地鐵通信與信號(hào)信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備軌道電路課件

1、 項(xiàng)目二 信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備軌道電路 知識(shí)要點(diǎn) 1掌握軌道電路的工作原理。 2掌握軌道電路在軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中的作用。 3了解各種常用軌道電路的特點(diǎn)及怎樣確保軌道電路可靠工作。 2022/7/271 一、軌道電路工作原理 軌道電路是以鋼軌作為導(dǎo)體，兩端加上機(jī)械絕緣(或電氣絕緣)，接上送電和受電設(shè)備構(gòu)成的電路。1.組成 軌道電路的組成如圖2一l所示。圖21 軌道電路組成示意圖2022/7/27250Hz 軌道電路 25Hz 軌道電路圖 2022/7/273 (1)導(dǎo)體 軌道交通系統(tǒng)的兩條鋼軌是傳輸軌道電流的導(dǎo)體。在兩節(jié)鋼軌的接頭處為了減少鋼軌與鋼軌夾板問(wèn)的接觸電阻，用連接線(xiàn)連接。 鋼軌接續(xù)線(xiàn)有塞釘式和

2、焊接式。塞釘式接續(xù)線(xiàn)如圖22所示。圖22 塞釘式鋼軌接續(xù)線(xiàn)引接線(xiàn)用于送電設(shè)備、受電設(shè)備與鋼軌的連接。軌端接續(xù)線(xiàn) 2022/7/274 (2)鋼軌絕緣 鋼軌絕緣安裝在相鄰兩個(gè)軌道電路銜接處，以保證相鄰軌道電路在電氣上的可靠隔離。鋼軌絕緣多采用機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣性能好的材料，在鋼軌與夾板間墊有槽形絕緣板，夾板螺栓與夾板之間裝有絕緣套管和絕緣墊圈。在兩個(gè)鋼軌銜接的斷面間還夾有與鋼軌斷面相同的軌端絕緣。 城市軌道交通的正線(xiàn)多采用無(wú)縫線(xiàn)路，需要使用由電子電路構(gòu)成電氣絕緣(又稱(chēng)為調(diào)諧區(qū))來(lái)分隔相鄰軌道電路。鋼軌絕緣(50Kg、60Kg)軌道絕緣節(jié) 2022/7/275 (3)送電設(shè)備 軌道電路的送電設(shè)備可以

3、是電源，用于向軌道電路供電，也可以是能夠發(fā)送一定信息的電子設(shè)備，通過(guò)軌道電路向列車(chē)傳遞行車(chē)信息。BG1-80型軌道變壓器、 BZ4-U型中繼變壓器軌道變壓器 BG型軌道變壓器主要用于軌道電路供電，其一次側(cè)為220v，二次側(cè)依據(jù)所連接 的端子不同，可以獲得各種不同的電壓值。0.45-10.80 V。扼流變壓器 2022/7/276 (4)受電設(shè)備 軌道電路的受電設(shè)備可以是軌道繼電器，用于反映軌道電路范圍內(nèi)有無(wú)列車(chē)、車(chē)輛占用和鋼軌是否完整；或者當(dāng)軌道電路中包含有控制信息時(shí)，軌道電路的受電設(shè)備也可以是能夠接收并鑒別電流特性的電子設(shè)備，能夠根據(jù)接收到的不同特性的電流，令有關(guān)繼電器動(dòng)作。 2022/7/

4、277 (5)限流電阻 限流電阻是一個(gè)可調(diào)電阻器，連接在軌道電路電源端，用來(lái)調(diào)整軌道電路的電壓。當(dāng)軌道電路被列車(chē)、車(chē)輛的輪對(duì)分路時(shí)，能夠防止輸出電流過(guò)大而損壞電源。變阻器 軌道電路用變阻器為R2.2/220型。阻值為2.2，功率為220W、容許電流為10 A、容許溫度為105可調(diào)電阻器2022/7/278 2工作原理 圖21是直流軌道電路原理圖，從圖中可以看出： 1)當(dāng)軌道電路設(shè)備完好，又沒(méi)有列車(chē)、車(chē)輛占用時(shí)，軌道電流從電源正極經(jīng)鋼軌、軌道繼電器線(xiàn)圈回到負(fù)極而構(gòu)成回路，繼電器處于吸起狀態(tài)，表示軌道區(qū)段內(nèi)無(wú)車(chē)占用。此狀態(tài)稱(chēng)為軌道電路的調(diào)整狀態(tài)。 2)當(dāng)軌道區(qū)段內(nèi)有列車(chē)、車(chē)輛占用時(shí)，因?yàn)檐?chē)輛的輪對(duì)

5、電阻比軌道繼電器線(xiàn)圈電阻小得多，所以軌道電路被輪對(duì)分路，這時(shí)流經(jīng)繼電器線(xiàn)圈的電流很小，不足以使銜鐵保持吸起，繼電器失磁落下，表示該區(qū)段有車(chē)占用。此狀態(tài)稱(chēng)為軌道電路的分路狀態(tài)。 3)當(dāng)軌道區(qū)段內(nèi)發(fā)生斷軌或斷線(xiàn)等故障時(shí)，流經(jīng)繼電器線(xiàn)圈的電流中斷，使繼電器失磁落下。此狀態(tài)稱(chēng)為軌道電路的斷軌狀態(tài)。2022/7/279軌道電路的作用： 鋼軌傳送電信息 絕緣節(jié)劃分各軌道區(qū)段 軌端接續(xù)線(xiàn)保持電信息延續(xù) 軌道繼電器反映軌道的狀況2022/7/2710二、軌道電路的作用 軌道電路用于監(jiān)督線(xiàn)路的占用情況，并可以向列車(chē)傳輸控制信息，將列車(chē)運(yùn)行和信號(hào)顯示等聯(lián)系起來(lái)。對(duì)于城市軌道交通，軌道電路是信號(hào)系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)備，

6、直接影響行車(chē)安全和運(yùn)輸效率。 軌道電路的作用主要表現(xiàn)在以下兩方面。 1監(jiān)督列車(chē)占用 利用軌道電路監(jiān)督列車(chē)在正線(xiàn)或列車(chē)和車(chē)輛在車(chē)輛段等線(xiàn)路的占用狀態(tài)。軌道電路反映有關(guān)線(xiàn)路空閑時(shí)，為開(kāi)放信號(hào)、建立進(jìn)路、構(gòu)成閉塞提供了依據(jù)；軌道電路被占用時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)控制有關(guān)信號(hào)機(jī)的自動(dòng)關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。2022/7/2711 2傳輸行車(chē)信息 在正線(xiàn)上，根據(jù)列車(chē)的不同位置，有關(guān)閉塞分區(qū)的軌道電路傳輸不同的控制信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)追蹤列車(chē)的控制。帶有編碼信息的軌道電路是城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)車(chē)-地之間信息傳輸?shù)耐ǖ乐弧?例如數(shù)字編碼式音頻軌道電路中傳輸?shù)男熊?chē)信息，為ATP系統(tǒng)直接提供控制列車(chē)運(yùn)行所需的前行列車(chē)位置、

7、運(yùn)行前方信號(hào)狀態(tài)、線(xiàn)路條件等信息，以確定列車(chē)運(yùn)行的目標(biāo)速度，控制列車(chē)在當(dāng)前運(yùn)行速度下是否減速或停車(chē)。2022/7/2712計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（CBI）子系統(tǒng)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)（ATP）子系統(tǒng)列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控（ATS）子系統(tǒng)列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行（ATO）子系統(tǒng)ATC系統(tǒng)ATC系統(tǒng)構(gòu)成示意圖2022/7/2713ATC列車(chē)在線(xiàn)位置進(jìn)路條件生成移動(dòng)授權(quán)終點(diǎn)計(jì)算制動(dòng)曲線(xiàn)制動(dòng)曲線(xiàn)制動(dòng)控制與列車(chē)的位置、速度比較列車(chē)位置信息基于線(xiàn)路數(shù)據(jù)和停車(chē)點(diǎn)信息逐次生成制動(dòng)曲線(xiàn)車(chē)載設(shè)備車(chē)載控制設(shè)備防護(hù)距離車(chē)頭位置車(chē)尾位置追蹤列車(chē)的停車(chē)點(diǎn)停車(chē)點(diǎn)的信息XX地鐵二號(hào)線(xiàn)正線(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)原理示意圖2022/7/271415APCCAPZCRadioRadioA

8、TS1. 聯(lián)鎖控制軌旁道岔動(dòng)作，并將道岔的狀態(tài)信息傳遞給ZC。2.ZC (基于列車(chē)位置和道岔狀態(tài)信息) 給車(chē)載傳送移送授權(quán)，并將列車(chē)位置信息傳遞給ATS聯(lián)鎖3. CC計(jì)算制動(dòng)曲線(xiàn)，防止列車(chē)超速。正線(xiàn)信號(hào)原理動(dòng)態(tài)示意圖2022/7/2715(2)XX地鐵正線(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)組成 2022/7/2716三、軌道電路的分類(lèi)1按傳輸電流特性分類(lèi) 按照所傳輸?shù)碾娏魈匦圆煌?，軌道電路可分為工頻連續(xù)式軌道電路和音頻軌道電路，其中，音頻軌道電路又可分為模擬式軌道電路和數(shù)字編碼式軌道電路。 按傳送的電流特性分：連續(xù)式、脈沖式、計(jì)數(shù)電碼式、頻率電碼式、數(shù)字編碼式2022/7/2717 工頻連續(xù)式軌道電路中傳輸連續(xù)交流電流

9、，只能用于監(jiān)督軌道的占用與否，不能傳輸對(duì)列車(chē)的控制信息。目前在城市軌道交通中應(yīng)用較廣泛的是50Hz相敏軌道電路。 模擬式音頻軌道電路采用調(diào)幅或調(diào)頻方式，可以傳輸較多信息，不僅能監(jiān)督軌道的占用狀態(tài)，還能反映列車(chē)運(yùn)行前方三個(gè)或四個(gè)閉塞分區(qū)的占用情況。 數(shù)字編碼式音頻軌道電路采用數(shù)字調(diào)頻方式，可以傳輸更多的信息，編碼中包含了速度碼、線(xiàn)路坡度碼、閉塞分區(qū)長(zhǎng)度碼、糾錯(cuò)碼等。2022/7/27182按絕緣性質(zhì)分類(lèi) 按照絕緣的性質(zhì)不同，軌道電路可分為有絕緣軌道電路和無(wú)絕緣軌道電路。 有絕緣軌道電路利用鋼軌絕緣實(shí)現(xiàn)本軌道電路與相鄰軌道電路的電氣隔離。鋼軌絕緣在列車(chē)運(yùn)行的沖擊力作用下容易被破損造成軌道電路故障，

10、同時(shí)由于鋼軌軌縫的存在，既增加了列車(chē)過(guò)接縫時(shí)乘客的不舒適感，又不利于牽引電流的回流輸送。因此，城市軌道交通中有絕緣軌道電路多用于車(chē)輛段內(nèi)的軌道電路。2022/7/2719 無(wú)絕緣軌道電路在分界處不設(shè)置鋼軌絕緣，軌道電路電流采用不同信號(hào)頻率，根據(jù)諧振的原理，使諧振回路對(duì)不同頻率呈現(xiàn)不同阻抗，實(shí)現(xiàn)對(duì)相鄰軌道電路的電氣隔離。這種電氣隔離方式又稱(chēng)為諧振式。無(wú)絕緣軌道電路滿(mǎn)足了城市軌道交通電化牽引和采用無(wú)縫線(xiàn)路的要求，在正線(xiàn)線(xiàn)路上得到廣泛應(yīng)用。無(wú)絕緣節(jié)2022/7/2720 3按使用處所分類(lèi) 按照使用地點(diǎn)不同，軌道電路可分為區(qū)間軌道電路和車(chē)輛段內(nèi)軌道電路。 區(qū)間軌道電路用于正線(xiàn)，不僅要監(jiān)督各閉塞分區(qū)是否

11、空閑，還要傳輸有關(guān)行車(chē)信息，并能滿(mǎn)足閉塞分區(qū)長(zhǎng)度的要求，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。2022/7/27214按是否包含道岔分類(lèi) 車(chē)輛段內(nèi)軌道電路分為無(wú)岔區(qū)段軌道電路和道岔區(qū)段軌道電路。 無(wú)岔區(qū)段軌道電路內(nèi)鋼軌沒(méi)有分支，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用于停車(chē)線(xiàn)、檢車(chē)線(xiàn)、盡頭線(xiàn)調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)接近區(qū)段，以及兩個(gè)差置調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)之間的線(xiàn)路。 道岔區(qū)段軌道電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，包含了岔前線(xiàn)路、岔后直向位置線(xiàn)路和岔后側(cè)向位置線(xiàn)路。根據(jù)道岔結(jié)構(gòu)，不僅有關(guān)鋼軌、桿件要增加絕緣，還要增加道岔跳線(xiàn)和連接線(xiàn)，當(dāng)分支超過(guò)一定長(zhǎng)度時(shí)，還必須設(shè)置多個(gè)受電端。2022/7/2722 四、交流工頻軌道電路 用于城市軌道交通的交流工頻軌道電路有50Hz相敏軌道電路(有

12、繼電式和微電子式，其中不注明時(shí)即指繼電式)、PF軌道電路，只有監(jiān)督列車(chē)占用的功能，不能傳輸其他信息。下面以50Hz相敏軌道電路為例介紹交流工頻軌道電路，其結(jié)構(gòu)圖如圖2-3所示。圖2-3 50Hz相敏軌道電路結(jié)構(gòu)圖2022/7/2723 1軌道電路組成(1)送電端 送電端一般安裝在室外變壓器箱內(nèi)，包括BG5-D型軌道變壓器、R-22220型變阻器、熔斷器，軌道電源從室內(nèi)通過(guò)電纜送至送電端。2022/7/2724電容器CA起補(bǔ)償作用，以提高軌道繼電器局部線(xiàn)圈的功率因數(shù)，降低輸入電流；防雷元件Z是對(duì)接的硒片，稱(chēng)為浪涌抑制器，用于防雷。 (2)受電端 受電端包括安裝在室外變壓器箱內(nèi)的BZ-D型中繼變壓

13、器、R-22220型變阻器、熔斷器，安裝在室內(nèi)組合架上的電容器、防雷元件、交流二元繼電器。 受電端中，電容器C用于隔離直流，不使?fàn)恳娏鬟M(jìn)入軌道繼電器的軌道線(xiàn)圈，并能夠減少軌道電路的傳輸衰耗和相移；2022/7/2725 (3)絕緣 鋼軌絕緣設(shè)置于軌道電路分界處，用于隔離相鄰的軌道電路。 (4)接續(xù)線(xiàn)和引接線(xiàn) 接續(xù)線(xiàn)用于連接相鄰鋼軌，引接線(xiàn)用于將變壓器箱或電纜盒接向鋼軌。 (5)回流線(xiàn) 回流線(xiàn)連接相鄰的不同側(cè)鋼軌，為牽引回流提供越過(guò)鋼軌絕緣節(jié)的通路。軌端接續(xù)線(xiàn) 2022/7/2726 2工作原理 電源屏分別提供50Hz軌道電源和局部電源。送電端軌道電源GJZ220、GJF220經(jīng)軌道變壓器降壓

14、后送至鋼軌。在受電端鋼軌電壓經(jīng)中繼變壓器升壓后送至軌道繼電器的軌道線(xiàn)圈3-4端子。軌道繼電器的局部線(xiàn)圈1-2接局部電源GJZ220、GJF220。2022/7/2727 當(dāng)軌道繼電器RGJ的軌道線(xiàn)圈和局部線(xiàn)圈電源滿(mǎn)足規(guī)定的相位和頻率要求時(shí)，軌道電路處于調(diào)整狀態(tài)，RGJ吸起，表示軌道區(qū)段空閑。列車(chē)占用使軌道區(qū)段處于分路狀態(tài)時(shí)，RGJ落下。當(dāng)軌道電源和局部電源頻率、相位不符合時(shí)，RGJ落下。 交流二元繼電器的特性使50Hz相敏軌道電路具有相位鑒別能力，即相敏特性，因此其抗干擾性能高。2022/7/2728五、數(shù)字軌道電路 數(shù)字軌道電路所傳輸?shù)能壍佬盘?hào)內(nèi)包含數(shù)字信息，例如列車(chē)運(yùn)行方向、目標(biāo)距離、目標(biāo)

15、速度等，能夠?yàn)檐?chē)載ATP設(shè)備提供控制信息。下面以音頻數(shù)字軌道電路為例介紹數(shù)字軌道電路。 音頻軌道電路是聯(lián)鎖邏輯處理單元和車(chē)載設(shè)備之間的通信接口，實(shí)現(xiàn)了正線(xiàn)區(qū)段軌道電路占用檢測(cè)以及地對(duì)車(chē)的ATP數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)碾p重功能。2022/7/2729 1設(shè)備組成 (1)軌旁設(shè)備 軌旁設(shè)備由軌道耦合單元、棒線(xiàn)和耦合環(huán)線(xiàn)三部分組成，在軌道之間或者沿軌旁安裝，采用互耦方式，如圖24所示。 圖2-4 軌道耦合單元 2022/7/2730 棒線(xiàn)置于兩鋼軌之間，端點(diǎn)焊接于鋼軌上，形成“S”形棒線(xiàn)。一匝導(dǎo)線(xiàn)構(gòu)成的環(huán)線(xiàn)與“S棒”耦合，并與室內(nèi)控制柜的輔助板相連。 發(fā)送的軌道信號(hào)電流通過(guò)棒線(xiàn)感應(yīng)到鋼軌，由列車(chē)車(chē)載設(shè)備接收。

16、 圖中軌道耦合單元，將軌道信號(hào)連接到控制機(jī)箱的接收和發(fā)送電路，并調(diào)諧軌道電路的載頻頻率。每個(gè)耦合電路由變壓器和可調(diào)電容組成槽路。2022/7/2731圖2-5 音頻軌道電路機(jī)箱 (2)室內(nèi)設(shè)備 室內(nèi)設(shè)備主要是安裝在室內(nèi)控制柜內(nèi)的控制機(jī)箱，如圖2-5所示，每個(gè)機(jī)箱內(nèi)包括多個(gè)PCB電路板，每個(gè)軌道電路包括控制板、輔助板、電源板。 控制板產(chǎn)生具有ATP功能的數(shù)字編碼信息；輔助板將控制板產(chǎn)生的信息放大發(fā)送至室外，并接收來(lái)自軌道的信息；電源板產(chǎn)生控制板和輔助板工作所需的電源。2022/7/27322工作原理 (1)對(duì)列車(chē)的檢測(cè) 音頻系統(tǒng)不問(wèn)斷地向軌道發(fā)送數(shù)字編碼信息，并監(jiān)視其接收器感應(yīng)到的信號(hào)，作為對(duì)列

17、車(chē)占用的檢測(cè)。利用音頻信息的標(biāo)題位(前8位)作為列車(chē)檢測(cè)的信號(hào)，固定為01111110。發(fā)送端通過(guò)耦合單元發(fā)送至鋼軌，接收端由軌道接收器檢測(cè)該信號(hào)，并設(shè)置門(mén)限值。速度傳感器應(yīng)答器天線(xiàn)軌道電路天線(xiàn)2022/7/2733 當(dāng)軌道電路空閑時(shí)，被檢測(cè)到的信號(hào)幅度在門(mén)限值以上；當(dāng)列車(chē)進(jìn)入軌道電路，所接收到的信號(hào)被分路，其幅度降至門(mén)限值以下，表示軌道電路被占用；由于其他原因造成軌道電路短路、斷路時(shí)，如路基潮濕，也會(huì)使接收到的信號(hào)低于預(yù)定的閥值，或者生成錯(cuò)誤的軌道ID號(hào)。 2022/7/2734 按照故障-安全原則，被檢測(cè)到的信號(hào)幅度在門(mén)限值以上時(shí)AF-904控制板向聯(lián)鎖單元傳遞“空閑”信息，否則向聯(lián)鎖單元

18、傳遞“占用”信息，從而完成列車(chē)檢測(cè)功能CTCS3信號(hào)閉塞 應(yīng)答器GSM-R無(wú)線(xiàn)閉塞中心 (RBC)區(qū)間聯(lián)鎖2022/7/2735 (2)發(fā)送ATP信息 音頻系統(tǒng)與聯(lián)鎖系統(tǒng)之間通過(guò)RS485接口進(jìn)行通信，接收來(lái)自聯(lián)鎖系統(tǒng)的信息，如目標(biāo)速度、目標(biāo)距離等GSM-R固定網(wǎng)絡(luò) 無(wú)線(xiàn)閉塞中心RBC 無(wú)線(xiàn)接收模塊2022/7/2736再加上本軌道區(qū)段信息，如軌道電路ID號(hào)、線(xiàn)路速度等，構(gòu)成復(fù)合信息。輔助板將復(fù)合信息形成的報(bào)文幀，結(jié)合機(jī)籠后面的方向繼電器以FSK調(diào)制方式將報(bào)文送至耦合電路，經(jīng)環(huán)線(xiàn)與“S棒”耦合，由車(chē)載ATP設(shè)備接收、解碼、校驗(yàn)，執(zhí)行ATP功能，從而完成數(shù)字車(chē)載信號(hào)的傳輸功能。CTCS3的無(wú)線(xiàn)命

19、令CTCS3的無(wú)線(xiàn)命令2022/7/2737六、道岔區(qū)段軌道電路 1道岔區(qū)段軌道電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) (1)軌道電路內(nèi)部增設(shè)絕緣 除各種桿件、轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝裝置等要加裝絕緣外，還要加裝切割絕緣，稱(chēng)為道岔絕緣，用于防止軌道電路在調(diào)整狀態(tài)下被轍叉分路。根據(jù)需要，道岔絕緣可以裝設(shè)在道岔的直股鋼軌上，也可以裝設(shè)在側(cè)股鋼軌上。 (2)軌道電路內(nèi)增設(shè)跳線(xiàn) 為了保證信號(hào)電流的暢通，道岔區(qū)段軌道電路除了裝設(shè)軌端接續(xù)線(xiàn)、引接線(xiàn)外，還需在尖軌與基本軌以及兩外側(cè)的基本軌之間增設(shè)道岔跳線(xiàn)，用于保證調(diào)整狀態(tài)下構(gòu)成閉合回路。2022/7/2738 (3)采用一送多受軌道電路 由于具有分支電路，不僅包括道岔的直向部分線(xiàn)路，還包括側(cè)向

20、部分線(xiàn)路，道岔區(qū)段可采用一送多受軌道電路，包括一送雙受或一送三受。一送雙受軌道電路如圖26所示。 圖2-6 道岔區(qū)段軌道電路示意圖2022/7/2739 設(shè)有一個(gè)送電端，在每個(gè)分支軌道電路的另一端各設(shè)一受電端。各分支受電端軌道繼電器的前接點(diǎn)，串聯(lián)在主軌道繼電器電路之中。當(dāng)任一分支分路時(shí)，分支軌道繼電器落下，其主軌道繼電器也落下。使用時(shí)將主軌道繼電器的接點(diǎn)用在聯(lián)鎖電路中。在實(shí)際中應(yīng)注意：一送雙受一送三受2022/7/2740 采用一送多受軌道電路時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題： 1)與停車(chē)線(xiàn)相銜接的道岔軌道電路的分支末端，應(yīng)設(shè)置受電端。 2)道岔區(qū)段分支長(zhǎng)度超過(guò)65m時(shí)，該分支末端應(yīng)設(shè)置受電端。 3)一送多

21、受軌道電路最多不應(yīng)超過(guò)三個(gè)受電端，必要時(shí)應(yīng)分為兩個(gè)軌道電路。 4)一送多受軌道電路任一地點(diǎn)有車(chē)占用時(shí)，必須保證有一個(gè)受電端被分路。 2道岔區(qū)段軌道電路工作原理 (1)調(diào)整狀態(tài) 道岔區(qū)段設(shè)備完好、沒(méi)有車(chē)占用時(shí)，DGJ處于吸起狀態(tài)。 (2)分路狀態(tài) 道岔區(qū)段有車(chē)占用時(shí)，DGJ處于落下?tīng)顟B(tài)。 (3)斷軌狀態(tài) 道岔區(qū)段斷線(xiàn)或直股斷軌時(shí)，DGJ處于落下?tīng)顟B(tài)；彎股斷軌時(shí)，由于DGJ。落下，使DGJ處于落下?tīng)顟B(tài)。 從上述看出，盡管道岔區(qū)段軌道電路具有分支，仍然是利用一個(gè)繼電器(即DGJ)表示軌道電路的工作狀態(tài)。2022/7/2741 3道岔區(qū)段軌道電路的作用 設(shè)置道岔區(qū)段軌道電路的主要作用是監(jiān)督道岔區(qū)段是否

22、有車(chē)占用，將DGJ觸點(diǎn)應(yīng)用于車(chē)站聯(lián)鎖電路和道岔控制電路中，從而確保有車(chē)占用或有列車(chē)及調(diào)車(chē)車(chē)列通過(guò)時(shí)，道岔區(qū)段內(nèi)所有的道岔均處于鎖閉狀態(tài)，避免列車(chē)、調(diào)車(chē)車(chē)列運(yùn)行過(guò)程中由于道岔中途轉(zhuǎn)換造成脫軌或進(jìn)入異線(xiàn)的事故發(fā)生。 另一方面，道岔區(qū)段軌道電路與車(chē)站聯(lián)鎖設(shè)備的表示燈電路相結(jié)合，在監(jiān)督占用的同時(shí)，使控制臺(tái)顯示的“紅光帶”或“白光帶”能夠表示相應(yīng)軌道區(qū)段內(nèi)道岔的開(kāi)通方向，為操作人員提供了更直觀(guān)的道岔狀態(tài)信息。2022/7/2742 七、軌道電路的劃分和命名 1正線(xiàn)軌道電路劃分 正線(xiàn)大多采用無(wú)絕緣軌道電路，每隔一定距離劃分一個(gè)閉塞分區(qū)。 2車(chē)輛段軌道電路的劃分 在車(chē)輛段內(nèi)，軌道電路之間采用鋼軌絕緣把兩個(gè)軌

23、道電路劃分為互不干擾的獨(dú)立電路單元，稱(chēng)為軌道電路區(qū)段，如附錄B所示。其劃分原則是： 1)凡有信號(hào)機(jī)的地方，均裝設(shè)鋼軌絕緣，將信號(hào)機(jī)的內(nèi)外方劃分為不同區(qū)段。 2)凡能平行運(yùn)行的進(jìn)路，其間應(yīng)設(shè)鋼軌絕緣。例如，渡線(xiàn)道岔上的鋼軌絕緣。 3)在一個(gè)軌道電路區(qū)段內(nèi)包含的道岔原則上不應(yīng)超過(guò)三組。 4)為了提高咽喉區(qū)使用效率，應(yīng)將軌道區(qū)段適當(dāng)劃短，使道岔區(qū)段能及時(shí)解鎖允許辦理其他進(jìn)路。 與一般鐵路車(chē)站不同的是，城市軌道交通車(chē)輛段車(chē)庫(kù)的停車(chē)線(xiàn)一般劃分為兩段軌道電路，允許停放兩列列車(chē)。2022/7/2743 3車(chē)輛段軌道電路的命名 (1)道岔區(qū)段軌道電路命名方法 道岔區(qū)段軌道電路根據(jù)所包含的道岔名稱(chēng)來(lái)命名。圖2-

24、7是附錄B的一部分。 1)包含一組道岔：如圖2-7中包含6號(hào)道岔的軌道區(qū)段為6DG： 2)包含二組道岔：如圖2-7中包含15、16號(hào)道岔的軌道區(qū)段為1516DG，包含8、10號(hào)道岔的軌道區(qū)段為8-10DG； 3)包含三組道岔：當(dāng)軌道區(qū)段中包含三組道岔時(shí)，取其中最大和最小道岔號(hào)命名。例如道岔區(qū)段包括3、8、10道岔，其名稱(chēng)為3-10DG。圖27 軌道電路的命名2022/7/2744 (2)無(wú)岔區(qū)段軌道電路的命名方法 1)停車(chē)線(xiàn)股道軌道電路：按照股道編號(hào)命名，一般停車(chē)線(xiàn)劃分為兩個(gè)軌道區(qū)段，可停放兩列車(chē)。例如附錄B中l(wèi)道的兩個(gè)軌道區(qū)段分別稱(chēng)為1A、lB。 2)進(jìn)、出段口處的無(wú)岔區(qū)段：根據(jù)其功能等命名

25、，例如附錄B中進(jìn)、出車(chē)輛段處的軌道電路為轉(zhuǎn)換軌，分別命名為ZHGl、ZHG2； 3)牽出線(xiàn)等處調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)外方的接近區(qū)段：在調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)名稱(chēng)后加G表示。例如附錄B中牽出線(xiàn)D15信號(hào)機(jī)前方的軌道電路為D15G； 4)位于咽喉區(qū)的無(wú)岔區(qū)段：以?xún)啥说啦砭幪?hào)寫(xiě)成分?jǐn)?shù)形式加G表示。例如附錄B中D10與D12間的無(wú)岔區(qū)段為34G，D14與D18間的無(wú)岔區(qū)段為412G。2022/7/2745休息、休息2022/7/2746項(xiàng)目實(shí)施 任務(wù)一 認(rèn)識(shí)軌道電路的組成 1目標(biāo) 1)掌握軌道電路各組成部分的作用。 2)掌握軌道電路的工作原理。 3)能夠正確安裝、更換鋼軌絕緣。 2設(shè)備 軌道電源、軌道變壓器、繼電器、軌道電阻

26、、鋼軌及接續(xù)線(xiàn)、絕緣、軌道箱等。 3實(shí)作內(nèi)容 1)連接軌道電路送、受電端。 2)按照要求組裝軌道絕緣，正確安裝槽型絕緣、魚(yú)尾板、絕緣套管、絕緣墊、鐵墊片與螺栓等。 3)調(diào)整軌道電阻，確保軌道電路在調(diào)整狀態(tài)下軌道繼電器可靠吸起，在分路狀態(tài)下可靠落下。2022/7/2747 任務(wù)二 軌道電路接收、發(fā)送設(shè)備的工作 1目標(biāo) 1)掌握音頻軌道電路、數(shù)字軌道電路的基本原理。 2)了解軌道電路、信號(hào)顯示、列車(chē)運(yùn)行的關(guān)系。 3)掌握正線(xiàn)各閉塞分區(qū)的相互控制關(guān)系。 2設(shè)備 按照?qǐng)D28音頻軌道電路提供線(xiàn)路、信號(hào)機(jī)、接收設(shè)備、發(fā)送設(shè)備等。圖2-8 音頻軌道電路的應(yīng)用 3實(shí)作內(nèi)容 1)設(shè)計(jì)控制信息與信號(hào)顯示的對(duì)應(yīng)關(guān)系

27、。 2)設(shè)計(jì)連接方式，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉塞的基本要求。 3)改變有關(guān)軌道電路狀態(tài)，檢查有關(guān)閉塞分區(qū)是否按照設(shè)計(jì)要求改變所傳輸?shù)目刂菩畔ⅰ?022/7/2748 任務(wù)三 軌道電路的劃分 1目標(biāo) 1)掌握車(chē)輛段內(nèi)軌道電路的劃分原則。 2)進(jìn)一步理解軌道電路劃分中需要考慮的實(shí)際問(wèn)題。 2資料 提供城市軌道交通車(chē)輛段信號(hào)平面圖。 3實(shí)作內(nèi)容 1)分組完成車(chē)輛段內(nèi)軌道電路的劃分及命名。 2)分別講解各自的劃分方法及依據(jù)。 3)討論各種劃分方法中的錯(cuò)誤及優(yōu)劣。分組討論 每45人一組，討論以下問(wèn)題： 1）利用軌道電路實(shí)現(xiàn)檢查線(xiàn)路是否有車(chē)占用、傳輸控制信息等功能時(shí)，可能存在哪些不足? 2)軌道電路出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)對(duì)列車(chē)

28、運(yùn)行帶來(lái)什么問(wèn)題? 2022/7/2749拓展與提高 一、軌道電路的極性交叉 有鋼軌絕緣的軌道電路，當(dāng)鋼軌絕緣雙破損時(shí)，可能引起軌道繼電器的錯(cuò)誤動(dòng)作，如圖2-9a所示，由于沒(méi)有按照極性交叉的要求設(shè)置，則在1G有車(chē)占用而絕緣雙破損的情況下，因兩個(gè)軌道電源同時(shí)供電，且電流方向相同，則1 GJ可能保持吸起而危及行車(chē)安全。 圖2-9 軌道電路的極性交叉 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌絕緣破損的防護(hù)，使鋼軌絕緣兩側(cè)的軌面電壓具有不同的極性或相反的相位，這就是軌道電路的極性交叉。2022/7/2750 對(duì)于交流電，只要兩相鄰軌道電路電流的相位相反，它們的瞬間極性也相反，可以得到極性交叉的效果。對(duì)于頻率電碼軌道電路，由于相

29、鄰區(qū)段的編碼不同，不能實(shí)現(xiàn)極性交叉，必須采用頻率防護(hù)的方法。 圖2-9 軌道電路的極性交叉 圖2-9b按照極性交叉配置，絕緣破損時(shí)，軌道繼電器中的電流是兩軌道電源所供電流之差，只要調(diào)整得當(dāng)，l GJ和3GJ都會(huì)落下，保證行車(chē)安全，并能及時(shí)反映設(shè)備故障，滿(mǎn)足了故障-安全的要求。2022/7/2751二、超限絕緣 按照有關(guān)要求，車(chē)輛段道岔區(qū)段設(shè)置于警沖標(biāo)內(nèi)方的鋼軌絕緣，其安裝位置距離警沖標(biāo)不得小于35m，如圖210所示。當(dāng)利用車(chē)輛段控制臺(tái)或顯示器的光帶確認(rèn)車(chē)輪越過(guò)絕緣時(shí)，這種設(shè)置要求可以確保車(chē)輛也全部進(jìn)入了警沖標(biāo)內(nèi)方。 當(dāng)不得已鋼軌絕緣只能裝設(shè)于警沖標(biāo)內(nèi)方小于35m處，即構(gòu)成了“侵限絕緣”，又稱(chēng)為“超限絕緣”，在圖中該絕緣符號(hào)外畫(huà)圓圈。侵限絕緣的存在影響有關(guān)信號(hào)、道岔、軌道電路的聯(lián)鎖關(guān)系，有關(guān)工作人員，如調(diào)車(chē)人員、車(chē)站操作人員、信號(hào)維修人員等，應(yīng)熟悉現(xiàn)場(chǎng)侵限絕緣位置，當(dāng)涉及侵限絕緣的作業(yè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定，避免由于停車(chē)位置不當(dāng)造成行車(chē)事故或影響列車(chē)運(yùn)行。圖2-10 鋼軌絕緣與警沖標(biāo)2022/7/2752 三、軌道電路常見(jiàn)故障分析 1分路不良 “分路不良”故障指的是軌道區(qū)段有車(chē)占用時(shí)，有關(guān)軌道繼電器不落下，控制臺(tái)或顯示器相對(duì)應(yīng)的區(qū)段不顯示紅色光帶。造成這種故障的原因，除了軌道電路本身達(dá)到“分路狀態(tài)最不利條件”以外，還包括