要点]
1.掌握轨道电路的工作原理。 2.掌握轨道电路在轨道交通信号系统中的作用。 3.了解各种常用轨道电路的特点 4. 怎样确保轨道电路可靠工作。
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项目三 轨 道 电 路
一、轨道电路的工作原理
1、什么是轨道电路
轨道电路是以钢轨为导体,两端加上机械绝缘(或电
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项目三 轨 道 电 路
四、轨道电路的划分与命名
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项目三 轨 道 电 路
ZC
1. 联锁控制轨旁道岔 动作,并将道岔的状 态信息传递给ZC(地 面区域控制器)。 2.ZC (基于列车位 置和道岔状态信息) 给车载传送移送授 权,并将列车位置 信息传递给ATS
ATS
3. CC计算制动曲 线,防止列车超 速。
AP
AP
联锁
Radio Radio CC
站内轨道电路 只监督本区段空闲, 不发送其他信息。
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项目三 轨 道 电 路
三、轨道电路的分类
6、按是否包含道岔,站内轨道电路分为:
钢轨无分支, 结构简单 无岔区段轨道电路
道岔区段轨道电路
结构复杂
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项目三 轨 道 电 路
无岔区段轨道电路:
MR
车载控制器 ( CC)
XX地铁正线信号系统组成
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项目三 轨 道 电 路
列车在线位置+进路条件
ATC 生成移动授权终点 停车点的信息 追踪列车的停车点 车尾位置 列车位置信息 车头位置
制动曲线 车载控制设备
防护距离
基于线路数据 和停车点信息逐 次生成制动曲线
计算制动曲线
车载设备
XX 地铁 二号 线正 线信 号系 统原 理示 意图
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