軌道電路在城軌交通中的應用

薛丹

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

關鍵詞 軌道電路 電流回路 S形聯結器 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是城市軌道交通安全運行的關鍵技術裝備。傳統的信號系統是通過設置在地面的色燈信號機傳遞不同的行車命令，司機根據地面信號的顯示，按照行車規則，操縱列車運行。

傳統信號系統經歷過幾次革命性的變革，發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設備，它的性能直接影響行車安全和運行效率。軌道電路廣泛地應用于列車位置檢測，信息的傳輸等方面，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成的電路。它的第一個作用是監督區段的占用情況。整個軌道網絡依據適當的長度分成多個閉塞分區，每個分區形成一個獨立的軌道電路，當列車進入區段時，軌道電路做出相應反應，給出區段占用的訊息。第二作用是傳遞信息。傳遞的主要信息是區段占用情況。

1.2軌道電路的分類

1.2.1按軌道區段的分割方式，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有“絕緣節”，將本區段與相鄰區段互相隔離，一般應用在城市軌道交通的道岔區段以及停車場。

無絕緣軌道電路，在軌道電路分界處不設絕緣節，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不同阻抗，來實現電氣隔離。

1.2.2根據軌道電路傳輸的信息，可分為模擬軌道電路和數字軌道電路

現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，所以應用時要注明，以示區別。

1.2.3按照列車牽引方式，分為非電化區段軌道電路和電化區段軌道電路

非電化區段軌道電路，沒有抗干擾的特殊要求；電氣化區段軌道電路，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”形聯結器來劃分區段。

“S”形聯結器不僅是軌道電路的“電氣分割設備”，也是軌道電路的接收和發送設備之一，同時又是牽引電流的“回流”設備之一。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，兩端加以絕緣設備，接上送電和受電設備構成的電路。結構圖如圖1所示。

軌道電路的送電設備設在送電端，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，保證列車占用區段時，繼電器能夠可靠的工作。接收設備設在受電端，一般用繼電器，稱為軌道繼電器，由它來接收信號，并將區段信息直觀顯示出來。

軌道變壓器一次側得到220V交流電壓，從二次側抽了適當的低電壓，經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段隔離，只能經鋼軌引線送至BZ4型變壓器一次側，再從二次側向信號樓的JZXC-480型繼電器送點，經繼電器內部整流成直流電壓，使繼電器勵磁吸起。此時，整個軌道電路處于調整（空閑）狀態。當區段被車輛占用后，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。

綜上所述，城市軌道交通系統中監督檢查某一區段內線路是否有列車占用運行、調車作業或車輛占用的情況，都由軌道電路來保證。一旦前方鋼軌發生斷裂或出現阻礙，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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