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1、城市轨道交通信号基础第二章 信号系统基础设备2本章内容轨道电路信号机继电器及继电电路转辙机和道岔控制电路项目一项目二项目三项目四计轴器和应答器项目五第二章 信号系统基础设备3项目一 轨道电路1掌握轨道电路的工作原理。2掌握轨道电路在轨道交通信号系统中的作用。3了解各种常用轨道电路的特点4. 怎样确保轨道电路可靠工作。 知识要点第二章 信号系统基础设备4一、轨道电路的工作原理轨道电路是以钢轨为导体，两端加上机械绝缘（或电气绝缘），接上送电和受电设备所构成的电路。1、什么是轨道电路2、轨道电路的组成轨道电路是由导体（钢轨）、钢轨绝缘、送电设备、受电设备、限流电阻组成的。第二章 信号系统基础设备5一
2、、轨道电路的工作原理绝缘节轨道 电阻轨道继 电器轨道电源图1 轨道电路组成示意图2、轨道电路的组成第二章 信号系统基础设备6导体：钢轨、接续线（减少接触电阻）绝缘节：安装在相邻两轨道电路衔接处送电设备：电源或电子设备（能够发送一定信息 ） 受电设备：轨道继电器、电子设备（能够接收限流电阻：可调电阻器（调整轨道电路的电压）轨 道 电 路并鉴别电流特性）传送电信息反映轨道的状 况保持电信息延续划分各轨道区 段第二章 信号系统基础设备7第二章 信号系统基础设备8城市轨道交通的正线多采用无缝线路，需要使用由电子电路构 成电气绝缘(又称为调谐区)来分隔相邻轨道电路。(3)送电设备 轨道电路的送电设备可以
3、是电源，用于向轨道电路供电；也可以是能够发送一定信息的电子设备，通过轨道电路向 列车传递行车信息。BG型轨道变压器主要用于轨道电路 供电，其一次侧为220v，二次侧依 据所连接的端子不同，可以获得各 种不同的电压值。0.45-10.80 V 。轨道变压器图7 扼流变压器示意图 第二章 信号系统基础设备9图8 BG1-80型轨道变压器、 BZ4-U型中继变压器图9 扼流变压器实物图 第二章 信号系统基础设备10(4)受电设备 轨道电路的受电设备可以是轨道继电器，用于反 映轨道电路范围内有无列车、车辆 占用和钢轨是否完整；或者当轨道 电路中包含有控制信息时，轨道电 路的受电设备也可以是能够接收并
4、鉴别电流特性的电子设备，能够根 据接收到的不同特性的电流，令有 关继电器动作。 图10 继电器实物图 第二章 信号系统基础设备11图11 轨道电路及其电子设备第二章 信号系统基础设备12(5)限流电阻 限流电阻是一个可调电阻器，连接 在轨道电路电源端，用来 调整轨道电路的电压。当 轨道电路被列车、车辆的 轮对分路时，能够防止输 出电流过大而损坏电源。图12 可调电阻器原理图 第二章 信号系统基础设备13变阻器轨道电路用变阻器为R2.2/220型。阻值为2.2，功率为220W、容许电流为10 A、容许温度为105可调电阻器图13 变压器厢内可调电阻器实物图 双保险第二章 信号系统基础设备141、
5、监督列车占用：利用轨道电路监督列车在正线或列车和车辆在 车辆段等线路的占用状态。轨道电路反映有关线路空闲时，为开放信号、建立进路、构成闭塞提供了依据；轨道电路被占用时，用于实现控制有关信号机的自动关闭，实现信号系统的自动控制。二、轨道电路的作用轨道电路用于监督线路的占用情况，并可以向列车传输控制信息，将列车运行和信号显示等联系起来。对于城市轨道交通，轨道电路是信 号系统的重要基础设备，直接影响行车安全和运输效率。轨道电路的作用主要表现在以下两方面。第二章 信号系统基础设备152、传输行车信息：在正线上，根据列车的不同位置，有关闭塞分区的轨道电路传输不同的控制信息，实现对追踪列车的控制。带有编码
6、信息的轨道电路是城市轨道交通信号系统车-地之间信息传输的通道之一。例如数字编码式音频轨道电路中传输的行车信息，为ATP系统直接提供控制列车运行所需的前行列车位置、运行前方信号状态、线路条件等信息，以确定列车运行的目标速度，控制列车在当前运行速度下是否减速或停车。第二章 信号系统基础设备16三、轨道电路的分类工频连续式轨道电路音频轨道电路1、按动作电源分为：只用于监督轨道占用， 不能传输列车控制信息模拟式音频轨道电路数字编码式轨道电路交流轨道电路直流轨道电路已淘汰（低频300HZ以下，音频3003000HZ，高频1040KHZ）第二章 信号系统基础设备17习惯上交流轨道电路就是指工频50Hz电源
7、的交流连续式轨道电路（480型轨道电路），电源频率为25Hz和75Hz的轨道 电路，也属于交流轨道电路的范畴，要在名称上注明电源的 频率。小提示 国产移频轨道电路：495905HZ UM71轨道电路：16892611HZ 道口用轨道电路：1440KHZ第二章 信号系统基础设备18 模拟式音频轨道电路采用调幅或调频方式，可以传输较多信息，不仅能监督轨道的占用状态，还能反映列车运行前方三个或四个闭塞分区的占用情况。 数字编码式音频轨道电路采用数字调频方式，可以传输更多的信息，编码中包含了速度码、线路坡度码、闭塞分区长度码、纠错码等。第二章 信号系统基础设备19开路式轨道电路闭路式轨道电路2、按工作
8、方式分为：发送、接收设备安装在 轨道电路同一端，无车 占用时不构成回路发送、接收设备安装在 轨道电路两端三、轨道电路的分类第二章 信号系统基础设备20 开路式轨道电路发送和接收设备在轨道电路同一端，有车GJ，无车 GJ，遇有断轨GJ ，不能及时发现图14 开路式轨道电路 第二章 信号系统基础设备21 闭路式轨道电路：送、受电端放两端，平时闭合回路无车 ，有车 ，故障图15 闭路式轨道电路 第二章 信号系统基础设备22连续式脉冲式3、按电流特性分为：传送连续交流，只能监督轨 道占用与否，不传送信息传送断续电流脉冲三、轨道电路的分类交流计数电码式数字编码式传送断续电流调频方式，不是单 一低频调制频
9、率 第二章 信号系统基础设备23有绝缘轨道电路无绝缘轨道电路4、按轨道区段分割方式分为：钢轨绝缘（增加乘客不 舒适感，不利于牵引回 流），多用于车辆段谐振式电气隔离，正线 线路上得到广泛应用三、轨道电路的分类第二章 信号系统基础设备24 无绝缘轨道电路无绝缘轨道电路在分界处不设置钢轨绝缘，轨道电路电流采用不同信号频率，根据谐振的原理，使谐振回路对不同频率呈现不同阻抗，实现对相邻轨道电路的电气隔离。这种电气隔离方式又称为谐振式。无绝缘轨道电路满足了城市轨道交通电化牵引和采用无缝线路的要求，在正线线路上得到广泛应用。图17 电气绝缘节第二章 信号系统基础设备25区间轨道电路站内轨道电路5、按设置地
10、点分为：三、轨道电路的分类只监督本区段空闲，不发送其他信息。用于正线，监督各闭 塞分区空闲，传输有关行 车信息第二章 信号系统基础设备26第二章 信号系统基础设备27第二章 信号系统基础设备28钢轨无分支， 结构简单结构复杂无岔区段轨道电路道岔区段轨道电路6、按是否包含道岔，站内轨道电路分为：三、轨道电路的分类第二章 信号系统基础设备29 无岔区段轨道电路：一般用于股道、尽头调车信号机前方接近区段、进站信号机内方、两差置调车信号机之间。 道岔区段轨道电路: 包含了岔前线路、岔后直向位置线路和岔后侧向位置线路。根据道岔结构，不仅有关钢轨、杆件要增加绝缘，还要增加道岔跳线和连接线，当分支超过一定长
11、度时，还必须设置多个受电端。第二章 信号系统基础设备30无抗干扰要求既要抗电化干 扰，又要保证 牵引回流畅通非电化区段轨道电路电化区段轨道电路7、按列车牵引方式分为：三、轨道电路的分类第二章 信号系统基础设备31目前，我国电气化铁路：站内：25HZ相敏轨道电路；区间：无绝缘移频轨道电路。知识点8、按通道分为：双轨条轨道电路单轨条轨道电路两根钢轨一条为钢轨， 另一条由电缆一般用于城轨交 通停车场普遍采用第二章 信号系统基础设备32小提示由于城市轨道交通列车采用直流牵引供电，且都是无缝线路，因此不能采用扼流变压器分割轨道电路，一般采用“S”形导线（简称“S”Bond）作为轨道电路的电气绝缘。轨道电
12、路有两种方式经“S”形导线在钢轨内传输，分别为：感应式和注入式。第二章 信号系统基础设备33四、轨道电路的划分与命名1、轨道电路的划分大多采用无绝缘轨道 电路，每隔一定距离 划分一个闭塞分区。轨道电路之间采用钢轨绝 缘，把两个轨道电路划分 为互不干扰的独立电路单 元，称为轨道电路区段正线轨道电路划分车辆段轨道电路的划分第二章 信号系统基础设备34划分原则：（1）有信号机的地方必须设置绝缘节，信号机的内外方为 不同的轨道电路区段。（2）凡是能平行运行的进路，其间应设钢轨绝缘。例如， 渡线道岔上的钢轨绝缘。13渡线图20 渡线处钢轨绝缘第二章 信号系统基础设备35（3）一个轨道电路内，单动不超过3
13、组，复式交分不超过2 组。（4）为提高咽喉使用效率，将轨道电路适当划短，使道岔 及时解锁，排列其他进路，但不得过短。小提示与一般铁路车站不同的是，城市轨道交通车辆段车库的停车线一般划分为两段轨道电路，允许停放两列列车。第二章 信号系统基础设备36四、轨道电路的划分与命名2、轨道电路的命名道岔区段和无岔区段命名方式不同（1）道岔区段：根据道岔编号来命名。只一组道岔，用包含的道岔编号命名，如图21中:6DG两组道岔，用两组道岔编号连缀命名，如:15-16DG 三组道岔，取其中最大和最小道岔号命名，如:7-10DG 第二章 信号系统基础设备37图21 轨道电路的命名第二章 信号系统基础设备38（2）
14、无岔区段 停车线股道轨道电路：按照股道编号命名，一般停车线划分为两个轨道区段，可停放两列车。例如图22中l道的两个轨道区段分别称为1A、lB。 进、出段口处的无岔区段：根据其功能等命名，例如图23中进、出车辆段处的轨道电路为转换轨，分别命名为ZHGl、ZHG2； 第二章 信号系统基础设备39图22 停车线轨道电路的命名第二章 信号系统基础设备40图23 进、出段口处的无岔区段命名第二章 信号系统基础设备41 牵出线等处调车信号机外方的接近区段：在调车信号机名称后加G表示。例如图24中牵出线D15信号机前方的轨道电路为D15G；图24 牵出线轨道电路的命名第二章 信号系统基础设备42 位于咽喉区
15、的无岔区段：以两端道岔编号写成分数形式加G表示。例如图25中D10与D12间的无岔区段为34G。图25 咽喉区轨道电路的命名第二章 信号系统基础设备43五、交流工频轨道电路下面以50Hz相敏轨道电路为例介绍交流工频轨道电路， 其结构图如图26所示。用于城市轨道交通的交流工频轨道电路以下两种：有继电式和微电 子式，其中不注 明时即指继电式PF轨道电路50Hz相敏轨道电路第二章 信号系统基础设备44图26 50Hz相敏轨道电路结构图第二章 信号系统基础设备45（1）送电端：安装在室内变压器箱内，轨道电源从室内通 过电缆送至送电端。BG5-D轨道变压器：升压作用R2.2220型变阻器：调节电流（电压
16、）的大小熔断器：过电流保护器（2）受电端室内变压箱：中继变压器、变阻器、熔断器室内组合架：电容器、防雷元件、交流二元继电器1、轨道电路的组成第二章 信号系统基础设备46BG5-D型变压器第二章 信号系统基础设备47(2)受电端 受电端包括安装在室外变压器箱内的BZ-D型中继变压器 、R-22220型变阻器、熔断器 ，安装在室内组合架上的电容器、 防雷元件、交流二元继电器。受电端中，电容器C用于隔离直流，不使牵引电流 进入轨道继电器的轨道线圈，并能够减少轨道电路的传 输衰耗和相移；电容器CA起补偿作用，以提高轨道继电器局部线圈的功率因数，降低输入电流；防雷元件Z是对接的硒片，称为浪涌抑制器，用于防雷。 第二章 信号系统基
