25HZ相敏軌道電路基本知識(shí)

1、一、25HZ相敏軌道電路原理(一送一受雙扼流)與傳統(tǒng)的交流連續(xù)式軌道電路的比較傳輸信號(hào)的不同。電氣化區(qū)段抗干擾性選擇。電碼化的優(yōu)勢(shì)。GJZ220GJF220簡(jiǎn)1通號(hào)公司研制的97型。2鐵科研研制的微電子型。3北方交大研制的適配器型二、幾種器材介紹：1JRJC1-70/24型二元二位繼電器JRJC1-70/24型號(hào)的含義：用途：可靠工作反映軌道電路或空閑，可靠不工作反映軌道電路占用。類型：交流感應(yīng)式繼電器。特點(diǎn)：頻率選擇性和相位選擇性。2HF2-25型和HF-25型防護(hù)盒用途：對(duì)50HZ成分進(jìn)行濾波，減小軌道繼電器上50HZ牽引電流的干擾電壓。對(duì)25HZ信號(hào)頻率的無(wú)功分量進(jìn)行補(bǔ)償。減少25HZ信

2、號(hào)在傳輸中的衰耗和相移，使軌道線圈電壓和局部線圈電壓產(chǎn)生正相移，保證軌道繼電器正常工作。原理：防護(hù)盒1、3號(hào)端子并接在軌道繼電器的軌道線圈上，對(duì)50HZ呈串聯(lián)諧振，相當(dāng)于20歐姆的電阻，將50HZ干擾電流旁路掉；對(duì)25HZ信號(hào)電流相當(dāng)于16茁電容，以減少25HZ干擾信號(hào)在傳型號(hào)：兩種，一種是FB-1型，內(nèi)設(shè)兩套補(bǔ)償單元，另一種是FB-2型，內(nèi)設(shè)一套補(bǔ)償單元。參數(shù)特性：局部耐壓250V，接收工作電壓為90V。三、極性交叉的判斷1不同頻率信號(hào)的流向。2各部電壓的關(guān)系，即極性交叉判斷式的講解。3無(wú)扼流變壓器極性交叉的判定。（基本無(wú)50HZ信號(hào)）4極性交叉分析的條件：實(shí)際軌條與地間的絕緣電阻不可能無(wú)窮

3、大，從而相鄰軌道電路區(qū)段間才會(huì)有電位差Vv6。帶扼流變壓器絕緣處各點(diǎn)電壓示意圖幾點(diǎn)說(shuō)明：虛線為50HZ信號(hào)電流；實(shí)線箭頭為25HZ信號(hào)電流；此圖中電流的流向?yàn)闃O性交叉情形。極性交叉的判定：V1V5；V1V6；v4v5；v41516454V6有一個(gè)成立即可。2V1V2；2V1V2；2V4V2；2V4V3有一個(gè)成立即可。四、絕緣破損的判定1關(guān)于自耦變壓器的原理及同普通變壓器的區(qū)別。2一組絕緣破損為什么影響軌道電路的正常工作？鋼軌絕緣破損示意圖說(shuō)明：1說(shuō)明：1.設(shè)電源由左面向右面供給，B為中點(diǎn)，AD間絕緣破損：VAB=VBC=1/2VAC；VAB=VDB2.扼流變壓器可看成一個(gè)自耦變壓器:VdeVd

4、e=2Vdb=2Vab=VAC五、25罠軌道電路電氣特性測(cè)試項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)等1繼電器軌道線圈電壓，按調(diào)整表調(diào)整，下限不低于18V。2分路殘壓，舊型S7V;97型4V;電子接收器軌道接收端10V，輸出為0V。3入口電流，按機(jī)車信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。4實(shí)際相位角，軌道電壓滯后局部電壓的相位角：舊型888、電子型908;97型878。5測(cè)試的分析時(shí)限：繼電器電壓變化超過(guò)2V時(shí)，一送多受軌道區(qū)段各分支軌道繼電器電壓偏差超過(guò)0.5V時(shí)。6軌道繼電器調(diào)整電壓的測(cè)試周期：每周一次，雨天每天一次。7分路殘壓和實(shí)際相位角的測(cè)試周期為每季一次。8微機(jī)監(jiān)測(cè)每日兩次。六、關(guān)于軌道電路的調(diào)整和儀表的使用1一般情況不作相位的調(diào)整，主要是

5、供電電壓的調(diào)整。2儀表的使用主要的平時(shí)對(duì)于1個(gè)月充電的規(guī)定要執(zhí)行，保證儀表經(jīng)常處于良好狀態(tài);對(duì)頻率的選擇和電流量程的選擇;電池電量的測(cè)試。七、混線故障的查找1室內(nèi)混線故障故障原因：硒片擊穿短路、防護(hù)盒混線、繼電器線圈混線分線盤(pán)或側(cè)面端子有異物（螺絲、焊錫等金屬物）。查找方法：一般甩開(kāi)回樓電纜測(cè)量電壓判定是室內(nèi)故障后，再逐步甩開(kāi)硒片、防護(hù)盒、電容等（包括繼電器）。當(dāng)甩開(kāi)哪個(gè)元件有電壓時(shí)就可確定哪個(gè)元件短路造成的混線故障，更換元件后故障即可排除。2室外混線故障故障原因：絕緣破損、軌縫絕緣內(nèi)有鐵屑、電纜盒進(jìn)水、扼流變壓器引入線與中線接地板封連等。查找方法：混線故障相當(dāng)于在回路中短接一個(gè)較小的電阻，回

6、路中電流增大，送電端限流電阻壓降增大，軌面電壓就相應(yīng)減小了。當(dāng)發(fā)生混線故障時(shí)測(cè)送電端電阻，電壓值比平時(shí)升高。可查找扼流箱、變壓器、鋼軌絕緣、扼流箱引入線等。處理故障時(shí)應(yīng)甩線從受電端到送電端逐步查找，當(dāng)甩線后量到電壓時(shí)即可判定此處混線故障。25Hz相敏軌道電路的原理及應(yīng)用前言截止到2005年底，中國(guó)鐵路總營(yíng)業(yè)里程已達(dá)到7.5萬(wàn)公里，復(fù)線達(dá)到2.5萬(wàn)公里，電氣化達(dá)到2萬(wàn)公里，并且還將修建更多鐵路。目前在電氣化鐵路上有90%的車站采用25Hz相敏軌道電路，因此該制式成為電氣化鐵路站內(nèi)軌道電路的首選。1997年經(jīng)鐵道部鑒定，決定用97型25Hz相敏軌道電路替代原25Hz相敏軌道電路”在全路推廣使用。9

7、7行25Hz相敏軌道電路具有工作穩(wěn)定可靠，維修簡(jiǎn)單和故障率低的優(yōu)點(diǎn)，具有很高的抗干擾能力，并延長(zhǎng)了軌道電路的極限長(zhǎng)度（可達(dá)1500m）,深受現(xiàn)場(chǎng)歡迎。第一章軌道電路概述一、軌道電路作用及構(gòu)成軌道電路是鐵路信號(hào)自動(dòng)控制的基礎(chǔ)設(shè)備。利用軌道電路可以自動(dòng)檢測(cè)列車、車輛的位置，控制信號(hào)機(jī)的顯示；通過(guò)軌道電路可以將地面信號(hào)傳遞給機(jī)車，從而可以控制列車運(yùn)行。軌道電路是以鐵路線路的兩根鋼軌作為導(dǎo)體，兩端加以電氣絕緣或電氣分割，并接上送電和受電設(shè)備構(gòu)成的電路。二、軌道電路的原理當(dāng)兩根鋼軌完整，且無(wú)車占用，即軌道電路空閑時(shí)，電流通過(guò)兩根鋼軌和軌道繼電器，使軌道繼電器吸起，前接點(diǎn)閉合，信號(hào)開(kāi)放。當(dāng)列車占用軌道電路

8、時(shí)，電流通過(guò)機(jī)車車輛輪對(duì)，軌道電路被分路。由于輪對(duì)電阻比軌道繼電器電阻小得多，使電源輸出電流顯著加大，限流電阻上的壓降隨之增加，兩根鋼軌間的電壓降低，流經(jīng)軌道繼電器的電流減少到它的落下值，使軌道繼電器落下，后接點(diǎn)閉合，信號(hào)關(guān)閉。同時(shí)，當(dāng)軌道電路發(fā)生斷軌、斷線時(shí)，同樣會(huì)使軌道繼電器落下。三、軌道電路分類1、按軌道電路的工作方式分為開(kāi)路式和閉路式軌道電路。閉路式軌道電路能夠檢查軌道電路的完整性，所以目前信號(hào)設(shè)備中多采用閉路式軌道電路。2、按牽引電流通過(guò)方式分為單軌調(diào)和雙軌條軌道電路。雙軌條軌道電路工作比單軌條軌道電路穩(wěn)定可靠，極限長(zhǎng)度基本上可以滿足閉塞分區(qū)長(zhǎng)度的要求，但成本高。電氣化區(qū)段多采用雙軌

9、條軌道電路。3、按相鄰鋼軌線路的分割方法分絕緣節(jié)式和無(wú)絕緣節(jié)式軌道電路。4、按信號(hào)電流性質(zhì)分直流、和交流；連續(xù)式和脈沖式供電等幾種。我國(guó)目前應(yīng)用的有：50Hz軌道電路、25Hz相敏軌道電路、微電子交流計(jì)數(shù)軌道電路和移頻軌道電路（有4信息、8信息、18信息和UM71、ZPW2000）。四、軌道電路的工作狀態(tài)根據(jù)軌道電路的基本要求，在設(shè)計(jì)、計(jì)算和研究時(shí)，應(yīng)分析以下三個(gè)狀態(tài)：1調(diào)整狀態(tài)是軌道電路空閑、線路完整，受電端正常工作時(shí)的軌道電路狀態(tài)；其最不利條件是參數(shù)的變化是通過(guò)軌道繼電器的電流最小，即電源電壓最小，鋼軌阻抗最大而道渣電阻最小。2分路狀態(tài)是兩條鋼軌間被列車車輪對(duì)或其他導(dǎo)體連接，使軌道電路受電

10、端設(shè)備能反映軌道被占用的軌道電路狀態(tài)；其最不利條件是參數(shù)的變化是通過(guò)軌道繼電器的電流最大，即電源電壓最大，鋼軌阻抗最小而道渣電阻最大。3斷軌狀態(tài)是軌道電路的鋼軌被折斷時(shí)，軌道電路受電端設(shè)備能反映鋼軌斷軌的軌道電路狀態(tài)；其最不利條件是參數(shù)的變化是通過(guò)軌道繼電器的電流最大，除了與電源電壓最大，鋼軌阻抗最小有關(guān)系外，還與斷軌地點(diǎn)和道渣電阻大小有關(guān)。第二章25Hz軌道電路第一節(jié)25Hz軌道電路概述一、25Hz軌道電路設(shè)備的基本組成。1送電端設(shè)備構(gòu)成：送電扼流變壓器BE25、軌道變壓器BG25、電阻R0、保險(xiǎn)RD1、保險(xiǎn)RD2。2受電端設(shè)備構(gòu)成：受電扼流變壓器BE25、軌道變壓器BG25、電阻R0、保險(xiǎn)

11、RD1、防雷FB、防護(hù)盒FH、25HZ軌道繼電器GJ(JRJC1-70/240)另外25HZ軌道電路的軌道電源和局部電源分別由獨(dú)立的軌道分頻器和局部分頻器給軌道繼電器的軌道線圈和局部線圈供電。二、25HZ軌道電路的特點(diǎn)。相敏25Hz軌道電路由于采用了二元二位繼電器，其具有可靠的相位選擇性和頻率選擇性，因而對(duì)貴端絕緣破損和外界牽引電流或其他頻率電流的干擾能可靠的進(jìn)行防護(hù)25Hz軌道電路采用25Hz頻率后，與其它工頻連續(xù)式軌道電路比較，在相同條件下，受道渣電阻變化影響小。25Hz電源是運(yùn)用分頻的原理構(gòu)成的，由于50Hz工頻穩(wěn)定，所以它也有頻率穩(wěn)定的特性，其頻率衡定在50Hz的一半。由于25Hz分頻

12、器的固定特性，當(dāng)兩個(gè)分頻器的輸入端反向連接時(shí)，則其輸出電壓相差90，易于做成局部電源電壓恒定超前軌道源電電壓90，因而可以采用其中調(diào)相方式。25Hz分頻器具有不可逆性，雖然50Hz不平衡牽引電流通過(guò)扼流變、軌道變壓器流入軌道分頻器的輸出回路，但在其輸入端不可能有100Hz電流。同時(shí)室內(nèi)軌道繼電器的局部線圈是由局部電源單獨(dú)供電，他不與鋼軌或軌道分頻器的輸出相連，又不經(jīng)過(guò)室外電纜線路，不受接觸網(wǎng)電流產(chǎn)生的50Hz干擾電壓的影響?！疤铩弊中头诸l器的兩線圈呈90位置放置，輸入線圈的交流產(chǎn)生的刺痛不與諧振線圈完全相交，因而原則上排除了在輸入線圈間有局部斷路時(shí)輸入線圈50Hz電流向分頻器輸出電路的變化，大

13、大降低25Hz輸出回路中50Hz成分。7）分頻器具有穩(wěn)定特性，當(dāng)輸入的50Hz電源電壓在220V（+33,-44）,負(fù)載由空載至滿載的范圍變化時(shí)，分頻器的輸出電壓在220（+6.6，-6.6）V范圍變化，因而提高了軌道電路工作的穩(wěn)定性。8）25Hz軌道電路由于采用了連續(xù)方式,從而較為方便的找出其工作的最不利條件和肌線指標(biāo),更便于通過(guò)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)手段加以驗(yàn)證。三、25Hz軌道電路工作原理25Hz軌道電路的信號(hào)電源是由鐵磁分頻器供給25Hz交流電，以區(qū)分50Hz牽引電流，接受器采用二元二位軌道繼電器,該繼電器的軌道線圈由送電端25Hz軌道電源經(jīng)軌道傳輸后供電,局部線圈則由25Hz局部分頻器電源供電。

14、軌道繼電器工作時(shí),從軌道電路取得較少的功率而大部分功率是通過(guò)局部線圈曲子局部電源,因而軌道電路的控制距離可以延長(zhǎng),且只有軌道繼電器上的軌道線圈電壓Ug和局部線圈電壓Uj之間的相位角接近或等于90時(shí)，轉(zhuǎn)矩最大，是翼片繞軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)接點(diǎn)動(dòng)作，否則，翼片不能旋轉(zhuǎn)，不能帶動(dòng)接點(diǎn)動(dòng)作。所以,25Hz軌道電路既有對(duì)頻率的選擇性（區(qū)別開(kāi)電力牽引電流）又有相位的選擇性。當(dāng)軌道線圈和局部線圈電源電壓滿足規(guī)定的相位要求時(shí),GJ吸起，過(guò)道電路處于調(diào)整狀態(tài)，即表示軌道電路空閑。當(dāng)列車占用時(shí)，軌道電路被分路，GJ落下。若頻率、相位不對(duì)時(shí)，GJ也落下。因而，其抗干擾性能較強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于交流電力牽引區(qū)段。25Hz相敏軌道電

15、路的原理圖如1-1所示:在圖1-1中，25Hz電源屏（軌道分頻器和局部分頻器）由室內(nèi)分別供給出25Hz軌道電源和局部電源。軌道電源由室內(nèi)供出，通過(guò)電纜供何室外，經(jīng)由送電端25Hz軌道電源變壓器（BG25）送電端限流電阻（RX），送電端25Hz扼流變壓器（BE25）鋼軌線路受電端25Hz扼流變壓器（BE25），受電端25Hz軌道中繼變壓器（BG25）電纜線路，送回室內(nèi)，經(jīng)過(guò)防雷硒堆（Z）,25Hz防護(hù)盒（HF）給二元二位繼電器盒局部（GJ）的軌道線圈供電。局部線圈的25Hz電源由室內(nèi)供出，當(dāng)軌道線圈盒局部線圈所得電源滿足規(guī)定的相位盒頻率要求時(shí)，二元二位繼電器JRJC1-70/240吸起，軌道電路

16、處于工作狀態(tài)，僅之二元二位繼電器JRJC-70/240落下，軌道電路處于不工作狀態(tài)。第二節(jié)二元二位繼電器-.動(dòng)作原理25Hz相敏軌道電路的接收器采用二元二位繼電器，屬于交流感應(yīng)式繼電器，是據(jù)電磁所建立的交變磁場(chǎng)與金屬轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電流之間相互作用的原理而動(dòng)作的。JRJC-72/240型繼電器由帶軸翼板、局部線圈、軌道線圈和接點(diǎn)組四大部分組成，安裝在鑄鋁合金支架內(nèi)，活動(dòng)部分來(lái)用滾珠軸承雙重防護(hù)，可靠性更高，便翼板轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，耐久。當(dāng)通以規(guī)定頗率的電流，且局部線圖電壓超前軌道線圈電壓的角度09V3或V1V4或V2V3或V2V4的立時(shí)，有相位交叉。2、若2VV5或2V1V6或2V2V5或2V2V6成立時(shí)，

17、有盯痊交叉。第六章現(xiàn)場(chǎng)使用中的一些問(wèn)題一、車現(xiàn)場(chǎng)使用中，發(fā)現(xiàn)軌道電路導(dǎo)接線如果接觸不良就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障，相對(duì)于移頻軌道電路來(lái)說(shuō)25Hz相敏軌道電路對(duì)鋼軌導(dǎo)接線要求更高必須保證其接觸良好，車更換導(dǎo)接線時(shí)，應(yīng)在無(wú)車的情況下，否則有可能造成軌道電路紅光帶影響行車。因此，在日常維護(hù)中必須特別加強(qiáng)對(duì)導(dǎo)接線的檢查維護(hù)。二、防雷補(bǔ)償器現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)生過(guò)石堆短路造成故障?，F(xiàn)均有的單位已把石堆拆除。車工務(wù)更換鋼軌時(shí)，曾發(fā)生把防雷補(bǔ)償器燒壞，造成故障。撥掉防雷補(bǔ)償器后，恢復(fù)正常，而室外軌道箱中的斷路器并沒(méi)有斷開(kāi)，而造成燒壞防雷補(bǔ)償器。因此存在一是缺陷，如果能在室內(nèi)加裝1A保險(xiǎn)，做到提示一做防護(hù)，就能解決這一問(wèn)題

18、。第七章工程設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)為提高97型25Hz相敏軌道電路抗干擾能力將有牽引電流回歸的軌道區(qū)段原來(lái)不設(shè)扼流變壓器的送受端一律取消，全部采用帶扼流類型。除將扼流變壓器牽引引接線改為焊接外，還將連向鋼軌的一長(zhǎng)一短引接線設(shè)計(jì)成等阻線。將牽引引接線改用焊接方式接向鋼軌，以克服應(yīng)接觸電阻，增大而造成絕緣破損防護(hù)性能的失效。采用固定抽頭型取代原來(lái)滑線變阻器，以利于現(xiàn)場(chǎng)軌道電路的調(diào)試和維護(hù),400A扼流供側(cè)線區(qū)段使用，600A扼流供正線區(qū)段使用，800A扼流供牽引變電所區(qū)段使用。第一節(jié)有交叉渡線的軌道電路設(shè)有交叉渡線的軌道電路如圖所示在電氣化區(qū)段應(yīng)設(shè)有扼流變壓器，相鄰兩段軌道電路扼流變壓器的中點(diǎn)相連，使A.

19、B兩段軌道電路的另一根軌條通過(guò)一定的迂回阻抗相連，造成了軌道電路工作不穩(wěn)定。軌道電路的本身問(wèn)題調(diào)整這兩個(gè)區(qū)段時(shí)，改變?nèi)我粎^(qū)段供電電壓，影響另一區(qū)段軌道繼電器的電壓。改變?nèi)我粎^(qū)段供電電壓極性時(shí)，另一區(qū)段的繼電器電壓變化很大。任一區(qū)段分路時(shí)，另一區(qū)段繼電器電壓也降低，甚至不能保持吸起。牽引電流引起的問(wèn)題1當(dāng)有穩(wěn)定的50Hz牽引電流流過(guò)時(shí)，這兩個(gè)區(qū)段的熔斷器有可能熔斷。2渡線區(qū)段空閑時(shí)，其他區(qū)段有機(jī)車升弓，造成瞬間沖擊電流，有可能熔斷渡線區(qū)段的熔斷器，或未熔斷但軌道繼電器瞬間落下0.3妙左右。解決的根本辦法解決的根本辦法是將兩處相連，改為只有一處相連。而電氣化區(qū)段要求牽引電流回歸是暢通的，也就是將b

20、e間的聯(lián)系切斷，在渡線處加裝兩處絕緣，使ab兩段軌道電路完全隔開(kāi)加以解決。但目前的道岔結(jié)構(gòu)，在一般情況下，按現(xiàn)有軌縫加裝絕緣，使區(qū)段的長(zhǎng)度往往超出不大于5m的規(guī)定，為解決此問(wèn)題，可采用膠接鋼軌絕緣接頭或玻璃鋼包的岔型絕緣組件。再有當(dāng)死區(qū)段內(nèi)有車輛時(shí)，仍有可能出現(xiàn)單軌條流通牽引電流的現(xiàn)象。但在道岔區(qū)段不許停留車輛，能構(gòu)成此現(xiàn)象的機(jī)率很少，如果死區(qū)段的長(zhǎng)度能符合規(guī)定，則將不易出現(xiàn)單軌條問(wèn)題。電纜線路的使用干線供電時(shí)電纜的使用軌道電路一般均采用干線供電方式，有25Hz電源屏輸出經(jīng)電纜線束向各送電端供給25HZ220V電源允許在電纜上的壓降為30V。當(dāng)分頻器的輸出電壓為-30%波動(dòng)時(shí)經(jīng)電纜傳輸后軌道電路供電變壓器的一次輸入允許輸入最