25HZ相敏轨道电路应用与维护

1、25HZ相敏轨道电路应用与维护摘要：据统计到2007年底，铁路，复线到达2.71万公里，电气化到达2.55万公里，电化率32.7%,并且还将修建更多铁路。目前在电气化铁路上有90%的车站采用25Hz相敏轨道电路，因此该制式成为电气化铁路站内轨道电路的首选。25Hz相敏轨道电路作为铁路信号系统的根底设备，它能够反响进路的占用情况，显示列车的位置，其在铁路信号系统中占有重要的地位。维护好轨道电路是保证列车平安运行的重要条件。1997年经原铁道部鉴定，决定用“97型25Hz相敏轨道电路替代原“25Hz相敏轨道电路在全国铁路推广使用。97型25Hz相敏轨道电路具有维修简单，工作稳定可靠和故障率低的优点

2、， 延长了轨道电路的极限长度可达1500m。本文以97型25Hz相敏轨道电路为例， 介绍了25HZ相敏轨道电路的组成、技术特点、原理等根本知识，着重从其应用，维护故障分析与处理等方面进行介绍。关键词：轨道电路 应用 维护绪论中国铁路经过六次大提速的开展，以及高速铁路的快速建设，对信号设备的要求更加的严格，25hz轨道电路作为铁路信号根底设备，它的质量和可靠性直接影响信号系统效能的发挥。 25HZ相敏轨道电路采用的交流轨道继电器为二元继电器，因为其具有频率选择性和相位选择性。要求其局部电源电压的相位必须超前线路电源电压相位90°，轨道继电器才能吸起，因此具有平安、可靠性高的优点。25h

3、z轨道电路在正常运作的情况下可以反响进路的占用情况，显示列车的位置控制信号机的显示; 通过轨道电路可以将地面信号传递给机车,从而可以控制列车平安运行。但是25hz相敏轨道电路在现场的实际运用中总会出现一些故障，比方电压波动轨道曲线不平稳出现毛刺、时高时低的故障、混线故障、断线故障等。为了保证25hz相敏轨道电路的正常工作，铁路部门也增加了一些现代化的设备对其进行监测如微机监测系统就有对25hz相敏轨道电路的日曲线和月曲线，发现电压变化或曲线波动，及时进行分析查找，将故障消灭在萌芽状态。作为信号工做好对轨道电路的维护工作也非常重要，及时了解和掌握轨道电路构成和原理,并对故障进行认真分析,采取有效

4、的方法及时处理故障。维护时严格按照相关的维护要求进行维护 。相信随着轨道电路技术的开展以及检测设备技术的开展和信号工作人员的努力，它的应用会越来越广泛，故障监测，故障处理也会更加的方便。第一章25hz相敏轨道电路25hz相敏轨道电路发送端采用磁铁变频器，将50hz的交流电变频为25hz交流电，对轨道电路有良好的传输特性。其采用集中调相方式，供使用的局部电源恒超前于轨道电源电压90度，不需对每段轨道电路进行个别调相。接收端采用交流二元二位轨道继电器，局部线圈和轨道线圈分别由轨道和局局部频器供电，具有可靠地频率选择性和相位选择性，因而抗干扰能力强，有可靠的绝缘破损防护。1.1 25hz相敏轨道电路

5、的组成送电端设备构成：送电扼流变压器BE25、轨道变压器BG25、电阻R0、保险RD1、保险RD2。受电端设备构成：受电扼流变压器BE25、轨道变压器BG25、电阻R0、保险RD1、防雷FB、防护盒FH、25HZ轨道继电器GJJRJC1-70/240。另外25HZ轨道电路的轨道电源和局部电源分别由独立的轨道分频器和局局部频器给轨道继电器的轨道线圈和局部线圈供电。交流二元二位继电器中的二元指有两个相互独立又相互作用的交变电磁系统。根据频率的不同，交流二元继电器气氛25hz和50hz两种。JRJC-66/435型和JRJC1-72/240型二元继电器用于交流电气化区段的25hz相敏轨道电路中作为轨

6、道继电器。他们由专设的25hz铁磁分频器供电，具有可靠的频率选择性和相位选择性，对于轨端绝缘破损和不平衡造成的50hz干扰能可靠的防护。另外还有动作灵活翼板转动系统、紧固的整体结构，不仅经久耐用，而且便于维修。 25HZ防护盒并联接在轨道线圈上。25HZ时它相当于16f的电容；50HZ时它相当于20的电阻。对于25HZ的信号电流起着减少轨道电路传输中的衰耗和相移作用，对于50HZ的干扰电流，起着减少轨道线圈上的干扰电压的作用。25HZ防护盒有HF2-25型、HF3-25型、HF4-25型。HF2-25型，由电感、电容串联而成，线圈电感为0.845H，电容为12µF。它并联在轨道继电器

7、的轨道线圈上，对50Hz呈串联诣振相当于15电阻，以抑制干扰电流。对25Hz信号电流相当于16uf 电容，对25Hz信号电流的无功分量进行补偿，起着减小轨道电路传输衰耗和相移的作用。使用环境1、大气压力不低于74.8KPa (海拔不超过2500m)2、周围空气温度-40-603、空气相对温度不大于90%254、周围无引起爆炸危险的有害气体。1.1.3 防雷补偿器防雷补偿器QBF，有FB-1型和FB-2型.FB-1型内设两套防雷补偿单元，FB-2型内设一套防雷补偿单元，补偿单元即为对接的硒片和电容器。硒片用来防雷，电容器用来提高轨道局部线圈电路的功率因数，以减小变频器输出电流。其电气特性应符合以

8、下要求：局部耐压为250V，接收工作电压为90V。在电气化牵引区段，为保证牵引电流顺利流过绝缘节，在轨道电路的发送端，接收端设置扼流变压器，轨道电路设备通过扼流变压器接向轨道，并传递信号信息。扼流变压器对牵引电流的电阻很小，因而对信号电流的阻抗较大，沿着两根钢轨流过的牵引电流在轨道绝缘处通过扼流变压器的上部和下部的线圈，再经过其中心线流向另一个扼流变压器的上部和下部线圈，然后又流向相邻轨道电路两根钢轨中区。这样牵引电流就流过了绝缘节。因为钢轨中的牵引电流的大小相等，扼流变压器上、下部线圈的匝数也相同，因此牵引电流在上、下部线圈中产生的磁通量相等方向相反，它们的总磁通量等于零。所以对次级线圈的信

9、号设备没有影响。97型25hz相敏轨道电路中用的扼流变压器型号分别为：1、BE1-400/25、BE1-600/25、BE1-800/25采用400Hz铁芯,主要用于轨道电路实施移频电码化的区段。2、BE2-400/25、BE2-600/25、BE2-800/25 采用50Hz铁芯，用于一般轨道电路区段。铁芯分为400Hz和50Hz两种其中BE1类型为400Hz铁芯、BE2类型的扼流为50Hz铁芯。中点允许过连续总电流分别为400A、600A、800A(瞬间最大可达600A、900A、1200A)。扼流变压器的变比为1：3牵引线圈：信号线圈，即牵引线圈8+8匝 ，信号线圈48匝。滑动变阻器，在

10、使用过程中由于滑动接点接触不良易发生故障，且该变阻器用康铜丝绕成，电阻值随温度变化大，影响轨道电路的正常工作。于是，97型25hz相敏轨道电路中采用固定抽头式电阻器，其电阻丝采用新型合金材料。阻值随温度变化小，使用效果良好。 固定抽头式电阻器的根本情况型号阻值及抽头允许通过电流A外形尺寸mm10变阻器的安装尺寸10235X50X21710235X50X21725hz相敏轨道变压器用于25hz相敏轨道电压中作为供电电源和阻抗匹配用，送电端和受电端用的是同一型号。旧型号为BG1-65/25、BG1 -72/25，BG1-140/25，97型轨道变压器BG1-130/25。当用送电端作为供电变压器时

11、，根据轨道电路的类型和长度供以不同电压，用作中继变压器时，为使二元二位继电器的高阻抗与轨道的低阻抗相匹配，其变比是固定的。 25hz相敏轨道电路的电气特性类型额定容量V·A频率HZ额定电压V 额定电流A空载电流不大于A铁芯次次次BG1-65/256525220C型BG1-75/257225220BG1-140/25140252208BG2-130/25130252207C型400hzBG3-130/25C型500HzBG-R130/25R型1.2 25hz相敏轨道电路的原理 如下图电源由室内供出，由电缆线供向室外，经过受电端的电源变压器，限流电阻，扼流变压器送上钢轨。再经过受电端的扼

12、流变压器，中继变压器电缆线路送回室内。经防雷补偿器和25hz防护盒给二元轨道继电器的轨道线圈供电。铁磁分频器供应25Hz轨道电路的信号电源 25Hz交流电，与50Hz牵引电流区分，二元二位轨道继电器被用于接受器 ，送电端25Hz轨道电源经轨道传输后为轨道线圈供电，25Hz局局部频器电源为局部线圈供电。轨道继电器工作时，大局部功率是通过局部线圈获得局部电源，仅从轨道电路取得较少的功率，因而可以延长轨道电路的控制距离。转矩只有当轨道继电器上的轨道线圈电压Ug与局部线圈电压Ug之间的相位角接近或等于90°时最大。这时才能使翼片绕轴旋转，带动接点动作，不然，翼片不能旋转，动接点也不能被带动作

13、。所以，25Hz轨道电路具有频率的选择性区别开电力牵引电流和相位的选择性这两个特点。当轨道线圈和局部线圈电源电压的相位满足规定的要求时，GJ才能吸起，这时轨道电路处于调整状态， 轨道电路是空闲状态。当列车占用时，轨道电路被分路，频率、相位不对时，GJ落下。因而，其具有较强的抗干扰性能，被广泛应用于交流电力牵引区段。1.3 25hz相敏轨道电路的技术要求25hz相敏轨道电路处理要满足轨道电路的通用要求以外，还要满足一下技术要求：1适用于钢轨内连续牵引总电流不大于800A，钢轨内不平衡电流不大于60A的交流电气化牵引区段的站内及预告区段的轨道电路。2无电力机车行驶的区段可采用无扼流变压器的轨道电路

14、。3电源应采用集中调相方式。4在最不利条件下，轨道继电器的轨道线圈上的电压应不大于50V，调整和分路时的有效电压分别为不小于15V和不大于7.4V。/km，钢轨的阻抗不大于0.62<42/km时，极限长度范围内可靠的满足调整和分路检查的要求，并且实现一次调整。当每段轨道变压器兼做机车信号砝码电源时迎客靠的满足机车信号入口电流的要求。6一送一受和一送多受轨道电路的电压调整余量K应不小于8%。7一送一受的双扼流和无扼流变压器的轨道电路，其极限长度应达1.5KM。8凡装有空扼流的轨道电路，对空扼流阻抗的补偿措施，应兼顾电码化时机车信号信息的传输。9采用电子设备时，应采用相应的防雷措施.1.4

15、25hz相敏轨道电路的特点125Hz相敏轨道电路采用了二元二位继电器，所以具有可靠的频率选择性和相位选择性，因而对外界牵引电流或其他频率电流的干扰和轨端绝缘破损能可靠的进行防护。2) 25Hz相敏轨道电路采用25Hz后，与其它工频连续式轨道电路比拟，在相同条件下，受道碴电阻的影响很小。3) 由于25Hz电源是运用分频的原理构成的，50Hz工频稳定，所以它的频率也很稳定，其频率衡定在50Hz的一半4. 由于25Hz分频器的固定特性，当反向连接两个分频器的输入端时，那么其输出电压相差90°，很容易做成局部电源电压恒定超前轨道电源电压90°，所以可以采用其中调相方式。5. 25H

16、z分频器具有不可逆性 6.“田字型分频器的两线圈呈90°位置放置，输入线圈的交流产生的刺痛不与谐振线圈完全相交，大大降低25Hz输出回路中50Hz成分。7. 分频器具有稳定特性，当输入的50Hz电源电压在220V+33，-44，负载由空载至满载的范围变化时，分频器的输出电压在220+6.6，-6.6V范围变化，因而提高了轨道电路工作的稳定性。 8. 25Hz轨道电路由于采用了连续方式，从而较为方便的找出其工作的最不利条件和肌线指标，更便于通过计算和实验手段加以验证。1.5 25Hz轨道电路的分类中国从1978年，由中国通号总公司研究设计院主持设计25hz相敏轨道电路，现在电气化区段运

17、用的25hz相敏轨道电路还有两类：一是97型25hz相敏轨道电路其在原来的轨道电路的根底上增加了抗干扰能力延长了轨道电路的极限长度;二是JXW-25型微电子相敏轨道电路，它是一种新型的高可靠的高抗干扰能力的相敏轨道电路1.6 25Hz轨道电路的优点 在电气化区段内的轨道电路在 满足最不利条件下的根本要求外，必须具有能防护牵引电流干扰分能力，使干扰电流或电压不会使处于调整状态下的轨道继电器错误落下，或者在分路状态时不致因干扰电流或电压而使继电器错误吸起。所以在?铁路信号设计标准?第13.3.1 条中规定：“交流电力牵引区段应采用非工频轨道电路，牵引电流纵向不平衡系数不得大于5因此选用25 Hz

18、符合?设规?规定。25 Hz 相敏轨道电路采用了二元二位轨道电路，该继电器具有可靠的频率选择性和相位选择性，因此不需要加设滤波器，防止了因滤波器故障而造成行车危及平安。充分满足“故障平安要求，因而可以设计成连续供电式轨道电路，做到设备简单，设备简单，工作稳定，应变速度快，便于维修，防雷性能良好。因此具有一定的优越性。 又因为轨道电源消耗的功率较小，再加之25Hz时钢轨阻抗值较低，所以在论功率消耗和轨道电路的传输长度这两个方面，也都具有一定的优越性。第二章97型25HZ相敏轨道电路特点和技术指标原25HZ相敏轨道电路，在现场大量使用，逐步暴露出一些亟待克服的技术缺陷，于是研制新型25HZ相敏轨道

19、电路，称为97型25HZ相敏轨道电路，决定用97型25HZ相敏轨道电路代替原来的25HZ相敏轨道电路。97型25HZ相敏轨道电路除保存原来25HZ相敏轨道电路工作稳定可靠、维修简单、故障率低的优点外，还提高了抗冲击干扰能力，并延长了轨道电路的极限长度可达1500m。1 JRJC-66/345型二元二位继电器设计不合理，危及行车平安2 受电端不设扼流变压器影响轨道电路的工作3 设置空扼流引起电码化工作不稳定4 电源屏配置不合理造成资源浪费5 不平衡电流引起的问题严重时回误动轨道继电器2.1 97型25HZ相敏轨道电路特点经过实践考验，该制式轨道电路具有以下特点：1 绝缘破损防护性能得到了提高用焊

20、接式对钢轨牵引引接线进行连接，接触电阻自然也就减小，以提高绝缘破损防护性能。2 取消不设扼流变压器的送、受电端的单扼流轨道电路在运营中发现，当送、受电端不设扼流变压器时，轨道继电器所受的干扰远大于设扼流变压器的区段，有较多产生误动的时机，同时轨道电路调整也不易于。为此在送、受电端全部增设扼流变压器。3 改变扼流变压器的连接方式 将连向钢轨的一长一短引接线设计成等阻线，将扼流变压器内外部连接方式造成的不平衡系数控制在1%以内。降低牵引电流归系统的不平衡系数、4 优化电源屏的配置 97型25HZ相敏轨道电路，平均每一区段的传输功率为20w，每个继电器局部线圈加并电容补偿的功率为6.5w，考虑多受和

21、单受区段的比例。一个车站的轨道继电器数和轨道区段数按2：1计算，这样就相当于局局部频器和轨道分频器供电给每一个轨道电路分别耗电13w和20w，从而就可以计算出一个车站电源屏的型号配置。 5 增加扼流变压器的类型由原来的仅400A一种类型增加了600A和800A两种。他们分别供侧线正线和靠近牵引变电所的区段。6 极限长度延长 二元二位继电器的工艺设计得到优化，使得。，将受电端的匹配变压器的变比降低了2.78%。 分频器的设计也得到了改良，把25Hz分频器的输出电压允许波动范围由原来的±5减少到±3，使得分频器更加稳定。 由于二元二位继电器、视入电阻、分频器，最终能将极限长度由

22、1200m提高到1500m。7系统抗干扰能力大大提高采取综合治理的方式系统抗冲击干扰分的能力大大提高，首先设法尽可能将电流的侵入量减少，其次在干扰电流侵入后设法使其少起一些干扰作用。另外，即使侵入分干扰电流假设能造成轨道继电器误动，那么设法让其误动后果不能影响其他信号设备或电路让其故障导向平安。最终实现增强抗冲击干扰的能力。8改善移频电码化的发送条件固定送电端供电变压器的变比，使之和受电端匹配变压器的变比相同。由于此变比大大减小，从而改善了移频发送时的匹配特性。它使25hz轨道电路移频化的调整和测试均能集中在室内进行，极大地方便了现场调整测试和维修。9 二元二位继电器的性能得到了提高。2.2

23、97型25HZ相敏轨道电路的技术要求1 适用于钢轨连续牵引总电流不大于800A，不平衡电流小于或等于60A的交流电气化区段的站内和预告区段的轨道电路。扼流变压器不设时，也可用于电气化区段内无电力机车行驶和非电气化区段的站内和预告区段的轨道电路。·km在极限长度范围内，能可靠的满足分路和调整的要求，并可以实现一次调整。分路电阻分路时，至少保证有一个轨道继电器可靠落下。4在一送一受轨道电路中假设不带无受电分支和为增设非轨道电路用的扼流变压器时，极限长度为：带双扼流变压器和无扼流变压器的轨道电路均为1.5km。5最多可以在每段轨道电路设四个扼流变压器包括空扼流变压器。6 能实现叠加或预叠加

24、电码化。7在无迂回回路的条件下，任何故障均可靠的分路检查。8 系统抗不平衡电流冲击干扰在原来的根底上提高了50A，到达了60A。轨道电路极限长度由原来的1200m提高到1500m，可适应重载开展的要求。第3章 JWX25型电子相敏轨道电路JXW25性电子相敏轨道电路的接收器采用微电子技术客服继电式25hz相敏轨道电路的缺点，是一具有高可靠、高抗干扰能力的新型相敏轨道电路。局部电源和轨道电源分别由局部25hz分频器和轨道25hz分频器提供，并且局部电源超前轨道电源90°.当25hz微电子相敏轨道电路接收器接收到25hz轨道信号，且局部电压超前轨道电压一定范围的角度时，微电子接收器使执行

25、继电器吸起。当=90°时，处于最正确接收状态。当收到的信号不能完全满足以上条件时，执行继电器落下。JWX25型电子相敏轨道电路的组成1. 送端的主要设备：BE25：送端扼流变压器.(电气化区段扼流用，变比固定1:3)BG25：送电端供电变压器。供电调整用Rx：送电端限流电阻。根据轨道电路的类型不同而固定RD：送电段熔断器。GJZ220、GJF220：轨道发送电源25hz220V2. 受端的主要设备BE25：受端扼流变压器.(电气化区段扼流用，变比固定1:3)BG25：受电端中继变压器。受电端中继用，变比固定，有扼流区段1:13.89，无扼流区段1:50Rx：受电端限流电阻。根据轨道电

26、路的类型不同而固定RD：受电段熔断器JJZ110、JJF110：局部电源110V/25hz JWX25型电子相敏轨道电路的特点1传输信号频率低，轨道电路的传输特性好2接收器的局部电源由原来的驱动方式改为采样方式，电源屏的局部电源的输出电流大大减小，接收器的工作电源为直流24V，每套耗电小于100MA。3接收器的返还系数高，轨道电路的分路特性得到明显改善4接收器的可靠相位选择性和频率选择性，不仅可以防止工频干扰，而且对其它高频信号也具有较强的抗干扰能力。5接受器监督指示灯的设置为现场故障分析处理提供了方便。6双套报警板：双套接收器任一个损坏均发出报警，并在控制台上给出声光显示。第四章25HZ相敏轨道电路的维护与故障分析处理4.1 25HZ相敏轨道电路的维护 1. 检查设备无外界阻碍，箱盒，根底无破损，安装牢固，加锁良好 2. 检查钢轨绝缘外观良好，轨缝标准无肥边，目测高强螺栓无明显松动。3. 各部引接线，接续线、跳线油润、完好、防混、过轨防护、固定措施良好。4. 胶接绝缘无明显拉缝，裂纹。5. 电气化区段扼流变压器中性连接板各部螺丝紧固，接触良好;站内横向连接线完好，防混措施作用良好。 4.1.2 引接线检查1各种引接线应固定在枕木或其它专用设备上，平、直整齐，不得埋于石渣中，油润不锈蚀，断股不超过20%，塞钉头打入深度至少与钢轨平，塞钉头与塞钉孔