4.1数字轨道电路 PPT

第2章 与列车运行相关的设备
1.轨道电路组成和工作原理
❖ 轨道电路是由钢轨作为导体，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。
钢轨绝缘 钢轨接续线
轨道电阻
轨道电源
引接线 轨道继电器
第2章 与列车运行相关的设备
工作原理
①当轨道电路设备、线路完好，又没有列车、车 辆占用时，轨道电路的电流从电源正极经钢轨、 轨道继电器线圈回到负极而构成闭合回路，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
第2章 与列车运行相关的设备
②当轨道电路设备、线路完好，但是有列车、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，所以轨道电路被轮对分路后，流经继 电器线圈的电流急剧变小，不足以使衔铁保持吸 起状态，致使继电器失磁落下，表示轨道区段有 车占用，此状态称为轨道电路的分路状态
第2章 与列车运行相关的设备
至轨道联锁 机笼
控辅 电 制助 源 板板 板
第2章 与列车运行相关的设备
工作原理
（1）对列车占用区段的检测 （2）发送ATP信息
第2章 与列车运行相关的设备
(3)50Hz相敏轨道电路
❖ 用于城市轨道交通的交流工频轨道电路有50Hz相 敏轨道电路，它们只有监督列车占用的功能，不 能传输其他信息。由于城市轨道交通一般采用直 流牵引，所以轨道电路可以采用50Hz电源。
第2章 与列车运行相关的设备
（2）音频无绝缘数字轨道电路
❖轨道电路占用检 测以及地对车的ATP数字信号传输的双重任务。音 频无绝缘数字轨道电路所传输的轨道信号内包含 的数字信息
第2章 与列车运行相关的设备
设备组成
❖ 轨旁设备
轨旁设备由轨道耦合单元、棒线和耦合环线三部

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四、轨道电路的分类
1.按动作电源分类
分为直流轨道电路和交流轨道电路。
轨道电路电源采用直流，称为直流轨道电路 。该轨道 电路电源设备安装较困难，检修不方便，易受迷流影响 ，现已很少采用。
采用交流供电的轨道电路，称为交流轨道电路。交流 轨道电路的种类很多，频带用的很宽，大体可分为三段 ：低频300 HZ以下；音频300～3000HZ；高频 10～ 40kHZ。一般交流轨道电路专指工频50HZ的轨道电路。 25HZ和75HZ的轨道电路也属于交流轨道电路，但必须注 明电源频率，以示区别。国产移频轨道电路的频率在495 ～905 HZ，ZPW-2000和UM71轨道电路的频率在1689～ 2611HZ，均属音频范围。道口用轨道电路，频率则在14 ～40 kHZ，属于高频。
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• 受电端（又称继电器端或终端）的主要设备是 轨道继电器，用它接收轨道电流来反映轨道电 路的工作状态。
• 送、受电端的设备，都是通过引接线（钢丝绳 ）接向钢轨的。
• 两个绝缘节之间的钢轨线路（即从送电端到受 电端之间），称为轨道电路的控制区段，也就 是轨道电路的长度。轨道电路的长度要受到轨 道电路工作状态的制约 。
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2、按工作方式分类 闭路式轨道电路和开路式轨道电路；
闭路式轨道电路
闭路式轨道电路的发送设备（电源）和接收设备（轨道 继电器）分别装设在轨道电路的两端。轨道电路上没有 车占用时，轨道继电器吸起。有车占用时，因车辆分路 ，轨道继电器落下。当发生断轨、断线等故障时，轨道 继电器落下，能保证安全。符合故障安全原理。
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开路式轨道电路
开路式轨道电路的发送设备和接收设备安装在轨道电路 的同一端。轨道电路无车占用时，不构成回路，其轨道 继电器落下。有车占用时，轨道电路通过车辆轮对构成 回路，轨道继电器吸起。由于轨道继电器经常落下，不 能监督轨道电路的完整，遇有断轨或引接线、接续线折 断等故障，不能立即发现。若此时有车占用，轨道继电 器也不能吸起，不符合故障安全原理。

AF-904 的硬件结构框图如图 3-50 所示。图中“ TC ” 指轨道电路。 1、2、3、4 分别代表不同的轨道区段。 “ MT ”指轨道联锁，是联锁单元 MI与轨道电路之间的 信息通道。
( 1 )插件柜（机箱）
AF-904的插件柜（机箱）是由与19英寸 (0.4826m） WAF 架兼容的安装在底盘的电子电路 板组成的。它安装于设备房，需 110/240V 、 50/60 Hz 电源输入。
第四章 基础设备
主讲教师：轨道教研室车现伟
城市轨道交通智能控制系统
授课章节：4.1数字轨道电路
目的与要求： 1、掌握AF-904数字轨道电路的基本原理 2、了解数字轨道电路的应用 重点： AF-904数字轨道电路的基本原理
难点： 数字轨道电路的基本应用
AF-902/904型数字编码轨道电路
类型：AF-904型数字（音频）轨道电路 厂家：美国US＆S公司 功能：是联锁逻辑处理单元和车载设备之间的通信接口 应用：在上海地铁 2 号线和天津滨海线运用。 分路灵敏度：0.25Ω(发射端、接收端和中间点)
前面板上还有一个串行端口，可以使用一台便携机 通过这个端口来获取数据，以进行诊断。
通过机箱前面板上的发光二极管显示和开关，可以 设置轨道电路速度限制，并且可以访问诊断系统信息。
( 2 )轨道电路控制板 控制板产生具有 ATP 功能的数字编码信息。 其核心是 MC68HC1621CMOS 微控制器，除系统 集成模块外，还包含几个外围集成块。 两个字母数字显示器，上面是红色的，下面是绿色的， 用来监视轨道电路的设置和动作。 四个瞬间接触开关（SPDT），用来在设置时输入数 据。 五个 LED ，提供有关信息。 一个计算机兼容串行口，一个连接器提供 RS-232 终 端口，用来详细监视和诊断 AF -904 逻辑和内存。 调试端口，用来直接控制 68HC16 微控制器，为工厂 使用。

第三节 25Hz相敏轨道电路
电气化牵引区段对轨道电路的特殊要求
1、必须采用非工频制式的轨道电路。 钢轨既是牵引电流的回流通道，又是轨道电路信
号电流的传输通道。
2、必须采用双轨条式轨道电路。 用扼流变压器沟通牵引电流成双轨条回流，轨道
电路处于平衡状态，便于实现站内电码化。
3、交叉渡线上两根直股都通过牵引电流时应增加绝 缘节。
缺点：设备故障点多，工作电源需两种（局部电 源110V及轨道电源220V）。
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二、25Hz相敏轨道电路设备构成
送电端：送电端电源变压器(BG25)、送电端限流电阻(RX)、 送电端扼流变压器(BE25)、熔断器(RD1 、RD2)； 受电端：受电端扼流变压器(BE25)、受电端中继变压器 (BG25)、RD3熔断器、防雷硒堆Z(耐压值>100V)、防护盒 (HF)、轨道继电器（GJ）、25Hz电源屏。（书中P127有误）
110 JJF110
图
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三、25Hz轨道电路原理
从电网送入50Hz电源，经专设的25Hz分频器 分频作为轨道电路专用电源。 由25Hz电源屏分别 供出25Hz轨道电源和局部电源 。
轨道电源由室内供出，通过电缆供向室外，经 送电端变压器、送电端限流电阻、送电端扼流变压 器、钢轨线路、受电端扼流变压器、受电端中继变 压器、电缆线路送回室内，经过室内防雷硒堆Z、 防护盒给二元二位继电器的轨道线圈供电。
对于25Hz信号电流来说，从一个方向流经牵引 线圈，与信号线圈共同形成变压器，变比1：3。
牵引线圈
牵引线圈
信号线圈
信号线圈
231
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241
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五、25Hz轨道电路种类
按是否设有扼流变压器分：送电端、受电端均设扼 流变压器和送电端、受电端均不设扼流变压器 。