軌道電路H課件

第五章軌道電路本章要了解的內(nèi)容：

一、軌道電路概述二、軌道電路的基本工作狀態(tài)和基本參數(shù)三、軌道電路區(qū)段劃分和極性交叉四、工頻交流連續(xù)式軌道電路五、25HZ相敏軌道電路六、移頻軌道電路第五章軌道電路軌道電路是利用鋼軌線路和鋼軌絕緣構(gòu)成的電路。它用來監(jiān)督線路的占用情況，以及將列車運(yùn)行與信號顯示等聯(lián)系起來，即通過軌道電路向列車傳遞行車信息。軌道電路是鐵路信號的重要基礎(chǔ)設(shè)備，它的性能直接影響行車安全和運(yùn)輸效率。二、軌道電路的基本原理最簡單的軌道電路的結(jié)構(gòu)形式如圖5-2所示。平時，列車未進(jìn)入軌道電路，即線路空閑時，電流從軌道電路電源正極→鋼軌→軌道繼電器→另一根鋼軌→電源負(fù)極，軌道繼電器中有電，使繼電器保持吸起，接通信號機(jī)的綠燈電路，允許列車進(jìn)入軌道電路，如圖5-2a所示。當(dāng)列車進(jìn)入軌道電路區(qū)段時，如圖5-2b所示。三、軌道電路的作用1、第一個作用：監(jiān)督列車的占用利用軌道電路監(jiān)督列車在區(qū)間或列車和調(diào)車車列在站內(nèi)的占用，是最常用是方法。由軌道電路反映該段線路是否空閑，為開放信號、建立進(jìn)路或構(gòu)成閉塞提供依據(jù)，還利用軌道電路的被占用關(guān)閉信號，把信號顯示與軌道電路是否被占用結(jié)合起來。2、第二個作用：是傳遞行車信息在自動閉塞中利用軌道電路中傳遞不同的頻率來反映前行列車的位置，決定各通過信號機(jī)的顯示，為列車提供行車命令；還為列車控制系統(tǒng)直接提供控制列車運(yùn)行所需的前行列車位置、運(yùn)行前方信號機(jī)機(jī)狀態(tài)和線路條件等有關(guān)信息，以決定列車運(yùn)行的目標(biāo)速度，控制列車在當(dāng)前運(yùn)行速度下是否停車或減速。四、軌道電路的分類1、按動作電源分：直流和交流軌道電路交流軌道電路的頻率較多：25Hz、50Hz、移頻495~905Hz、ZPW-2000的1698~2611Hz。3、按所傳送的電流特性分：連續(xù)式、脈沖式、計數(shù)電碼式和頻率電碼式以及數(shù)字編碼式。1）連續(xù)式軌道電路是傳送連續(xù)的交流或直流電流；2）脈沖軌道電路是一種傳送斷續(xù)電流脈沖的軌道電路；3）計數(shù)電碼軌道電路傳送的是斷續(xù)的電流，即由不同長度脈沖和間隔組合成電碼；4）移頻軌道電路在鋼軌中傳送的是移頻電流，在發(fā)送端用低頻作為行車信息去調(diào)制載頻，使移頻頻率隨低頻作周期性變化；5）數(shù)字編碼式軌道電路也采用調(diào)頻方式，但它采用的不是單一低頻調(diào)制頻率，而是一個若干比特的一群調(diào)制頻率，根據(jù)編碼去調(diào)制載頻，編碼包括速度碼、線路坡度碼、閉塞分區(qū)長度碼、路網(wǎng)碼、糾錯碼等，可以傳輸更多的信息。4、按分割方式分：有絕緣、無絕緣軌道電路，如下圖所示。5、按使用處所分：區(qū)間、站內(nèi)軌道電路6、按軌道電路內(nèi)有無道岔分：站內(nèi)分為無岔區(qū)段、道岔區(qū)段軌道電路7、按適用區(qū)段分：非電氣化區(qū)段、電氣化區(qū)段軌道電路8、按軌道電路利用鋼軌作為通道的方式分：雙軌條、單軌條軌道電路第二節(jié)軌道電路的基本工作狀態(tài)和基本參數(shù)一、軌道電路基本工作狀態(tài)1、軌道電路的調(diào)整狀態(tài)：是軌道電路完整和空閑，接收設(shè)備正常工作時的狀態(tài)。在調(diào)整狀態(tài)的最不利條件下（最不利條件是：發(fā)送電壓最低、鋼軌阻抗最大、道碴電阻最小，同時軌道電路長度為極限長度），軌道電路接收設(shè)備應(yīng)能可靠工作，反映軌道電路的空閑狀態(tài)。2、軌道電路的分路狀態(tài)：是當(dāng)軌道電路區(qū)段有車占用時，接收設(shè)備應(yīng)被分路而停止工作的狀態(tài)。在分路狀態(tài)的最不利條件下（發(fā)送電壓最高、鋼軌阻抗最小、道碴電阻最大、列車分路也最大〈車輊、輪對少、車輪與鋼軌接觸面不潔〉），軌道電路接收設(shè)備應(yīng)能可靠地停止工作，反映軌道電路區(qū)段有車占用。3、軌道電路的斷軌狀態(tài)：是指軌道電路的鋼軌在某處折斷時的情況，此時鋼軌雖已折斷，但軌道電路仍可通過大地構(gòu)成回路，接收設(shè)備中還會有一定值的電流流過。為確保安全，斷軌時，接收設(shè)備應(yīng)不能工作。斷軌狀態(tài)的最不利條件是，斷軌時軌道電路的參數(shù)變化使軌道接收設(shè)備中獲得最大電流。它除了與鋼軌阻抗模值最小、發(fā)送電壓最大有關(guān)外，斷軌地點(diǎn)和道碴電阻的大小也有一定的影響。有一個使接收設(shè)備中電流最大的最不利數(shù)值——臨界斷軌地點(diǎn)和臨界道碴電阻。二、軌道電路分路的幾個術(shù)語1、列車分路電阻：列車占用軌道電路時，輪對跨在兩根鋼軌上形成的電阻，就稱為列車分路電阻；2、分路效應(yīng)：由于列車分路使軌道電路接收設(shè)備中電流減小，并處于不工作狀態(tài)，稱為有分路效應(yīng)；3、分路靈敏度：是在軌道電路的鋼軌上，用一電阻在某點(diǎn)對軌道電路分路，若恰好能使GJ線圈中電流減少到釋放值，則這個分路電阻值就叫做該點(diǎn)的分路靈敏度4、極限分路靈敏度：對某軌道電路來說，各點(diǎn)的分路靈敏度中的最小值，就是該軌道電路的極限分路靈敏度；5、標(biāo)準(zhǔn)分路靈敏度：是衡量軌道電路分路效應(yīng)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。我國規(guī)定一般的軌道電路標(biāo)準(zhǔn)分路靈敏度為0.06Ω。第三節(jié)軌道電路區(qū)段劃分和極性交叉一、軌道電路區(qū)段的劃分為了較準(zhǔn)確在反映機(jī)車車輛所在位置，并滿足提高站內(nèi)作業(yè)效率的要求，軌道電路劃分成若干個區(qū)段。軌道電路劃分原則：1）信號機(jī)的前后，應(yīng)劃分為不同的區(qū)段；2）凡是能平行運(yùn)行的進(jìn)路，應(yīng)用鋼軌絕緣隔開，形成不同的區(qū)段；3）在一個軌道區(qū)段內(nèi)，單動道岔最多不超過3組，復(fù)式交分道岔不得超過2組；4）在大站，為提高效率應(yīng)把軌道電路盡量劃短。二、軌道電路的極性交叉1、極性交叉：有鋼軌絕緣的軌道電路，為實(shí)現(xiàn)對鋼軌絕緣破損的防護(hù)，要使絕緣節(jié)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，如圖5-6所示。2、極性交叉的作用：可防止在相鄰軌道電路間的絕緣節(jié)破損時引起GJ的錯誤動作，如圖5-7所示。3、極性交叉的配置（略）

第四節(jié)工頻交流連續(xù)式軌道電路工頻交流連續(xù)式軌道電路采用工頻50Hz交流電源，以JZXC—480型繼電器為軌道繼電器，故又稱JZXC—480型交流軌道電路。這種軌道電路實(shí)質(zhì)上是交直流軌道電路，電源是交流電，鋼軌中傳輸?shù)氖墙涣麟?，而軌道繼電器為整流式。工頻交流連續(xù)式軌道電路因結(jié)構(gòu)簡單，是目前我國鐵路站內(nèi)軌道電路運(yùn)用最為廣泛的制式。但是該軌道電路存在諸多缺點(diǎn)，如道床電阻變化適應(yīng)范圍小，極限傳輸長度短，分路靈敏度低，防雷性能差，形成雨天“紅光帶”和分路不良等影響行車的情況。所以，必須逐漸用相敏軌道電路等制式所代替。一、工頻交流軌道電路的組成工頻交流軌道電路的結(jié)構(gòu)，如圖5-11所示。它由送電端、受電端、鋼軌絕緣、鋼軌引接線、鋼軌接續(xù)線以及鋼軌組成。鋼軌接續(xù)線、引接線第五節(jié)25Hz相敏軌道電路一、電氣化牽引區(qū)段對軌道電路的特殊要求1、必須采用非工頻制式的軌道電路我國鐵路電氣化鐵路均采用工頻50Hz交流供電（牽引供電系統(tǒng)輸送給電力機(jī)車的電能是單相工頻50Hz交流電；電力機(jī)車使用的電能電壓為27.5KV），鋼軌既是牽引電流的回流通道，又是軌道電路信號電流的傳輸通道。因此軌道電路必須采用非工頻制式，且該制式對50Hz牽引電流的基波及其諧波干擾應(yīng)具備有效可靠的防護(hù)措施，以保證軌道電路設(shè)備安全可靠地工作。2、必須采用雙軌條式軌道電路雙軌條軌道電路用扼流變壓器溝通牽引電流成雙軌條回流，軌道電路處于平衡狀態(tài)，便于實(shí)現(xiàn)站內(nèi)電碼化。3、鋼軌接續(xù)線截面加大，因線路有大電流流過。4、道岔跳線和鋼軌引接線截面加大，引接線等阻。原理如圖5-15所示2、25Hz相敏軌道電路部件1）防護(hù)盒防護(hù)盒HF有HF2-25型、HF3-25型、HF4-25型，它們的電路分別如圖5-16（a、b、c）所示。如：HF2-25型，由電感、電容串聯(lián)而成，線圈電感為0.845H，電容為12μF。它并聯(lián)在軌道繼電器的軌道線圈上，對50Hz牽引電流呈串聯(lián)諧振，相當(dāng)于是15Ω電阻，以抑制干擾電流。對25Hz信號電流相當(dāng)于16μF電容，對25Hz信號電流的無功分量進(jìn)行補(bǔ)償，起著減小軌道電路傳輸衰耗和相移的作用。2）防雷補(bǔ)償器防雷補(bǔ)償器QBF，有FB—1型和FB—2型。FB—1型內(nèi)設(shè)兩套防雷補(bǔ)償單元，F(xiàn)B—2型內(nèi)設(shè)一套防雷補(bǔ)償單元，補(bǔ)償單元原理如圖5-17所示。即為對接的硒片和電容器。硒片采用XT-1-22C5C型，用來防雷。電容器C采用CJ48-2-4μF，用來提高軌道電路局部線圈電路的功率因數(shù)，以減小變頻器輸出電流。3）25Hz軌道變壓器25Hz軌道變壓器用于25Hz相敏軌道電壓中作為供電電源和阻抗匹配用，送電端和受電端用的是同一型號。3、25Hz相敏軌道電路的特點(diǎn)1）由于采用交流二元繼電器，具有可靠的相位、頻率選擇性。2）采用25Hz頻率后，改善了傳輸特性。3）25Hz電源是運(yùn)用分頻的原理構(gòu)成的，所以具有頻率穩(wěn)定的特性。4）由于25Hz分頻器的固有特性，當(dāng)兩分頻器的輸入端反相連接時，則其輸出電壓相