单元二 继电器、轨道电路、计轴器和应答器

继电器， 加强接点 继电器、加强接点、交流 Z 偏极
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四、安全继电器
安全型继电器是指它的结构必须符合故障-安全原则
发生安全侧故障的可能性远远大于发生危险侧故障的可能性；处 于禁止运行状态的故障有利于行车安全，称为安全侧故障；处于 允许运行状态的故障可能危及行车安全，称为危险侧故障
列车占用时，轨道电源被分路，GJ落下。若频率、相位不符合要 求时，GJ也落下
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五、音频轨道电路
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五、音频轨道电路
发送器和接收器的一个输出、输出端接在S型导线的中间
电容器C1与钢轨L1及“S” 形电缆的一半组成谐振于区段1音频频率f1的并联谐振 电路；电容器C2与钢轨L2及“S” 形电缆的另一半组成谐振于区段2音频频率f2的 并联谐振电路。两个并联谐振回路分别对f1、f2信号呈现高阻抗，以使信号能够 发送/接收。C3与L3组成谐振于区段3音频频率f3的并联谐振电路
计数比较器
• 主要由计数器、鉴别器、比较器组成 • 将进出两个计轴点之间的车轴电脉冲信号进行计数 和比较
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一、计轴器
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一、计轴器
当车轮进入始端轨 道传感器作用区时， 传感器发出电脉冲 信号给计数器，开 始计轴进行加轴运 算
当车轮进入末端轨 道传感器作用区时， 传感器同样发出电 脉冲给计数器，进 行减轴运算
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2.2轨道电路
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轨道电路
轨道电路是利用 钢轨线路和钢轨 绝缘构成的电路
轨道电路的作用
监督列车占用
传递行车信息
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一、轨道电路的基本原理
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一、轨道电路的基本原理
调整状态
轨道电路空
闲
线路完整
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一、继电器的基本原理
当线圈中通入一定 的的电流后，根据 当线圈中没有足够 电磁原理，线圈中 的电流时，衔铁由 因为电流产生磁性， 于重力作用被释放。 衔铁被吸引
随着衔铁的动作， 动触点与静触点接 通或断开，从而实 现对其他设备的控 制。
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二、继电器的继电特性
四、安全继电器
• 无极继电器由电磁系统和接点系统 两大部分组成。电磁系统包括线圈、 无极继电器 铁心、轭铁和衔铁
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四、安全继电器
整流式继电 器
• 整流式继电器用于交流电路中。它通过内部的半波或全波整 流电路将交流电变为直流电而
有极继电器
• 有极继电器根据线圈中电流极性不同而具有定位和反位两种 稳定状态，这两种稳定状态在线圈中电流消失后，仍能继续 保持，故又称极性保持继电器 • 磁系统中增加了永久磁钢。在线圈中通以规定极性的电流时， 继电器吸起，断电后仍保持在吸起位置；通以反方向电流时， 继电器打落，断电后保持在打落位置
当输入量达到一定值时， 输出量发生突变，继电 器线圈回路为输入回路， 继电器接点所在回路为 输出电路
当线圈中电流Ix增加到 某一定值时，继电器衔 铁被吸引，接点闭合。 此后，若线圈中电流Ix 继续增大，由于接点回 路中阻值不变，Iy保持 不变
当线圈中电流Ix减小到 一定值时，继电器衔铁 释放，输出电流Iy突然 减小到0。此后，线圈中 电流再减小，Iy保持为0 不变
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四、安全继电器
• 满足信号电路中鉴别电流极性的需要 设计的 • 衔铁的吸起与线圈中电流的极性有关， 只有通过规定方向的电流时，衔铁才 吸起，而电流方向相反时，衔铁不动 作 • 不同于有极继电器不同，只有一种稳 态 • 铁心的极靴的方形的，在方极靴下方 用两个螺钉固定永久磁钢，使衔铁处 于极靴和永久磁钢之间，受永磁力的 作用偏于落下位置
当计数器为0，表 明此时区间无车， 不为0，则表明此 时区间有车占用
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二、应答器
程序定位停车控制 距离定位，也称“信标”
CBTC系统，检测列车位置
继电器的可靠性直接影响到地铁信号系统的可靠 性和安全性
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继电器
继电器是自动控制系统中常用的电器，它用于接 通和断开电路，用以发布控制命令和反映设备状 态，以构成自动控制和远程控制电路 地铁信号系统技术中广泛采用继电器，称为信号 继电器（简称继电器），通常作为自动控制系统 的接口部件
偏极继电器
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四、安全继电器
• 两个互相独立又互相作用的交 变电磁系统，继电器有吸起和 落下两种状态 • 交流二元二位继电器分为25 Hz和50 Hz两种 • 城市轨道交通使用50 Hz二元 二位继电器作为50Hz相敏轨道 电路中的轨道继电器 • 具有可靠的频率选择性和相位 选择性
受电端正常
工作
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一、轨道电路的基本原理
分路状态
两钢轨被列
车轮对连接
轨道电路受
电端设备反 映轨道被占 用
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一、轨道电路的基本原理
断轨状态
轨道电路的钢
轨被折断
轨道电路受电
端设备反映钢 轨断轨
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三、轨道电路的分类
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二、继电器的继电特性
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三、继电器的分类
按动作原理 分类
• 电磁继电器、 感应继电器
按动作电流 分类
• 直流继电器、 交流继电器
按动作时间 分类
• 正常动作继电 器、缓动继电 器
按工作可靠 程分类
• 安全型继电器、 非安全型继电 器
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城市轨道交通的交流工频轨道电 路的是50 Hz相敏轨道电路，只 有监督列车占用的功能，不能传 输其它信息，一般只用于车辆段
四、工频交流轨道电路
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四、工频交流轨道电路
电源屏分别供出50 Hz轨道电源和局部电源
送电端轨道电源经轨道变压器降压后送至钢轨 受电端由钢轨来的电压经中继变压器升压后送至轨道继电器RGJ 的轨道线圈3-4。轨道继电器RGJ的局部线圈2-1接局部电源 当轨道线圈和局部线圈电源满足规定的相位和频率要求时，GJ吸 起，轨道电路处于调整状态，表示轨道电路空闲
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七、轨道电路的极性交叉
什么是极性交叉？

有钢轨绝缘的轨道电路 实现对钢轨绝缘破损的防护
要使绝缘节两侧的轨面电压具有不同的 极性或相反的相位
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七、轨道电路的极性交叉
1G X 3G
X
-
+
1GJ
-
+
3GJ
极性交叉的作用分析
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单元二 继电器、轨道电路、 计轴器和应答器
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2.1继电器
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继电器
继电器是自动控制系统中常用的电器，它用于接 通和断开电路，用以发布控制命令和反映设备状 态，以构成自动控制和远程控制电路 地铁信号系统技术中广泛采用继电器，称为信号 继电器（简称继电器），通常作为自动控制系统 的接口部件
四、安全继电器
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四、安全继电器
1、安全型继电器的型号表示法
安全型继电器型号用汉字拼音字母
和数字表示，字母表示继电器种类， 数字表示线圈的电阻值（单位Ω） 例如 JWJXC-H 中J-继电器，W-无极， J加强接点（普通接点不标），X-信 号，C-插入（非插入式不标），H缓放（非缓放不标），125-前圈电 阻值，0.44-后圈电阻值
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五、继电器的应用
继电器有两个状态：吸起状态和落下状态。
继电器的定位状态应与设备的定位状态相一致，信号布置图中所 反映的设备状态约定为设备的定位状态。
根据故障-安全原则，继电器的落下状态必须与设备的安全侧相一致
电路图中，凡以吸起为定位状态的继电器，其线圈和接点处均以“↑”符 号标记；凡以落下为定位状态的继电器以“↓”符号标记
1、根据轨道电路传输的信息，可分为模拟轨道电路和数字 轨道电路。 2、按工作方式分类，轨道电路可分为开路式轨道电路和闭 路式轨道电路。 3、按所传送的电流特性分类，轨道电路可分为连续式、脉 冲式、交流计数电码式和数字编码式。
4、按轨道区段的分割方式，可分为有绝缘轨道电路和无绝 缘轨道电路。 5、按设置地点，轨道电路可分为站内轨道电路和区间轨道 电路。
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五、继电器的应用
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五、继电器的应用
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五、继电器的应用
继电器电路
ห้องสมุดไป่ตู้
串联
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并联
五、继电器的应用
继电器电路
串并
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自闭
五、继电器的应用
自闭电路
•按下自复式按钮A后，继电器AJ 经过励磁电路吸起。但松开按钮 后，继电器就不能保持吸起。 •继电器具备记忆功能 •表示该任务完成的继电器接点使 其复原
七、轨道电路的极性交叉
1G和 3G相邻 轨道电 路 流经 1GJ电 流等于 两个轨 道电源 之和
1G有车 占用
危及行 车安全
没有极 性交叉
绝缘节 破损
1GJ可 能保持 吸起
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七、轨道电路的极性交叉
+ + +
+
+
+
-
+
-
+
-
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2.3计轴器与 应答器
交流二元二 位继电器
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四、安全继电器
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五、继电器的应用
继电器一般是根据它的主要用途和功能来命 名的。为了便于标记，继电器符号用汉语拼 音字头或英文单词的缩写来表示，例如按钮 继电器表示为AJ，信号继电器表示为XJ 在一个控制系统中会用到许多继电器，同一 作用和功能的继电器也不止一个，应注意各 自名的区别 同一个继电器的线圈和接点必须用该继电器 的名称符号来标记，以免互相混淆。同一个 继电器的各接点组还需用其编号注明，以防 重复使用
“S” 形电缆将信号f1与f2阻隔，使它们不能向相邻区段传输。这样，就实现了f1 区段与f2区段相互隔离
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六、道岔区段的轨道电路
串联轨道电路
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六、道岔区段的轨道电路
并联轨道电路
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六、道岔区段的轨道电路
一送多受轨道电路
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四、安全继电器
表 2-1 代 号 A B C D DB H J P 单闭磁 缓放 缓放 插入 安全型 安全 半导体 插入、传输、差动 动态 含 义 其他类型 继电器型号的文字符号含义 代 号 安全型 R S T W X Y 无极 信号 有极 整流 信号、小型 整流、转换 时间、灯丝、双门 通用、弹力 含 义 其他类型
6、按列车牵引方式，分为非电化区段轨道电路和电化区段 轨道电路。
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四、工频交流轨道电路
工频交流轨道电路采用工频50Hz 交流电源，有连续式轨道电路和 相敏轨道电路
工频交流连续式轨道电路以 JZXC-480型继电器为轨道继电器， 这种轨道电路实质上是交直流轨 道电路，电源是交流电，钢轨中 传输的是交流电，而轨道继电器 是整流继电器
继电器的可靠性直接影响到地铁信号系统的可靠 性和安全性
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一、继电器的基本原理
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一、继电器的基本原理
当线圈中通入一定 的的电流后，根据 当线圈中没有足够 电磁原理，线圈中 的电流时，衔铁由 因为电流产生磁性， 于重力作用被释放。 衔铁被吸引
随着衔铁的动作， 动触点与静触点接 通或断开，从而实 现对其他设备的控 制。
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一、计轴器
计轴器是计算车辆进出区段的 车轴数来监督列车占用 在CBTC城轨线路无线设备故 障时用计轴器检查列车位置， 构成“降级”信号
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一、计轴器
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一、计轴器
传感器
• 将机车、车辆通过的车轴数转换成电脉冲信号 • 电磁式传感器由磁头、发送器、接收器三部分组成 • 磁头有一个发送线圈和一个接收线圈分别装在钢轨 的两侧
在故障情况下使前接点闭合的概率远小于后接点闭合的概率。这 样，就可以用前接点代表危险侧信息，用后接点代表安全侧信息
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故障安全
要求信号设备或系统一旦发生安 全故障后，能防止出现灾难性后 果自动导向安全一方的重要设计 原则
Eg：红 色信号 灯故障， 信号显 示前移
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