軌道電路在城軌交通中的應(yīng)用

薛丹

摘 要 軌道電路作為城市軌道交通系統(tǒng)中的室外重要設(shè)備，起著傳輸信息，保護行車安全的作用。該作用的實現(xiàn)主要通過鋼軌和“S”形聯(lián)結(jié)器組成的電流回路。軌道電路的另一項重要作用就是通過軌道繼電器，判定區(qū)段空閑情況：軌道繼電器勵磁吸起時，有軌道電流流過，區(qū)段空閑；區(qū)段占用時，由于車輪分路良好，繼電器失磁落下。

關(guān)鍵詞 軌道電路 電流回路 S形聯(lián)結(jié)器 繼電器

中圖分類號：U284.28 文獻標識碼：A

0引言

城市軌道交通信號和通信系統(tǒng)是城市軌道交通安全運行的關(guān)鍵技術(shù)裝備。傳統(tǒng)的信號系統(tǒng)是通過設(shè)置在地面的色燈信號機傳遞不同的行車命令，司機根據(jù)地面信號的顯示，按照行車規(guī)則，操縱列車運行。

傳統(tǒng)信號系統(tǒng)經(jīng)歷過幾次革命性的變革，發(fā)展到今天基于無線通信的CBTC。其中軌道電路是軌道交通信號的重要基礎(chǔ)設(shè)備，它的性能直接影響行車安全和運行效率。軌道電路廣泛地應(yīng)用于列車位置檢測，信息的傳輸?shù)确矫?，所以軌道電路對于城市軌道交通的影響是不可忽視的。本文主要從以下幾個方面了解以下軌道電路：

1軌道電路的概述

1.1軌道電路的定義

軌道電路是由鋼軌線路和鋼軌絕緣構(gòu)成的電路。它的第一個作用是監(jiān)督區(qū)段的占用情況。整個軌道網(wǎng)絡(luò)依據(jù)適當?shù)拈L度分成多個閉塞分區(qū)，每個分區(qū)形成一個獨立的軌道電路，當列車進入?yún)^(qū)段時，軌道電路做出相應(yīng)反應(yīng)，給出區(qū)段占用的訊息。第二作用是傳遞信息。傳遞的主要信息是區(qū)段占用情況。

1.2軌道電路的分類

1.2.1按軌道區(qū)段的分割方式，分為有絕緣軌道電路和無絕緣軌道電路

有絕緣軌道電路兩端設(shè)有“絕緣節(jié)”，將本區(qū)段與相鄰區(qū)段互相隔離，一般應(yīng)用在城市軌道交通的道岔區(qū)段以及停車場。

無絕緣軌道電路，在軌道電路分界處不設(shè)絕緣節(jié)，而采用不同方式進行電氣隔離。即利用諧振槽路，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)電氣隔離。

1.2.2根據(jù)軌道電路傳輸?shù)男畔?，可分為模擬軌道電路和數(shù)字軌道電路

現(xiàn)在不論是鐵路還是城市軌道交通，都不再使用直流軌道電路，都是交流軌道電路，一般交流軌道電路專指工頻50Hz的軌道電路。25Hz和75Hz的非工頻軌道電路也屬于交流軌道電路，因頻率不同，所以應(yīng)用時要注明，以示區(qū)別。

1.2.3按照列車牽引方式，分為非電化區(qū)段軌道電路和電化區(qū)段軌道電路

非電化區(qū)段軌道電路，沒有抗干擾的特殊要求；電氣化區(qū)段軌道電路，既要抗電化干擾，又要保證牽引回流的暢通無阻。我國鐵路電氣化區(qū)段均采用工頻50Hz牽引電流供電，一部分電流沿鋼軌流通，另一部分電流沿大地流通。此時兩根鋼軌既是牽引電流的回流通道，又是軌道電路電流的傳輸通道。電化區(qū)在鋼軌中流有50Hz的牽引電流，因此軌道電路要采用非工頻制式的軌道電路，例如25Hz相敏軌道電路。

城市軌道交通列車采用直流牽引供電，而且都是無縫線路，所以不能用扼流變壓器來分割軌道電路，一般用“S”形聯(lián)結(jié)器來劃分區(qū)段。

“S”形聯(lián)結(jié)器不僅是軌道電路的“電氣分割設(shè)備”，也是軌道電路的接收和發(fā)送設(shè)備之一，同時又是牽引電流的“回流”設(shè)備之一。兩根鋼軌中的信號電流方向相反，單對于牽引電流而言，兩根鋼軌中的牽引電流方向是相同的。

2軌道電路工作原理

軌道電路是以運行線路的兩根鋼軌為導體，兩端加以絕緣設(shè)備，接上送電和受電設(shè)備構(gòu)成的電路。結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

軌道電路的送電設(shè)備設(shè)在送電端，由軌道電路、變壓器、限流電阻組成，用來反映列車占用和出清線路的狀況。限流電阻的作用就是保護電源的同時，保證列車占用區(qū)段時，繼電器能夠可靠的工作。接收設(shè)備設(shè)在受電端，一般用繼電器，稱為軌道繼電器，由它來接收信號，并將區(qū)段信息直觀顯示出來。

軌道變壓器一次側(cè)得到220V交流電壓，從二次側(cè)抽了適當?shù)牡碗妷?，?jīng)限流電阻降壓后送至送電端軌面，由鋼軌絕緣將其與相鄰區(qū)段隔離，只能沿著鋼軌向受電端傳輸，受電端鋼軌絕緣再將其與相鄰區(qū)段隔離，只能經(jīng)鋼軌引線送至BZ4型變壓器一次側(cè)，再從二次側(cè)向信號樓的JZXC-480型繼電器送點，經(jīng)繼電器內(nèi)部整流成直流電壓，使繼電器勵磁吸起。此時，整個軌道電路處于調(diào)整（空閑）狀態(tài)。當區(qū)段被車輛占用后，車輪分路良好，將鋼軌短接，JZXC-480型繼電器失磁落下，此時，整個軌道電路成分路（占用）狀態(tài)。

綜上所述，城市軌道交通系統(tǒng)中監(jiān)督檢查某一區(qū)段內(nèi)線路是否有列車占用運行、調(diào)車作業(yè)或車輛占用的情況，都由軌道電路來保證。一旦前方鋼軌發(fā)生斷裂或出現(xiàn)阻礙，切斷了軌道電流，也會使繼電器落下，顯示錯誤信息，此時，軌道電路承擔的工作就是傳輸信息，保證列車運行安全。

參考文獻

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