轨道电路
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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
• 1．调整状态——正常工作状态。即：在轨 道电路空闲、设备完好的状态。保证 GJ 或 接收设备应可靠工作。 • 最不利条件：轨道电路参数变化使接收设 备获得电流最小。即：电源电压最小、道 碴电阻最小、钢轨阻抗最大。
ห้องสมุดไป่ตู้
• 2．分路状态——轨道电路在任一点被列车 占用的状态。保证 GJ 或接收设备可靠停止 工作。 • 最不利条件：轨道电路参数变化使接收设 备获得电流最大。即：电源电压最大、道 碴电阻最大、钢轨阻抗最小。
• 3．断轨状态——轨道电路在某处断开时的 状态。保证 GJ 或接收设备应可靠停止工作 。 • 最不利条件：轨道电路参数变化使接收设 备获得电流最大。即：钢轨阻抗最小、道 碴电阻最大、临界断轨地点和临界道碴电 阻。
3、轨道电路分路的几个术语 a)列车分路电阻---列车车轮的接触电阻值
b)分路效应---列车分路，轨道继电器落下，红光带。
功能： 感应磁头 模拟车轮脉冲 =>数字车轮脉冲 监督磁头，监督EAK自检 将计数和诊断数据传送到计轴核算器 向室内ACE发送技术和诊断数据
功能：向磁头进行数据轮询 处理来自EAK数据：占用信息 向外发送信息（轨道占用、诊断信 息） 重启
自检
• 计轴设备 作用是进行轨道区段占用/空闲检查，在每一 轨道区段的两端分别设置计数点，为了区分 列车的运行方向，每个计数点设置2个电磁传 感器。当列车车轮驶经传感器时，随即产生1 个电信号，经处理后送至室内，进行计数。 只有当进入该轨道区段的车轴数与离开该轨 道区段的车轴数相等时，系统认为该轨道区 段空闲，否则认为有车占用。
由此可知，轨道继电器GJ监督着轨道电 路的工作状态，继电器的接点又控制着信号机 的显示，信号又指示着列车的运行，列车的运 行又改变着轨道电路的工作状态，反复循环， 从而实现信号自动控制。 由此可见，轨道电路能否正常工作，直接 关系到行车安全和行车效率。
四、轨道电路的工状态及专业术语
1、轨道电路的三种基本工作状态 • 调整状态——或称正常工作状态，即在轨道电路空闲， 设备完好的状态。轨道电流从正极流出经刚轨、轨道继电 器线圈回到负极而构成的回路，GJ处于吸起状态，表示 轨道电路空闲。
励磁过程
• 由室内分线盘向室外轨道送端输送交流AC220V（210240）,再经送端变压器一次侧到二次侧的降压（1:30）， （4—12v），经抽头变阻器分压（3-10v），传到轨面电 压（3-6v）→钢轨→轨道受端→轨道受端箱内抽头变阻器 （0.7-4v）→受端变压器一次侧（0.3-0.5）→变比（1:60） 二次侧升压（18-30）→电压值满足GJJ↑→回到室内分线 盘。
二、轨道电路的作用 1、监督列车的占用，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。
三、轨道电路的基本基本工作原理： 平时，列车未进入轨道电路，即线路空闲时，电流通过轨道 继电器线圈，使它保持在吸起状态，接通信号机的绿灯电路。 当列车进入轨道电路时，即线路被占用时，电流同时通过轮 对和轨道继电器，由于轮对电阻比轨道继电器线圈电阻小得 多，形成很大的分流作用，并使电源输出电流显著加大，限 流电阻上的压降随之增加，送向两根钢轨间的电压降低，因 而流经轨道继电器的电流减少到它的落下值，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。信号 机红灯显示向续行列车发出停车信号，以保证列车在轨道电 路区段内运行的安全。
•
分路状态——即轨道电路内设备完好无故障时，轨道 电路在任一点被列车占用的状态。即使只有一对轮对占用， GJ衔铁也要可靠地落下，后接点闭合。
断轨（断线）状态——即轨道电路的钢轨在某处断开 时的状态。轨道继电器应可靠地落下，后接点闭合。
•
• 轨道电路测试标准 • 1、送电端 Ⅰ次侧 （变压器） 210V~240V • Ⅱ次侧 （变压器） 4V~12V • 抽头电阻两端电压 3V~10V • 轨面电压 3V~6V • 2、受电端 Ⅰ次侧 （变压器） 0.3V~0.5V • Ⅱ次侧 （变压器） 18V~30V • 限流电阻两端电压 0.7V~4V • 轨面电压 3V~6V
c)分路灵敏度 ---在任一点分路，恰好是轨道继电器 落下的电阻值 d)标准分路灵敏度---0.06Ω
五、轨道电路的分类
1、按动作电源分：直流轨道电路（已经淘汰）、交流轨道电路 （低频300HZ以下，音频300——3000HZ，高频10—— 40KHZ。） 2、按工作方式分：开路式、闭路式（广泛使用） 3、按传送的电流特性分：连续式、脉冲式、计数电码式、频率 电码式、数字编码式 4、按分割方式分：有绝缘轨道电路、无绝缘轨道电路（电气隔 离式、自然衰耗式、 强制衰耗式） 5、按所处的位置分：站内轨道电路、区间轨道电路 6、按轨道电路内有无道岔分：无岔轨道电路、 道岔轨道电路 7、按适用的区段分：电化区段、非电化区段 8、按通道分：双轨条、单轨条
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
• 1．调整状态——正常工作状态。即：在轨 道电路空闲、设备完好的状态。保证 GJ 或 接收设备应可靠工作。 • 最不利条件：轨道电路参数变化使接收设 备获得电流最小。即：电源电压最小、道 碴电阻最小、钢轨阻抗最大。
ห้องสมุดไป่ตู้
• 2．分路状态——轨道电路在任一点被列车 占用的状态。保证 GJ 或接收设备可靠停止 工作。 • 最不利条件：轨道电路参数变化使接收设 备获得电流最大。即：电源电压最大、道 碴电阻最大、钢轨阻抗最小。
• 3．断轨状态——轨道电路在某处断开时的 状态。保证 GJ 或接收设备应可靠停止工作 。 • 最不利条件：轨道电路参数变化使接收设 备获得电流最大。即：钢轨阻抗最小、道 碴电阻最大、临界断轨地点和临界道碴电 阻。
3、轨道电路分路的几个术语 a)列车分路电阻---列车车轮的接触电阻值
b)分路效应---列车分路，轨道继电器落下，红光带。
功能： 感应磁头 模拟车轮脉冲 =>数字车轮脉冲 监督磁头，监督EAK自检 将计数和诊断数据传送到计轴核算器 向室内ACE发送技术和诊断数据
功能：向磁头进行数据轮询 处理来自EAK数据：占用信息 向外发送信息（轨道占用、诊断信 息） 重启
自检
• 计轴设备 作用是进行轨道区段占用/空闲检查，在每一 轨道区段的两端分别设置计数点，为了区分 列车的运行方向，每个计数点设置2个电磁传 感器。当列车车轮驶经传感器时，随即产生1 个电信号，经处理后送至室内，进行计数。 只有当进入该轨道区段的车轴数与离开该轨 道区段的车轴数相等时，系统认为该轨道区 段空闲，否则认为有车占用。
由此可知，轨道继电器GJ监督着轨道电 路的工作状态，继电器的接点又控制着信号机 的显示，信号又指示着列车的运行，列车的运 行又改变着轨道电路的工作状态，反复循环， 从而实现信号自动控制。 由此可见，轨道电路能否正常工作，直接 关系到行车安全和行车效率。
四、轨道电路的工状态及专业术语
1、轨道电路的三种基本工作状态 • 调整状态——或称正常工作状态，即在轨道电路空闲， 设备完好的状态。轨道电流从正极流出经刚轨、轨道继电 器线圈回到负极而构成的回路，GJ处于吸起状态，表示 轨道电路空闲。
励磁过程
• 由室内分线盘向室外轨道送端输送交流AC220V（210240）,再经送端变压器一次侧到二次侧的降压（1:30）， （4—12v），经抽头变阻器分压（3-10v），传到轨面电 压（3-6v）→钢轨→轨道受端→轨道受端箱内抽头变阻器 （0.7-4v）→受端变压器一次侧（0.3-0.5）→变比（1:60） 二次侧升压（18-30）→电压值满足GJJ↑→回到室内分线 盘。
二、轨道电路的作用 1、监督列车的占用，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。
三、轨道电路的基本基本工作原理： 平时，列车未进入轨道电路，即线路空闲时，电流通过轨道 继电器线圈，使它保持在吸起状态，接通信号机的绿灯电路。 当列车进入轨道电路时，即线路被占用时，电流同时通过轮 对和轨道继电器，由于轮对电阻比轨道继电器线圈电阻小得 多，形成很大的分流作用，并使电源输出电流显著加大，限 流电阻上的压降随之增加，送向两根钢轨间的电压降低，因 而流经轨道继电器的电流减少到它的落下值，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。信号 机红灯显示向续行列车发出停车信号，以保证列车在轨道电 路区段内运行的安全。
•
分路状态——即轨道电路内设备完好无故障时，轨道 电路在任一点被列车占用的状态。即使只有一对轮对占用， GJ衔铁也要可靠地落下，后接点闭合。
断轨（断线）状态——即轨道电路的钢轨在某处断开 时的状态。轨道继电器应可靠地落下，后接点闭合。
•
• 轨道电路测试标准 • 1、送电端 Ⅰ次侧 （变压器） 210V~240V • Ⅱ次侧 （变压器） 4V~12V • 抽头电阻两端电压 3V~10V • 轨面电压 3V~6V • 2、受电端 Ⅰ次侧 （变压器） 0.3V~0.5V • Ⅱ次侧 （变压器） 18V~30V • 限流电阻两端电压 0.7V~4V • 轨面电压 3V~6V
c)分路灵敏度 ---在任一点分路，恰好是轨道继电器 落下的电阻值 d)标准分路灵敏度---0.06Ω
五、轨道电路的分类
1、按动作电源分：直流轨道电路（已经淘汰）、交流轨道电路 （低频300HZ以下，音频300——3000HZ，高频10—— 40KHZ。） 2、按工作方式分：开路式、闭路式（广泛使用） 3、按传送的电流特性分：连续式、脉冲式、计数电码式、频率 电码式、数字编码式 4、按分割方式分：有绝缘轨道电路、无绝缘轨道电路（电气隔 离式、自然衰耗式、 强制衰耗式） 5、按所处的位置分：站内轨道电路、区间轨道电路 6、按轨道电路内有无道岔分：无岔轨道电路、 道岔轨道电路 7、按适用的区段分：电化区段、非电化区段 8、按通道分：双轨条、单轨条