軌道交通信號基礎設備應用與維護XXXX項目二軌道電路的認知與維護項目引入為了判斷列車是否占用某部分鋼軌線路，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年首次在賓西法尼亞鐵路試用，為鐵路信號自動開放奠定了基礎。我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，軌道電路技術在我國有了長足的發展，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，構成了我國鐵路信號技術發展的基礎。1924年，我國首先在大連—金州間、沈陽—蘇家屯間建成自動閉塞，采用的是交流50

Hz二元三位式相敏軌道電路，這是我國最早采用的軌道電路。早期的軌道電路僅僅具有檢查列車是否占用鋼軌線路的作用，經過不斷的技術探索和改進，頻率較高的軌道電路除了具備監督檢查的作用外，還可以用于傳遞行車信息給機車，即具備傳遞行車信息的功能。相關知識知識點一

軌道電路的基本組成及原理軌道電路是一種以鐵路線路的兩根鋼軌作為導體的電路，其組成除了鋼軌外，還包括送電設備、受電設備及用于連接這些設備的各種線纜。此外，在相鄰的兩段軌道電路之間，還需要設置鋼軌絕緣。軌道電路的基本組成如圖2.1所示。圖2.1軌道電路的基本組成相關知識圖2.1軌道電路的基本組成相關知識知識點二

軌道電路的功能及分類一、軌道電路的功能軌道電路的首要功能是監督列車是否占用軌道區段。利用軌道電路監督列車或車列是否占用區間或站內的某個軌道區段，是軌道電路最基本的功能。由軌道電路繼電器是否吸起來反映該段線路是否空閑，為開放信號、建立進路或構成閉塞提供依據，還利用軌道電路的被占用關閉信號，把信號顯示與軌道電路是否被占用結合起來。軌道電路的第二個功能是傳遞行車信息。例如，區間移頻自動閉塞利用軌道電路中傳遞不同的頻率信號來反映列車運行前方閉塞分區空閑的個數，為列車運行提供行車命令。相關知識二、軌道電路的分類軌道電路的類型有多種，從不同的角度可以有不同的分法。同一種軌道電路從不同的角度分屬于不同的類型。（一）按工作方式分類按工作方式分類，軌道電路可分為開路式和閉路式兩種。1．開路式軌道電路開路式軌道電路平時呈開路狀態，如圖2.2所示。它的電路特點：其發送設備和接收設備之間沒有相隔一段鋼軌線路，而是直接串聯后連接到軌道電路的鋼軌上。軌道電路無車占用時，不構成回路，其軌道繼電器因無電流流過而落下；有車占用時，軌道電路通過車輛輪對構成回路，軌道繼電器吸起。相關知識2．閉路式軌道電路閉路式軌道電路平時構成閉合回路，如圖2.3所示，其發送設備和接收設備分別裝設在鋼軌線路的兩端。當軌道區段上沒有車占用時，軌道繼電器吸起；有車占用時，因車輛輪對分路，分走大部分的電流，軌道繼電器因電流太小而落下。當發生斷軌、斷線等故障時，軌道繼電器也會落下，其效果等同于有車占用，能夠很好地體現故障—安全原則。因此，大部分軌道電路都屬于閉路式。相關知識（二）按動作電源分類按動作電源分類，軌道電路可分為直流軌道電路和交流軌道電路。1．直流軌道電路軌道電路電源采用直流，稱為直流軌道電路，如圖2.3所示。它用于交流電源不可靠的非電力牽引區段。采用蓄電池浮充供電方式，交流有電時，由整流器供電；交流停電時，由蓄電池供電。圖1.3繼電器的基本結構相關知識

圖2.2開路式軌道電路

圖2.3直流軌道電路相關知識2．交流軌道電路采用交流供電的軌道電路，稱為交流軌道電路。交流軌道電路的種類很多，從不同的角度有不同的分法。（1）從頻率角度分類從頻率角度分，交流軌道電路大體可分為以下3類。①低頻軌道電路頻率在300Hz以下的軌道電路，如我國鐵路采用過的50Hz交流連續式軌道電路、25Hz相敏軌道電路、75

Hz軌道電路等。②音頻軌道電路頻率在300～3

000

Hz的軌道電路，如半自動駝峰編組場就采用音頻軌道電路，用于實現測量股道的空閑長度。③高頻軌道電路頻率在10～40kHz的軌道電路。道口軌道電路的頻率一般在14～40kHz之間，因此屬于高頻軌道電路。相關知識（2）從所傳送的電流特性分類從所傳送的電流特性分類，交流軌道電路可分為如下幾類。①連續式軌道電路該軌道電路傳送連續的交流電流。若連續式軌道電路是低頻的，則其功能只能局限在監督列車是否占用軌道區段方面，而不能用于傳遞行車信息。②脈沖軌道電路脈沖軌道電路是一種傳送斷續電流脈沖的軌道電路。其送電端為發碼器，發送脈沖電流至鋼軌，受電端通過譯碼器譯碼，使軌道繼電器吸起。極頻軌道電路發送的脈沖如圖2.4所示。圖2.4極頻軌道電路發送的脈沖示意圖相關知識圖2.4極頻軌道電路發送的脈沖示意圖圖2.4極頻軌道電路發送的脈沖示意圖圖2.5交流計數電碼示意圖相關知識③交流計數電碼軌道電路該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，如圖2.5所示。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。圖2.5交流計數電碼示意圖相關知識④移頻軌道電路移頻軌道電路在鋼軌上傳送的是移頻電流，在發送端用低頻（幾赫茲至幾十赫茲）作為行車信息去調制載頻（數百赫茲至數千赫茲），使移頻頻率隨低頻做周期性變化，如圖2.6所示。⑤數字編碼式軌道電路該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。圖2.6移頻軌道電路的移頻信息相關知識圖2.6移頻軌道電路的移頻信息相關知識（三）按分割方式分類按分割方式分類，軌道電路可分為有絕緣軌道電路和無絕緣軌道電路。1．有絕緣軌道電路用機械絕緣材料將軌道電路與相鄰的軌道電路互相隔離的軌道電路，稱為有絕緣軌道電路。鋼軌絕緣在車輛運行的沖擊力、剪切力作用下很容易破損，軌道電路的故障率較高。絕緣節的安裝給無縫線路帶來一定的麻煩，有時需鋸軌，降低了線路的軌道強度，增加了線路維護的復雜性。相關知識2．無絕緣軌道電路在軌道電路分界處不設鋼軌絕緣，而采用不同的方法予以隔離的軌道電路，稱為無絕緣軌道電路。（1）電氣隔離式無絕緣軌道電路電氣隔離式無絕緣軌道電路又稱諧振式無絕緣軌道電路。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。UM71軌道電路即采用此種方式。（2）自然衰耗式無絕緣軌道電路該軌道電路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。相關知識（3）強制衰耗式無絕緣軌道電路該軌道電路是在自然衰耗式的基礎上，吸收了電氣隔離式的長處（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。它在軌道電路受電端設置陷波器，使信號傳輸一個軌道電路區段后，被陷波器衰耗掉大部分，使剩余的部分不足以影響相鄰區段。ZP·W1-18型無絕緣移頻自動閉塞就采用這種方式。相關知識（四）按使用處所分類按是否用在區間或車站的處所分類，軌道電路可分為區間軌道電路和站內軌道電路。1．區間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。一般來說，區間要求軌道電路傳輸距離較長，要滿足閉塞分區長度的要求，軌道電路的構成也比較復雜。2．站內軌道電路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。站內軌道電路除了股道外，一般傳輸距離不長。相關知識按軌道電路內有無道岔分類，站內軌道電路又分為無岔區段軌道電路和道岔區段軌道電路。（1）無岔區段軌道電路該類型的軌道電路區段內鋼軌線路無分支，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。（2）道岔區段軌道電路在道岔區段，鋼軌線路有分支，道岔區段的軌道電路又稱為分支軌道電路或分歧軌道電路。在道岔區段，道岔處的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。相關知識（五）按適用區段分類按是否適用在電氣化區段分類，軌道電路可分為非電氣化區段軌道電路和電氣化區段軌道電路。1．非電氣化區段軌道電路非電氣化區段軌道電路用于非電氣化區段的軌道電路，沒有抵抗電化干擾的特殊要求。通常所說的軌道電路即指非電氣化區段軌道電路。2．電氣化區段軌道電路電氣化區段軌道電路用于電氣化區段的軌道電路，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。目前，我國電氣化鐵路站內多采用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。相關知識（六）按利用線路的鋼軌條數分類按軌道電路利用鋼軌作為通道的方式，軌道電路可分為雙軌條軌道電路和單軌條軌道電路。1．雙軌條軌道電路多數軌道電路均利用同一線路的兩根鋼軌作為傳輸通道。一般的軌道電路均為雙軌條軌道電路。2．單軌條軌道電路該軌道電路是利用線路的一條鋼軌作為傳輸通道，另一通道由電纜構成。例如，駝峰用的移頻機車信號，地面發送設備即采用單軌條移頻軌道電路。相關知識三、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3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，其中受道部電阻、鋼軌阻抗和電源電壓的影響最大。這3個參數對各種工作狀態造成的影響又各不相同。（一）軌道電路的調整狀態軌道電路的調整狀態，就是軌道電路完整和空閑、接收設備（如軌道繼電器）正常工作時的狀態。在調整狀態，對軌道繼電器來說，它從鋼軌上接收到的電流越大，它的工作就越可靠。但這個電流值將隨著道砟電阻、鋼軌阻抗、發送電壓的變化而變化。調整狀態的最不利條件：發送電壓最低、鋼軌阻抗最大、道砟電阻最小，同時軌道電路長度為極限長度。在最不利的條件下，軌道電路接收設備應能可靠工作，能反映軌道電路的空閑狀態。相關知識（二）軌道電路的分路狀態軌道電路的分路狀態，就是當軌道電路區段有車占用時，接收設備（如軌道繼電器）被分路而停止工作的狀態。當列車占用軌道時，它的輪對在兩鋼軌之間形成的電阻，按一般電路的分析，可看成是短路作用；但軌道電路是低電阻電路，所以列車占用時，只能看成兩鋼軌間跨接了一個分路電阻，故稱為分路狀態。分路狀態的最不利條件：發送電壓最高、鋼軌阻抗最小、道砟電阻最大、列車分路電阻也最大（車輕、輪對少、車輪與鋼軌接觸面不潔）。在分路狀態的最不利條件下，軌道電路接收設備應能可靠地停止工作，反映軌道電路區段有車占用。相關知識知識點三

軌道電路的應用、劃分與命名一、軌道電路的應用軌道電路主要用于區間和站內。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的設置劃分閉塞分區，每個閉塞分區就有其軌道電路。在半自動閉塞區段，區間一般不設軌道電路，只有在進站信號機的外方設有接近區段的軌道電路，以通知列車的接近以及構成接近鎖閉。在半自動閉塞區段，為了監督區間是否空閑，也裝設長軌道電路。位于區間的道口，其接近區段必須裝設軌道電路。相關知識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，牽出線、機待線、出庫線、專用線及其他用途的盡頭線入口處和調車信號機前方，雖不在進路之內，也應裝設一段長度不小于25

m的軌道電路，用來保證信號開放后機車車輛接近時完成接近鎖閉，及時了解上述線路是否有車接近或占用。對于電鎖器聯鎖的車站，正線及到發線接車道路的股道上，必須設軌道電路，進站信號機內方還設有為半自動閉塞通知出發或到達用的軌道電路。在駝峰調車場，除推送進路設有軌道電路外，峰下每組分路道岔、警沖標處均設有軌道電路。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，就是其地面發送設備，也就是信息來源。對于列車運行超速防護來說，帶有編碼信息的軌道電路是其車與地之間傳輸信息的通道之一。相關知識二、軌道電路的劃分與命名（一）站內軌道電路的劃分軌道電路之間采用鋼軌絕緣把兩個軌道電路隔離成互不干擾的獨立的電路單元。每個軌道電路單元稱為軌道電路區段。軌道電路要劃分為許多區段，以保證軌道電路可靠工作、排列平行進路的需要和便于車站作業。軌道電路劃分的原則如下所述。（1）信號機的內、外方應劃分為不同的區段。（2）凡是能平行運行的進路，應用鋼軌絕緣將它們隔開，形成不同的軌道電路區段。（3）在一個軌道電路區段內，單動道岔最多不超過3組，復式交分道岔不得超過2組；否則，道岔組數過多，軌道電路難以調整。（4）有時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。但列車提速以后，為了保證機車信號的連續顯示，又不希望軌道電路區段過短。相關知識（二）軌道電路區段的命名道岔區段和無岔區段采用不同的命名方式。道岔區段軌道電路是根據道岔編號來命名的。在圖2.7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。圖2.7軌道電路命名相關知識圖2.7軌道電路命名相關知識知識點四

站內常用軌道電路一、工頻交流連續式軌道電路工頻交流連續式軌道電路采用工頻50

Hz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。這種軌道電路實質上是交直流軌道電路，電源是交流電，鋼軌中傳輸的是交流電，而軌道繼電器為整流式。與交流軌道電路相比，無需調整相位角。工頻交流連續式軌道電路因結構筒單，是目前我國鐵路站內軌道電路運用最為廣泛的制式。但該軌道電路存在諸多缺點，例如，道砟電阻變化適應范圍小，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代替。圖2.8工頻交流連續式軌道電路相關知識（一）工頻交流軌道電路的組成工頻交流軌道電路的構成如圖2.8所示。它由送電端、受電端、鋼軌絕緣、鋼軌引接線、鋼軌接續線以及鋼軌組成。圖2.8工頻交流連續式軌道電路相關知識（二）工額交流軌道電路的工作原理當軌道電路完整，且無車占用時，交流電源由送電端經鋼軌傳輸至受電端，軌道繼電器吸起，表示本軌道電路空閑。此時軌道繼電器的交流端電壓應為10.5～16

V，即高于軌道繼電器工作值（9.2V）的15%，有此安全系數，以保證軌道繼電器可靠勵磁。較長和道床電阻較低的軌道電路，應參照調整表調整其軌道變壓器輸出電壓。當車占用軌道電路時，軌道電路被車輛輪對分路，使軌道繼電器端電壓低于其工作值，軌道繼電器落下，表示本軌道電路被占用。分路時，軌道繼電器的交流殘壓值不得大于2.7

V，即軌道繼電器釋放值（4.6V）的60%，以低于釋放值40%的安全系數保證軌道繼電器可靠釋放。相關知識二、道岔區段軌道電路道岔區段軌道電路與無岔區段軌道電路不同之處在于鋼軌線路被分開產生分支，為此需增加道岔絕緣和道岔跳線，還有一送多受的問題。（一）道岔絕緣和道岔跳線道岔絕緣和道岔跳線的配置，單開道岔如圖2.9所示，交叉渡線如圖2.10所示，復式交分道岔如圖2.11所示。

圖2.9單開道岔的跳線、絕緣配置相關知識圖2.9單開道岔的跳線、絕緣配置圖2.11復式交分道岔的跳線、絕緣配置相關知識圖2.10交叉渡線的跳線、絕緣配置圖2.11復式交分道岔的跳線、絕緣配置相關知識1．道岔絕緣道岔區段除各種桿件、轉轍機安裝裝置等要加裝絕緣外，還更加裝切割絕緣，稱為道岔絕緣，以防止轍叉將軌道電路短路。道岔絕緣視需要可設在道岔直股鋼軌上，也可設在道岔側股鋼軌上。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，還需裝設道岔跳線。如圖2.12所示，道岔跳線由塞釘和鍍鋅低碳鋼絞線組成，兩端焊在圓錐形塞釘中。圖2.12AD型道岔跳線（單位：mm）相關知識圖2.12AD型道岔跳線（單位：mm）相關知識（二）道岔區段軌道電路的連接方式道岔區段軌道電路的連接方式有串聯式和并聯式兩種。圖2.13所示為串聯式道岔區段軌道電路，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，因此比較安全；但結構較復雜，增加了一組道岔絕緣，在直股和彎股兩根鋼軌間加裝兩根用電線構成的連接線，或用長跳線，給施工和維修帶來不便，所以它在我國未被廣泛采用。并聯式道岔區段軌道電路如圖2.14所示。圖1.10繼電器控制點燈電路相關知識圖2.13串聯式道岔區段軌道電路

圖2.14并聯式道岔區段軌道電路相關知識（三）一送多受軌道電路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個受電端。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中。當任一分支分路時，分支軌道繼電器落下，主軌道繼電器也落下，將主軌道繼電器接點用在聯鎖電路中。圖2.15（a）、（b）所示分別為一送兩受和一送三受軌道電路。一送兩受軌道電路，當分支軌道電路有車占用或跳線折斷時，DGJ1落下，DGJ也落下，就可監督軌道電路的狀態。一送三受軌道電路，當DGJ1或DGJ2落下時，都會使得DGJ落下，以實現對整個軌道電路空閑與否的檢查。圖2.15一送多受軌道電路相關知識圖2.15一送多受軌道電路相關知識在受電端均串聯可調電阻器，是為了提高軌道電路的分路靈敏度，以及使同一軌道電路內各軌道繼電器的電壓基本平衡。采用一送多受軌道電路時，應注意以下幾點。（1）與到發線（包括場間列車走行線、外包線）相銜接（無其他道岔區段隔開）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（自并聯起點道岔的岔心算起），在該分支末端應設受電端。（3）個別分支長度小于65

m的分支線末端，當分路不良而危及行車安全時，也應增設受電端。（4）一送多受軌道電路最多不應超過3個受電端。而一送四受軌道電路因其維修調整困難，不再使用。遇有此種情況應分成兩個軌道電路。（5）一送多受軌道電路任一地點有車占用時，必須保證有一個受電端被分路。圖2.16交叉渡線的絕緣設置相關知識三、25Hz/50Hz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。（2）必須采用雙軌條式軌道電路。（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）鋼軌接續線截面加大。（5）道岔跳線和鋼軌引接線截面加大，引接線要等阻。圖2.16交叉渡線的絕緣設置相關知識（二）我國電氣化鐵路采用的軌道電路制式我國電氣化鐵路采用的軌道電路制式有：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、不對稱脈沖軌道電路。這些制式中除了選用50Hz以外的信號電流頻率，均采用了相應的技術措施來防止干擾，以保證軌道電路的可靠工作。相關知識1．75Hz或25Hz交流計數電碼軌道電路交流計數電碼軌道電路中傳輸的是不同脈沖和間隔的計數電碼，非電化區段采用50Hz電源供電，電化區段采用75Hz或25Hz電源供電。采用“頻率—電路”兩級防護措施，信號頻率選為75Hz或25Hz，具有頻率防護能力，將脈動工作定為正常狀態，對連續干擾具有防護功能。早期采用75Hz交流計數電碼軌道電路，早先為集中供電方式，由集中設置的電動發電機組，將50Hz交流電變換為75Hz交流電，通過專用高壓線路送至沿線各站，后改為分散供電方式，在各站設晶閘管變頻器，就地變頻。75Hz交流計數電碼軌道電路對脈動電流干擾及沖擊電流干擾的防護能力較弱，故發展25Hz交流計數電碼軌道電路。25Hz交流計數電碼軌道電路利用鐵磁分頻器將50Hz電源變頻為25Hz電源，工作穩定，在抗干擾性能和傳輸特性方面比75Hz交流計數電碼軌道電路優越得多。相關知識2．移頻軌道電路站內用的移頻軌道電路亦采用頻率調制方式。相鄰區段采用300Hz、400Hz、500Hz的不同載頻，以對絕緣破損具有可靠的防護性能。站內移頻軌道電路僅需要監督軌道電路區段的空閑與占用，故只需要一種低頻信息即可，調制頻率為8Hz，頻偏為±18Hz。3．25Hz相敏軌道電路25Hz相敏軌道電路發送端采用鐵磁變頻器，將50Hz交流電變頻為25Hz交流電，對軌道電路有良好的傳輸特性。其采用集中調相方式，供使用的局部電源電壓恒超前于軌道電源電壓90°，不需對每段軌道電路進行個別調相。接收端采用二元二位軌道繼電器，局部線圈和軌道線圈分別由獨立的局部和軌道分頻器供電，具有可靠的頻率選擇性和相位選擇性，因而抗干擾能力強，有可靠的絕緣破損防護。相關知識4．不對稱脈沖軌道電路不對稱脈沖軌道電路中傳輸的是每分鐘182次、正負脈沖幅值比例為（4～8）：1的不對稱脈沖。不對稱脈沖由發碼器中的晶閘管通過電子電路來控制工頻交流電的導通角而形成。在以上電氣化區段軌道電路中，應用最廣泛的是25Hz相敏軌道電路。圖2.17扼流變壓器示意圖相關知識（三）25

Hz相敏軌道電路

在電氣化牽引區段，為保證牽引電流順利流過絕緣節，在軌道電路發送端、接收端設置扼流變壓器，軌道電路設備通過扼流變壓器接向軌道，并傳遞信號信息，如圖2.17所示。圖2.17扼流變壓器示意圖相關知識97型25

Hz相敏軌道電路用的扼流變壓器有BE1-400/25、BE2-400/25、BE1-600/25、BE2-600/25、BE1-800/25和BE2-800/25幾種類型。BE1-400/25型扼流變壓器的結構如圖2.18所示。圖2.18BE1-400/25型扼流變壓器（單位：mm）相關知識1．25Hz相敏軌道電路的組成及原理

25

Hz相敏軌道電路采用交流25

Hz電源連續供電，其受電端采用二元二位軌道繼電器。從電網送入50Hz電源，經專設的25Hz分頻器分頻作為軌道電路的專用電源。由于二元二位軌道繼電器具有可靠的頻率選擇性，故該軌道電路不僅可用于交流電氣化區段，而且可用于非電氣化區段。25Hz相敏軌道電路的組成如圖2.19所示。圖2.1925Hz相敏軌道電路組成圖相關知識圖2.1925Hz相敏軌道電路組成圖相關知識25Hz相敏軌道電路的原理示意圖如圖2.20所示。列車占用時，軌道電源被分路，GJ落下；若頻率、相位不符合要求時，GJ也落下。這樣，25Hz相敏軌道電路就具有相位鑒別能力，即相敏特性，抗干擾性能較高。25Hz相敏軌道電路只能用以檢測軌道電路區段是否空閑，不能傳輸其他信息。因電源頻率較低，傳輸損耗較低，故傳輸距離長。防護盒HF為HF2-25型，由電感、電容串聯而成，線圈電感為0.845H，電容為12μF。它并接在軌道繼電器的軌道線圈上，對50Hz呈串聯諧振，相當于15

Ω電阻，以抑制干擾電流。相關知識圖2.2025Hz相敏軌道電路原理圖相關知識防雷補償器QBF有FB-1型和FB-2型。FB-1型內設兩套防雷補償單元，FB-2型內設一套防雷補償單元。補償單元的原理圖如圖2.21所示，即為對接的硒片和電容器。硒片用來防雷。電容器C用來提高軌道電路局部線圈電路的功率因數，以減小變頻器輸出電流。其電氣特性應符合下列要求：局部耐壓為250V，接收工作電壓為90V。25Hz軌道變壓器在25Hz相敏軌道電路中作為供電電源及用于阻抗匹配，送電端和受電端采用的是同一型號，如圖2.22所示。圖2.21FB-1型防雷補償器圖2.2225Hz軌道變壓器相關知識圖2.2225Hz軌道變壓器相關知識2．25Hz相敏軌道電路的特點及存在的問題（1）25Hz相敏軌道電路的特點經過實踐考驗，該制式軌道電路具有以下特點。①采用連續式供電，使之變速度快，便于電碼化時迅速發送機車信號信息，并且工作穩定，維修周期長。②軌道電路采用25Hz頻率后，與其他工頻連續式軌道電路比較，在相同的條件下，受道床電阻變化的影響較小，因而改善了傳輸特性。③有頻率穩定的特性，其頻率恒等于工頻的一半。④采用集中調相方式。相關知識⑤25Hz分頻器具有不可逆性。⑥“田”字形分頻器的兩個線圈呈90°位置放置，輸入線圈的交流電產生的磁通不與諧振線圈完全相交，因此原則上排除了在輸入線圈間有局部短路時輸入線圈50Hz電流向分頻器輸出電路的變換，大大降低了輸出25Hz回路中的50Hz成分（在1%～2.5%之間變化）。⑦提高了軌道電路工作的穩定性。⑧可對整個軌道電路的技術性能和指標用一般的原理和數學方法進行理論分析或計算，從而較方便地找出其工作的最不利條件和極限指標，更便于通過試驗手段對理論計算加以驗證。相關知識（2）原25Hz相敏軌道電路存在的問題①沖擊干擾引起軌道繼電器錯誤動作。②絕緣破損防護失效造成軌道電路失去分路檢查。③原設計、施工標準和器材生產中存在的不足如下所述。

JRJC-66/345型二元二位繼電器設計不合理，危及行車安全。

受電端不設扼流變壓器影響軌道電路的工作。受電端不設扼流變壓器時，牽引電流對軌道繼電器的干擾要比設扼流變壓器時大得多。

設置空扼流引起電碼化工作不穩定。

電源屏配置不合理造成浪費。

不平衡引起的問題。牽引電流不平衡致使牽引電流侵入軌道電路設備的干擾量增大，嚴重時極易誤動軌道繼電器。

此外，還存在著不能適應提速、重載運輸、股道有效長度延長的要求等不足。相關知識3．97型25Hz相敏軌道電路的改進（1）提高絕緣破損防護性能（2）取消不設扼流變壓器的送、受電端的單扼流軌道電路（3）改變扼流變壓器的連接方式（4）優化電源屏的配置（5）改進二元二位繼電器（6）增加扼流變壓器的類型（7）改善移頻電碼化發送條件使固定送電端供電變壓器的變比和受電端匹配變壓器的變比相同。相關知識（8）權限長度延長

提高送電端輸入阻抗，將送電端限流電阻由原2.2Ω增加到4.4Ω；將受電端匹配變壓器的變比由17降為15。

改進分頻器的設計，將25Hz分頻器的25Hz輸出電壓的允許波動范圍，由原來的±5%減少到±3%。通過以上措施，最終能將極限長度由原1

200m提高到1

500m。（9）提高了系統的抗干擾能力相關知識4．97型25Hz相敏軌道電路的電氣特性調整狀態時，軌道繼電器軌道線圈上的有效電壓應不小于18V，即高于軌道繼電器工作值（15V）的20%，以保證繼電器可靠吸起。用0.06

標準分路電阻線在軌道電路送、受電端軌面任一處分路時，軌道繼電器端電壓（分路殘壓）應不大于7.4V，而軌道繼電器的釋放值是8.6V，留有一定余量，以保證前接點可靠斷開。相關知識（四）50

Hz相敏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（有繼電式和微電子式，其中不注明時即指繼電式）、PF軌道電路，只有監督列車占用的功能，不能傳輸其他信息。下面以50

Hz相敏軌道電路為例介紹城市軌道交通軌道電路，其結構圖如圖2.23所示。圖2.2350Hz相敏軌道電路相關知識圖2.2350Hz相敏軌道電路相關知識1．軌道電路的組成（1）送電端送電端一般安裝在室外變壓器箱內，包括BG5-D型軌道變壓器、R-2.2/220型變阻器、熔斷器，軌道電源從室內通過電纜送至送電端。（2）受電端受電端包括安裝在室外變壓器箱內的BZ-D型中繼變壓器、R-2.2/220型變阻器、熔斷器以及安裝在室內組合架上的電容器、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，不使牽引電流進入軌道繼電器的軌道線圈，并能夠減少軌道電路的傳輸衰耗和相移；電容器CA起補償作用，以提高軌道繼電器局部線圈的功率因數，降低輸入電流；防雷元件Z是對接的硒片，稱為浪涌抑制。相關知識（3）絕緣鋼軌絕緣設置于軌道電路分界處，用于隔離相鄰的軌道電路。（4）接續線和引接線接續線用于連接相鄰鋼軌，引接線用于將變壓器箱或電纜盒接向鋼軌。（5）回流線回流線連接相鄰的不同側鋼軌，為牽引回流提供越過鋼軌絕緣節的通路。相關知識2．工作原理電源屏分別提供50

Hz軌道電源和局部電源。送電端軌道電源GJZ220、GJF220經軌道變壓器降壓后送至鋼軌。在受電端，鋼軌電壓經中繼變壓器升壓后送至軌道繼電器的軌道線圈3-4端子。當軌道繼電器RGJ的軌道線圈和局部線圈電源滿足規定的相位和頻率要求時，軌道電路處于調整狀態，RGJ吸起，表示軌道區段空閑。列車占用使軌道區段處于分路狀態時，RGJ落下。當軌道電源和局部電源頻率、相位不符合要求時，RGJ落下。交流二元繼電器的特性使50

Hz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。相關知識知識點五

區間移頻軌道電路移頻軌道電路包括國產4信息、8信息、18信息移頻軌道電路和引進的UM71無絕緣移頻軌道電路，以及國產化的WG-21A型和ZPW-2000A型、ZPW-2000R型無絕緣移頻軌道電路。今后將大力發展的是ZPW-2000A型無絕緣移頻軌道電路。一、國產移頻軌道電路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。它采用頻率調制的方式，把低頻調制信號搬移到較高頻率上，以形成振幅不變、頻率隨低頻信號的幅度做周期性變化的移頻信號。相關知識移頻信號波形如圖2.24所示。早期的8信息或18信息國產移頻軌道電路的載頻有4個，分別為550Hz、650Hz、750Hz、850Hz，其中550Hz、750Hz用于下行線，650Hz、850Hz用于上行線，偏頻為±50Hz，低頻頻率有8或18個。下面依次介紹8信息和18信息國產移頻軌道電路。

圖2.24移頻信號波形圖相關知識（一）ZP-89型8信息移頻軌道電路8信息移頻軌道電路如圖2.25所示。8信息移頻軌道電路原有8種低頻，分別為8Hz、9.5Hz、11Hz、15Hz、13.5Hz、16.5Hz、20Hz、26Hz，后根據需要增加了21.5Hz、24.5Hz以及30Hz、17.5Hz4種低頻信號，變為12種信息移頻軌道電路。接收設備包括室內的接收盤、衰耗隔離盤、室內防雷單元、電纜模擬網絡，通過電纜與受電端相連。其中接收盤為雙機并用的工作方式。電纜模擬網絡由電阻、電容和電感組成，模擬9.5km電纜的電氣系數，共有5個單元，可根據現場實際需要進行調整。室外的送電端和受電端采用同樣的設備，均安裝在軌道變壓器箱內，包括軌道防雷單元、50

Hz抑制器和移頻軌道變壓器等設備。相關知識（二）ZP·Y1-18型和ZP·Y2-18型18信息有絕緣移頻軌道電路18信息有絕緣移頻軌道電路與8信息移頻軌道電路大體相同，不同的只是接收、發送設備采用的是單片微機和數字信號處理技術。低頻有18個，分別為7Hz、8Hz、8.5Hz、9Hz、9.5Hz、11Hz、12.5Hz、13.5Hz、15Hz、16.5Hz、17.5Hz、18.5Hz、20Hz、21.5Hz、22.5Hz、23.5Hz、24.5Hz、26Hz。另外，冗余方式也不同，18信息移頻軌道電路的接收端及發送端設備均采用“N+1”冗余方式。相關知識圖2.258信息移頻軌道電路相關知識二、無絕緣軌道電路的產生隨著我國經濟的發展，鐵路貨物運輸量不斷增加，鐵路運行速度也在不斷提高；國民乘坐鐵路外出長途旅行的情況也越來越多，對鐵路旅行的舒適度也提出了更高的要求。列車運行速度的提高，必然會加大對鋼軌絕緣節的沖擊強度，這會帶來兩個問題：一是造成鋼軌絕緣的過早破損；二是降低了旅客乘坐列車的舒適度。另一方面，為了更好地保障列車高速運行的安全，列車運行需要更多的行車信息，包括速度信息、線路信息等，這就對軌道電路提出了更高的要求。傳統的機械絕緣節的軌道電路傳遞的信息非常有限，于是就產生了無絕緣軌道電路。需要特別說明的是，無絕緣軌道電路并不是不需要絕緣節，而是采用新技術、新設備來取代傳統的容易破損的機械絕緣節，實現相鄰軌道電路之間的電信號的相互隔離。相關知識由于無絕緣軌道電路不需要機械絕緣節，構成軌道電路的鋼軌可以被直接焊接在一起，于是就出現了區間無縫線路。無縫線路帶來的好處有如下幾個。（1）沒有了機械絕緣節，大大降低了軌道電路的故障，從而也大大地降低了列車的晚點事故。（2）沒有了列車車輪對絕緣節的沖擊，可以讓列車的速度提高得更快，同時又大大地提高了列車乘坐的舒適度。（3）由于不需要切割鋼軌，在電氣化區段還可不采用扼流變壓器，降低電氣化區段軌道電路的不平衡系數。相關知識軌道電路無絕緣化方式大體可以分為以下兩大類。（1）電氣隔離式，又稱諧振式。它是在軌道電路的分界處采用電容和一部分鋼軌的電感構成諧振回路，另外相鄰軌道電路采用不同頻率的信號電流，使軌道電路電氣隔離。UM71無絕緣軌道電路、國產ZPW-2000型無絕緣軌道電路，都屬于該類型。（2）自然衰耗式，又稱疊加式。它是利用軌道電路的自然衰耗，相鄰軌道電路采用不同頻率的信號電流，利用在軌面外進行濾波的原理使相鄰軌道電路的工作互不影響。純國產無絕緣移頻軌道電路，屬于該類型。相關知識三、ZPW-2000型無絕緣軌道電路ZPW-2000型軌道電路是諧振式無絕緣軌道電路，采用調頻方式，載頻頻率為1

700Hz、2

000Hz、2

300Hz、2

600Hz；頻偏為±11Hz；低頻頻率10.3～29Hz，每隔1.1Hz1個，呈等差數列，共18個。ZPW-2000型軌道電路由設在室內的發送器、接收器、軌道繼電器和設在室外的調諧單元、空心線圈、帶模擬電纜的匹配變壓器及若干補償電容組成，如圖2.26所示。諧振式無絕緣軌道電路的每個閉塞分區設有發送器FQ和接收器JQ，它們通過調諧單元BA接至鋼軌。兩個調諧單元BA1與BA2間距29m，空心線圈SVA位于BA1與BA2的中間。BA1、BA2、SVA及29m長的鋼軌構成電氣調諧區。電氣調諧區又稱為電氣絕緣節，取消了機械絕緣節，實現了相鄰軌道電路的隔離。相關知識圖2.26諧振式無絕緣軌道電路組成圖相關知識電氣絕緣節原理圖如圖2.27所示。調諧單元BA是電氣絕緣節的主要部件。相鄰軌道電路的載頻不同，BA的型號也不同。BA1由L1、C1構成，BA2由L2、C2、C0構成。圖2.27中，BA1的本區段是1G，相鄰區段是3G；而BA2的本區段是3G，相鄰區段是1G。相關知識圖2.27ZPW-2000型軌道電路電氣絕緣節原理圖相關知識四、UM2000型軌道電路UM2000型軌道電路是法國CSEE公司研制的，用于秦沈客運專線。站內也采用它，實現了站內與區間一體化，使站內列控信息無盲區。UM2000型是數字編碼無絕緣軌道電路，與UM71型軌道電路不同的是，它將單頻信息改為27位數字編碼，其中有效信息21位，信息量達221，大大增加了信息的傳輸量，能滿足分段連續速度模式曲線列控的需要。UM2000型軌道電路電氣隔離原理與UM71型相同，載頻也相同。但用于秦沈客運專線的電氣絕緣節長度，在橋面時為19.2m，非橋面時為20.24m。UM2000型軌道電路電氣絕緣節原理圖如圖2.28所示。它在UM71的基礎上采取了冗余措施，增加了補償調諧單元DB。圖2.28UM2000型軌道電路電氣絕緣節原理圖相關知識圖2.28UM2000型軌道電路電氣絕緣節原理圖相關知識與UM71型軌道電路一樣，UM2000型軌道電路也采用加裝補償電容的方法來保證軌道電路的傳輸距離。補償電容的電容量為22

μF，但補償電容的節距不是等距離的，而是根據載頻和軌道電路的實際長度計算得到的。UM2000型軌道電路由室內設備和室外設備兩部分組成。室內設備包括發送設備CEC、接收設備CRR、模擬電纜CLP和控制中心設備SEI。室外設備包括通用調諧單元BU、補償調諧單元DB、空心線圈SVAC、匹配變壓器TAD和補償電容。發送設備和接收設備通過電纜或經中繼后通過電纜接至室外的匹配變壓器。UM2000型軌道電路與TVM430構成列控系統，采用自律分散式模塊化結構，在各站設車站控制中心，區間設無人值守中繼站。UM2000型軌道電路采用數字調頻方式，27位數字編碼中有效位21位（秦沈客運專線實際使用18位，預留3位），前6位為循環冗余校驗碼（CRC），中間18位為實際使用碼，其中坡度信息4位（可按坡度劃分為16個等級），目標距離信息6位（按5m精度劃分），速度信息8位，最后3位為預留信息位。相關知識知識點六

城軌交通FTGS型音頻無絕緣軌道電路一、FTGS軌道電路介紹FTGS即為德國西門子公司的遙控音頻無絕緣軌道電路。其中：F—遠程供電；T—音頻；G—軌道電路；S—西門子公司。FTGS廣泛應用于世界各地的正線鐵路和城市軌道交通中。FTGS軌道電路分兩種型號：FTGS-46型，使用4種頻率（4.75

kHz，5.25

kHz，5.75

kHz，6.25

kHz）；FTGS-917型，使用8種頻率（9.5kHz，10.5kHz，11.5kHz，12.5kHz，13.5kHz，14.5kHz，15.5kHz，16.5kHz）。FTGS-917型軌道電路與國內的軌道電路作用基本相同：把軌道線路分割為多個區段，檢查和監督這些軌道區段是否空閑，并將空閑/占用信息傳給聯鎖系統。它還有一個特殊功能：傳送ATP（自動列車保護系統）產生的報文信息到列車上。相關知識FTGS-917型軌道電路與國內的軌道電路最大的區別：實現的方式不同。國內的軌道電路是采用機械絕緣節來劃分區段，而FTGS是使用電氣絕緣節來劃分區段的，為了防止相鄰區段之間串頻，使用了不同中心頻率和不同位模式進行區分。對于某一軌道區段來說，只有收到與本區段相同的頻率與位模式的信息才被響應。相關知識FTGS-917型軌道電路的空閑檢測過程可分為以下3步。（1）幅值計算：檢測接收回來的電壓大小。（2）調制檢驗：檢測接收回來的電壓的中心頻率是否正確。（3）編碼檢驗：檢測接收回來的電壓所帶的位模式是否正確。首先，接收器對幅值進行計算，當接收器計算到接收到的軌道電壓幅值足夠高，并且調制器鑒別到發送的編碼調制是正確的時，接收器發送一個“軌道空閑”信號，這時軌道繼電器吸起，表示“軌道區段空閑”；其次，當車輛進入某區段時，由于車輛輪對的分路作用，造成該區段短路，使接收端的接收電壓減小，軌道繼電器達不到相應的響應值而落下，進而發出一個“軌道占用”信號。相關知識二、FTGS的重要概念（一）中心頻率中心頻率以下簡稱頻率，FTGS-917型軌道電路共使用8種頻率（9.5kHz，10.5kHz，11.5kHz，12.5kHz，13.5kHz，14.5kHz，15.5kHz，16.5kHz），相鄰的區段使用不同的頻率作為某區段固有的中心頻率。只要使用對應的窄帶濾波器，就能濾出該區段的電壓波形，這樣可以防止相鄰區段軌道電路信息和雜波的干擾。中心頻率是位模式的載波，位模式是調制信號。相關知識（二）位模式（BitPattern）FTGS-917型軌道電路采用15種不同的位模式（2.2，2.3，2.4，2.5，2.6；3.2，3.3，3.4，3.5；4.2，4.3，4.4；5.2，5.3；6.2），相鄰區段使用不同的位模式。位模式用X、Y表示：把一小段時間分成8等份，在一個周期內，先是X份時間的高電平，然后是Y份時間的低電平，且要求X+Y≤8。這樣可以有1.1，…，1.7；2.1，…，2.6；…；6.1、6.2；7.1共28種位模式，FTGS-917型只使用了其中的15種。這些高、低電平不斷循環就構成了位模式脈沖。由位模式脈沖把區段的中心頻率調制成移頻鍵控信號（FSK），其中，上邊頻頻率：中心頻率+64

Hz；下邊頻頻率：中心頻率64Hz。調制后的信號可以抵抗鋼軌牽引回流中諧波電流的干擾。圖2.29所示為用位模式2.3調制9.5kHz頻率而得到的移頻鍵控信號波形。相關知識圖2.29位模式2.3調制9.5kHz頻率得到的移頻鍵控信號波形相關知識三、FTGS軌道電路的硬件結構1．FTGS-917硬件結構框圖FTGS/EZS中間饋電式軌道電路結構框圖如圖2.30所示。2．FTGS標準型軌道電路結構框圖FGTS標準型軌道電路結構框圖如圖2.31所示。相關知識圖2.30FTGS/EZS中間饋電式軌道電路結構框圖相關知識圖2.31FTGS標準型軌道電路結構框圖相關知識四、FTGS軌道電路室外設備（一）電氣節電氣節，即電氣絕緣節，區別于一般的機械絕緣節，是劃分FTGS軌道區段的重要設備。它由短路棒和軌旁盒內的調諧單元共同組成。除道岔本身和終端棒必須采用機械絕緣節外，其他軌道電路都采用電氣絕緣分割。1．常用的電氣絕緣節地鐵經常采用的電氣絕緣節主要有以下幾種。（1）S棒大多數的軌道區段（主要是正線區間的軌道電路）采用了S棒電氣節，它是鏡像對稱的。以S棒的中心線作為軌道區段的物理劃分。如圖2.32所示，S棒長度為7.8m左右，模糊區段長度不大于3.9m（這里所謂的模糊區段是指當車壓S棒的1/4處至3/4處時，該S棒左右兩邊的區段都允許顯示占用，無法精確判斷列車占用的區段）。相關知識圖2.32S棒示意圖相關知識（2）短路棒該電氣節用于一端為軌道電路區段，而另一端為非軌道電路區段的情況。該棒長度約為4.2m，如圖2.33所示。圖2.33短路棒示意圖相關知識（3）終端棒該電氣節由終端短路棒和一個機械絕緣節共同組成。它主要應用在雙軌條牽引回流區段。棒長約3.5m，距機械絕緣節0.3～0.6m，如圖2.34所示。圖2.34終端棒示意圖相關知識（4）M棒M棒使用于中間饋電式軌道電路的中央，其示意圖如圖2.35所示。圖2.35M棒示意圖相關知識2．電氣絕緣節原理南京地鐵1號線相鄰兩個軌道區段之間采用S棒、短路棒、M棒和終端棒4種電氣絕緣節分割。下面以S棒為例說一下電氣絕緣節原理。接收器的諧振回路由電容C1（調諧單元上電路的等效電容）、鋼軌區段ab和電纜am等組成，發送器的諧振回路由電容C2、鋼軌區段cd和電纜dm等組成，如圖2.36所示。相關知識圖2.36S棒電氣絕緣原理圖相關知識（二）軌旁盒軌旁盒是連接電氣節與室內設備的中間設備，是軌道電路室外的發送、接收設備。每個軌旁盒有一根電纜與室內設備連接，有四根電纜與電氣節相連，另有一根地線。軌旁盒主要有兩種不同的結構：一種是S棒結構；另一種是雙軌條牽引回流區段的終端棒結構。這里主要討論S棒結構的軌旁盒，如圖2.37所示。軌旁盒內一般可分為左右兩部分，對稱結構布置。每部分都由一個調諧單元（S棒和調整短路棒使用的調諧單元型號不同）和一個轉換單元組成；一部分作為一個區段的發送端時，則另一部分作為相鄰另一個區段的接收端。每一部分的調諧單元接電氣節，轉換單元接室內設備。相關知識圖2.37S棒結構的軌旁盒相關知識（三）室外單元1．轉換單元（ChangeoverModule）轉換單元示意圖如圖2.38所示。帶防雷功能的轉換模塊，根據XK1、XK2端的電壓及頻率決定調諧單元是接收模式還是發送模式。其判斷依據為XK1、XK2端電壓的高低，高為發送模式，低則為接收模式。相關知識圖2.38轉換單元示意圖相關知識在繼電器K1、K2釋放狀態下，XK5、XK6端的電壓通過電阻R1傳到XK1、XK2端，模塊處于接收模式下。為了準確地發送信號，發送信號要經過三路窄頻帶通濾波器后進行幅值的檢查。轉換單元只用于普通型和道岔型軌道電路上。不同頻率對應不同型號的轉換單元，9.5kHz～16.5kHz對應S25533-A55-A1～S25533-A55-A8。相關知識2．調諧單元（TuningUnit）調諧單元的次級電路阻抗特性呈容性，調節調諧單元上的可調電感器，可以改變調諧單元的電容值，使絕緣棒與調諧單元調諧部分達到諧振點，使發到軌面上的電壓最高，接收到的相應頻率電壓最高。調諧單元示意圖如圖2.39所示。3．防雷板使用在中間饋電式軌道電路中，它連接室內設備與調諧單元，保護設備免受瞬間的電壓沖擊而損壞。型號：S25533-A37-A4、S25533-B37-A3。相關知識圖2.39調諧單元示意圖相關知識五、室內設備（一）組合框架室內設備由FTGS組合框架構成。每個組合框架有正反兩面，每面可分為A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N共13層。（1）正面A～K層：軌道電路標準框架層，每一層代表一個軌道區段。每層都與L層的一塊方向轉換板相對應：A層軌道電路與左數第一塊方向轉換板相對應；B層軌道電路與左數第二塊方向轉換板相對應……L層：方向轉換板框架層。M層：24V電源層及保險層。N層：230V電源入線、各軌道電路電源分線排。相關知識（2）反面A～K層：軌道電路電源模塊層，每個電源模塊輸出12V和5V直流電供給兩個區段使用。L層：電纜補償電阻設置層。M層：信息輸入、輸出層。軌道電路標準框架分3種結構：FTGS-917的標準型、道岔型和中間饋電型結構。圖2.40標準型框架相關知識1．標準型框架軌道電路標準型框架如圖2.40所示，從左到右，其板卡依次為放大濾波板、發送板、接收1板、解調板、接收2板、繼電器板、代碼板、空、報文轉換板、空。圖2.40標準型框架相關知識2．道岔型框架道岔型軌道電路框架如圖2.41所示，從左到右，其板卡依次為放大濾波板、發送板、接收1板、解調板、接收2板、繼電器板、接收1板、解調板、報文轉換板、空。道岔型與標準型不同之處在于多了一塊接收1板和一塊解調板，這是因為道岔型是一送二受的緣故。相關知識圖2.41道岔型框架相關知識3．中間饋電型框架中間饋電型框架如圖2.42所示，從左到右，其板卡依次為放大濾波板、發送板、接收1板、解調板、接收2板、繼電器板、接收1板、解調板、報文轉換板、中間饋電轉換板、空。

12345678910空接收1板

解調板

接收2板

繼電器板

接收1板圖2.42中間饋電型框架（二）組合單元相關知識接收1板

解調板

接收2板

繼電器板

接收1板圖2.42中間饋電型框架相關知識（二）組合單元1．發送板（TransmitterBoard）發送板由一個帶調制器的石英晶體振蕩器（簡稱晶振，頻率為16.336MHz）組成，通過一個可變頻的數字分頻器產生9.5～16.5kHz的音頻電壓。發送板內部電路如圖2.43所示。數字分頻器由一個計數器和一個預置了數據的存儲芯片組成。通過不同頻率插塞設置不同地址，從存儲芯片就會輸出相應地址的數據，計算器根據數據把晶振頻率降低到相應頻率。發送板上另一個插塞——位模式插塞，與另一個存儲芯片相連，提取出位模式編碼的“并行”編碼，然后轉為“串行”編碼，用此串行位模式編碼對軌道電路音頻電壓進行調制，產生移頻鍵控信號（FSK），并送至放大濾波板輸入端。在串行位模式編碼進行調制前要經過一個選擇開關，此開關是由報文轉換板控制的。相關知識圖2.43發送板內部電路相關知識為提高FTGS的可靠性，發送板上裝有電壓檢測電路。如果工作電壓低于預定值時，位模式取反，解調板不能解調出正確的位模式編碼，軌道繼電器落下，發出軌道“占用”信號；若電壓恢復正常，只要設備沒故障，而且此時軌道確實沒“占用”，軌道繼電器吸起，發出軌道“空閑”信號。（1）發送板上有3組跳線，不允許改變其狀態：J1（GFM）：斷開；J2（LZB）：斷開；J5：斷開（2）發送板輸入信息。報文：由報文轉換板送入，當占用時，報文經調制后由軌道電路送上列車。觸發信號：由報文轉換板送入，當占用時，向發送板發出“占用”信號，驅使轉換開關切換為發送報文。相關知識（3）發送板輸出信息。FSK信號：送入放大濾波板，經調制的FSK信號（方波）送入放大濾波板進行放大和濾去高次諧波。掃描脈沖：送入接收2板，頻率為16.336kHz，用作接收2板的驅動。時鐘脈沖：送入報文轉換板。FTGS的8個頻率只需一個標準組件（位模式和發送頻率由插件決定），在發送板上可看見對應軌道區段的發送頻率及位模式。（4）型號：S25533-B30-A5。相關知識2．放大濾波板（AmplifierandFilterBoard）放大濾波板把發送器過來的調制音頻電壓提升到所需的電平，并通過帶通濾波器送到軌道饋入點，每種頻率都有自己專用的放大濾波板。放大濾波板上的放大器設計為帶變壓器退耦的推挽放大器，由發送板的輸出信號（方波）驅動，輸出經放大后的信號（方波）。方波被饋送到發送濾波器，變成正弦波經電纜匹配電阻輸送到方向轉換板。發送濾波器有以下特點。

只把輸入信號中的方波的基波（與方波頻率相同的正弦波）送入發送電纜之中，并抑制所有高次諧波，以免對軌道中及軌旁的其他系統造成干擾。

當工作頻率發生波動時，濾波器會降低輸出電平。相關知識（1）發送濾波器輸入信息。FSK信號：由發送板送入，經調制的FSK方波信號。（2）發送濾波器輸出信息。FSK正弦波信號：經過電橋，送入方向轉換板，此信號是已經放大和濾去高次諧波的相應頻率的正弦波。（3）型號：9.5kHz～16.5kHz對應S25533-B40-B1～S25533-B40-B8。相關知識3．接收1板（Receiver-1Board）接收1板用來檢測軌道電路頻率及電壓幅值。把從軌道上接收回來的信號分為兩個通道，并分別進行頻率及電壓幅值的檢測。在軌道空閑時送一個14.8V控制電壓給接收2板，同時把經放大和調頻的振蕩信號送給解調器；當軌道占用時送一個“占用”信息給報文轉換板。該板對應于每一個運行方向以及軌道電路的長度和電氣節的類型設定了響應值，使得對應每一個頻率有相應的接收1板。型號：9.5kHz～16.5kHz對應S25533-B33-B1～S25533-B33-B8。相關知識4．解調板（DemodulatorBoard）解調板設計為雙通道，用于檢測接收到音頻信號的頻率及解調出位模式編碼。它由接收1板驅動，當軌道電路被占用時，解調器的驅動被切斷；當軌道空閑時，解調板將接收到的位模式與內部參考位模式（由代碼插件決定）進行比較，一致時，輸出低電平給接收2板。由于解調器不記錄信號頻率，它只判別信號是上邊頻還是下邊頻，所以對總共8個頻率和15個位模式只需一個標準型解調器組件。型號：S25533-B35-A2。相關知識5．接收2板（Receiver-2Board）接收2板設計為雙通道，它將接收1板的輸出信號和解調板進行位模式檢查后產生的TTL電平進行動態“AND”運算，如果接收1板輸出為14.8V的電壓且解調板輸出低電平，則發送板輸出的16.336kHz驅動脈沖可以通過接收2板上的安全觸發電路，并將此脈沖放大到16V，輸出到繼電器板。型號：S25533-B39-A3（標準型）、S25533-B34-A3（道岔型）。相關知識6．繼電器板（RelayBoard）繼電器板為雙通道，每個通道有一個K50型緩吸緩放繼電器，兩通道是一樣的，聯鎖定時檢查開關狀態，兩組繼電器的開關狀態必須一致。觀察繼電器板上繼電器接點的吸起或落下，可判斷相應軌道電路處于空閑或占用狀態。它發送“軌道占用”或“軌道空閑”信號到聯鎖和LZB。繼電器動作電壓由接收2板輸出的直流16V電壓供給。型號：S25533-B36-A4（吸起600ms、釋放350ms）、S25533-B36-A7（吸起600ms、釋放450ms）。相關知識7．報文轉換板（TelegramChangeoverBoard）報文轉換板完成FTGS的位模式和ATP報文之間的轉換，列車占用軌道區段時，發送ATP報文，并使發送方向迎著列車方向；由于LZB系統要利用FTGS軌道電路發送ATP報文給列車，在有列車占用軌道區段時，FTGS的位模式無效，同時，ATP報文被激活；發送板執行一個報文轉換信號進行開關切換，再通過一個光耦合器，ATP報文就從報文轉換板傳送到發送板。型號：S22533-B44-A2。相關知識8．中間饋電轉換板（TransmitterChangeoverBoard）中間饋電轉換板是專門為中間饋電式FTGS和LZB700

M設計的，當列車的車頭進入軌道電路并靠近軌道電路中央的發送端時，中間饋電轉換板把發送端由軌道電路中央移到尾端（在列車運行方向的前方），因此保證軌道電路永遠迎著列車發送，當進入的列車離開后，發送端又切換到軌道電路中央。中間饋電轉換板內部電路如圖2.44所示。從LZB軌旁單元傳過來的運行方向信息決定了哪里是軌道電路的尾端。通過中間饋電轉換板S1和S2端的電壓來控制方向轉換板上的繼電器，實現了發送端與接收端的切換。當高電平（24

VDC）時，繼電器落下；當低電平（0

VDC）時，繼電器得電吸起。相關知識圖2.44中間饋電轉換板內部電路相關知識當發送端切換后，會大約保持2

s不進行切換，防止系統受瞬間波動的接收電壓影響而切換回去。保證車載單元能收到至少一個完整的LZB報文。（1）中間饋電轉換板輸入信息FR：由軌旁LZB送出，高電平（H）：運行方向為G方向；低電平（L）：運行方向為A方向。R1：由接收1板送出，高電平（H）：接收1端為空閑狀態；低電平（L）：接收1端為占用狀態。R2：由接收2板送出，高電平（H）：接收2端為空閑狀態；低電平（L）：接收2端為占用狀態。相關知識（2）中間饋電轉換板輸出信息S1：送到方向轉換板，低電平時，方向轉換板上繼電器K2、K12得電勵磁吸起。S2：送到方向轉換板，低電平時，方向轉換板上繼電器K3、K13得電勵磁吸起。短路SM與0V-1，可以強行屏蔽R1和R2輸入信息，同時使S1和S2置為高電平，轉為G方向。短路SM與0V-1和S1與0V-2，可以強行屏蔽R1和R2輸入信息，強置S1為高電平，轉為A方向。短路SM與0V-1和S2與0V-2，可以強行屏蔽R1和R2輸入信息，強置S2為高電平，轉為B方向。相關知識當區段空閑（接收1和接收2的接收電壓足夠高）時，可以通過以下方式快速轉換方向：短路S1與0V-2時，S1低電平，G方向的接收1端轉為發送端，發送端轉為接收1端（A方向）；短路S2與0V-2時，S2低電平，G方向的接收2端轉為發送端，發送端轉為接收2端（B方向）；拔出所有短路線，可以直接恢復G方向。轉換成“A”或“B”方向后，區段中間的M棒接收了幾乎所有的電壓，而另一個S棒得不到要求的電壓，相應的接收1板Ⅰ5/Ⅱ8電壓小于4.5V，向接收2板輸出低電平，軌道繼電器落下，使軌道區段紅光帶。型號：S22533-B45-A1。相關知識9．代碼板（CodingBoard）僅用于標準型，用來短路接收2板上的“受二”的信息輸入端。型號：S25533-B38-A1。10．方向轉換板（CableCoreChangeoverBoard）方向轉換板與其他板卡之間的聯系如圖2.45所示。相關知識圖2.45方向轉換板與其他板卡之間的聯系相關知識

用于標準型和道岔型軌道電路。它可以通過板內的跳線帽人工改變軌道電路的方向。跳線帽示意圖如圖2.46所示，圖中“S7”“S8”“S9”“S10”分別表示“1-2連”“1-2連”“1-2連”“2-3連”。其中“S7”“S10”兩個開關不變。因此只要通過變換“S8”或“S9”兩個開關中的一個，即可改變方向。如圖2.54所示為“G”方向。“A”方向：將“S8”改為“1-2連”。“B”方向：將“S9”改為“2-3連”。相關知識圖2.46跳線帽示意圖相關知識11．電源單元（PowerSupplyUnit）每兩套軌道電路系統都必須配置有電源單元，這個單元安裝在機架背面。電源單元輸入220VAC，輸出12VDC和5VDC，供各板塊工作用電。紅線：12VDC，白線：5VDC，藍線、黑線：0VDC。型號：V25913-Z150-C1。12．電纜匹配電阻（CableCompensatingResistances，Rc）電纜匹配電阻（也稱電橋）串接在線路上用來平衡電纜阻抗和保護發送電路不會過載，常稱為電橋。它的設置方法見表2-1。相關知識表2-1 電纜匹配電阻設置方法電阻/電

橋從→到從→到從→到067916132718262437231436472726373216153740163750154657相關知識電阻/電

橋從→到從→到從→到553647681623477616354795164711816245712324365713226345714516345716036571691326571731623571872657相關知識13．插塞（CodingPlug）插塞實際上是一組跳線，根據跳線不同設置不同地址，從預置存儲芯片中讀出相應地址的數據，計算器根據數據把晶振頻率降低到相應頻率。頻率插塞的型號：9.5kHz～16.5kHz對應S25533-A30-A1～S25533-A30-A8。位模式插塞的型號：2.2～6.2對應S25533-A30-A22～S25533-A30-A40。14．防雷單元并接在與室外相連線路上的防雷組件，保護室內設備不受室外瞬間的電壓沖擊而損壞。型號：V25131-A1-A282-2。相關知識六、FTGS-917型軌道電路的參數（一）FTGS-917系統結構和技術數據描述FTGS-917系統結構和技術數據見表2-2。相關知識表2