1、城市軌道交通信號與通信系統 - 軌道電路軌道電路為了檢查列車占用鋼軌線路狀態，美國人魯賓遜1870年發明了開路式軌道電路，1872年研制成功了閉路式軌道電路，于1873年首先在賓西法尼亞鐵路試用，從此誕生了鐵路自動信號。中國鐵路在建國前采用的軌道電路傳輸信息少，分布也極不平衡，建國后從50年代中期開始，軌道電路技術在中國有了長足的發展，不僅傳輸的信息量增加而且它的使用已遍及全國鐵路各線，構成了中國鐵路信號技術發展的基礎。 內容提要1.掌握軌道電路的工作原理2.了解軌道電路的主要參數3.熟悉軌道電路的分類及特點4.熟悉常用軌道電路5.掌握計軸器的工作原理及結構6.熟悉軌道電路的常見故障第一節、軌

2、道電路的組成原理與種類 定義：軌道電路是利用鋼軌線路和鋼軌絕緣構成的電路，是鐵路信號的重要基礎設備，它的性能直接影響行車安全和運輸效率。1、軌道電路的基本原理（1）軌道電路的組成：鋼軌、絕緣節、軌端接續線、發送端、接受端等。 1. 導體 鐵路的兩條鋼軌是傳輸軌道電流的導體，在兩節鋼軌的接頭處為了減少鋼軌與鋼軌夾板間的接觸電阻，用接續線連接。引接線用于送電設備、受電設備與鋼軌的連接。2. 鋼軌絕緣鋼軌絕緣安裝在相鄰兩個軌道電路銜接處，以保證相鄰軌道電路在電氣上的可靠隔離。鋼軌絕緣多采用機械強度高、絕緣性能好的材料。為使軌道電路適應于無縫線路，目前在干線的區間多利用電路構成電氣絕緣節來分隔軌道電路

3、。3. 送電設備在車站內，軌道電路的送電設備是電源，用來向軌道電路供電。在自動閉塞區段，軌道電路的送電設備是能夠發送一定信息的電子設備。4. 受電設備車站內軌道電路的受電設備是軌道繼電器，用于反映軌道電路內有無機車車輛占用和鋼軌是否完整。（2）作用:（2）軌道電路的作用1、監督列車的占用反映線路的空閑情況，為開放信號、建立進路或構成閉塞提供依據2、傳遞行車信息利用軌道電路傳遞不同的頻率信息來反映列車的位置，決定通過信號機的顯示或決定列車的目標速度，控制列車運行。 2、軌道電路的作用3、軌道電路的分類 按動作電源分： 直流軌道電路（已經被淘汰） 交流軌道電路v 低頻300HZ以下 v 音頻300

4、3000HZ v 高頻10 40kHZ。 按工作方式分： 開路式 閉路式（廣泛使用） 按傳送的電流特性分： 連續式 脈沖式 計數電碼式 頻率電碼式 按分割方式分 有絕緣軌道電路 無絕緣軌道電路 按所處位置分 站內軌道電路 區間軌道電路l 按軌道電路內有無道岔分： 無岔軌道電路 道岔軌道電路l 按適用的區段分： 電化區段 非電化區段l 按通道分：雙軌條、單軌條4、軌道電路的應用 主要用于區間和車站v 區間的軌道電路通常是與自動閉塞制式相一致的軌道電路，按照自動閉塞通過信號機分區，每個閉塞分區就有其軌道電路。v 列車進路和調車進路都必須安裝軌道電路，對于機車信號來說，各種制式的區間軌道電路和站內電

5、碼化以后的軌道電路，就是其地面發送的設備，也就是信息來源。 車-地之間傳輸信息的通道之一 v 對于列車超速防護來說，帶有編碼信息的軌道電路第二節、軌道電路的工作狀態與基本參數（1）軌道電路基本工作狀態 調整狀態空閑； 分路狀態占用； 斷軌狀態故障。（2）三種主要的影響因素：道碴電阻、 鋼軌阻抗、 電源電壓（3）各種狀態的最不利條件 調整狀態：道碴電阻最小，鋼軌阻抗最大、電源電壓最低 分路狀態：道碴電阻最大，鋼軌阻抗最小、電源電壓最大 道碴電阻最大，鋼軌阻抗最小、電源電壓最大，還有斷軌地點。（4）軌道電路分路的幾個術語：列車分路電阻-列車車輪的接觸電阻值分路效應-列車分路，軌道繼電器落下分路靈敏

6、度-在任一點分路，恰好是軌道繼電器落下的電阻值 標準分路靈敏度-0.06第三節、軌道電路的劃分與絕緣布置一、站內軌道電路的劃分和命名1、劃分原則 有信號機的地方必須設置絕緣節 滿足行車、調車作業效率的提高 一個軌道電路區段的道岔不能超過3組（2）命名道岔區段和無岔區段的命名方式不同道岔區段：根據道岔編號命名，如1-5DG無岔區段：對于股道，以股道號命名，如1G；進站內方，根據所銜接得股道編號加A或B，如1AG（下行咽喉）、2BG（上行咽喉）；差置調車信號機之間，如1/3WG二、道岔區段的軌道電路1、道岔絕緣道岔區段除了各種機械部件需要安裝絕緣外，還要加裝切割絕緣，以防止轍叉使軌道電路短路。安裝

7、位置看情況。2、道岔跳線為了保證信號電流的暢通，道岔區段除軌端接續線外，還需要裝飾道岔跳線。3、道岔區段軌道電路的連接方式（1）串聯（2）并聯4、一送多受軌道電路 三、極性交叉1、概念：有鋼軌絕緣的軌道電路，為了實現對鋼軌絕緣破損的防護，要使絕緣節兩側的軌面電壓具有不同的極性或相反的相位。2、極性交叉的作用：可以防止在相鄰的軌道電路間的絕緣節破損時引起軌道繼電器的錯誤動作。 3、極性交叉的配置：在一個閉合的回路中，絕緣節的數量必須達到偶數才能實現極性交叉，若為奇數，采用移動絕緣節的方法實現四、鋼軌絕緣節的設置 鋼軌絕緣節的設置應當滿足一下要求： 道岔區段警沖標的內方，不得小于3.5 m,若實在

8、不能滿足此要求，則該絕緣節稱為侵限絕緣。 兩絕緣節應設在同一坐標處，避免產生死區段。錯開距離小于2.5m。 兩相鄰死區段間隔，不得小于18m。 信號機處的絕緣節應與信號機坐標相同 半自動閉塞區段的預告信號機處，安裝在預告信號機前100m處。第四節、工頻軌道電路一、工頻軌道電路的組成和基本工作原理1、組成：v送電端：BG150型軌道變壓器、R2.2/220型變阻器v受電端：BZ4型中繼變壓器、JZXC-480型軌道繼電器2、工作原理： 電源鋼軌中傳輸繼電器接受的均是交流，但動作是直流 軌道電路完整無車占用-GI，交流電壓在10.5-16v 左右，車占用時-GJ，GJ的交流殘壓此時應低于2.7v。

9、二、工頻軌道電路各部件及其作用1、軌道變壓器 ：供電2、中繼變壓器：阻抗匹配3、變阻器：調節電流4、鋼軌絕緣：電氣絕緣5、軌道電路連接線：連接軌道電路送受端變壓器箱或電纜盒與鋼軌6、扼流變壓器：軌道電路設備通過扼流變壓器接向軌道，并傳遞信號信息三、50HZ相敏軌道電路一、概述1、組成：2、特點： 提高了絕緣破損的防護性能； 延長了極限長度； 提高了系統的抗干擾能力。3、微電子相敏軌道電路返還系數高、機械結構簡單、抗干擾能力強第五節、數字無絕緣軌道電路1、問題的提出v50Hz工頻軌道電路必須用絕緣節來分割，且只能提供“有車”或“無車”兩種信息。v牽引電流對軌道電路的干擾導致工頻軌道電路不能安全、

10、可靠的工作。v分割軌道電路的絕緣節在安裝時不得不鋸斷鋼軌，因而限制了列車速度的提高，而絕緣節易于破損也成為信號技術的多發故障之一。 類型：AF-904型數字（音頻）軌道電路 廠家：美國USS公司 功能：是聯鎖邏輯處理單元和車載設備之間的通信接口 應用：在上海地鐵 2 號線和天津濱海線運用。二、AF-904系統 AF-904系統是聯鎖邏輯處理單元和車載設備之間的通信接口,執行正線區段的軌道占用檢測和數字車載信號的傳輸兩大功能。 AF-904系統設備按地點可分為軌旁設備和信號室內設備兩部分1、AF-904系統功能和硬件結構第六節、計軸器 1、概述，問題的提出 軌道狀況的變化道岔區段、交叉區段或軌道區段的檢測按照技術和經濟原則，計軸設備是目前檢測區間所使用的最有效的系統。2、計軸器系統原理列車從所檢測區間的一端出發，駛入區間，經過計軸點時，計軸評估器對傳感器產生的軸信號進行處理、判別及計數，此時軌繼電器落下。發車端不斷將“計軸數”及“駛入狀態”等信息編碼傳給接端。當列車駛出區間，經過接車端計軸點時，接車端計數，接車端將“計數”及“駛出狀態”傳給發車端。當兩端對“計軸數”及“駛入、駛出狀”校核無誤后方可使兩端軌道繼電器吸起，給出所檢測區間的空閑信號。3、計軸器的組成第七節、軌道電路常見故障一、分路不