第三章_轨道电路
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二、道岔区段的轨道电路
1、道岔绝缘 道岔区段除了各种机械部件需要安装绝缘外，还要加装切割 绝缘，以防止辙叉使轨道电路短路。安装位置看情况。 2、道岔跳线 为了保证信号电流的畅通，道岔区段除轨端接续线外，还需 要装饰道岔跳线。
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3、道岔区段轨道电路的连接方式 （1）串联 （2）并联 4、一送多受轨道电路
制式的区间轨道电路和站内电码化以后的轨道电路，就是其地面发送 的设备，也就是信息来源。 ➢ 车--地之间传输信息的通道之一 ❖ 对于列车超速防护来说，带有编码信息的轨道电路
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第二节、轨道电路的工作状态与基本参数
（1）轨道电路基本工作状态 ➢ 调整状态—空闲； ➢ 分路状态—占用； ➢ 断轨状态—故障。 （2）三种主要的影响因素：道碴电阻、 钢轨阻抗、 电源电压 （3）各种状态的最不利条件 ➢ 调整状态：道碴电阻最小，钢轨阻抗最大、电源电压最低 ➢ 分路状态：道碴电阻最大，钢轨阻抗最小、电源电压最大 ➢ 道碴电阻最大，钢轨阻抗最小、电源电压最大，还有断轨地点。
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1、轨道电路的基本原理
（1）轨道电路的组成：钢轨、绝缘节、轨端接续线、发送端、 接受端等。
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1. 导体 铁路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间的接触电阻， 用接续线连接。 引接线用于送电设备、受电设备与钢轨的连接。
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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。 为使轨道电路适应于无缝线路，目前在干线的区间多 利用电路构成电气绝缘节来分隔轨道电路。
➢ AF-904系统设备按地点可分为轨旁设备和信号室内设备 两部分
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第六Байду номын сангаас、计轴器
1、概述，问题的提出 ➢ 轨道状况的变化 ➢ 道岔区段、交叉区段或轨道区段的检测 ➢ 按照技术和经济原则，计轴设备是目前检测区间所使
用的最有效的系统。
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2、计轴器系统原理
➢列车从所检测区间的一端出发，驶入区间，经过计轴点时，计轴 评估器对传感器产生的轴信号进行处理、判别及计数，此时轨继 电器落下。 ➢发车端不断将“计轴数”及“驶入状态”等信息编码传给接端。 ➢当列车驶出区间，经过接车端计轴点时，接车端计数，接车端将 “计数”及“驶出状态”传给发车端。 ➢当两端对“计轴数”及“驶入、驶出状”校核无误后方可使两端 轨道继电器吸起，给出所检测区间的空闲信号。
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（4）轨道电路分路的几个术语： ① 列车分路电阻---列车车轮的接触电阻值 ② 分路效应---列车分路，轨道继电器落下 ③ 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 ④ 标准分路灵敏度---0.06Ω
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第三节、轨道电路的划分与绝缘布置
一、站内轨道电路的划分和命名 1、划分原则
城市轨道交通信号与通信系统
----- 轨道电路
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为了检查列车占用钢轨线路状态，美国人鲁宾逊1870 年发明了开路式轨道电路，1872年研制成功了闭路式轨道电 路，于1873年首先在宾西法尼亚铁路试用，从此诞生了铁路 自动信号。
中国铁路在建国前采用的轨道电路传输信息少，分布 也极不平衡，建国后从50年代中期开始，轨道电路技术在中 国有了长足的发展，不仅传输的信息量增加而且它的使用已 遍及全国铁路各线，构成了中国铁路信号技术发展的基础。
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四、钢轨绝缘节的设置
钢轨绝缘节的设置应当满足一下要求：
➢ 道岔区段警冲标的内方，不得小于3.5 m,若实在不能满足此要 求，则该绝缘节称为侵限绝缘。
➢ 两绝缘节应设在同一坐标处，避免产生死区段。错开距离小于 2.5m。
➢ 两相邻死区段间隔，不得小于18m。 ➢ 信号机处的绝缘节应与信号机坐标相同 ➢ 半自动闭塞区段的预告信号机处，安装在预告信号机前100m处。
❖ 低频300HZ以下 ❖ 音频300—3000HZ ❖ 高频10— 40kHZ。
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• 按工作方式分： ➢ 开路式 ➢ 闭路式（广泛使用） • 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
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• 按分割方式分 ➢ 有绝缘轨道电路 ➢ 无绝缘轨道电路 • 按所处位置分 ➢ 站内轨道电路 ➢ 区间轨道电路
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二、AF-904系统
• 类型：AF-904型数字（音频）轨道电路 • 厂家：美国US＆S公司 • 功能：是联锁逻辑处理单元和车载设备之间的通信接口 • 应用：在上海地铁 2 号线和天津滨海线运用。
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1、AF-904系统功能和硬件结构
➢ AF-904系统是联锁逻辑处理单元和车载设备之间的通信 接口,执行正线区段的轨道占用检测和数字车载信号的传 输两大功能。
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3. 送电设备 在车站内，轨道电路的送电设备是电源，用来向轨 道电路供电。 在自动闭塞区段，轨道电路的送电设备是能够发送 一定信息的电子设备。
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4. 受电设备 车站内轨道电路的受
电设备是轨道继电 器，用于反映轨道 电路内有无机车车 辆占用和钢轨是否 完整。
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（2）作用:
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2、轨道电路的作用
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三、极性交叉
1、概念： 有钢轨绝缘的轨道电路，为了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。 2、极性交叉的作用： 可以防止在相邻的轨道电路间的绝缘节破损时引起轨道继电 器的错误动作。
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3、极性交叉的配置： 在一个闭合的回路中，绝缘节的数量必须达到偶数才能实现 极性交叉，若为奇数，采用移动绝缘节的方法实现
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第四节、工频轨道电路 一、工频轨道电路的组成和基本工作原理 1、组成：
❖送电端：BG1—50型轨道变压器、R—2.2/220型变阻器 ❖受电端：BZ4型中继变压器、JZXC-480型轨道继电器
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2、工作原理： ➢ 电源\钢轨中传输\继电器接受的均是交流，但动作 是直流 ➢ 轨道电路完整无车占用--GI↑，交流电压在10.516v 左右，车占用时--GJ↓，GJ的交流残压此时应低于 2.7v。
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3、计轴器的组成
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第七节、轨道电路常见故障
一、分路不良 分路不良故障是指轨道区段有车占用时，相关的轨道继电 器不落下，控制台或显示器对应区段不显示红光带。造成 分路不良的主要原因有轨道电路本身的故障、轻车、轨面 不清洁或生锈等原因。
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二、红光带
红光带故障指轨道区段没有车占用时，控制台或显 示器对应区段显示红光带。造成红光带的主要原因有轨道 电路送电电压底、道床潮湿肮脏引起泄漏电流大、轨道电 路断线或断轨等。
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内容提要
1.掌握轨道电路的工作原理 2.了解轨道电路的主要参数 3.熟悉轨道电路的分类及特点 4.熟悉常用轨道电路 5.掌握计轴器的工作原理及结构 6.熟悉轨道电路的常见故障
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第一节、轨道电路的组成原理与种类
➢ 定义： 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。
（2）轨道电路的作用 1、监督列车的占用
反映线路的空闲情况，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 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的目标速度，控制列车运 行。
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3、轨道电路的分类
• 按动作电源分： ➢ 直流轨道电路（已经被淘汰） ➢ 交流轨道电路
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二、工频轨道电路各部件及其作用
1、轨道变压器 ：供电 2、中继变压器：阻抗匹配 3、变阻器：调节电流 4、钢轨绝缘：电气绝缘 5、轨道电路连接线：连接轨道电路送受端变压器箱或电缆盒 与钢轨 6、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
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1、组成：
三、50HZ相敏轨道电路
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按轨道电路内有无道岔分： ➢ 无岔轨道电路 ➢ 道岔轨道电路 按适用的区段分： ➢ 电化区段 ➢ 非电化区段 按通道分：双轨条、单轨条
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4、轨道电路的应用
➢ 主要用于区间和车站 ❖ 区间的轨道电路通常是与自动闭塞制式相一致的轨道电路，按照自动
闭塞通过信号机分区，每个闭塞分区就有其轨道电路。 ❖ 列车进路和调车进路都必须安装轨道电路，对于机车信号来说，各种
一、概述
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2、特点： ➢ 提高了绝缘破损的防护性能； ➢ 延长了极限长度； ➢ 提高了系统的抗干扰能力。 3、微电子相敏轨道电路 返还系数高、机械结构简单、抗干扰能力强
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第五节、数字无绝缘轨道电路
1、问题的提出 ❖50Hz工频轨道电路必须用绝缘节来分割，且只能提供“有 车”或“无车”两种信息。 ❖牵引电流对轨道电路的干扰导致工频轨道电路不能安全、 可靠的工作。 ❖分割轨道电路的绝缘节在安装时不得不锯断钢轨，因而限 制了列车速度的提高，而绝缘节易于破损也成为信号技术的 多发故障之一。
➢ 有信号机的地方必须设置绝缘节 ➢ 满足行车、调车作业效率的提高 ➢ 一个轨道电路区段的道岔不能超过3组
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（2）命名 道岔区段和无岔区段的命名方式不同 ➢道岔区段：根据道岔编号命名，如1-5DG ➢无岔区段：对于股道，以股道号命名，如1G；进站内方， 根据所衔接得股道编号加A或B，如1AG（下行咽喉）、2BG （上行咽喉）；差置调车信号机之间，如1/3WG
二、道岔区段的轨道电路
1、道岔绝缘 道岔区段除了各种机械部件需要安装绝缘外，还要加装切割 绝缘，以防止辙叉使轨道电路短路。安装位置看情况。 2、道岔跳线 为了保证信号电流的畅通，道岔区段除轨端接续线外，还需 要装饰道岔跳线。
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3、道岔区段轨道电路的连接方式 （1）串联 （2）并联 4、一送多受轨道电路
制式的区间轨道电路和站内电码化以后的轨道电路，就是其地面发送 的设备，也就是信息来源。 ➢ 车--地之间传输信息的通道之一 ❖ 对于列车超速防护来说，带有编码信息的轨道电路
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第二节、轨道电路的工作状态与基本参数
（1）轨道电路基本工作状态 ➢ 调整状态—空闲； ➢ 分路状态—占用； ➢ 断轨状态—故障。 （2）三种主要的影响因素：道碴电阻、 钢轨阻抗、 电源电压 （3）各种状态的最不利条件 ➢ 调整状态：道碴电阻最小，钢轨阻抗最大、电源电压最低 ➢ 分路状态：道碴电阻最大，钢轨阻抗最小、电源电压最大 ➢ 道碴电阻最大，钢轨阻抗最小、电源电压最大，还有断轨地点。
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1、轨道电路的基本原理
（1）轨道电路的组成：钢轨、绝缘节、轨端接续线、发送端、 接受端等。
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1. 导体 铁路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间的接触电阻， 用接续线连接。 引接线用于送电设备、受电设备与钢轨的连接。
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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。 为使轨道电路适应于无缝线路，目前在干线的区间多 利用电路构成电气绝缘节来分隔轨道电路。
➢ AF-904系统设备按地点可分为轨旁设备和信号室内设备 两部分
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第六Байду номын сангаас、计轴器
1、概述，问题的提出 ➢ 轨道状况的变化 ➢ 道岔区段、交叉区段或轨道区段的检测 ➢ 按照技术和经济原则，计轴设备是目前检测区间所使
用的最有效的系统。
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2、计轴器系统原理
➢列车从所检测区间的一端出发，驶入区间，经过计轴点时，计轴 评估器对传感器产生的轴信号进行处理、判别及计数，此时轨继 电器落下。 ➢发车端不断将“计轴数”及“驶入状态”等信息编码传给接端。 ➢当列车驶出区间，经过接车端计轴点时，接车端计数，接车端将 “计数”及“驶出状态”传给发车端。 ➢当两端对“计轴数”及“驶入、驶出状”校核无误后方可使两端 轨道继电器吸起，给出所检测区间的空闲信号。
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（4）轨道电路分路的几个术语： ① 列车分路电阻---列车车轮的接触电阻值 ② 分路效应---列车分路，轨道继电器落下 ③ 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 ④ 标准分路灵敏度---0.06Ω
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第三节、轨道电路的划分与绝缘布置
一、站内轨道电路的划分和命名 1、划分原则
城市轨道交通信号与通信系统
----- 轨道电路
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为了检查列车占用钢轨线路状态，美国人鲁宾逊1870 年发明了开路式轨道电路，1872年研制成功了闭路式轨道电 路，于1873年首先在宾西法尼亚铁路试用，从此诞生了铁路 自动信号。
中国铁路在建国前采用的轨道电路传输信息少，分布 也极不平衡，建国后从50年代中期开始，轨道电路技术在中 国有了长足的发展，不仅传输的信息量增加而且它的使用已 遍及全国铁路各线，构成了中国铁路信号技术发展的基础。
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四、钢轨绝缘节的设置
钢轨绝缘节的设置应当满足一下要求：
➢ 道岔区段警冲标的内方，不得小于3.5 m,若实在不能满足此要 求，则该绝缘节称为侵限绝缘。
➢ 两绝缘节应设在同一坐标处，避免产生死区段。错开距离小于 2.5m。
➢ 两相邻死区段间隔，不得小于18m。 ➢ 信号机处的绝缘节应与信号机坐标相同 ➢ 半自动闭塞区段的预告信号机处，安装在预告信号机前100m处。
❖ 低频300HZ以下 ❖ 音频300—3000HZ ❖ 高频10— 40kHZ。
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• 按工作方式分： ➢ 开路式 ➢ 闭路式（广泛使用） • 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
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• 按分割方式分 ➢ 有绝缘轨道电路 ➢ 无绝缘轨道电路 • 按所处位置分 ➢ 站内轨道电路 ➢ 区间轨道电路
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二、AF-904系统
• 类型：AF-904型数字（音频）轨道电路 • 厂家：美国US＆S公司 • 功能：是联锁逻辑处理单元和车载设备之间的通信接口 • 应用：在上海地铁 2 号线和天津滨海线运用。
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1、AF-904系统功能和硬件结构
➢ AF-904系统是联锁逻辑处理单元和车载设备之间的通信 接口,执行正线区段的轨道占用检测和数字车载信号的传 输两大功能。
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3. 送电设备 在车站内，轨道电路的送电设备是电源，用来向轨 道电路供电。 在自动闭塞区段，轨道电路的送电设备是能够发送 一定信息的电子设备。
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4. 受电设备 车站内轨道电路的受
电设备是轨道继电 器，用于反映轨道 电路内有无机车车 辆占用和钢轨是否 完整。
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（2）作用:
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2、轨道电路的作用
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三、极性交叉
1、概念： 有钢轨绝缘的轨道电路，为了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。 2、极性交叉的作用： 可以防止在相邻的轨道电路间的绝缘节破损时引起轨道继电 器的错误动作。
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3、极性交叉的配置： 在一个闭合的回路中，绝缘节的数量必须达到偶数才能实现 极性交叉，若为奇数，采用移动绝缘节的方法实现
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第四节、工频轨道电路 一、工频轨道电路的组成和基本工作原理 1、组成：
❖送电端：BG1—50型轨道变压器、R—2.2/220型变阻器 ❖受电端：BZ4型中继变压器、JZXC-480型轨道继电器
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2、工作原理： ➢ 电源\钢轨中传输\继电器接受的均是交流，但动作 是直流 ➢ 轨道电路完整无车占用--GI↑，交流电压在10.516v 左右，车占用时--GJ↓，GJ的交流残压此时应低于 2.7v。
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3、计轴器的组成
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第七节、轨道电路常见故障
一、分路不良 分路不良故障是指轨道区段有车占用时，相关的轨道继电 器不落下，控制台或显示器对应区段不显示红光带。造成 分路不良的主要原因有轨道电路本身的故障、轻车、轨面 不清洁或生锈等原因。
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二、红光带
红光带故障指轨道区段没有车占用时，控制台或显 示器对应区段显示红光带。造成红光带的主要原因有轨道 电路送电电压底、道床潮湿肮脏引起泄漏电流大、轨道电 路断线或断轨等。
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内容提要
1.掌握轨道电路的工作原理 2.了解轨道电路的主要参数 3.熟悉轨道电路的分类及特点 4.熟悉常用轨道电路 5.掌握计轴器的工作原理及结构 6.熟悉轨道电路的常见故障
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第一节、轨道电路的组成原理与种类
➢ 定义： 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。
（2）轨道电路的作用 1、监督列车的占用
反映线路的空闲情况，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 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的目标速度，控制列车运 行。
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3、轨道电路的分类
• 按动作电源分： ➢ 直流轨道电路（已经被淘汰） ➢ 交流轨道电路
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二、工频轨道电路各部件及其作用
1、轨道变压器 ：供电 2、中继变压器：阻抗匹配 3、变阻器：调节电流 4、钢轨绝缘：电气绝缘 5、轨道电路连接线：连接轨道电路送受端变压器箱或电缆盒 与钢轨 6、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
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1、组成：
三、50HZ相敏轨道电路
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按轨道电路内有无道岔分： ➢ 无岔轨道电路 ➢ 道岔轨道电路 按适用的区段分： ➢ 电化区段 ➢ 非电化区段 按通道分：双轨条、单轨条
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4、轨道电路的应用
➢ 主要用于区间和车站 ❖ 区间的轨道电路通常是与自动闭塞制式相一致的轨道电路，按照自动
闭塞通过信号机分区，每个闭塞分区就有其轨道电路。 ❖ 列车进路和调车进路都必须安装轨道电路，对于机车信号来说，各种
一、概述
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2、特点： ➢ 提高了绝缘破损的防护性能； ➢ 延长了极限长度； ➢ 提高了系统的抗干扰能力。 3、微电子相敏轨道电路 返还系数高、机械结构简单、抗干扰能力强
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第五节、数字无绝缘轨道电路
1、问题的提出 ❖50Hz工频轨道电路必须用绝缘节来分割，且只能提供“有 车”或“无车”两种信息。 ❖牵引电流对轨道电路的干扰导致工频轨道电路不能安全、 可靠的工作。 ❖分割轨道电路的绝缘节在安装时不得不锯断钢轨，因而限 制了列车速度的提高，而绝缘节易于破损也成为信号技术的 多发故障之一。
➢ 有信号机的地方必须设置绝缘节 ➢ 满足行车、调车作业效率的提高 ➢ 一个轨道电路区段的道岔不能超过3组
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（2）命名 道岔区段和无岔区段的命名方式不同 ➢道岔区段：根据道岔编号命名，如1-5DG ➢无岔区段：对于股道，以股道号命名，如1G；进站内方， 根据所衔接得股道编号加A或B，如1AG（下行咽喉）、2BG （上行咽喉）；差置调车信号机之间，如1/3WG