信號基礎(chǔ)設(shè)備-軌道電路

1、信號基礎(chǔ)設(shè)備軌道電路知識要點1.掌握軌道電路的工作原理。2.掌握軌道電路在軌道交通信號系統(tǒng)中的作用。3.了解各種常用軌道電路的特點及怎樣確保軌道電路可靠工作。一、軌道電路工作原理1.組成圖2-1軌道電路組成示意圖(1)導(dǎo)體軌道交通系統(tǒng)的兩條鋼軌是傳輸軌道電流的導(dǎo)體。一、軌道電路工作原理圖2-2塞釘式鋼軌接續(xù)線(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。一、軌道電路工作原理(3)送電設(shè)備軌道電路的送電設(shè)備可以是電源，用于向軌道電路供電，也可以是能夠發(fā)送一定信息的電子設(shè)備，通過軌道電路向列車傳遞行車信息。(4)受電設(shè)備軌道電路的受電設(shè)備可以是軌道繼電器

2、，用于反映軌道電路范圍內(nèi)有無列車、車輛占用和鋼軌是否完整；或者當(dāng)軌道電路中包含有控制信息時，軌道電路的受電設(shè)備也可以是能夠接收并鑒別電流特性的電子設(shè)備，能夠根據(jù)接收到的不同特性的電流，令有關(guān)繼電器動作。(5)限流電阻限流電阻是一個可調(diào)電阻器，連接在軌道電路電源端，用來調(diào)整軌道電路的電壓。2.工作原理一、軌道電路工作原理1)當(dāng)軌道電路設(shè)備完好，又沒有列車、車輛占用時，軌道電流從電源正極經(jīng)鋼軌、軌道繼電器線圈回到負極而構(gòu)成回路，繼電器處于吸起狀態(tài)，表示軌道區(qū)段內(nèi)無車占用。2)當(dāng)軌道區(qū)段內(nèi)有列車、車輛占用時，因為車輛的輪對電阻比軌道繼電器線圈電阻小得多，所以軌道電路被輪對分路，這時流經(jīng)繼電器線圈的電

3、流很小，不足以使銜鐵保持吸起，繼電器失磁落下，表示該區(qū)段有車占用。3)當(dāng)軌道區(qū)段內(nèi)發(fā)生斷軌或斷線等故障時，流經(jīng)繼電器線圈的電流中斷，使繼電器失磁落下。二、軌道電路的作用1.監(jiān)督列車占用 軌道電路的第一個作用是監(jiān)督列車的占用。利用軌道電路監(jiān)督列車在區(qū)間或列車和調(diào)車車列在站內(nèi)的占用，是最常用的方法。由軌道電路反映該段線路是否空閑，為開放信號、建立進路或構(gòu)成閉塞提供依據(jù)，還利用軌道電路的被占用關(guān)閉信號，把信號顯示與軌道電路是否被占用結(jié)合起來。2.傳輸行車信息 例如數(shù)字編碼式音頻軌道電路中傳送的行車信息，為ATC系統(tǒng)直接提供控制列車運行所需要的前行列車位置、運行前方信號機狀態(tài)和線路條件等有關(guān)信息，以決

4、定列車運行的目標(biāo)速度，控制列車在當(dāng)前運行速度下是否減速或停車。對于ATC系統(tǒng)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。三、軌道電路的分類1.按傳輸電流特性分類 軌道電路可分為工頻連續(xù)式軌道電路和音頻軌道電路，音頻軌道電路又分為模擬式和數(shù)字編碼式。工頻連續(xù)式軌道電路中傳送連續(xù)的交流電流。這種軌道電路的唯一功能是監(jiān)督軌道的占用與否，不能傳送更多信息。模擬式音頻軌道電路采用調(diào)幅或調(diào)頻方式，用低頻調(diào)制載頻，除監(jiān)督軌道的占用外，可以傳輸較多信息，主要傳輸列車運行前方三個或四個閉塞分區(qū)的占用與否的信息。數(shù)字編碼式音頻軌道電路采用數(shù)字調(diào)頻方式，但它采用的不是單一低頻調(diào)制頻率，而是一個若干比

5、特的一群調(diào)制頻率，根據(jù)編碼去調(diào)制載頻，編碼包含速度碼、線路坡度碼、閉塞分區(qū)長度碼、糾錯碼等，可以傳輸更多的信息。2.按絕緣性質(zhì)分類軌道電路可分為有絕緣軌道電路和無絕緣軌道電路。有絕緣軌道電路用鋼軌絕緣將本軌道電路與相鄰的軌道電路互相電氣隔離。一般稱軌道電路常指有絕緣軌道電路。鋼軌絕緣在車輛運行的沖擊力、剪切力作用下很容易破損，使軌道電路的故障率較高。絕緣節(jié)的安裝，給無縫線路帶來一定的麻煩，有時需鋸軌，因而降低了線路的軌道強度，增加了線路維護的復(fù)雜性。電氣化鐵路的牽引回流不希望有絕緣節(jié)，為使?fàn)恳亓髂芾@過絕緣節(jié)，必須安裝扼流變壓器或回流線。因此無縫線路和電氣化鐵路希望采用無絕緣軌道電路。無絕緣軌

6、道電路在其分界處不設(shè)鋼軌絕緣，而采用電氣隔離的方法予以隔離。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(xiàn)不同阻抗，來實現(xiàn)相鄰軌道電路間的電氣隔離。無絕緣軌道電路與有絕緣軌道電路相比較，具有較明顯的特點和優(yōu)點。由于去掉了故障率高的軌端機械絕緣，因而大大地提高了軌道電路的可靠性。在長軌區(qū)段安裝不用鋸軌，在電氣化區(qū)段降低了軌道電路的不平衡系數(shù)，改善了鋼軌線路的運營質(zhì)量。城市軌道交通正線上采用無絕緣軌道電路，取消了機械絕緣節(jié)和鋼軌接頭，大大減少了車輛輪對與鋼軌接縫之間的碰撞，降低了輪對和鋼軌的磨損，避免了列車過接縫時乘客的不舒適感。3.按使用處所分類軌道電路分為區(qū)間軌

7、道電路和車輛段內(nèi)軌道電路。區(qū)間軌道電路主要用于正線，不僅要監(jiān)督各閉塞分區(qū)是否空閑，而且要傳輸有關(guān)行車信息。一般來說，區(qū)間要求軌道電路傳輸距離較長，要滿足閉塞分區(qū)長度的要求，軌道電路的構(gòu)成也比較復(fù)雜。車輛段內(nèi)軌道電路，用于段內(nèi)各區(qū)段，一般只有監(jiān)督本區(qū)段是否空閑的功能，不能發(fā)送其他信息。4.按是否包含道岔分類車輛段內(nèi)軌道電路分為無岔區(qū)段軌道電路和道岔區(qū)段軌道電路。無岔區(qū)段軌道電路內(nèi)鋼軌線路無分支，構(gòu)成較簡單，一般用于檢車線、停車線等以及盡頭調(diào)車信號機前方接近區(qū)段、兩差置調(diào)車信號機之間的區(qū)段。在道岔區(qū)段，鋼軌線路有分支，道岔區(qū)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(qū)段，道岔處鋼軌和桿件

8、要增加絕緣，還要增加道岔連接線和跳線。當(dāng)分支超過一定長度時，還必須設(shè)多個受電端。四、軌道電路的基本要求1. ATP列車自動防護）地面設(shè)備宜采用報文式無絕緣軌道電路或適用于其他準(zhǔn)移動閉塞、移動閉塞ATC（列車自動）系統(tǒng)的地面設(shè)備，也可采用模擬式音頻軌道電路。2.對軌道電路的要求（1）ATC控制區(qū)域宜采用無絕緣軌道電路，道岔區(qū)段、車輛段及停車場線路可采用有絕緣軌道電路。區(qū)間軌道電路應(yīng)為雙軌條牽引回流方式；道岔區(qū)段、車輛段及停車場軌道電路可采用單軌條牽引回流方式。（2）相鄰軌道電路應(yīng)加強干擾防護。3.軌道電路參數(shù)軌道電路的參數(shù)可采用下列數(shù)據(jù)：（1）道床電阻：整體道床，2km；碎石道床，1km。（2）

9、分路電阻:0.1。4.軌道電路利用兼作牽引回流的走行軌時，裝設(shè)的橫向均流線應(yīng)不影響軌道電路的正常工作。5.軌道電路技術(shù)條件軌道電路應(yīng)滿足以下技術(shù)條件：（1）短軌道電路長度在50m以下；（2）長軌道電路長度在400m以下；（3）道床電阻不小于2km；（4）最小分路電阻0. 15；（5）模糊區(qū)長度不大于4.5 m；（6）室內(nèi)設(shè)備至室外設(shè)備的控制距離不小于2km。四、交流工頻軌道電路圖2-350Hz相敏軌道電路結(jié)構(gòu)圖1.軌道電路組成城市軌道交通一般采用直流牽引，所以軌道電路可以采用50Hz電源，這與鐵路不同（鐵路采用交流工頻牽引，軌道電路只能采用50Hz以外的電源，一般為25Hz）。四、交流工頻軌道

10、電路(1)送電端送電端一般安裝在室外變壓器箱內(nèi)，包括BG5-D型軌道變壓器、R2.2/220型變阻器、熔斷器，軌道電源從室內(nèi)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(nèi)的BZ-D型中繼變壓器、R2.2/220型變阻器、熔斷器，安裝在室內(nèi)組合架上的電容器、防雷元件、交流二元繼電器。(3)絕緣鋼軌絕緣設(shè)置于軌道電路分界處，用于隔離相鄰的軌道電路。(4)接續(xù)線和引接線接續(xù)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(cè)鋼軌，為牽引回流提供越過鋼軌絕緣節(jié)的通路。四、交流工頻軌道電路2.工作原理音頻軌道電路具有檢測列車占用和傳遞ATP/ATO

11、信息兩個功能。音頻軌道電路皆為無絕緣軌道電路，用電氣隔離的方式形成電氣絕緣節(jié)，取代機械絕緣節(jié)，進行兩相鄰軌道電路的隔離和劃分。六、音頻軌道電路1.音頻無絕緣軌道電路的基本工作原理音頻無絕緣軌道電路有諧振式和疊加式兩大類。諧振式又稱電氣隔離式，它是在軌道電路分界處，采用電容和鋼軌構(gòu)成的電感組成諧振電路；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。諧振式軌道電路具有信號外串相對較小的特點，相鄰軌道電路之間隔離性能要優(yōu)越于疊加式。疊加式又稱自然衰耗式，它是利用軌道電路的自然衰耗，相鄰軌道電路采用不同的信號電流，在軌道外濾波使相鄰軌道電路的工作互不影響。疊加式信號外竄相對較大，但絕緣

12、節(jié)結(jié)構(gòu)簡單。城市軌道交通中軌道電路區(qū)段較短，故多采用諧振式。早期的音頻無絕緣軌道電路采用短路連接式，如圖3一2所示。各相鄰軌道區(qū)段采用不同的信號頻率。在發(fā)送端，電容器及兩段鋼軌組成并聯(lián)諧振電路。在接收端，也由電容器及兩段鋼軌組成并聯(lián)諧振電路，從而使該軌道電路中只有其固定頻率的信號被接收。軌道區(qū)段兩側(cè)的短路鋼條用來確保相鄰軌道電路區(qū)段互不干擾，并使兩條鋼軌中的牽引電流平衡。該軌道電路在接收端存在“死區(qū)”，具有一定的危險性。為了克服上述缺陷，目前一般采用把短路鋼條連成“S”形方式，稱為S型連接式音頻軌道電路，其原理如圖3一3所示。發(fā)送器的一個輸出端和接收器的一個輸人端接在S形導(dǎo)線的中間。電容器C1

13、與鋼軌L1及“S”形電纜的一半組成諧振于軌道區(qū)段1音頻頻率f1的并聯(lián)諧振電路；電容器C2與鋼軌坑及“S”形電纜的另一半組成諧振于軌道區(qū)段2音頻頻率f2的并聯(lián)諧振電路。兩個并聯(lián)諧振回路分別對f1、f2信號呈現(xiàn)高阻抗，以使信號能夠發(fā)送、接收。C3與L3組成諧振于軌道區(qū)段3音頻頻率f3的并聯(lián)諧振電路。 “S”形電纜將信號fl與fz阻隔，使它們不能向相鄰區(qū)段傳輸。這樣，就實現(xiàn)了f1區(qū)段（軌道區(qū)段1）與f2區(qū)段（軌道區(qū)段2）的相互隔離。圖3-4所示為列車駛?cè)思半x開軌道區(qū)段a時，接收器2、3的端電壓U2、U3變化情況。當(dāng)列車的第一輪軸駛至m點時，電壓從才開始上升，同時電壓認(rèn)降至最小值。這樣所形成的電壓谷區(qū)

14、是一個安全區(qū)。因為當(dāng)該谷區(qū)內(nèi)的鋼軌被短路時，軌道區(qū)段2和3均將給出“區(qū)段占用”的結(jié)果。由于其符合故障一安全原則，所以被廣泛采用。3.音頻無絕緣軌道電路的連接方式諧振式無絕緣軌道電路的發(fā)送器和接收器與鋼軌的連接方式有感應(yīng)方式和直接注人方式兩種。感應(yīng)方式亦有兩種，一是發(fā)送器、接收器經(jīng)阻抗作接器接至鋼軌。二是將S形電纜兩端焊接到鋼軌上，由一匝電線構(gòu)成的環(huán)線與S形電纜連接器禍合，如圖3一8所示。圖中fx是左邊軌道電路的載頻頻率,fy是左邊軌道電路的載頻頻率。發(fā)送的軌道信號電流在S形電纜中形成環(huán)流，并感應(yīng)進人鋼軌，接收的信號也從鋼軌感應(yīng)進人電纜。借助其外形尺寸，可提供很強的方向性，以設(shè)定軌道電路電流的方

15、向。一般情況下（主要是正線區(qū)間的軌道電路）相鄰的軌道電路通過S棒隔離，如圖3 -9(a)它是鏡像對稱的，以S棒的中心線作為軌道區(qū)段的物理劃分。S棒長7. 8 m左右，模糊區(qū)段長度小于或等于3. 9 m（指車壓在S棒的1/4至3/4范圍內(nèi)，兩邊的區(qū)段都顯示“軌道占用”）。S棒還起平衡兩個走行軌牽引電流的作用。短路棒（I棒）用于一端為軌道電路區(qū)段，另一端為非軌道電路區(qū)段的情況。棒長約4.2 m。如圖3一9（c）所示。直接注人方式是軌道電路的發(fā)送器和接收器經(jīng)調(diào)諧單元直接由引接線焊接到鋼軌上。4.棒音頻軌道電路一般由電氣絕緣節(jié)分隔，它由鋼軌間的棒（Bond）和調(diào)諧單元組成，調(diào)諧單元位于軌旁連接箱內(nèi)。棒

16、有S棒、0棒、I棒等種。在兩個軌道電路區(qū)段之間需清晰分離或由于缺少空間（道岔處）無法安裝S棒時，使用機械絕緣節(jié)。此時電氣絕緣節(jié)由終端短路棒（0棒）和一個機械絕緣節(jié)共同組成，來劃分兩個軌道電路，它主要應(yīng)用在雙軌條牽引回流區(qū)段。終端棒長約3.5 m，距機械絕緣節(jié)0.30. 6m。如圖3一9（b）所示調(diào)整短路棒是短路棒的改進型，主要應(yīng)用于車站站臺區(qū)段兩端，如圖3-9(d)AF-904型數(shù)字（音頻）軌道電路是美國US&S公司ATC系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備之一。AF-904是聯(lián)鎖羅輯處理單元和車載設(shè)備之間的通信接口，實現(xiàn)了正線區(qū)段軌道占用檢測以及地對車的ATP數(shù)字信號傳輸雙重功能，智能化程度高。一、AF-904系

17、統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)AF-904系統(tǒng)的主要設(shè)備包括控制機箱、軌道耦合單元和軌道連接器（S棒），按地點可分為軌旁設(shè)備和信號室內(nèi)設(shè)備兩部分。AF-904型數(shù)字軌道電路1軌旁設(shè)備軌旁設(shè)備由軌道耦合單元、500MCM連接器（S形電纜）和環(huán)線3部分組成，在軌道之間或沿軌旁安裝。采用的是互耦方式。2.信號室內(nèi)設(shè)備控制機箱以微處理器為基礎(chǔ)，測量軌道信號的幅度以檢測列車的存在，發(fā)送和接收ATP信息的移頻信號，以及進行內(nèi)部或本地系統(tǒng)的連續(xù)診斷等?？刂茩C箱裝在TM柜內(nèi)，每個TM柜最多可安裝3個機籠，每個機籠可配置4段非冗余軌道電路。由于每段軌道電路的應(yīng)用程序存在一個獨立的位于機籠母板上的EPROM中，在定期更換控制板時無

18、需重新設(shè)置。這樣，任何一段軌道電路的單盤都相同，使得軌道電路的故障診斷和維護更便捷。每段軌道電路由兩套設(shè)備構(gòu)成“熱備用”，備用設(shè)備處于“熱備用”狀態(tài)，不需經(jīng)過啟動程序即可轉(zhuǎn)至在線狀態(tài)。二、AF-904系統(tǒng)的工作原理AF-904系統(tǒng)不間斷地向軌道發(fā)送數(shù)字編碼信息，并監(jiān)視其接收器感應(yīng)到的信號，作為對列車占用的檢測。AF-904系統(tǒng)與聯(lián)鎖系統(tǒng)之間通過RS485接口進行通信。AF-904系統(tǒng)接收來自聯(lián)鎖系統(tǒng)的串行信息（目標(biāo)速度、目標(biāo)距離等），再加上本軌道區(qū)段信息（軌道電路ID號、線路速度等），形成復(fù)合信息；然后將復(fù)合信息用NRZI格式編碼形成報文幀，結(jié)合機籠后面的方向繼電器以FSK調(diào)制方式把報文送至相

19、應(yīng)的耦合電路，經(jīng)單匝環(huán)線與“S”棒耦合；然后由車載ATP接收、解碼并校驗信息的正確性，驗證完畢執(zhí)行ATP功能，完成數(shù)字車載信號的傳輸功能。NRZI格式為不歸零倒置格式，是適用于串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊豁棾Ｓ镁幋a技術(shù)。其邏輯“1”用信號的無變化來表示，邏輯0”是用信號的變化來表示。它打破常“0”和常1”的運行，使+1 .和6601,的比值非常接近1，為信號提取提供了豐富的時鐘信息，防止接收時得不到時鐘校正而誤碼。1. AF-904對列車的檢測利用AF一04信息的標(biāo)題位（前8位）作為列車檢測的信號，其固定為011111100發(fā)送端借助軌旁耦合單元耦合到鋼軌，接收端由軌道接收器檢測該信號。通過方向繼電器可改

20、變發(fā)送端和接收端的位置。當(dāng)軌道電路空閑時，被檢測到的信號幅度在門限值以上，該門限值由AF-904接收器電路設(shè)置。列車進人軌道電路，所接收到的信號被分路，其幅度降至門限值以下，表示軌道電路被占用。由于其他原因造成的軌道短路、斷路等故障時，也會使接收到的信號低于預(yù)定的閥值或是錯誤的軌道ID號。根據(jù)故障一安全原則，上述兩種情況都會使AF-904控制板關(guān)掉其直流輸出，向聯(lián)鎖單元傳遞“占用”信息，否則傳遞“空閑”信息，從而完成列車檢測功能。上海軌道交通3號線采用法國ALSTOM的DTC921數(shù)字無絕緣軌道電路，以頻率劃分各段軌道電路，其工作頻率為：9. 5 kHz，11.1 kHz，12.7 kHz，1

21、4.3 kHz，15.9 kHz，17.5 kHz, 19.1 kHz, 20.7 kHz。調(diào)制方式MSK（最小移頻鍵控），頻偏士100Hz，調(diào)制速率400 bit/s，具有調(diào)制效率高、傳輸信息量大等特點。軌道電路分路靈敏度0. 5，軌道電路長度20一400 m。 ATP信息采用與軌道電路同樣的頻率，調(diào)制方式MSK，調(diào)制速率500 bit/s。DTC921型數(shù)字軌道電路一、DTC921型軌道電路的構(gòu)成DTC921型軌道電路由室內(nèi)處理單元、室外調(diào)諧單元、S棒、連接電纜以及鋼軌構(gòu)成。如圖3一54所示。處理單元設(shè)于車站信號機械室內(nèi)，用于發(fā)送、接收及處理信號；兩個調(diào)諧單元諧振于本段軌道電路工作頻率;S

22、棒和調(diào)諧單元共同把發(fā)送信號耦合到鋼軌上。處理單元具有與ATC,VPI（計算機聯(lián)鎖）設(shè)備的接口，ATC設(shè)備提供軌道電路發(fā)送給列車的SA-CEM報文信息（機車信號），另外還提供維護用的接口。二、處理單元工作原理處理單元的主要功能原理如圖3一55所示。處理單元由發(fā)送接收板、比較板以及調(diào)制解調(diào)板組成。電路中的門限2高于門限1，以保證開關(guān)K置“a”值大于置“b”值（類同軌道繼電器返還系數(shù)）。本段軌道空閑時，調(diào)制解調(diào)板產(chǎn)生400 bit/s的軌道電路調(diào)制數(shù)據(jù)（簡稱軌道數(shù)據(jù)），以分配給本段的載頻，用MSK調(diào)制方式發(fā)送至鋼軌。接收部分的數(shù)據(jù)比較器將解調(diào)后得到的軌道數(shù)據(jù)與調(diào)制電路的軌道數(shù)據(jù)比較，如果一致就表示軌

23、道數(shù)據(jù)收悉；電平比較器檢測接收信號的電平，如果接收信號電平高于門限1，而解調(diào)后的數(shù)據(jù)又與本軌道數(shù)據(jù)一致，則與門輸出“1”，開關(guān)K置“a”，繼續(xù)向軌道發(fā)送軌道數(shù)據(jù)，并向VPI發(fā)送軌道電路空閑信號（24 V）。如果軌道被列車占用，列車輪軸分路軌道信號，信號接收電平低于門限1，則與門輸出0;開關(guān)K置“b”;調(diào)制數(shù)據(jù)改為500 bit/s的SACEM報文，經(jīng)由鋼軌發(fā)送給列車，用于列車自動控制。當(dāng)列車出清本軌道電路時，電平比較器得到高于門限1的電平，但是開關(guān)K置b”，所收數(shù)據(jù)與軌道數(shù)據(jù)比較不一致，不能立即發(fā)送空閑信號。當(dāng)電平高于門限2的電平時，觸發(fā)計時器，計時結(jié)束后進行接點轉(zhuǎn)換，開關(guān)K置“a”。解調(diào)器收

24、到軌道數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)比較一致后并滿足電平要求后，向VPI發(fā)送空閑信號。所以，列車出清軌道后要經(jīng)過一定的延時才可以發(fā)送空閑信號。三、S棒及調(diào)諧單元工作原理S棒與調(diào)諧單元、鋼軌以及連接電纜并聯(lián)諧振于所處軌道的載頻，用于選頻及濾波調(diào)諧單元中含有可調(diào)電感，用以調(diào)整諧振頻率在載頻中心頻率，見圖3一56。一個調(diào)諧單元由兩個對稱部分組成，分別用于前個軌道電路的接收和后一個軌道電路的發(fā)送。fx是左邊軌道電路的載頻頻率,fy是右邊軌道電路的載頻頻率。采用的是注入式自耦方式。圖3-57是S棒工作原理圖。S棒由兩個半環(huán)構(gòu)成，假設(shè)右半環(huán)用于向左方向發(fā)送信號，那么下一個S棒的左半環(huán)則用于接收信號，這兩個半環(huán)與它們所連接的

25、調(diào)諧單元諧振于本軌道的載頻。此外，S形的設(shè)計可以使發(fā)送具有方向性。發(fā)送信號由S、S-輸人（這里只考慮正半周），S端電流經(jīng)過C到B，再分成兩路Isx、ldx，其中Isx去向本軌道電路的接收端。經(jīng)C到D方向的電流在流經(jīng)AA和DE時分別產(chǎn)生互感及自感電流與1,.抵消，致使發(fā)送電流只向左發(fā)送。在發(fā)送方，S棒兩端外側(cè)1 m處的軌面電壓比值U1/U2認(rèn)應(yīng)大于2.5，在接收端的比值認(rèn)U2/U1應(yīng)大于2.2。S形的設(shè)計可以消除軌道電路的“死區(qū)段”，即當(dāng)列車輪軸在A點附近分路時，保證相鄰兩個軌道電路都處于占用狀態(tài)，而不能出現(xiàn)都空閑的“死區(qū)段”現(xiàn)象。在電氣絕緣（S棒）中有一段區(qū)域是信號電平模糊區(qū)段，由于信號電平低

26、，而且又是兩個頻率的切換點，所以模糊區(qū)段中，車載設(shè)備所收到的信息是不可靠的。DTC921型軌道電路是采取如下措施來解決此問題的。當(dāng)列車通過此模糊區(qū)段（根據(jù)道床及分路條件，最長5 m）時，列車將忽略所接收到的信息，所以頻率的轉(zhuǎn)換不會影響車載設(shè)備的工作。這種處理方式是采用一種“傳輸間隙”的方式來處理的，是通過在進路地圖內(nèi)定義“傳輸間隙”奇點來實現(xiàn)的（奇點是位置信息，例如道岔位置，信號機位置）。當(dāng)列車接近圖3-58 PK1奇點，在時間t1時，車載ATP將在當(dāng)前接收報文的末端停止接收信息。然后在電氣絕緣節(jié)區(qū)域內(nèi)的PK2及時間t2時切換接收頻率，并搜尋適當(dāng)區(qū)域（PK3及t3）內(nèi)的報文，重新啟動接收處理報

27、文信息。PK;的位置以及所要切換的頻率信息在列車運行到模糊區(qū)段前已經(jīng)提前存在于SALEM報文中的安全不變量發(fā)送給車載設(shè)備，車載設(shè)備在到達PK，后立即完成上述一系列動作。四、軌道電路頻率劃分及方向性由于此軌道電路沒有絕緣節(jié)，為了避免干擾，頻率的配置按照一定的規(guī)律安排，見圖3-59。此軌道電路提供8個頻率，F(xiàn)7 , F9和Fll依次用于下行線，F(xiàn)8, F10和F12依次用于上行線。F13和F14用于特殊地區(qū)。各個頻率以400 bit/s的速率調(diào)制不同的軌道數(shù)據(jù)（例如C19,C22等）。每個頻率分配3種軌道數(shù)據(jù)，例如F7分配的是C19、C20、C21。軌道數(shù)據(jù)其實就是一系列二進制碼（例如C19是75

28、89,C20是7623,C21是8AB9）。按照這種組合經(jīng)過8個軌道電路才會出現(xiàn)頻率相同軌道數(shù)據(jù)也相同情況，例如F9/C25由于信號的自然衰耗，在最不利條件下，這兩段軌道電路也互不影響。當(dāng)軌道電路空閑時，各個載頻調(diào)制軌道數(shù)據(jù)。一旦被占用，則軌道電路調(diào)制500 bit/s的SALEM報文。無論軌道數(shù)據(jù)還是SACEM報文都迎著列車的方向發(fā)送。VPI向軌道電路發(fā)送DOT命令（倒換方向命令），用于列車反向行駛。通過處理單元中的繼電器可以倒換發(fā)送方向。五、道岔區(qū)段的應(yīng)用由于道岔區(qū)段的存在，SACEM信號在側(cè)股采用環(huán)線發(fā)送的方式。環(huán)線的發(fā)送頻率不同于直股（直股機車信號載頻與本軌道載頻相同），信號通過LIU

29、（環(huán)線調(diào)諧單元）發(fā)送給環(huán)線。與直股不同的是環(huán)線發(fā)送是時時發(fā)送（不間斷發(fā)送），直股是軌道電路占用時才開始發(fā)送SACEM信號。SACEM設(shè)備并聯(lián)發(fā)送給各個道岔分支和直股，所以在整個道岔區(qū)段使用相同的SACEM報文。道岔區(qū)段采用統(tǒng)一的軌道載頻和軌道數(shù)據(jù)來實現(xiàn)列車占用檢測和斷軌檢測。如圖3-60所示，如果列車運行方向自右向左那么最左面的S棒為發(fā)送S棒，其他三個都起接收作用。圖示為一送三受軌道電路。如果列車從左向右運行，VPI發(fā)送DOT命令（倒換方向命令），則最右的S棒起發(fā)送作用。五、數(shù)字軌道電路1.設(shè)備組成(1)軌旁設(shè)備軌旁設(shè)備由軌道耦合單元、棒線和耦合環(huán)線三部分組成，在軌道之間或者沿軌旁安裝，采用互

30、耦方式，如圖2-4所示。圖2-4軌道耦合單元五、數(shù)字軌道電路圖2-5音頻軌道電路機箱(2)室內(nèi)設(shè)備室內(nèi)設(shè)備主要是安裝在室內(nèi)控制柜內(nèi)的控制機箱，如圖2-5所示，每個機箱內(nèi)包括多個PCB電路板，每個軌道電路包括控制板、輔助板、電源板。2.工作原理五、數(shù)字軌道電路(1)對列車的檢測音頻系統(tǒng)不間斷地向軌道發(fā)送數(shù)字編碼信息，并監(jiān)視其接收器感應(yīng)到的信號，作為對列車占用的檢測。(2)發(fā)送ATP信息音頻系統(tǒng)與聯(lián)鎖系統(tǒng)之間通過RS485接口進行通信，接收來自聯(lián)鎖系統(tǒng)的信息，如目標(biāo)速度、目標(biāo)距離等，再加上本軌道區(qū)段信息，如軌道電路ID號、線路速度等，構(gòu)成復(fù)合信息。六、道岔區(qū)段軌道電路1.道岔區(qū)段軌道電路結(jié)構(gòu)的特點

31、(1)軌道電路內(nèi)部增設(shè)絕緣除各種桿件、轉(zhuǎn)轍機安裝裝置等要加裝絕緣外，還要加裝切割絕緣，稱為道岔絕緣，用于防止軌道電路在調(diào)整狀態(tài)下被轍叉分路。(2)軌道電路內(nèi)增設(shè)跳線為了保證信號電流的暢通，道岔區(qū)段軌道電路除了裝設(shè)軌端接續(xù)線、引接線外，還需在尖軌與基本軌以及兩外側(cè)的基本軌之間增設(shè)道岔跳線，用于保證調(diào)整狀態(tài)下構(gòu)成閉合回路。(3)采用一送多受軌道電路由于具有分支電路，不僅包括道岔的直向部分線路，還包括側(cè)向部分線路，道岔區(qū)段可采用一送多受軌道電路，包括一送雙受或一送三受。六、道岔區(qū)段軌道電路圖2-6道岔區(qū)段軌道電路示意圖1)與停車線相銜接的道岔軌道電路的分支末端，應(yīng)設(shè)置受電端。2)道岔區(qū)段分支長度超過

32、65m時，該分支末端應(yīng)設(shè)置受電端。3)一送多受軌道電路最多不應(yīng)超過三個受電端，必要時應(yīng)分為兩個軌道電路。六、道岔區(qū)段軌道電路4)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。2.道岔區(qū)段軌道電路工作原理(1)調(diào)整狀態(tài)道岔區(qū)段設(shè)備完好、沒有車占用時，DGJ處于吸起狀態(tài)。(2)分路狀態(tài)道岔區(qū)段有車占用時，DGJ處于落下狀態(tài)。(3)斷軌狀態(tài)道岔區(qū)段斷線或直股斷軌時，DGJ處于落下狀態(tài)；彎股斷軌時，由于DGJ1落下，使DGJ處于落下狀態(tài)。3.道岔區(qū)段軌道電路的作用七、軌道電路的劃分和命名1.正線軌道電路劃分2.車輛段軌道電路的劃分1)凡有信號機的地方，均裝設(shè)鋼軌絕緣，將信號機的內(nèi)外方

33、劃分為不同區(qū)段。2)凡能平行運行的進路，其間應(yīng)設(shè)鋼軌絕緣。3)在一個軌道電路區(qū)段內(nèi)包含的道岔原則上不應(yīng)超過三組。4)為了提高咽喉區(qū)使用效率，應(yīng)將軌道區(qū)段適當(dāng)劃短，使道岔區(qū)段能及時解鎖允許辦理其他進路。3.車輛段軌道電路的命名(1)道岔區(qū)段軌道電路命名方法道岔區(qū)段軌道電路根據(jù)所包含的道岔名稱來命名。七、軌道電路的劃分和命名圖2-7軌道電路的命名1)包含一組道岔：如圖2-7中包含6號道岔的軌道區(qū)段為6DG；2)包含二組道岔：如圖2-7中包含15、16號道岔的軌道區(qū)段為15-16DG，包含8、10號道岔的軌道區(qū)段為8-10DG；3)包含三組道岔：當(dāng)軌道區(qū)段中包含三組道岔時，取其中最大和最小道岔號命名。(2)無岔區(qū)段軌道電路的命名方法七、軌道電路的劃分和命名1)停車線股道軌道電路：按照股道編號命名，一般停車線劃分