第二章(2) 轨道电路

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一、概述
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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。
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
轨道继电器——反映轨道的状况
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(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 6 电阻，用连接线连接。 钢轨接续线有塞钉式和焊接式。塞钉式接续线如图2—2 所示。
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(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； 9 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，令有关继电器动作。
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而必须采用50Hz 以外的频率。对于有绝缘的轨道电路，必须安装扼
流变压器，使牵引回流能顺利越过绝缘节，我国目前站内多采用25Hz 相敏轨道电路，区间多采用无绝缘或有绝缘移频轨道电路。
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一、概述
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

5、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
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一、概述
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5、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。 无绝缘按原理可分为三种：电气隔离式、自然衰耗式、强制衰 耗式。 电气隔离式又称谐振式，利用谐振槽路，采用不同的信号频率， 谐振回路对不同频率呈现不同阻抗，来实现相邻轨道电路间的 电气隔离。
电阻值。提高道床排水能力，定期清筛道碴，及时更换腐朽及破裂的 轨枕等，都是提高道碴电阻值的有效措施。 最小道碴电阻可能低到0.2Ω〃km。
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二、工作状态和基本参数
国产移频轨道电路495－905Hz；道口轨道电路14－40KHz，属高频。
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一、概述
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5、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
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。
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二、工作状态和基本参数
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1、轨道电路工作状态
轨道电路的基本工作状态分为调整状态、分路状态
和断轨状态三种。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。
(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、 10 车辆的轮对分路时，能够防止输出电流过大而损坏电源。
可调电阻器
变阻器 轨道电路用变阻器为R—2.2/220型。阻值为2.2Ω，功 2013-1-24 率为220W、容许电流为10 A、容许温度为105℃
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二、工作状态和基本参数
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1、轨道电路工作状态
（3）断轨状态：是指轨道电路的钢轨在某处折断时的情 况。此时，虽然钢轨已经断开，但轨道电路仍旧可以通过大 地而构成回路，轨道电路的接收设备中还会有一定数量的电 流流过。 最不利条件：断轨时轨道电路的参数变化使得轨道接收 设备中获得最大电流值。这种条件是除了钢轨阻抗模值最小、 电源电压最大两个因素外，断轨地点和道碴电阻的大小也有 一定的影响。有一个使接收设备中电流最大的最不利数值— —临界断轨地点和临界道碴电阻。
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一、概述
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5、分类
（4）按分割方式：有绝缘和无绝缘。
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。 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。
①道床（道碴）电阻
道碴电阻是一个分布参数，通常以每一公里钢轨线路所具有的漏阻 值表示，称为单位道碴电阻或简称道碴电阻，用rd表示，其单位是
Ω〃km。
道碴电阻愈小，两钢轨间漏泄电流就愈大，轨道电路消耗的电能就 会增多。而且道碴电阻值变化的范围越大，轨道电路的工作就越不稳
定。因此，要保证轨道电路稳定地工作，必须尽可能地提高最小道碴
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二、工作状态和基本参数
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2、轨道电路的基本参数
轨道电路是通过钢轨传输电流的，钢轨铺设在轨枕上，
（1）轨道电路的一次参数
轨枕置于道床上。所以轨道电路是具有低绝缘电阻的电气
回路。 钢轨阻抗和漏泄导纳是轨道电路固有的电气参数。
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二、工作状态和基本参数
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（1）轨道电路的一次参数
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一、概述
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（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。
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。
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一、概述
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5、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。 绝缘节易破损，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。
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一、概述
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5、分类
（7）按适用区段：非电气化区段和电气化区段轨道电路。
非电气化区段轨道电路，没有抗电化干扰的特殊要求，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，
第二章
信号系统基础设备 （轨道电路）
罗 钦 luoqin@ 18664936594
一、概述
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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
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。
图2—2 塞钉式钢轨接续线
轨端接续线
引接线用于送电设备、受电设备与钢轨的连接。 2013-1-24
(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 7 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。 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。
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二、工作状态和基本参数
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1、轨道电路工作状态
（1）调整状态：就是轨道电路空闲(无车占用)、接受设备
（如轨道继电器）正常工作（可靠吸起）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。这些不利因素，构成了轨道电路调整
状态的最不利工作条件。但在这种最不利工作条件下，仍要求
轨道接收设备上的电压高于其工作门限。
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二、工作状态和基本参数
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1、轨道电路工作状态
（2）分路状态：就是当轨道电路区段有车占用时，接收设备
（如轨道继电器）应被分路而停止工作（可靠落下）的状态。
在分路状态，要求在任何情况下分路时(即在任何地点、任何
参数条件以及任意车轴数分路时)，应使轨道电路的接收设备处 于不工作状态(对于连续供电式轨道电路来讲，其轨道继电器应 处于可靠地落下状态）。 最不利因素：当钢轨阻抗模值最小、道碴电阻最大(一般令其 为无穷大)、电源电压最高时，轨道电路的受电会出现最大值。
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一、概述
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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），实现轨道电路的互相隔离，在接收 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，基本上靠轨道的自然衰耗作用来衰减信
号。道口信号所用的道口控制器就采用这种方式的无绝缘轨 道电路。 强制衰耗式是在自然衰耗式的基础上，吸收电气隔离 式的长处（谐振回路的强制性衰耗）而形成的。它采用电压 发送、电流接收的方式，接收端由电流传感器接收信号。
一、概述
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4、基本原理