《軌道電路》PPT課件.ppt

第三章軌道電路 是利用鋼軌線路和鋼軌絕緣構(gòu)成的電路 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輸效率 第一節(jié)軌道電路概述 一 軌道電路的基本原理 1 組成 鋼軌 絕緣節(jié) 軌端接續(xù)線 發(fā)送端 接受端 軌道繼電器 等 2 作用 鋼軌 傳送電信息絕緣節(jié) 劃分各軌道區(qū)段軌端接續(xù)線 保持電信息延續(xù)軌道繼電器 反映軌道的狀況 二 軌道電路的作用1 監(jiān)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(gòu)成閉塞提供依據(jù) 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 三 軌道電路的分類1 按動作電源分 直流軌道電路 已經(jīng)淘汰 交流軌道電路 低頻300HZ以下 音頻300 3000HZ 高頻10 40KHZ 2 按工作方式分 開路式 閉路式 廣泛使用 3 按傳送的電流特性分 連續(xù)式 脈沖式 計數(shù)電碼式 頻率電碼式 數(shù)字編碼式 4 按分割方式分 有絕緣軌道電路 無絕緣軌道電路 jointlesstrackcircuit 5 按所處的位置分 站內(nèi)軌道電路 區(qū)間軌道電路 6 按軌道電路內(nèi)有無道岔分 無岔軌道電路 道岔軌道電路7 按適用的區(qū)段分 電化區(qū)段 非電化區(qū)段8 按通道分 雙軌條 單軌條 四 軌道電路的應用主要用于區(qū)間和車站 區(qū)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(qū) 每個閉塞分區(qū)就有其軌道電路 站內(nèi)軌道電路應用更為廣泛 對于電氣集中聯(lián)鎖來說 列車進路和調(diào)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(qū)間軌道電路和站內(nèi)電碼化以后的軌道電路 就是其地面發(fā)送的設(shè)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 五 站內(nèi)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(shè)置絕緣節(jié) 2 滿足行車 調(diào)車作業(yè)效率的提高 3 一個軌道電路區(qū)段的道岔不能超過3組 2 命名 道岔區(qū)段和無岔區(qū)段命名方式不同 1 道岔區(qū)段 根據(jù)道岔編號來命名 如 1DG1 3DG 1 5DG 2 無岔區(qū)段 有幾種不同情況 對于股道 以股道號命名 如1G等 進站內(nèi)方 根據(jù)所銜接的股道編號加A或B 如1AG 下行咽喉 2BG 上行咽喉 差置調(diào)車信號機之間 如1 3WG 第二節(jié)工頻交流連續(xù)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(xù)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 2 工作原理 電源采用交流 鋼軌中傳輸?shù)氖墙涣?繼電器接受的交流 但動作是直流軌道電路完整無車占用 GI 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 二 工頻軌道電路各部件及其作用 1 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(cè)為220v 二次側(cè)依據(jù)所連接的端子不同 可以獲得各種不同的電壓值 0 45 10 80v 2 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 3 變阻器軌道電路用變阻器為R 2 2 220型 阻值為2 2 功率為220W 容許電流為10A 容許溫度為105 4 鋼軌絕緣保證相鄰軌道電路之間的電氣絕緣 同時在軌道電路區(qū)段 其軌距保持桿 道岔連接桿 道岔連接墊板 尖端桿 轉(zhuǎn)轍機的安裝以及其它有導電性能的連接兩鋼軌的配件 均應保持絕緣良好 5 軌道電路連接線包括有 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(xù)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(xiàn)場廣泛使用 焊接式 道岔跳線 連接道岔岔心等處的導線 三 道岔區(qū)段的軌道電路一 道岔絕緣和道岔跳線 1 道岔絕緣道岔區(qū)段除了各種桿件 轉(zhuǎn)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(jù)需要 可以設(shè)在直股 也可以設(shè)在彎股 2 道岔跳線為保證信號電流的暢通 道岔區(qū)段除軌端接續(xù)線外 還需裝設(shè)道岔跳線 2 道岔區(qū)段軌道電路的連接方式串聯(lián) 這種軌道電路的電流要流經(jīng)整個區(qū)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(lián) 因側(cè)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(shè)置繼電器 GJ仍在吸起狀態(tài) 這是不足的地方 3 一送多受軌道電路設(shè)有一個送電端 在每個分支軌道電路的另一端各設(shè)一受電端 各分支受電端軌道繼電器的前接點 串聯(lián)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(lián)鎖電路中 在實際中應注意 1 與到發(fā)線相銜接的道岔軌道電路的分支末端 應設(shè)受電端 2 所有列車進路上的道岔區(qū)段 其分支長度超過65m時 在該分支的末端應設(shè)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 四 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(xiàn)對鋼軌絕緣破損的防護 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 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(jié)破損時引起軌道繼電器的錯誤動作 對于計數(shù)電碼 頻率電碼軌道電路而言 因相鄰區(qū)端的編碼不同 無法實現(xiàn)極性交叉 采用的是周期防護或頻率防護的方法 3 極性交叉的配置 在一個閉合的回路中 絕緣節(jié)的數(shù)量必須達到偶數(shù)才能實現(xiàn)極性交叉 若為奇數(shù) 采用移動絕緣節(jié)的方法實現(xiàn) 車站內(nèi)要求正線電碼化時 可以將絕緣節(jié)移至彎股 并且采用人工極性交叉方式 五 鋼軌絕緣節(jié)的設(shè)置 鐵路信號維護規(guī)則 技術(shù)標準4 1 8 軌道電路鋼軌絕緣的設(shè)置應符合下列要求 a 在道岔區(qū)段 設(shè)于警沖標 foulingpost 內(nèi)方的鋼軌絕緣 除雙動道岔渡線上的絕緣外 其安裝位置距警沖標不得小于3 5m 如下圖所示 當不得已必須裝于警沖標內(nèi)方小于3 5m處時 應按侵入限界考慮 b 軌道電路的兩鋼軌絕緣應設(shè)在同一坐標處 當不能設(shè)在同一坐標時 其錯開的距離 死區(qū)段 應不大于2 5米 如圖所示 c 兩相鄰死區(qū)段的間隔 或與死區(qū)段相鄰的軌道電路的間隔 一般不小于18m 當死區(qū)段的長度小于2 1m時 其與相鄰死區(qū)段間的間隔或與相鄰軌道電路的間隔允許15 18m d 設(shè)于信號機處的鋼軌絕緣 應與信號機坐標相同 當不能設(shè)在同一坐標處時 應符合下列要求 1 進站 接車進路信號機和自動閉塞區(qū)間并置的通過信號機處 鋼軌絕緣可設(shè)在信號機前方1m或后方1m的范圍內(nèi) 2 出站 包括出站兼調(diào)車 或發(fā)車進路信號機 自動閉塞區(qū)間單置的通過信號機處 鋼軌絕緣可設(shè)在信號機前方1m或后方6 5m的范圍內(nèi) 3 調(diào)車信號機處 鋼軌絕緣可設(shè)在信號機前方或后方各1m的范圍內(nèi) 當該信號機設(shè)在到發(fā)線時 按本款第2 項規(guī)定處理 e 集中聯(lián)鎖車站的牽出線 機待線 出庫線 專用線或其他用途的盡頭線入口處的調(diào)車信號機前方 應設(shè)軌道電路 其長度不得小于25 f 列車運行速度不超過120時非自動閉塞區(qū)段的集中聯(lián)鎖車站 進站預告信號機處的鋼軌絕緣 宜安裝在預告信號機前方100處 g 異型鋼軌接頭處不得安裝鋼軌絕緣 h 在平交道口處的鋼軌絕緣 應安裝在公路路面兩側(cè)外不小于2處 橋梁 隧道 護輪軌上應安裝鋼軌絕緣 第三節(jié)25HZ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(tài) 便于實現(xiàn)站內(nèi)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(jié)4 鋼軌接續(xù)線的截面加大5 道岔跳線和鋼軌引接線截面加大 引接線等阻 二 電氣化區(qū)段站內(nèi)軌道電路制式75HZ交流計數(shù)電碼軌道電路25HZ交流計數(shù)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 三 扼流變壓器在電氣化牽引區(qū)段 為了保證牽引電流順利流過絕緣節(jié) 在軌道電路的發(fā)送端 接受端設(shè)置扼流變壓器 軌道電路設(shè)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(chǎn)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(shè)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(chǎn)生影響 故必須增設(shè)防護設(shè)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(jié)流向另一軌道電路區(qū)段 而流回本區(qū)段 在次極感應出信號電流 97型25HZ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 BE2 800 25 扼流變壓器實物 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 25HZ相敏軌道電路只能用以檢測軌道電路區(qū)段是否空閑 不能傳輸其他信息 因其電源頻率較低 傳輸?shù)膿p耗也低 依次傳輸?shù)木嚯x較長 2 25HZ相敏軌道電路的部件防護盒 由電感 電容串聯(lián)而成 并接于軌道繼電器兩端 對50HZ呈串聯(lián)諧振 相當于15 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 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(shè)扼流變壓器 3 將連向鋼軌的一長一短引接線設(shè)計成等阻線 4 優(yōu)化了電源屏的設(shè)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(cè)線 正線 和靠近牽引變電所的區(qū)段使用7 改善了移屏電碼化的發(fā)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 4 受端變比降為15等 極限長度1200 1500m 9 提高了系統(tǒng)的抗干擾能力 六 25HZ相敏軌道電路的種類設(shè)扼流變壓器 不設(shè)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(chǎn)生迂回電流的側(cè)線中線可以斷開 要求帶扼流的發(fā)送端限流電阻為4 4 無扼流的為1 6 第四節(jié)移頻軌道電路 一 國產(chǎn)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(chǔ) 又可以監(jiān)督該閉塞分區(qū)的空閑 選用頻率參數(shù)作為控制信息 采用頻率調(diào)制的方式 將低頻調(diào)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 2 4信息移頻頻偏 55HZ 即移頻信號受低頻信號調(diào)制作上下邊頻交替變化 兩者在單位時間內(nèi)變化次數(shù)與低頻調(diào)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(fā)送設(shè)備 發(fā)送盤 站內(nèi)防雷單元 電纜模擬網(wǎng)絡(luò) 發(fā)送盤雙機熱備接受端 接受盤 衰耗隔離盒 室內(nèi)防雷單元 電纜模擬網(wǎng)絡(luò) 接受盤雙機并用 電纜模擬網(wǎng)絡(luò) 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(jù)現(xiàn)場實際需要進行調(diào)整 使接受和發(fā)送設(shè)備具有相同的電纜負載 便于軌道電路的調(diào)整及構(gòu)成雙向自動閉塞 電化區(qū)段采用扼流變壓器接至軌道鋼軌 5 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(fā)送設(shè)備采用的是單片微機和數(shù)字處理技術(shù) 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(fā)送 電流接受 電流接受方式是在兩鋼軌旁設(shè)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(qū)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(qū)的頻率呈低電阻 對相鄰閉塞分區(qū)的頻率呈高阻 二 法國引進的UM71軌道電路采用調(diào)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(shù)列共18個 由設(shè)在室內(nèi)的發(fā)送器 接收器 軌道繼電器 以及設(shè)在室外的調(diào)諧單元 空心線圈 帶模擬電纜網(wǎng)絡(luò)的匹配變壓器和若干補償電容組成 兩個調(diào)諧單元BA1和BA2間距為26m 空心線圈SVA在兩者中間 他們?nèi)咭约?6m長的鋼軌構(gòu)成了電氣絕緣區(qū)段 取代了傳統(tǒng)的機械絕緣 BA1和BA2分別對本區(qū)段和相鄰區(qū)段的頻率產(chǎn)生并聯(lián)和串聯(lián)諧振 保證了本區(qū)段的移頻信息被接收 相鄰區(qū)段信號被短路 UM71軌道電路是通用調(diào)制的電氣絕緣的軌道電路 它是由發(fā)送器EM在編碼系統(tǒng)指令控制下 產(chǎn)生低頻調(diào)制的移頻信號 經(jīng)過電纜通道 匹配單元TDA及調(diào)諧單元BA 送至軌道 從送電端傳輸?shù)绞茈姸苏{(diào)諧單元BA再經(jīng)接收端的匹配單元 電纜通道 將信號送到接收器RE中 接收器將調(diào)制信號進行解調(diào)放大后 動作軌道繼電器 用以反映列車是否占用軌道電路 鋼軌上傳輸?shù)牡皖l信息 經(jīng)機車接收線圈接收送給TVM 300系統(tǒng) 供機車信號 速度監(jiān)控使用 三 ZPW 2000A型無絕緣軌道電路ZPW 2000A型無絕緣軌道電路同UM71軌道電路基本相同 只是在調(diào)諧區(qū)內(nèi)增加了小軌道電路 用來實現(xiàn)無絕緣軌道電路全程斷軌檢查 避免了UM71軌道電路調(diào)諧區(qū)存在的 死區(qū)段 它的 死區(qū)段 只有調(diào)諧區(qū)內(nèi)小于5米的一小節(jié) 從而大大地提高了軌道電路的安全性 傳輸性 穩(wěn)定性