第五章軌道電路

第五章軌道電路1第一節軌道電路概述

一、軌道電路的基本原理

組成：鋼軌、絕緣節、軌端接續線、發送端、接受端（軌道繼電器）等第一節軌道電路概述一、軌道電路的基本原理組成：2二、軌道電路的作用

1、監督列車的占用，反映線路的空閑狀況，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，如移頻自動閉塞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運行的目標速度，從而控制列車運行。二、軌道電路的作用3三、軌道電路的分類1.按動作電源分類

分為直流軌道電路（已經淘汰）和交流軌道電路（低頻300HZ以下，音頻300——3000HZ，高頻10——40KHZ）。

習慣上交流軌道電路就是指工頻50Hz電源的交流連續式軌道電路（480型軌道電路），電源頻率為25Hz和75Hz的軌道電路，也屬于交流軌道電路的范疇，要在名稱上注明電源的頻率。三、軌道電路的分類42、按工作方式分類

閉路式軌道電路和開路式軌道電路；閉路式和開路式軌道電路

2、按工作方式分類閉路式和開路式軌道電路53、按所傳送的電流特性分類

可分為連續式、脈沖式、計數電碼和頻率電碼式以及數字編碼式。連續式軌道電路中傳送連續的交流或直流電流。這種軌道電路的惟一功能是監督軌道的占用與否，不能傳送更多信息。脈沖式軌道電路（極性頻率制、交流計數電碼制，不對稱脈沖制和應答式脈沖制）計數電碼軌道電路傳送的是斷續的電流，即由不同長度脈沖和間隔組合成電碼。電碼由發碼器產生，同時只能發一種電碼。傳到受電端，由譯碼電路譯出，使軌道繼電器動作。3、按所傳送的電流特性分類6

移頻軌道電路在鋼軌中傳送的是移頻電流，在發送端用低頻（幾赫至幾十赫）作為行車信息去調制載頻（數百赫至數千赫），使移頻頻率隨低頻作周期性變化。在接收端將低頻解調出來，去動作軌道繼電器。移頻軌道電路可傳送多種信息的信號。

數字編碼式軌道電路也采用調頻方式，但它采用的不是單一低頻調制頻率，而是一個若干比特的一群調制頻率，根據編碼去調制載頻，編碼包含速度碼、線路坡度碼、閉塞分區長度碼、路網碼、糾錯碼等，可以傳輸更多的信息。移頻軌道電路在鋼軌中傳送的是移頻電流，在發送端74、按軌道電路的分割方式分

有絕緣軌道電路、無絕緣軌道電路（電氣隔離式、自然衰耗式、強制衰耗式）

有絕緣軌道電路用鋼軌絕緣將軌道電路與相鄰的軌道電路互相隔離。

無絕緣軌道電路在其分界處不設鋼軌絕緣，而采用不同的方法予以隔離。按原理可分為三種：電氣隔離式、自然衰耗式、強制衰耗式。電氣隔離式又稱諧振式，利用諧振槽路，采用不同的信號頻率，諧振回路對不同頻率呈現不同阻抗，來實現相鄰軌道電路間的電氣隔離。4、按軌道電路的分割方式分8

自然衰耗式，利用軌道電路的自然衰耗和不同的信號特征（頻率、相位等），實現軌道電路的互相隔離，在接收端直接接收或通過電流傳感器接收。鋼軌中的電流可沿正反兩個方向自由傳輸，基本上靠軌道的自然衰耗作用來衰減信號。道口信號所用的道口控制器就采用這種方式的無絕緣軌道電路。強制衰耗式是在自然衰耗式的基礎上，吸收電氣隔離式的長處（諧振回路的強制性衰耗）而形成的。它采用電壓發送、電流接收的方式，接收端由電流傳感器接收信號。自然衰耗式，利用軌道電路的自然衰耗和95、按使用處所分類分為區間軌道電路和站內軌道電路

區間軌道電路主要用于自動閉塞區段，不僅要監督各閉塞分區是否空閑，而且要傳輸有關行車信息。站內軌道電路用于站內各區段，一般只有監督本區段是否空閑的功能，不能發送其他信息。為了使機車信號在站內能連續顯示，要對站內軌道電路實現電碼化，即在列車占用本區段或占用前一區段時用切換方式或疊加方式轉為能發碼的軌道電路。5、按使用處所分類106、按軌道電路內有無道岔分類

站內軌道電路分為無岔區段軌道電路和道岔區段軌道電路。

無岔區段軌道電路內鋼軌線路無分支，構成較簡單，一般用于股道、盡頭調車信號機前方接近區段、進站信號機內方、兩差置調車信號機之間。在道岔區段，鋼軌線路有分支，道岔區段的軌道電路就稱為分支軌道電路或分歧軌道電路。在道岔區段，道岔處鋼軌和桿件要增加絕緣，還要增加道岔連接線和跳線。當分支超過一定長度時，還必須設多個受電端。6、按軌道電路內有無道岔分類117、按適用區段

分為非電氣化區段軌道電路和電氣化區段軌道電路。

非電氣化區段軌道電路，沒有抗電化干擾的特殊要求，一般的軌道電路指非電氣化區段軌道電路。

電氣化區段軌道電路，既要抗電化干擾，又要保證牽引回流的暢通無阻。因鋼軌中已流有50Hz的牽引電流，軌道電路就不能采用50Hz，而必須采用50Hz以外的頻率。對于有絕緣的軌道電路，必須安裝扼流變壓器，使牽引回流能順利越過絕緣節，我國目前站內多采用25Hz相敏軌道電路，區間多采用無絕緣或有絕緣移頻軌道電路7、按適用區段128、按機車牽引電流的回歸方式分單軌條軌道電路：利用軌道電路中一根鋼軌作為牽引電流回線的軌道電路雙軌條軌道電路：利用軌道電路兩根鋼軌作為牽引電流回線的軌道電路

8、按機車牽引電流的回歸方式分13第五章軌道電路_鐵路信號基礎課件14四、軌道電路的應用

主要用于區間和車站。

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。站內軌道電路應用更為廣泛。對于電氣集中聯鎖來說，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。對于列車超速防護來說，帶有編碼信息的軌道電路是其車---地之間傳輸信息的通道之一。四、軌道電路的應用15五、站內軌道電路的劃分和命名1、劃分原則（1）有信號機的地方必須設置絕緣節（2）滿足行車、調車作業效率的提高（3）一個軌道電路區段的道岔不能超過3組（4）為了提高咽喉使用效率，把軌道電路區段適當劃短，使道岔能及時解鎖，立即排列別的進路。但提速區段，為了保證機車信號的連續顯示，軌道電路區段不能過短。五、站內軌道電路的劃分和命名162、命名：道岔區段和無岔區段命名方式不同（1）道岔區段：根據道岔編號來命名。在所示站場中，只包含一組道岔的，用其所包含的道岔編號來命名，如1DG、3DG。包含兩組道岔的用兩組道岔編號連綴來命名，如7－9DG、13－19DG。若包含三組道岔，則以兩端的道岔編號連綴來命名，如11－27DG，包含了11、23、27號三組道岔。2、命名：道岔區段和無岔區段命名方式不同17

（2）無岔區段命名有不同的情況。對于股道，以股道號命名，如ⅠG、ⅡG。進站信號機內方及雙線單方向運行的發車口的無岔區段，根據所銜接的股道編號加A（下行咽喉）及B（上行咽喉）來表示。上行發車口處的無岔區段銜接股道為ⅡG，該無岔區段即稱為ⅡAG。半自動閉塞區間進站信號機外方的接近區段，用進站信號機名稱后加JG來表示，差置調車信號機之間的無岔區段，以兩端相鄰的道岔編號寫成分數形式來表示。牽出線、機待線、機車出入庫線、專用線等調車信號機外方的接近區段，用調車信號機編號后加JG來表示，（2）無岔區段命名有不同的情況。18一、軌道電路的基本參數

軌道電路的基本參數指的是它的一次參數和二次參數1.軌道電路的一次參數軌道電路是通過鋼軌傳輸電流的，軌道是具有低絕緣電阻的電氣回路，因此鋼軌阻抗Z（鋼軌電阻R和鋼軌電抗ωL的向量和）和漏泄導納Y（漏泄電導G和漏泄容抗的向量和）就成為軌道電路本身固有的電氣參數，所以軌道電路的一次參數就是Z、Y、R、L、G、C的總稱。第二節軌道電路的基本工作狀態和基本參數一、軌道電路的基本參數第二節軌道電路的基本工作狀態和基本參數19（1）道碴電阻道碴電阻是一個分布參數，通常以每一公里鋼軌線路所具有的漏阻值表示，稱為單位道碴電阻或簡稱道碴電阻，用rd表示，其單位是Ω·km。道碴電阻愈小，兩鋼軌間漏泄電流就愈大，軌道電路消耗的電能就會增多。而且道碴電阻值變化的范圍越大，軌道電路的工作就越不穩定。因此，要保證軌道電路穩定地工作，必須盡可能地提高最小道碴電阻值。提高道床排水能力，定期清篩道碴，及時更換腐朽及破裂的軌枕等，都是提高道碴電阻值的有效措施。最小道碴電阻可能低到0.2Ω·km。第五章軌道電路_鐵路信號基礎課件20第五章軌道電路_鐵路信號基礎課件21（2）鋼軌阻抗每一公里兩根軌條(回路)的阻抗，稱為單位鋼軌阻抗或簡稱鋼軌阻抗，用小寫字母z來表示，單位是Ω／km。它包括鋼軌本身的阻抗以及鋼軌接頭處的阻抗。

（2）鋼軌阻抗22

當軌道電路中通以直流信號時，鋼軌阻抗就是純電阻，稱之為鋼軌電阻。當軌道電路通以交流信號時，除了有效電阻外，還有感抗存在，總的阻抗比直流時要大很多。可用下列公式概算：

r——單根鋼軌的有效電阻(Ω／km)；rj——軌端接續線的有效電阻(Ω／km)；Lj——軌端接續線的電感(mH／km)；Lm——單根鋼軌的內電感(mH／km)；Lω——鋼軌回路的外電感(mH／km)；ω——信號電流的角頻率(rad／s)。當軌道電路中通以直流信號時，鋼軌阻232.軌道電路的二次參數軌道電路的特性阻抗Zc、傳輸常數γ

，即軌道電路的二次參數；（1）特性阻抗：根據四端網鏈接的理論，可把長的軌道電路分成n段，每段長為／n，每段可以用集中參數的Γ型或T型、Π型四端網來代替，則長的軌道電路就可以用n個Γ型四端網鏈接來代替，當n→∞時，也能精確地算出始端電壓和電流與終端的電壓和電流的關系。2.軌道電路的二次參數24第五章軌道電路_鐵路信號基礎課件25（2）傳輸常數根據定義，每一小段軌道電路的等效Γ型網的傳輸常數為：（2）傳輸常數26二、軌道電路的基本工作狀態軌道電路的基本工作狀態分為調整狀態、分路狀態和斷軌狀態三種。軌道電路在各種工作狀態下，要受到許多外界因素的影響，其中受道碴電阻、鋼軌阻抗和電源電壓的影響最大。1.調整狀態：就是軌道電路空閑(無車占用)、接受設備（如軌道繼電器）正常工作時的狀態。最不利因素：道碴電阻最小、鋼軌阻抗模值最大、電源電壓最低這三個不利因素。這些不利因素，構成了軌道電路調整狀態的最不利工作條件。但在這種最不利工作條件下，仍要求軌道接收設備上的電壓高于其工作門限。二、軌道電路的基本工作狀態272.分路狀態軌道電路分路狀態，就是當軌道電路區段有車占用時，接收設備（如軌道繼電器）應被分路而停止工作的狀態。在分路狀態，要求在任何情況下分路時(即在任何地點、任何參數條件以及任意車軸數分路時)，應使軌道電路的接收設備處于不工作狀態(對于連續供電式軌道電路來講，其軌道繼電器應處于可靠地落下狀態）。分路狀態的最不因素：當鋼軌阻抗模值最小、道碴電阻最大(一般令其為無窮大)、電源電壓最高時，軌道電路的受電會出現最大值，2.分路狀態283.軌道電路的斷軌狀態軌道電路的斷軌狀態，是指軌道電路的鋼軌在某處折斷時的情況。此時，雖然鋼軌已經斷開，但軌道電路仍舊可以通過大地而構成回路，軌道電路的接收沒備中還會有一定數量的電流流過。最不利條件：斷軌時軌道電路的參數變化使得軌道接收設備中獲得最大電流值。這種條件是除了鋼軌阻抗模值最小、電源電壓最大兩個因素外，斷軌地點和道碴電阻的大小也有一定的影響。有一個使接收設備中電流最大的最不利數值——臨界斷軌地點和臨界道碴電阻。3.軌道電路的斷軌狀態29三、軌道電路分路的幾個術語

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。列車占用軌道電路時，輪對跨在軌道電路的兩根鋼軌上，這個跨接在鋼軌上的輪對電阻。它的變化范圍可以從千分之幾歐變化到0.06。對于輕型的軌道車可能要更大一些。分路效應：由于有列車分路而使軌道電路接收設備中電流減少，并處于不工作狀態的現象，稱謂有分路效應。

三、軌道電路分路的幾個術語30分路靈敏度：指的是在軌道電路的鋼軌上，用一電阻在某點對軌道電路進行分路，若恰好能夠使軌道繼電器線圈中的電流減小到釋放值(脈沖式軌道電絡為不吸起值)，則這個分路電阻值就叫做軌道電路在該點的分路靈敏度。極限分路靈敏度：對某一具體的軌道電路來說，各點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。標準分路靈敏度：標準分路靈敏度是衡量各種軌道電路分路狀態情況優劣的標準．我國規定一般的軌道電路標準分路靈敏度為0.06。駝峰分路道岔區段的軌道電路標準分路靈敏度為0.5Ω。駝峰高靈敏軌道電路標準分路靈敏度為3Ω。UM71無絕緣軌道電路標準分路靈敏度為0.15Ω。

分路靈敏度：指的是在軌道電路的鋼軌上，用一電阻在31小結一、軌道電路基本工作狀態1、調整狀態---空閑2、分路狀態---占用3、斷軌狀態---故障二、三種主要的影響因素1、道碴電阻2、鋼軌阻抗3、電源電壓三、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、電源電壓最大斷軌狀態：道碴電阻最大，鋼軌阻抗最小、電源電壓最大，還有斷軌地點。小結一、軌道電路基本工作狀態32第二節工頻交流連續式的軌道電路一、工頻軌道電路的組成和基本工作原理1、組成：送電端、受電端、鋼軌絕緣、鋼軌引接線、軌端接續線、鋼軌等送電端：BG1—50型軌道變壓器、R—2.2/220型變阻器受電端：BZ4型中繼變壓器、JZXC-480型軌道繼電器第二節工頻交流連續式的軌道電路一、工頻軌道電路的組成和基本33軌道變壓器

BG型軌道變壓器主要用于軌道電路供電，其一次側為220v，二次側依據所連接的端子不同，可以獲得各種不同的電壓值。0.45----10.80v。軌道變壓器34中繼變壓器用于軌道電路的受電端，BZ4與JZXC-480型軌道繼電器配合使用，可以使鋼軌阻抗和軌道變壓器的阻抗相匹配BG1-80型軌道變壓器、BZ4-U型中繼變壓器中繼變壓器BG1-80型軌道變壓器、BZ4-U型中繼變35變阻器

軌道電路用變阻器為R—2.2/220型。阻值為2.2Ω，功率為220W、容許電流為10A、容許溫度為105℃變阻器36鋼軌絕緣保證相鄰軌道電路之間的電氣絕緣。鋼軌絕緣37軌道電路連接線包括：引接線----連接軌道電路送受端變壓器箱或電纜盒與鋼軌的導線，一般用涂有防腐油的多股鋼絲繩制成。鋼軌接續線----用于軌道電路接縫處的連接，以減小接觸電阻。有塞釘式（現場廣泛使用）、焊接式。道岔跳線----連接道岔岔心等處的導線。軌道電路連接線382、工作原理：

電源采用交流，鋼軌中傳輸的是交流，繼電器接受的交流，但動作是直流。軌道電路完整無車占用---GJ↑，其交流電壓應在10.5---16v左右，當車占用時---GJ↓，GJ的交流殘壓此時應低于2.7v。2、工作原理：39二、道岔區段的軌道電路1、道岔絕緣和道岔跳線（1）道岔絕緣道岔區段除了各種桿件、轉轍機安裝裝置等加裝絕緣外，還要加裝切割絕緣，以防止轍叉將軌道電路短路。道岔絕緣根據需要，可以設在直股，也可以設在彎股。（2）道岔跳線為保證信號電流的暢通，道岔區段除軌端接續線外，還需裝設道岔跳線。二、道岔區段的軌道電路402、道岔區段軌道電路的連接方式串聯：這種軌道電路的電流要流經整個區段的所有鋼軌，可以檢查所有跳線和鋼軌的完整，較安全。并聯：因側線只檢查了電壓，而沒有檢查電流，當跳線或連接線折斷，列車進入彎股時，因彎股并沒有設置繼電器，GJ仍在吸起狀態，這是不足的地方。串聯式并聯式2、道岔區段軌道電路的連接方式串聯式并聯式413、一送多受軌道電路設有一個送電端，在每個分支軌道電路的另一端各設一受電端。各分支受電端軌道繼電器的前接點，串聯在主軌道繼電器電路之中。當任一分支分路時，分支軌道繼電器落下，其主軌道繼電器也落下。使用時將主軌道繼電器的接點用在聯鎖電路中。在實際中應注意：（1）與到發線相銜接的道岔軌道電路的分支末端，應設受電端。（2）所有列車進路上的道岔區段，其分支長度超過65m時，在該分支的末端應設受電端。（3）一送多受軌道電路最多不應超過三個受電端。（4）任一地點有車占用時，必須保證有一個受電端被分路。3、一送多受軌道電路42第五章軌道電路_鐵路信號基礎課件43三、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。三、軌道電路的極性交叉1、極性交叉：442、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。對于計數電碼、頻率電碼軌道電路而言，因相鄰區端的編碼不同，無法實現極性交叉，采用的是周期防護或頻率防護的方法。2、極性交叉的作用：453、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。車站內要求正線電碼化時，可以將絕緣節移至彎股，并且采用人工極性交叉方式。

人工極性交叉3、極性交叉的配置：人工極性交叉46第五章軌道電路_鐵路信號基礎課件47五、鋼軌絕緣節的設置1、道岔區段警沖標的內方，不得小于3.5m,若實在不能滿足此要求，則該絕緣節稱為侵限絕緣。五、鋼軌絕緣節的設置482、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。3、兩相鄰死區段間隔，不得小于18m2、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2494、信號機處的絕緣節：應與信號機坐標相同，若達不到有：進站、接車進路信號機處的絕緣可以設在信號機前方1m或后方1m處。出站、發車進路信號機處，鋼軌絕緣可以設在信號機前方1m或后方6.5m的范圍內。調車信號機處與進站一致，但設在到發線與出站一致。5、半自動閉塞區段的預告信號機處，安裝在預告信號機前方100m處。4、信號機處的絕緣節：應與信號機坐標相同，若達不到有：進站、50第三節25HZ相敏軌道電路一、電氣化牽引區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。2、必須采用雙軌條式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，便于實現站內電碼化。3、交叉渡線上兩根直股都通過牽引電流時應增加絕緣節4、鋼軌接續線的截面加大。5、道岔跳線和鋼軌引接線截面加大。第三節25HZ相敏軌道電路一、電氣化牽引區段對軌道電路51二、電氣化區段站內軌道電路制式75HZ交流計數電碼軌道電路25HZ交流計數電碼軌道電路移頻軌道電路25HZ相敏軌道電路：不對稱軌道電路二、電氣化區段站內軌道電路制式52三、扼流變壓器在電氣化牽引區段，為了保證牽引電流順利流過絕緣節，在軌道電路的發送端、接受端設置扼流變壓器，軌道電路設備通過扼流變壓器接向軌道，并傳遞信號信息。扼流變壓器對牽引電流的阻抗很小，而對信號電流的阻抗很大，沿著兩鋼軌流過的牽引電流在軌道絕緣處，因上、下線圈中產生的磁通相等但方向相反，總磁通等于零，其對次線圈的信號設備沒有任何影響。但若流過兩鋼軌的牽引電流不平衡，則將產生影響，故必須增設防護設備。信號電流因極性交叉，在兩扼流變壓器中點處電位相等，故不會越過絕緣節流向另一軌道電路區段，而流回本區段，在次極感應出信號電流。三、扼流變壓器53扼流變壓器實物扼流變壓器實物54四、25HZ相敏軌道電路1、組成由25HZ專用電源屏、提供25HZ的軌道電源和局部電源、軌道電源變壓器（BG25）、送電端限流電阻、送電端扼流變壓器（BE25）、受電端軌道變壓器、受電端扼流變壓器、25HZ防護盒、防雷補償器、二元二位軌道繼電器組成。

四、25HZ相敏軌道電路552、25HZ相敏軌道電路的部件防護盒---由電感、電容串聯而成，并接于軌道繼電器兩端，對50HZ呈串聯諧振，相當于15Ω電阻，以抑制干擾電流。對于25HZ信號電流相當于16uf電容，對25HZ信號電流的無功分量進行補償，起到減少軌道電路傳輸好和相移作用。防雷補償器QBF有FB-1、FB-2型。對接的硒片和電容器。

2、25HZ相敏軌道電路的部件56五、97型相敏軌道電路特點：1、提高了絕緣破損的防護性能2、將有回歸電流的軌道電路送、受電端一律設扼流變壓器。3、將連向鋼軌的一長一短引接線設計成等阻線。4、優化了電源屏的設置5、改進了軌道繼電器JRJC1—2/2406、增加了扼流變壓器的種類：400、600、800A分別供側線、正線、和靠近牽引變電所的區段使用7、改善了移屏電碼化的發送條件。固定了送電端供電變壓器的變比，使之和受電端變比相同。8、延長了極限長度：送端電阻為4.4Ω，受端變比降為15等，極限長度1200→1500m。9、提高了系統的抗干擾能力五、97型相敏軌道電路57六、25HZ相敏軌道電路的種類設扼流變壓器、不設扼流變壓器、一送一受、一送二受、一送三受所有的一送最多三受，另外對于容易產生迂回電流的側線中線可以斷開。要求帶扼流的發送端限流電阻為4.4Ω，無扼流的為1.6Ω。六、25HZ相敏軌道電路的種類58一、國產移頻軌道電路1、移頻的概念移頻軌道電路是移頻自動閉塞的基礎，又可以監督該閉塞分區的空閑。選用頻率參數作為控制信息，采用頻率調制的方式，將低頻調制信號Fc搬移到較高頻率Fo（載頻）上，以形成振蕩不變、頻率隨低頻信號的幅度作周期性變化的信號。而采用這種方式的軌道電路就稱移頻軌道電路。第四節移頻軌道電路一、國產移頻軌道電路第四節移頻軌道電路592、4信息移頻頻偏：±55HZ，即移頻信號受低頻信號調制作上下邊頻交替變化，兩者在單位時間內變化次數與低頻調制信號的頻率相同。3、4信息移頻載頻下行：550、750HZ上行：650、850HZ4、ZP-89型8信息移頻軌道電路低頻信息：8、9.5、11、15、13.、16.5、20、26HZ發送設備：發送盤、站內防雷單元、電纜模擬網絡、發送盤雙機熱備接受端：接受盤、衰耗隔離盒、室內防雷單元、電纜模擬網絡、接受盤雙機并用。電纜模擬網絡：由電阻、電容、電感組成，相當于9.5KM電纜，分為5個單元，可以根據現場實際需要進行調整，使接受和發送設備具有相同的電纜負載，便于軌道電路的調整及構成雙向自動閉塞。電化區段采用扼流變壓器接至軌道鋼軌。2、4信息移頻頻偏：605、ZP.Y1、2—18型18信息有絕緣移頻軌道電路其與8信息基本一致，只是接受、發送設備采用的是單片微機和數字處理技術。低頻信息有18種。6、ZP.W1-18型18信息無絕緣移頻軌道電路采用的是強制衰耗式，為一送一受、電壓發送、電流接受。電流接受方式是在兩鋼軌旁設置電流傳感器，通過感應方式接收信號，同時抵消鋼軌中的牽引電流的干擾。相鄰閉塞分區的軌道電路采用不同的頻率，由接在接收端的陷波器強制衰耗。它對本閉塞分區的頻率呈低電阻，對相鄰閉塞分區的頻率呈高阻。5、ZP.Y1、2—18型18信息有絕緣移頻軌道電路61二、法國引進的UM71軌道電路采用調頻方式，諧振式無絕緣軌道電路載頻為：1700、2000、2300、2600HZ頻偏：±11HZ低頻信息：10.3---29HZ每隔1.1HZ呈等差數列共18個。由設在室內的發送器、接收器、軌道繼電器、以及設在室外的調諧單元、空心線圈、帶模擬電纜網絡的匹配變壓器和若干補償電容組成。兩個調諧單元BA1和BA2間距為26m，空心線圈SVA在兩者中間，他們三者以及26m長的鋼軌構成了電氣絕緣區段。取代了傳統的機械絕緣。BA1和BA2分別對本區段和相鄰區段的頻率產生并聯和串聯諧振。保證了本區段的移頻信息被接收，相鄰區段信號被短路。二、法國引進的UM71軌道電路62三、ZPW—2000型無絕緣軌道電路

ZPW—2000型無絕緣軌道電路是在充分吸收利用UM—71長處，同時借鑒移頻軌道電路應用DSP數字信號處理技術成功經驗的基礎上自主開發出來的

三、ZPW—2000型無絕緣軌道電路ZPW—2000型632.應答器2.應答器64一、應答器的發展

1．固定點式設備早在50年前，一些國家就開始研究點式停車裝置，在一些固定點，特別是進站信號前方安裝點式設備，這個點式裝置及機車上均有感應線圈，當需要列車在進站信號前方停車時，點式裝置可以發生特定的停車信號頻率，列車通過裝有該設備的點時，機車上的線圈與點式設備線圈之間產生諧振，使機車接收到停車信息。2．查詢應答器一種可以發送數據報文的高速數據傳輸點式設備得到廣泛應用，這就是查詢-應答器，又稱為點式應答器（Balise，Beacon），它已經成為現代鐵路信號系統中的重要地面設備，成為溝通列車與地面的一種點式信息交換裝置，當列車通過裝有該設備的點時，列車與該設備發生信息交換，它不僅可以實現列車與地面的信息交換，還可以根據它安裝的物理位置檢測列車的當前位置。一、應答器的發展

1．固定點式設備早在50年前，一些國家65二、應答器的基本概念

1．基本組成查詢應答器系統由查詢器和應答器兩部分組成。如果是為了列車獲取地面信息，查詢器安裝在機車上，應答器安裝在地面上；反之，應答器也有安裝在機車上，查詢器安裝在地面上，用于把列車的有關信息，如車次號、列車類型傳輸給地面系統的。2．應答器的安裝方式在列控系統應用中，為了獲取地面信息，一般應答器是安裝在地面的，應答器在地面的安裝一般有兩種方法：（1）安裝在鋼軌間中央道床上，我國CTCS系統都是把應答器安裝在鋼軌間中央道床上；（2）安裝在一根鋼軌外側。根據應答器在地面的安裝方法，機車上的查詢器與之對應進行安裝。二、應答器的基本概念

1．基本組成66三、應答器的分類根據能源供應及信息提供方式，應答器可分為無源應答器及有源應答器。1.無源應答器點式無源應答器，或稱固定信息應答器，與外界無物理連接，不需要外加電源，平時處于休眠狀態，無源應答器自身功耗很低，僅在列車通過并獲得車載查詢器發送的功率載波能量時被激活，激活后立即發送調制好的數據編碼信息。無源應答器中的信息是經特殊設備固化在應答器存儲單元里，一般安裝以后不能改變，用于發送固定信息，在我國CTCS2級系統中，用于發送線路速度、坡度、軌道電路參數、信號點類型等信息。2.有源應答器有源應答器，或稱可變信息應答器，通過外接電纜獲得電源。有源應答器中的信息是可以通過外接電纜由地面控制設備實時改變的，一般設置在進站和出站信號機前方，用于向列車傳送實時可變信息，如臨時限速、前方進路等。三、應答器的分類根據能源供應及信息提供方式，應答器可分為無源67四、應答器系統的組成應答器系統分為地面設備和車載設備兩部分。地面設備包括地面應答器和地面電子單元（LEU）。車載設備包括車載天線、車載解碼器和應答器傳輸模塊（BTM）。車載解碼器除對應答器報文進行解碼還原，還包含載頻發生器與功率放大器。四、應答器系統的組成應答器系統分為地面設備和車載設備兩部分。68五、應答器的工作原理以無源應答器為例說明其工作原理無源應答器由兩部分組成：一是接收能源無線和發送信息天線；二是信息儲存裝置。列車接通應答器時，首先通過能源無線發送變頻能源給地面應答器，應答器通過能源接收天線接收高頻能源并轉變成電能提供給信息儲存裝置及發送天線；信息儲存裝置將信息編碼通過發送天線送向機車查詢器；機車查詢器通過接收天線收到地面數據，這樣耦合一次，即完成一次傳送信息任務。五、應答器的工作原理以無源應答器為例說明其工作原理69原理圖原理圖70無源應答器示意圖無源應答器示意圖71數據傳輸示意圖數據傳輸示意圖72列控中心與有源應答器連接圖列控中心與有源應答器連接圖73六、應答器的用戶報文結構每一條應答器用戶報文都由幀標志（包頭）、用戶數據位和報文結束標志結束包構成，具體格式如下：六、應答器的用戶報文結構每一條應答器用戶報文都由幀標志（包74應答器的用戶報文結構（續）在CTCS-2級系統中，772位用戶數據主要由應答器鏈接、線路坡度、線路速度、等級轉換、CTCS數據、特殊軌道區段、調車危險七個ETCS信息包和軌道區段、臨時限速、區間反向運行、大號碼道岔四個CTCS信息包構成。在既有線CTCS-2級區段，暫時不考慮特殊軌道區段信息。應答器的用戶報文結構（續）在CTCS-2級系統中，77275應答器鏈接關系示意圖應答器鏈接關系示意圖76七、傳輸信息應答器向列控車載設備傳送的信息主要包括：1．線路基本參數，如線路坡度、軌道區段等參數。2．線路速度信息，如線路最大允許速度、列車最大允許速度等。3．臨時限速信息，當由于施工、天氣等原因引起的對列車運行速度進行限制時，向列車提供臨時限速信息。4．車站進路信息，根據車站接發車進路，向列車提供“線路坡度”、“線路速度”、“軌道區段”等線路參數。5．道岔信息，給出前方道岔側向允許列車運行的速度。6．特殊定位信息，如升降弓、進出隧道、鳴笛、列車定位等。7．其他信息，固定障礙物信息、列車運行目標數據、鏈接數據等。七、傳輸信息應答器向列控車載設備傳送的信息主要包括：77八、CTCS列控系統應答器的設置原則1．用于識別運行方向的應答器組應至少包括2個應答器，用于修正列車位置的應答器組可只用1個應答器。2．在區間閉塞分區入口處設置2個及以上無源應答器構成應答器組，提供線路參數和運行方向。300～350km/h客運專線應在每個閉塞分區設置，200～250km/h客運專線可間隔1個閉塞分區設置。3．進站信號機（含反向）處設置由有源應答器和無源應答器組成的應答器組，提供進路參數、臨時限速、調車危險等信息。4．出站信號機處設置由有源應答器和無源應答器組成的應答器組，提供絕對停車、進路參數、臨時限速、調車危險等信息。5．區間中繼站處設置1個有源應答器，提供臨時限速等信息。6．應答器組內相鄰應答器間的距離為（5±0.5）m。設置在閉塞分區入口處、進站信號機處的應答器組距調諧單元或機械絕緣節（20±0.5）m（從最近的應答器計算）。7．出站信號機處應答器組安裝在出站信號機前方85m處。當信號關閉時，該應答器組發絕對停車報文，車載設備在各工作模式下接收到該報文均應觸發緊急制動停車。8．在大號碼道岔（18號以上）前產生U2S碼的閉塞分區入口處應設置由有源應答器和無源應答器組成的應答器組，根據道岔區段空閑條件，給出道岔側向允許列車運行的速度。9．集中設置在信號機械室內、控制正線有源應答器的LEU設備應采取冗余措施。LEU應具備應答器電纜的斷路及短路監測功能八、CTCS列控系統應答器的設置原則1．用于識別運行方78區間無源應答器配置示意圖區間無源應答器配置示意圖793.感應環線3.感應環線80一、采用軌道感應環線的原因1．在軌道上高速行駛的列車需要了解運行前方許多情況，也需要將本列車運行狀況反映給調度中心，因此，列車需要與地面交換信息，最好是連續不斷的與地面交換信息。2．點式應答器由于其點式布置，無法完成信息的連續傳送，軌道電路由于其傳輸特性限制，也很困難予以完成。德國在20世紀60年代開始研制，實現了車-地信息傳輸，先后研制了LZB72、LZB100、LZB80、LZB500等系列產品。在地鐵系統中甚至用軌道交叉感應電纜方法實現了移動閉塞控制。我國鐵路的秦沈客運專線也部分應用了軌道交叉感應電纜技術，許多地鐵線路依靠軌道交叉感應電纜方法實現列車控制。一、采用軌道感應環線的原因1．在軌道上高速行駛的列車需要了81二、基本工作原理1．定義軌道感應環線系統，顧名思義，地面沿著軌道布置有感應環線，列車上安裝了感應線圈，列車在軌道上行駛與感應線圈相互感應，就可以構成與地面的連續、雙向信息交換。二、基本工作原理1．定義82軌道交叉感應環線圖軌道交叉感應環線圖832．工作原理（1）原理在軌道上鋪設交叉感應回線，并對回線通以一定頻率的正弦信號，然后通過車載感應線圈和地面交叉感應回線的電磁偶合完成信號和數據的傳輸。（2）傳遞頻率從地面向機車傳輸信息的頻率為（36±0.4）kHz、傳輸速率為1200Bd，機車向地面的傳輸頻率為（56±0.2）kHz、傳輸速率為600Bd。（3）傳遞信息地面向列車傳遞各種速度數據、線路速度、目標速度、目標距離等信息。列車向地面主要傳遞列車位置確認信息及其它列車數據（如列車長度、速度、機車類型等）。采用這種這種方式，通過地面控制中心系統及車載列控設備可以實現列車的閉環控制。2．工作原理84車載感應線圈和地面交叉感應回線的數據傳輸原理圖車載感應線圈和地面交叉感應回線的數據傳輸原理圖85三、軌道感應環線的作用這種感應環線的兩根電纜每隔一個軌道長度（100m）要相互交叉一次，主要作用為：1．可以避免牽引電流對感應環線干擾。2．與其他雙絞電纜一樣，交叉可以減少累積感應干擾。3．可以傳遞列車定位信息。交叉回線將交變電信號送到沿鋼軌線路鋪設的交叉回線上，在回線上產生交變電磁場，車載設備在經過每個交叉時能夠檢測到信號相位的變化，當列車駛過一個交叉點時，利用信號相位的變化引發地址碼加1，由車載計算機根據地址碼計算出列車的地理位置，這樣就可以用絕對地址信息對機車里程計產生的定位記錄進行誤差修正，減少由于車輪滑行及空轉造成的位置誤差。因此，利用極性交叉可以實現列車的定位。三、軌道感應環線的作用這種感應環線的兩根電纜每隔一個軌道長度86四、LZB系統結構圖四、LZB系統結構圖87軌間環線布置圖軌間環線布置圖88地面控制結構圖地面控制結構圖89中繼器的原理圖中繼器的原理圖90第五章軌道電路

第五章軌道電路91第一節軌道電路概述

一、軌道電路的基本原理

組成：鋼軌、絕緣節、軌端接續線、發送端、接受端（軌道繼電器）等第一節軌道電路概述一、軌道電路的基本原理組成：92二、軌道電路的作用

1、監督列車的占用，反映線路的空閑狀況，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，如移頻自動閉塞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運行的目標速度，從而控制列車運行。二、軌道電路的作用93三、軌道電路的分類1.按動作電源分類

分為直流軌道電路（已經淘汰）和交流軌道電路（低頻300HZ以下，音頻300——3000HZ，高頻10——40KHZ）。

習慣上交流軌道電路就是指工頻50Hz電源的交流連續式軌道電路（480型軌道電路），電源頻率為25Hz和75Hz的軌道電路，也屬于交流軌道電路的范疇，要在名稱上注明電源的頻率。三、軌道電路的分類942、按工作方式分類

閉路式軌道電路和開路式軌道電路；閉路式和開路式軌道電路

2、按工作方式分類閉路式和開路式軌道電路953、按所傳送的電流特性分類

可分為連續式、脈沖式、計數電碼和頻率電碼式以及數字編碼式。連續式軌道電路中傳送連續的交流或直流電流。這種軌道電路的惟一功能是監督軌道的占用與否，不能傳送更多信息。脈沖式軌道電路（極性頻率制、交流計數電碼制，不對稱脈沖制和應答式脈沖制）計數電碼軌道電路傳送的是斷續的電流，即由不同長度脈沖和間隔組合成電碼。電碼由發碼器產生，同時只能發一種電碼。傳到受電端，由譯碼電路譯出，使軌道繼電器動作。3、按所傳送的電流特性分類96

移頻軌道電路在鋼軌中傳送的是移頻電流，在發送端用低頻（幾赫至幾十赫）作為行車信息去調制載頻（數百赫至數千赫），使移頻頻率隨低頻作周期性變化。在接收端將低頻解調出來，去動作軌道繼電器。移頻軌道電路可傳送多種信息的信號。

數字編碼式軌道電路也采用調頻方式，但它采用的不是單一低頻調制頻率，而是一個若干比特的一群調制頻率，根據編碼去調制載頻，編碼包含速度碼、線路坡度碼、閉塞分區長度碼、路網碼、糾錯碼等，可以傳輸更多的信息。移頻軌道電路在鋼軌中傳送的是移頻電流，在發送端974、按軌道電路的分割方式分

有絕緣軌道電路、無絕緣軌道電路（電氣隔離式、自然衰耗式、強制衰耗式）

有絕緣軌道電路用鋼軌絕緣將軌道電路與相鄰的軌道電路互相隔離。

無絕緣軌道電路在其分界處不設鋼軌絕緣，而采用不同的方法予以隔離。按原理可分為三種：電氣隔離式、自然衰耗式、強制衰耗式。電氣隔離式又稱諧振式，利用諧振槽路，采用不同的信號頻率，諧振回路對不同頻率呈現不同阻抗，來實現相鄰軌道電路間的電氣隔離。4、按軌道電路的分割方式分98

自然衰耗式，利用軌道電路的自然衰耗和不同的信號特征（頻率、相位等），實現軌道電路的互相隔離，在接收端直接接收或通過電流傳感器接收。鋼軌中的電流可沿正反兩個方向自由傳輸，基本上靠軌道的自然衰耗作用來衰減信號。道口信號所用的道口控制器就采用這種方式的無絕緣軌道電路。強制衰耗式是在自然衰耗式的基礎上，吸收電氣隔離式的長處（諧振回路的強制性衰耗）而形成的。它采用電壓發送、電流接收的方式，接收端由電流傳感器接收信號。自然衰耗式，利用軌道電路的自然衰耗和995、按使用處所分類分為區間軌道電路和站內軌道電路

區間軌道電路主要用于自動閉塞區段，不僅要監督各閉塞分區是否空閑，而且要傳輸有關行車信息。站內軌道電路用于站內各區段，一般只有監督本區段是否空閑的功能，不能發送其他信息。為了使機車信號在站內能連續顯示，要對站內軌道電路實現電碼化，即在列車占用本區段或占用前一區段時用切換方式或疊加方式轉為能發碼的軌道電路。5、按使用處所分類1006、按軌道電路內有無道岔分類

站內軌道電路分為無岔區段軌道電路和道岔區段軌道電路。

無岔區段軌道電路內鋼軌線路無分支，構成較簡單，一般用于股道、盡頭調車信號機前方接近區段、進站信號機內方、兩差置調車信號機之間。在道岔區段，鋼軌線路有分支，道岔區段的軌道電路就稱為分支軌道電路或分歧軌道電路。在道岔區段，道岔處鋼軌和桿件要增加絕緣，還要增加道岔連接線和跳線。當分支超過一定長度時，還必須設多個受電端。6、按軌道電路內有無道岔分類1017、按適用區段

分為非電氣化區段軌道電路和電氣化區段軌道電路。

非電氣化區段軌道電路，沒有抗電化干擾的特殊要求，一般的軌道電路指非電氣化區段軌道電路。

電氣化區段軌道電路，既要抗電化干擾，又要保證牽引回流的暢通無阻。因鋼軌中已流有50Hz的牽引電流，軌道電路就不能采用50Hz，而必須采用50Hz以外的頻率。對于有絕緣的軌道電路，必須安裝扼流變壓器，使牽引回流能順利越過絕緣節，我國目前站內多采用25Hz相敏軌道電路，區間多采用無絕緣或有絕緣移頻軌道電路7、按適用區段1028、按機車牽引電流的回歸方式分單軌條軌道電路：利用軌道電路中一根鋼軌作為牽引電流回線的軌道電路雙軌條軌道電路：利用軌道電路兩根鋼軌作為牽引電流回線的軌道電路

8、按機車牽引電流的回歸方式分103第五章軌道電路_鐵路信號基礎課件104四、軌道電路的應用

主要用于區間和車站。

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。站內軌道電路應用更為廣泛。對于電氣集中聯鎖來說，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。對于列車超速防護來說，帶有編碼信息的軌道電路是其車---地之間傳輸信息的通道之一。四、軌道電路的應用105五、站內軌道電路的劃分和命名1、劃分原則（1）有信號機的地方必須設置絕緣節（2）滿足行車、調車作業效率的提高（3）一個軌道電路區段的道岔不能超過3組（4）為了提高咽喉使用效率，把軌道電路區段適當劃短，使道岔能及時解鎖，立即排列別的進路。但提速區段，為了保證機車信號的連續顯示，軌道電路區段不能過短。五、站內軌道電路的劃分和命名1062、命名：道岔區段和無岔區段命名方式不同（1）道岔區段：根據道岔編號來命名。在所示站場中，只包含一組道岔的，用其所包含的道岔編號來命名，如1DG、3DG。包含兩組道岔的用兩組道岔編號連綴來命名，如7－9DG、13－19DG。若包含三組道岔，則以兩端的道岔編號連綴來命名，如11－27DG，包含了11、23、27號三組道岔。2、命名：道岔區段和無岔區段命名方式不同107

（2）無岔區段命名有不同的情況。對于股道，以股道號命名，如ⅠG、ⅡG。進站信號機內方及雙線單方向運行的發車口的無岔區段，根據所銜接的股道編號加A（下行咽喉）及B（上行咽喉）來表示。上行發車口處的無岔區段銜接股道為ⅡG，該無岔區段即稱為ⅡAG。半自動閉塞區間進站信號機外方的接近區段，用進站信號機名稱后加JG來表示，差置調車信號機之間的無岔區段，以兩端相鄰的道岔編號寫成分數形式來表示。牽出線、機待線、機車出入庫線、專用線等調車信號機外方的接近區段，用調車信號機編號后加JG來表示，（2）無岔區段命名有不同的情況。108一、軌道電路的基本參數

軌道電路的基本參數指的是它的一次參數和二次參數1.軌道電路的一次參數軌道電路是通過鋼軌傳輸電流的，軌道是具有低絕緣電阻的電氣回路，因此鋼軌阻抗Z（鋼軌電阻R和鋼軌電抗ωL的向量和）和漏泄導納Y（漏泄電導G和漏泄容抗的向量和）就成為軌道電路本身固有的電氣參數，所以軌道電路的一次參數就是Z、Y、R、L、G、C的總稱。第二節軌道電路的基本工作狀態和基本參數一、軌道電路的基本參數第二節軌道電路的基本工作狀態和基本參數109（1）道碴電阻道碴電阻是一個分布參數，通常以每一公里鋼軌線路所具有的漏阻值表示，稱為單位道碴電阻或簡稱道碴電阻，用rd表示，其單位是Ω·km。道碴電阻愈小，兩鋼軌間漏泄電流就愈大，軌道電路消耗的電能就會增多。而且道碴電阻值變化的范圍越大，軌道電路的工作就越不穩定。因此，要保證軌道電路穩定地工作，必須盡可能地提高最小道碴電阻值。提高道床排水能力，定期清篩道碴，及時更換腐朽及破裂的軌枕等，都是提高道碴電阻值的有效措施。最小道碴電阻可能低到0.2Ω·km。第五章軌道電路_鐵路信號基礎課件110第五章軌道電路_鐵路信號基礎課件111（2）鋼軌阻抗每一公里兩根軌條(回路)的阻抗，稱為單位鋼軌阻抗或簡稱鋼軌阻抗，用小寫字母z來表示，單位是Ω／km。它包括鋼軌本身的阻抗以及鋼軌接頭處的阻抗。

（2）鋼軌阻抗112

當軌道電路中通以直流信號時，鋼軌阻抗就是純電阻，稱之為鋼軌電阻。當軌道電路通以交流信號時，除了有效電阻外，還有感抗存在，總的阻抗比直流時要大很多。可用下列公式概算：

r——單根鋼軌的有效電阻(Ω／km)；rj——軌端接續線的有效電阻(Ω／km)；Lj——軌端接續線的電感(mH／km)；Lm——單根鋼軌的內電感(mH／km)；Lω——鋼軌回路的外電感(mH／km)；ω——信號電流的角頻率(rad／s)。當軌道電路中通以直流信號時，鋼軌阻1132.軌道電路的二次參數軌道電路的特性阻抗Zc、傳輸常數γ

，即軌道電路的二次參數；（1）特性阻抗：根據四端網鏈接的理論，可把長的軌道電路分成n段，每段長為／n，每段可以用集中參數的Γ型或T型、Π型四端網來代替，則長的軌道電路就可以用n個Γ型四端網鏈接來代替，當n→∞時，也能精確地算出始端電壓和電流與終端的電壓和電流的關系。2.軌道電路的二次參數114第五章軌道電路_鐵路信號基礎課件115（2）傳輸常數根據定義，每一小段軌道電路的等效Γ型網的傳輸常數為：（2）傳輸常數116二、軌道電路的基本工作狀態軌道電路的基本工作狀態分為調整狀態、分路狀態和斷軌狀態三種。軌道電路在各種工作狀態下，要受到許多外界因素的影響，其中受道碴電阻、鋼軌阻抗和電源電壓的影響最大。1.調整狀態：就是軌道電路空閑(無車占用)、接受設備（如軌道繼電器）正常工作時的狀態。最不利因素：道碴電阻最小、鋼軌阻抗模值最大、電源電壓最低這三個不利因素。這些不利因素，構成了軌道電路調整狀態的最不利工作條件。但在這種最不利工作條件下，仍要求軌道接收設備上的電壓高于其工作門限。二、軌道電路的基本工作狀態1172.分路狀態軌道電路分路狀態，就是當軌道電路區段有車占用時，接收設備（如軌道繼電器）應被分路而停止工作的狀態。在分路狀態，要求在任何情況下分路時(即在任何地點、任何參數條件以及任意車軸數分路時)，應使軌道電路的接收設備處于不工作狀態(對于連續供電式軌道電路來講，其軌道繼電器應處于可靠地落下狀態）。分路狀態的最不因素：當鋼軌阻抗模值最小、道碴電阻最大(一般令其為無窮大)、電源電壓最高時，軌道電路的受電會出現最大值，2.分路狀態1183.軌道電路的斷軌狀態軌道電路的斷軌狀態，是指軌道電路的鋼軌在某處折斷時的情況。此時，雖然鋼軌已經斷開，但軌道電路仍舊可以通過大地而構成回路，軌道電路的接收沒備中還會有一定數量的電流流過。最不利條件：斷軌時軌道電路的參數變化使得軌道接收設備中獲得最大電流值。這種條件是除了鋼軌阻抗模值最小、電源電壓最大兩個因素外，斷軌地點和道碴電阻的大小也有一定的影響。有一個使接收設備中電流最大的最不利數值——臨界斷軌地點和臨界道碴電阻。3.軌道電路的斷軌狀態119三、軌道電路分路的幾個術語

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。列車占用軌道電路時，輪對跨在軌道電路的兩根鋼軌上，這個跨接在鋼軌上的輪對電阻。它的變化范圍可以從千分之幾歐變化到0.06。對于輕型的軌道車可能要更大一些。分路效應：由于有列車分路而使軌道電路接收設備中電流減少，并處于不工作狀態的現象，稱謂有分路效應。

三、軌道電路分路的幾個術語120分路靈敏度：指的是在軌道電路的鋼軌上，用一電阻在某點對軌道電路進行分路，若恰好能夠使軌道繼電器線圈中的電流減小到釋放值(脈沖式軌道電絡為不吸起值)，則這個分路電阻值就叫做軌道電路在該點的分路靈敏度。極限分路靈敏度：對某一具體的軌道電路來說，各點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。標準分路靈敏度：標準分路靈敏度是衡量各種軌道電路分路狀態情況優劣的標準．我國規定一般的軌道電路標準分路靈敏度為0.06。駝峰分路道岔區段的軌道電路標準分路靈敏度為0.5Ω。駝峰高靈敏軌道電路標準分路靈敏度為3Ω。UM71無絕緣軌道電路標準分路靈敏度為0.15Ω。

分路靈敏度：指的是在軌道電路的鋼軌上，用一電阻在121小結一、軌道電路基本工作狀態1、調整狀態---空閑2、分路狀態---占用3、斷軌狀態---故障二、三種主要的影響因素1、道碴電阻2、鋼軌阻抗3、電源電壓三、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、電源電壓最大斷軌狀態：道碴電阻最大，鋼軌阻抗最小、電源電壓最大，還有斷軌地點。小結一、軌道電路基本工作狀態122第二節工頻交流連續式的軌道電路一、工頻軌道電路的組成和基本工作原理1、組成：送電端、受電端、鋼軌絕緣、鋼軌引接線、軌端接續線、鋼軌等送電端：BG1—50型軌道變壓器、R—2.2/220型變阻器受電端：BZ4型中繼變壓器、JZXC-480型軌道繼電器第二節工頻交流連續式的軌道電路一、工頻軌道電路的組成和基本123軌道變壓器

BG型軌道變壓器主要用于軌道電路供電，其一次側為220v，二次側依據所連接的端子不同，可以獲得各種不同的電壓值。0.45----10.80v。軌道變壓器124中繼變壓器用于軌道電路的受電端，BZ4與JZXC-480型軌道繼電器配合使用，可以使鋼軌阻抗和軌道變壓器的阻抗相匹配BG1-80型軌道變壓器、BZ4-U型中繼變壓器中繼變壓器BG1-80型軌道變壓器、BZ4-U型中繼變125變阻器

軌道電路用變阻器為R—2.2/220型。阻值為2.2Ω，功率為220W、容許電流為10A、容許溫度為105℃變阻器126鋼軌絕緣保證相鄰軌道電路之間的電氣絕緣。鋼軌絕緣127軌道電路連接線包括：引接線----連接軌道電路送受端變壓器箱或電纜盒與鋼軌的導線，一般用涂有防腐油的多股鋼絲繩制成。鋼軌接續線----用于軌道電路接縫處的連接，以減小接觸電阻。有塞釘式（現場廣泛使用）、焊接式。道岔跳線----連接道岔岔心等處的導線。軌道電路連接線1282、工作原理：

電源采用交流，鋼軌中傳輸的是交流，繼電器接受的交流，但動作是直流。軌道電路完整無車占用---GJ↑，其交流電壓應在10.5---16v左右，當車占用時---GJ↓，GJ的交流殘壓此時應低于2.7v。2、工作原理：129二、道岔區段的軌道電路1、道岔絕緣和道岔跳線（1）道岔絕緣道岔區段除了各種桿件、轉轍機安裝裝置等加裝絕緣外，還要加裝切割絕緣，以防止轍叉將軌道電路短路。道岔絕緣根據需要，可以設在直股，也可以設在彎股。（2）道岔跳線為保證信號電流的暢通，道岔區段除軌端接續線外，還需裝設道岔跳線。二、道岔區段的軌道電路1302、道岔區段軌道電路的連接方式串聯：這種軌道電路的電流要流經整個區段的所有鋼軌，可以檢查所有跳線和鋼軌的完整，較安全。并聯：因側線只檢查了電壓，而沒有檢查電流，當跳線或連接線折斷，列車進入彎股時，因彎股并沒有設置繼電器，GJ仍在吸起狀態，這是不足的地方。串聯式并聯式2、道岔區段軌道電路的連接方式串聯式并聯式1313、一送多受軌道電路設有一個送電端，在每個分支軌道電路的另一端各設一受電端。各分支受電端軌道繼電器的前接點，串聯在主軌道繼電器電路之中。當任一分支分路時，分支軌道繼電器落下，其主軌道繼電器也落下。使用時將主軌道繼電器的接點用在聯鎖電路中。在實際中應注意：（1）與到發線相銜接的道岔軌道電路的分支末端，應設受電端。（2）所有列車進路上的道岔區段，其分支長度超過65m時，在該分支的末端應設受電端。（3）一送多受軌道電路最多不應超過三個受電端。（4）任一地點有車占用時，必須保證有一個受電端被分路。3、一送多受軌道電路132第五章軌道電路_鐵路信號基礎課件133三、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。三、軌道電路的極性交叉1、極性交叉：1342、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。對于計數電碼、頻率電碼軌道電路而言，因相鄰區端的編碼不同，無法實現極性交叉，采用的是周期防護或頻率防護的方法。2、極性交叉的作用：1353、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。車站內要求正線電碼化時，可以將絕緣節移至彎股，并且采用人工極性交叉方式。

人工極性交叉3、極性交叉的配置：人工極性交叉136第五章軌道電路_鐵路信號基礎課件137五、鋼軌絕緣節的設置1、道岔區段警沖標的內方，不得小于3.5m,若實在不能滿足此要求，則該絕緣節稱為侵限絕緣。五、鋼軌絕緣節的設置1382、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。3、兩相鄰死區段間隔，不得小于18m2、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21394、信號機處的絕緣節：應與信號機坐標相同，若達不到有：進站、接車進路信號機處的絕緣可以設在信號機前方1m或后方1m處。出站、發車進路信號機處，鋼軌絕緣可以設在信號機前方1m或后方6.5m的范圍內。調車信號機處與進站一致，但設在到發線與出站一致。5、半自動閉塞區段的預告信號機處，安裝在預告信號機前方100m處。4、信號機處的絕緣節：應與信號機坐標相同，若達不到有：進站、140第三節25HZ相敏軌道電路一、電氣化牽引區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。2、必須采用雙軌條式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，便于實現站內電碼化。3、交叉渡線上兩根直股都通過牽引電流時應增加絕緣節4、鋼軌接續線的截面加大。5、道岔跳線和鋼軌引接線截面加大。第三節25HZ相敏軌道電路一、電氣化牽引區段對軌道電路141二、電氣化區段站內軌道電路制式75HZ交流計數電碼軌道電路25HZ交流計數電碼軌道電路移頻軌道電路25HZ相敏軌道電路：不對稱軌道電路二、電氣化區段站內軌道電路制式142三、扼流變壓器在電氣化牽引區段，為了保證牽引電流順利流過絕緣節，在軌道電路的發送端、接受端設置扼流變壓器，軌道電路設備通過扼流變壓器接向軌道，并傳遞信號信息。扼流變壓器對牽引電流的阻抗很小，而對信號電流的阻抗很大，沿著兩鋼軌流過的牽引電流在軌道絕緣處，因上、下線圈中產生的磁通相等但方向相反，總磁通等于零，其對次線圈的信號設備沒有任何影響。但若流過兩鋼軌的牽引電流不平衡，則將產生影響，故必須增設防護設備。信號電流因極性交叉，在兩扼流變壓器中點處電位相等，故不會越過絕緣節流向另一軌道電路區段，而流回本區段，在次極感應出信號電流。三、扼流變壓器143扼流變壓器實物扼流變壓器實物144四、25HZ相敏軌道電路1、組成由25HZ專用電源屏、提供25HZ的軌道電源和局部電源、軌道電源變壓器（BG25）、送電端限流電阻、送電端扼流變壓器（BE25）、受電端軌道變壓器、受電端扼流變壓器、25HZ防護盒、防雷補償器、二元二位軌道繼電器組成。

四、25HZ相敏軌道電路1452、25HZ相敏軌道電路的部件防護盒---由電感、電容串聯而成，并接于軌道繼電器兩端，對50HZ呈串聯諧振，相當于15Ω電阻，以抑制干擾電流。對于25HZ信號電流相當于16uf電容，對25HZ信號電流的無功分量進行補償，起到減少軌道電路傳輸好和相移作用。防雷補償器QBF有FB-1、FB-2型。對接的硒片和電容器。

2、25HZ相敏軌道電路的部件146五、97型相敏軌道電路特點：1、提高了絕緣破損的防護性能2、將有回歸電流的軌道電路送、受電端一律設扼流變壓器。3、將連向鋼軌的一長一短引接線設計成等阻線。4、優化了電源屏的設置5、改進了軌道繼電器JRJC1—2/2406、增加了扼流變壓器的種類：400、600、800A分別供側線、正線、和靠近牽引變電所的區段使用7、改善了移屏電碼化的發送條件。固定了送電端供電變壓器的變比，使之和受電端變比相同。8、延長了極限長度：送端電阻為4.4Ω，受端變比降為15等，極限長度1200→1500m。9、提高了系統的抗干擾能力五、97型相敏軌道電路147六、25HZ相敏軌道電路的種類設扼流變壓器、不設扼流變壓器、一送一受、一送二受、一送三受所有的一送最多三受，另外對于容易產生迂回電流的側線中線可以斷開。要求帶扼流的發送端限流電阻為4.4Ω，無扼流的為1.6Ω。六、25HZ相敏軌道電路的種類148一、國產移頻軌道電路1、移頻的概念移頻軌道電路是移頻自動閉塞的基礎，又可以監督該閉塞分區的空閑。選用頻率參數作為控制信息，采用頻率調制的方式，將低頻調制信號Fc搬移到較高頻率Fo（載頻）上，以形成振蕩不變、頻率隨低頻信號的幅度作周期性變化的信號。而采用這種方式的軌道電路就稱移頻軌道電路。第四節移頻軌道電路一、國產移頻軌道電路第四節移頻軌道電路1492、4信息移頻頻偏：±55HZ，即移頻信號受低頻信號調制作上下邊頻交替變化，兩者在單位時間內變化次數與低頻調制信號的頻率相同。3、4信息移頻載頻下行：550、750HZ上行：650、850HZ4、ZP-89型8信息移頻軌道電路低頻信息：8、9.5、11、15、13.、16.5、20、26HZ發送設備：發送盤、站內防雷單元、電纜模擬網絡、發送盤雙機熱備接受端：接受盤、衰耗隔離盒、室內防雷單元、電纜模擬網絡、接受盤雙機并用。電纜模擬網絡：由電阻、電容、電感組成，相當于9.5KM電纜，分為5個單元，可以根據現場實際需要進行調整，使接受和發送設備具有相同的電纜負載，便于軌道電路的調整及構成雙向自動閉塞。電化區段采用扼流變壓器接至軌道鋼軌。2、4信息移頻頻偏：1505、ZP.Y1、2—18型18信息有絕緣移頻軌道電路其與8信息基本一致，只是接受、發送設備采用的是單片微機和數字處理技術。低頻信息有18種。6、ZP.W1-18型18信息無絕緣移頻軌道電路采用的是強制衰耗式，為一送一受、電壓發送、電流接受。電流接受方式是在兩鋼軌旁設置電流傳感器，通過感應方式接收信號，同時抵消鋼軌中的牽引電流的干擾。相鄰閉塞分區的軌道電路采用不同的頻率，由接在接收端的陷波器強制衰耗。它對本閉塞分區的頻率呈低電阻，對相鄰閉塞分區的頻率呈高阻。5、ZP.Y1、2—18型18信息有絕緣移頻軌道電路151二、法國引進的UM71軌道電路采用調頻方式，諧振式無絕緣軌道電路載頻為：1700、2000、2300、2600HZ頻偏：±11HZ低頻信息：10.3---29HZ每隔1.1HZ呈等差數列共18個。由設在室內的發送器、接收器、軌道繼電器、以及設在室外的調諧單元、空心線圈、帶模擬電纜網絡的匹配變壓器和若干補償電容組成。兩個調諧單元BA1和BA2間距為26m，空心線圈SVA在兩者中間，他們三者以及26m長的鋼軌構成了電氣絕緣區段。取代了傳統的機械絕緣。BA1和BA2分別對本區段和相鄰區段的頻率產生并聯和串聯諧振。保證了本區段的移頻信息被接收，相鄰區段信號被短路。二、法國引進的UM71軌道電路152三、ZPW—2000型無絕緣軌道電路

ZPW—2000型無絕緣軌道電路是在充分吸收利用UM—71長處，同時借鑒移頻軌道電路應用DSP數字信號處理技術成功經驗的基礎上自主開發出來的

三、ZPW—2000型無絕緣軌道電路ZPW—2000型1532.應答器2.應答器154一、應答器的發展

1．固定點式設備早在50年前，一些國家就開始研究點式停車裝置，在一些固定點，特別是進站信號前方安裝點式設備，這個點式裝置及機車上均有感應線圈，當需要列車在進站信號前方停車時，點式裝置可以發生特定的停車信號頻率，列車通過裝有該設備的點時，機車上的線圈與點式設備線圈之間產生諧振，使機車接收到停車信息。2．查詢應答器一種可以發送數據報文的高速數據傳輸點式設備得到廣泛應用，這就是查詢-應答器，又稱為點式應答器（Balise，Beacon），它已經成為現代鐵路信號系統中的重要地面設備，成為溝通列車與地面的一種點式信息交換裝置，當列車通過裝有該設備的點時，列車與該設備發生信息交換，它不僅可以實現列車與地面的信息交換，還可以根據它安裝的物理位置檢測列車的當前位置。一、應答器的發展

1．固定點式設備早在50年前，一些國家155二、應答器的基本概念

1．基本組成查詢應答器系統由查詢器和應答器兩部分組成。如果是為了列車獲取地面信息，查詢器安裝在機車上，應答器安裝在地面上；反之，應答器也有安裝在機車上，查詢器安裝在地面上，用于把列車的有關信息，如車次號、列車類型傳輸給地面系統的。2．應答器的安裝方式在列控系統應用中，為了獲取地面信息，一般應答器是安裝在地面的，應答器在地面的安裝一般有兩種方法：（1）安裝在鋼軌間中央道床上，我國CTCS系統都是把應答器安裝在鋼軌間中央道床上；（2）安裝在一根鋼軌外側。根據應答器在地面的安裝方法，機車上的查詢器與之對應進行安裝。二、應答器的基本概念

1．基本組成156三、應答器的分類根據能源供應及信息提供方式，應答器可分為無源應答器及有源應答器。1.無源應答器點式無源應答器，或稱固定信息應答器，與外界無物理連接，不需要外加電源，平時處于休眠狀態，無源應答器自身功耗很低，僅在列車通過并獲得車載查詢器發送的功率載波能量時被激活，激活后立即發送調制好的數據編碼信息。無源應答器中的信息是經特殊設備固化在應答器存儲單元里，一般安裝以后不能改變，用于發送固定信息，在我國CTCS2級系統中，用于發送線路速度、坡度、軌道電路參數、信號點類型等信息。2.有源應答器有源應答器，或稱可變信息應答器，通過外接電纜獲得電源。有源應答器中的信息是可以通過外接電纜由地面控制設備實時改變的，一般設置在進站和出站信號機前方，用于向列車傳送實時可變信息，如臨時限速、前方進路等。三、應答器的分類根據能源供應及信息提供方式，應答器可分為無源157四、應答器系統的組成應答器系統分為地面設備和車載設備兩部分。地面設備包括地面應答器和地面電子單元（LEU）。車載設備包括車載天線、車載解碼器和應答器傳輸模塊（BTM）。車載解碼器除對應答器報文進行解碼還原，還包