轨道电路

轨道电路地段作业维修技术手册第一章轨道电路基本知识轨道电路同电动转辙机一样，是铁路信号的基础设备。

轨道电路用于判断轨道线路是否有列车、车辆，是信号联锁的重要技术条件之一。

一、轨道电路的组成轨道电路是以一段轨道的两条钢轨为导体的电气回路，这一段轨道称为一个区段，即轨道电路区段（也简称轨道区段）。

轨道电路主要由送电端，钢轨和受电端三部分组成，见图1-1。

1.送电端由电源变压器、限流器、引接线及变压器箱或电缆盒等组成。

限流器是为了保护电源设备而设，一般采用电阻器或电抗器。

2.钢轨由轨条、轨端接续线和钢轨绝缘等组成。

轨端接续线安装在两根轨条的接头处，减小和稳定钢轨电阻（或阻抗）；钢轨绝缘为分隔或划分轨道电路之用。

3.受电端是由升压变压器、轨道继电器、引接线及变压器箱或电缆盒等组成。

升压变压器和轨道继电器之间通过电缆线路连接。

二、轨道电路的基本工作原理轨道电路基本工作原理见图1-2.当轨道区段未被列车或车辆占用时，即空闲时，交流220V轨道电源由电源变压器降压，经限流器和引接线，送到送电端的钢轨上。

由于钢轨上无车，电流沿着钢轨线路流向受电端。

受电端钢轨的电流经引接线送至升压变压器，升压变压器的输出电压经电缆线路加到设在信号楼机械室的轨道继电器（GJ）线圈上，使轨道继电器励磁吸起，利用其前接点闭合条件，表示（反映）轨道区段空闲。

见图（a）。

当轨道区段有列车或车辆时，即占用时，见图（b），由于列车的车轮轮对横跨在钢轨上，轮对的电阻比轨道继电器（GJ）线圈的电阻小得多，送电端送出的轨道电流绝大部分被轮对分路，致使轨道继电器因得不到足够的电流而失磁落下。

利用其后接点闭合的条件，接通轨道区段红灯表示电路（红光带），表示这个轨道区段已被车占用。

轨道电路的制式很多，有开路式和闭路式之分、直流型和交流型（包括脉冲型）之分等等。

但工作原理基本上是一致的。

目前我国使用最普遍的轨道电路制式是JZXC-480型交流轨道电路。

三、轨道电路的基本工作状态轨道电路的基本工作状态是调整状态和分路状态。

轨道完整和空闲，轨道继电器正常工作时的状态叫做轨道电路的调整状态。

调整状态的最不利条件是：电源电压最低、钢轨阻抗最大、道碴漏泄电阻最小。

在《信号维护规则》中规定：“当轨道电路在规定范围内发送电压值最低、钢轨阻抗值最大、道碴电阻值最小、轨道电路为极限长度和空闲的条件下，受电端的接收设备应可靠工作。

”当轨道电路区段内有车时，轨道继电器应被分路而释放，这种状态叫做轨道电路的分路状态。

分路状态的最不利条件是：电源电压最高，钢轨阻抗最小、道碴漏泄电阻最大，列车分路电阻也最大（车轻、轮对少、车轮与钢轨接触面脏）。

在《信号维护规则》中规定，“当轨道电路在规定范围内发送电压值最高、钢轨阻抗值最小、道碴电阻值最大的条件下，用标准分路电阻线在轨道电路的任意处可靠分路（不含死区段），受电端的接收设备应可靠地停止工作。

”轨道电路的调整状态和分路状态是矛盾的两个方面，对调整状态最不利的条件，对分路状态最有利；对分路状态最不利的条件，对调整状态恰恰是最有利。

因此在调整轨道电路时，应把他们统一起来。

在分析轨道电路的工作状态时，有几个技术专业术语，应介绍一下。

1.钢轨阻抗和道碴电阻。

这将在下面介绍。

2.列车分路电阻。

列车占用轨道电路时，轮对跨在轨道电路的两根钢轨间，这个跨在轨道上的轮对电阻，称为列车分路电阻。

这个电阻由轮轴电阻和轮缘与钢轨轨面的接触电阻构成。

由于轮轴电阻比轮缘与钢轨接触电阻小得多，轮轴电阻可以忽略不计，所以列车分路电阻实际上是轮缘与钢轨的接触电阻。

列车分路电阻与轨道上分路车轴数、车辆载重情况及运行速度、轮缘装配质量和磨耗程度、轨面的洁净程度、是否生锈、有无撒砂、油污及其他化学绝缘层等因素有关。

3.分路灵敏度。

列车分路电阻越小，越容易使轨道继电器释放；列车分路电阻越大，越不容易使轨道继电器释放。

能够使轨道继电器释放的最大分路电阻值称为轨道电路的分路灵敏度。

这个数值越大，表示轨道电路越灵敏。

为了保证轨道电路可靠工作，我国规定：交流连续式及断续供电式轨道电路的分路灵敏度不得小于0.06Ω；驼峰轨道电路的分路灵敏度不得小于0.50Ω；不对称脉冲轨道电路及UM71轨道电路的分路灵敏度不得小于0.15Ω。

在进行轨道电路分路试验时，制作一根总电阻为0.06Ω的导线（用电桥测量），常称分路线，用这分路线封连轨道电路钢轨的任意处所。

对JZXC-480型轨道电路，一般在受电端和送电端各分路一次即可。

若分路时，轨道继电器释放落下，且继电器端电压小于2.7V，则为符合《信号维护规则》的要求。

四、轨道电路的基本参数钢轨阻抗和道碴电阻是轨道电路的两个基本参数，理论上称为一次参数。

它们是设计、调整轨道电路的依据。

（一）钢轨阻抗钢轨阻抗是对交流轨道电路而言，对直流轨道电路，就是钢轨电阻。

钢轨阻抗由轨条阻抗和两根轨条连接处的接头阻抗串联而成。

接头阻抗是由接头夹板的阻抗（包括夹板和钢轨的接触电阻）和接续线的阻抗（包括塞钉和钢轨的接触电阻）并联而成。

夹板阻抗取决于夹板与钢轨的接触面的大小、清洁程度和接触压力，其值的变化范围大，可以由很小很小的电抗值变化到无穷大，因此对钢轨阻抗的影响很大。

钢轨接续线阻抗值较小，特别是变化量小，能保证钢轨阻抗值相对地稳定。

钢轨阻抗在轨道电路区段内是串联起来的，轨道电路越长，钢轨总阻抗越大，压降越严重。

我国钢轨阻抗和钢轨电阻的标准见表1-3。

（二）道碴电阻作为传输线的两条钢轨是直接铺设在枕木和道碴上，两条钢轨之间的绝缘不像两条架空线之间那样好，因此，当电流流过钢轨时，在两条钢轨之间就会有无数个漏电流，沿着分布在轨枕和道碴中的无数个路径，从一条钢轨流向另一条钢轨，使钢轨电流由送电端到受电端越漏越少，这些漏电流通过的道碴路径所呈现的电阻，就叫道碴电阻，也称漏泄电阻。

道碴电阻在轨道电路区段内是并联起来的，所以轨道电路越长，道碴电阻越小，电流的损失越严重。

此外，道床的类型、道碴的厚度和清洁程度、轨枕的材质和数量、天气的温度和湿度、道口的数量等因素也直接影响道碴电阻值的大小。

为了防止轨道电路的电流由送电端到受电端漏泄过多，我国对道碴电阻规定了最小值，标准见表1-4。

五、钢轨绝缘的设置（一）轨道电路的极性交叉相邻两轨道电路区段之间都有钢轨绝缘分隔，这种划分轨道电路范围id绝缘叫分界绝缘。

分界绝缘的设置由设计部门根据设计规范和车站运输作业的实际需要综合分析确定。

轨道电路的极性交叉是交流连续式轨道电路采用的绝缘破损防护措施。

如图1-5（a）所示，若分界绝缘两边的钢轨极性相同，当绝缘破损时，1G内虽然有车占用，但1GJ很可能由3G轨道电源供电而错误地保持吸起，这是十分危险的。

解决的方法是改变任何一个轨道电路的电源的极性，例如改变1G的电源极性，见图1-5（b），使分界绝缘两侧的钢轨的电源极性相反，这就称为极性交叉。

采取极性交叉后，当绝缘破损时，1G电源和3G电源叠加在1GJ上，其作用互相抵消，不致1GJ错误地保持吸起。

正常情况下，1G内无车占用时，如果绝缘电阻大大下降，由于两组电源互相抵消，1GJ也可能落下，及时反映出绝缘破损故障。

极性交叉原则对交流轨道电路来说是相位交叉，对各种频率式电码轨道电路来说是频率交叉。

（二）极性绝缘道岔区段轨道电路需要解决两个问题：第一，辙叉不应将轨道电源短路；第二，在正线或岔线上有车时均能使轨道继电器可靠地释放。

为此，在道岔的辙叉部分增加一组绝缘，这叫极性绝缘；在正线和岔线的同极性钢轨之间增加一根连接线，这叫道岔跳线。

极性绝缘可以装设在直股（称为直股切割），也可以装设在弯股（称为弯股切割）。

正线电码化区段的极性绝缘必须弯股切割；非自动闭塞区段的中间站，极性绝缘可安装在弯股，既便于维修，也可延长绝缘的使用寿命。

极性绝缘中的任何一组破损，均能使轨道电源短路。

因此，电务部门应加强对极性绝缘的检查和维修；工务部门在极性绝缘处作业时应加强作业安全防护。

（三）侵界绝缘道岔区段轨道电路的分界绝缘应安装在道岔警冲标内方，距离警冲标不小于3.5m的地方。

因为当列车或车辆的车轮停在警冲标内方的轨道电路区段内时，若分界绝缘与警冲标的距离小于3.5m（见图1-6），则其车钩及车身边缘可能侵入邻线的建筑接近限界，危及邻线上通过列车的安全，这是不能容许的。

但是，由于站场设备的布置和运输作业的需要，不得不把分界绝缘设置在警冲标内方小于3.5m的处所。

当相邻两组道岔警冲标之间的距离不足7m时，其中间安装的分界绝缘称为侵入限界绝缘，简称侵界绝缘。

如图1-7所示，由于48DG范围内的车辆，其车身边缘可能侵入50DG的限界，反之亦然，所以，当排列经过50号道岔反位的进路时，必须检查48号道岔定位和48DG空闲的条件，反之亦然。

侵入限界绝缘在信号设备平面图上以圆圈表示。

无论电务作业和工务作业，在确认作业影响范围时，必须考虑有无侵界绝缘，并采取相应的防护措施。

警冲标是警告停车列车不准越过的标志。

侵界绝缘的设置是以道岔区警冲标的位置为依据的，所以警冲标的位置应保持不变，更不能任意变更。

工务部门进行拨道、更换道岔等施工作业时，应按警冲标的埋设标准核查警冲标的位置；电务部门进行设备大修施工作业时，应调查警冲标的位置，若发现不符合标准的，由工、电两部门共同研究后变更它们的位置。

（四）关于轨道电路死区段的标准轨道电路的钢轨绝缘应设置在同一坐标处，当不能设在同一坐标时，就不得不错开一段距离。

在这段距离中，短路轨道电路，或有一轮对横跨，都不能使轨道继电器释放落下，这是很危险的，所以把这段距离称为轨道电路的死区段。

死区段一般存在于道岔区。

关于轨道电路死区段，《信号维护规则》有两个标准：1.死区段的长度应不大于2.5m，如图1-8所示。

对旧结构道岔，道岔内的死区段不大于5m。

2.两相邻死区段间的间隔见图1-9（a）所示，或与死区间相邻的轨道电路的间隔见图1-9（b）所示，一般不小于18m；当死区段长度小于2.1m时，其与相邻死区段间的间隔或与相邻轨道电路的间隔允许15～18m。

（五）护轮轨绝缘自动闭塞区段轨道电路，在高频电流的传输下，为了不使护轮轨对轨道电路构成短路环，影响轨道电路的正常工作，对护轮轨必须加绝缘节。

若护轮轨长度为200m以内，加两组绝缘节（两头）；若护轮轨长度超过200m时，需中间每隔200m再加一组绝缘，如图1-10所示。

第二章线路修理中工务、信号分工一、工务部门负责：1.消灭钢轨爬行，防止钢轨顶死损坏轨端绝缘片和绝缘套管，造成短路。

装有绝缘的接头轨缝在钢轨温度最高时,亦不应小于6mm，最大不得大于构造轨缝(宜保持在6-12mm之间）。

在自动闭塞区段的区间或半自动闭塞区段的远方信号机内方，装有护轨的曲线桥梁上，当使用中间绝缘轨距杆时，护轨梭头及其螺栓都必须绝缘。