地铁通信与信号-信号基础设备-轨道电路

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1、2021/7/221项目二信号基础设备——轨道电路[知识要点]1．掌握轨道电路的工作原理。2．掌握轨道电路在轨道交通信号系统中的作用。3．了解各种常用轨道电路的特点及怎样确保轨道电路可靠工作。2021/7/222一、轨道电路工作原理轨道电路是以钢轨作为导体，两端加上机械绝缘(或电气绝缘)，接上送电和受电设备构成的电路。1.组成轨道电路的组成如图2一l所示。图2—1轨道电路组成示意图2021/7/22350Hz轨道电路25Hz轨道电路图2021/7/224(1)导体轨道交通系统的两条钢轨是传输轨道电流的导体。在两节钢轨的接头处．为了减少钢轨与钢轨夹板

2、问的接触电阻，用连接线连接。钢轨接续线有塞钉式和焊接式。塞钉式接续线如图2—2所示。图2—2塞钉式钢轨接续线引接线用于送电设备、受电设备与钢轨的连接。轨端接续线2021/7/225(2)钢轨绝缘钢轨绝缘安装在相邻两个轨道电路衔接处，以保证相邻轨道电路在电气上的可靠隔离。钢轨绝缘多采用机械强度高、绝缘性能好的材料，在钢轨与夹板间垫有槽形绝缘板，夹板螺栓与夹板之间装有绝缘套管和绝缘垫圈。在两个钢轨衔接的断面间还夹有与钢轨断面相同的轨端绝缘。城市轨道交通的正线多采用无缝线路，需要使用由电子电路构成电气绝缘(又称为调谐区)来分隔相邻轨道电路。钢轨绝缘(50

3、Kg、60Kg)轨道绝缘节2021/7/226(3)送电设备轨道电路的送电设备可以是电源，用于向轨道电路供电，也可以是能够发送一定信息的电子设备，通过轨道电路向列车传递行车信息。BG1-80型轨道变压器、BZ4-U型中继变压器轨道变压器BG型轨道变压器主要用于轨道电路供电，其一次侧为220v，二次侧依据所连接的端子不同，可以获得各种不同的电压值。0.45----10.80V。扼流变压器2021/7/227(4)受电设备轨道电路的受电设备可以是轨道继电器，用于反映轨道电路范围内有无列车、车辆占用和钢轨是否完整；或者当轨道电路中包含有控制信息时，轨道电

4、路的受电设备也可以是能够接收并鉴别电流特性的电子设备，能够根据接收到的不同特性的电流，令有关继电器动作。2021/7/228(5)限流电阻限流电阻是一个可调电阻器，连接在轨道电路电源端，用来调整轨道电路的电压。当轨道电路被列车、车辆的轮对分路时，能够防止输出电流过大而损坏电源。变阻器轨道电路用变阻器为R—2.2/220型。阻值为2.2Ω，功率为220W、容许电流为10A、容许温度为105℃可调电阻器2021/7/2292．工作原理图2—1是直流轨道电路原理图，从图中可以看出：1)当轨道电路设备完好，又没有列车、车辆占用时，轨道电流从电源正极经钢轨、

5、轨道继电器线圈回到负极而构成回路，继电器处于吸起状态，表示轨道区段内无车占用。此状态称为轨道电路的调整状态。2)当轨道区段内有列车、车辆占用时，因为车辆的轮对电阻比轨道继电器线圈电阻小得多，所以轨道电路被轮对分路，这时流经继电器线圈的电流很小，不足以使衔铁保持吸起，继电器失磁落下，表示该区段有车占用。此状态称为轨道电路的分路状态。3)当轨道区段内发生断轨或断线等故障时，流经继电器线圈的电流中断，使继电器失磁落下。此状态称为轨道电路的断轨状态。2021/7/2210轨道电路的作用：钢轨——传送电信息绝缘节——划分各轨道区段轨端接续线——保持电信息延续

6、轨道继电器——反映轨道的状况2021/7/2211二、轨道电路的作用轨道电路用于监督线路的占用情况，并可以向列车传输控制信息，将列车运行和信号显示等联系起来。对于城市轨道交通，轨道电路是信号系统的重要基础设备，直接影响行车安全和运输效率。轨道电路的作用主要表现在以下两方面。1．监督列车占用利用轨道电路监督列车在正线或列车和车辆在车辆段等线路的占用状态。轨道电路反映有关线路空闲时，为开放信号、建立进路、构成闭塞提供了依据；轨道电路被占用时，用于实现控制有关信号机的自动关闭，实现信号系统的自动控制。2021/7/22122．传输行车信息在正线上，根据列

7、车的不同位置，有关闭塞分区的轨道电路传输不同的控制信息，实现对追踪列车的控制。带有编码信息的轨道电路是城市轨道交通信号系统车-地之间信息传输的通道之一。例如数字编码式音频轨道电路中传输的行车信息，为ATP系统直接提供控制列车运行所需的前行列车位置、运行前方信号状态、线路条件等信息，以确定列车运行的目标速度，控制列车在当前运行速度下是否减速或停车。2021/7/2213计算机联锁（CBI）子系统列车自动防护（ATP）子系统列车自动监控（ATS）子系统列车自动运行（ATO）子系统ATC系统ATC系统构成示意图2021/7/2214ATC列车在线位置＋进

8、路条件生成移动授权终点计算制动曲线制动曲线制动控制与列车的位置、速度比较列车位置信息基于线路数据和停车点信息逐次生成制动曲