《城市轨道交通信号设备维护》-项目四

学习目标◆掌握轨道电路的工作原理；◆了解轨道电路的分类与基本状态；◆掌握轨道电路的极性交叉及配置方式；◆熟悉25Hz相敏轨道电路的组成及工作原理

任务4.1相敏轨道电路的检测与维护一、轨道电路概述1.轨道电路的组成2.轨道电路的基本工作原理及作用3.轨道电路的分类轨道电路传送电流特性绝缘性质使用处所轨道电路内有无道岔轨道电路工频连续式轨道电路音频轨道电路只能检测轨道有无列车占用模拟式数字式既能检测轨道有无列车占用也能传递信息轨道电路有绝缘轨道电路无绝缘轨道电路轨道电路传送电流特性绝缘性质使用处所轨道电路内有无道岔轨道电路区间轨道电路车辆段内轨道电路轨道电路无岔区段轨道电路道岔区段轨道电路分路断轨调整调整状态：轨道电路完整和空闲，接收设备正常工作的状态。最不利因素：道床电阻最小、钢轨阻抗最大、发送电压最低、轨道电路长度为极限长度。分路状态：当轨道电路区段有列车占用时，接收设备被轮对分路而停止工作的状态。最不利因素：道床电阻最大、钢轨阻抗最小、发送电压最高、列车分路电阻也最大（轻车、轮对少、车轮与钢轨接触面不洁等）。断轨状态：断轨时，接收设备应不处于工作状态。最不利地点：临界断轨地点和临界道砟电阻。4.轨道电路的基本状态1必须满足“故障——安全”原则，出现故障时，分路应有可靠的分路检查2最不利条件下，受端设备在调整状态时应可靠工作，在分路状态时应可靠不工作3轨道电路应能长期可靠工作而不过载，并应考虑防雷4ATP地面设备宜采用报文式无绝缘轨道电路，也可采用模拟式音频轨道电路5.轨道电路的基本要求5ATC控制区域宜采用无绝缘轨道电路，道岔区段、车辆段及停车场线路可采用有绝缘轨道电路。区间轨道电路应为双轨条牵引回流方式；道岔区段、车辆段及停车场轨道电路可采用单轨条牵引回流方式6相邻轨道电路应加强干扰防护7轨道电路的参数8轨道电路技术条件单位道床电阻：整体道床，2Ω．km;碎石道床，lΩ．km。分路电阻：0.15Ω。①短轨道电路长度在50m以下：②长轨道电路长度在400m以下：③最小分路电阻0.15Ω：④模糊区段长度不大于4.5m;⑤室内设备至室外设备的控制距离不小于2km。极性交叉：是使绝缘节两侧的轨面电压具有不同的极性或相反的相位，如图所示（1）定义6.轨道电路的极性交叉通过极性交叉可防止在相邻区段间的绝缘节破损时使轨道继电器误动，从而实现了“故障—安全”原则。对于交流供电的区段，只要使绝缘节两侧的轨面电压、轨道电路的电流具有相反的相位，它们的瞬间极性也相反，就可实现极性交叉的作用，从而防护绝缘破损。（2）作用无道岔分支的线路有道岔分支的线路只要依次变换轨道电路供电电源的极性，保证绝缘节两侧的轨面电压具有不同的极性或相反的相位即可（3）配置工频交流连续式轨道电路极性交叉配置方法1)根据单线平面图，按照信号工程的要求及原则画成单线平面图。2)划分网孔回路3)判别当回路中的轨道绝缘为偶数时，说明极性交叉正确，为奇数时，则为不正确1)在交流轨道电路区段两个受电端邻接时，可利用两根短路线进行检查。（4）检查2)在交流轨道电路中当送电端和受电端邻接时，则可利用短路线和交流电压表进行检查。1由于各个轨道电路的送、受电端，不能按照理想的要求排列，再加上轨道电路的长短不一，使得在绝缘两侧的两个轨面电压值，难于完全相等，所以绝缘破损后，“故障—安全”的要求就往往不易满足2如果调整不当，总的轨面电压虽然会相减，但相减之后，仍可能有一个比较高的电压值，这个数值也许足以使轨道电路衔铁保持在吸起的位置3如果两侧分别为送电端，两侧的电压就更难一致（5）缺点二、25Hz继电式相敏轨道电路1.组成（1）送电端组成（2）受电端组成25Hz防护盒的作用：①减少25Hz信号在传输中的衰耗。②减少25Hz信号在传输中的相移。③减少50Hz工频干扰。（3）电源屏技术要求：①输入电源：AC160—260V，50Hz输出电源：轨道AC220V±6.6V，25Hz局部AC110V±3.3V，25Hz②局部电源电压超前轨道电源电压角度90°。③任何一束轨道电源发生短路故障时，能自动将该束的供电切除，保证不影响其他束的正常供电。2.工作原理学习目标◆掌握50Hz相敏轨道电路的组成及各部分的作用；◆掌握50Hz相敏轨道电路工作原理；◆了解WXJ50型微电子轨道电路的特点；◆掌握WXJ50型微电子轨道电路的组成及工作原理任务4.250Hz微电子轨道电路的检测与维护一、50Hz相敏轨道电路1.轨道电路组成50Hz相敏轨道电路：由送电端、受电端、钢轨绝缘、钢轨引接线、钢轨接续线、回流线以及钢轨组成。轨道电源局部电源（1）送电端设备（2）受电端设备（3）钢轨连接线钢轨接续线用来连接相邻钢轨，减小钢轨连接处的接触电阻。（4）钢轨绝缘钢轨绝缘由槽型绝缘、轨端绝缘、绝缘管垫等组成。1应采用绝缘性能可靠、机械强度高的绝缘材料2钢轨绝缘的结构，应能保证在列车运行中所产生的冲击力、压力和气温变化时产生的膨胀力的作用下，以及在钢轨爬行的情况下，绝缘仍然良好要求2.工作原理轨道电源局部电源1抗冲击干扰的能力差。2返还系数不高，约为50%，这使轨道电路的传输性能提高较为困难3原设计、施工标准和器材生产中存在不足50Hz相敏轨道电路继电器存在的问题1.组成50Hz微电子相敏轨道电路的组成：由送电端、受电端、钢轨绝缘、钢轨引接线、钢轨接续线、回流线以及钢轨组成。二、WXJ50型微电子相敏轨道电路（1）送电端设备（2）受电端设备50Hz微电子相敏接收器WXJ50型微电子相敏轨道电路接收器是采用微电子技术，编制快速数据处理软件，实现对相敏轨道电路信息接收，用以替代交流二元继电器。1解决了原继电器接点卡阻、抗电气化干扰能力不强、返还系数低等问题2与原继电器的接收阻抗、接收灵敏度相同，提高了安全性和可靠性3有相位识别功能，因此具有可靠的绝缘破损防护能力1.电路组成由滤波电路和两个三端稳压器组成。电源屏提供的24V直流电，经滤波、稳压，输出9V供轨道输入电路，5V供单片机电路，24V供信号输出电路。轨道信号输入电路包括隔离变压器、轨道输入相位辨别电路和接口电路。

输出部分：驱动电路、功放电路、隔离变压器等组成。2.技术条件1WXJ50型微电子相敏轨道电路接收器安装在安全型继电器罩内，采用继电器插座。2WXJ50型微电子相敏轨道电路接收器工作电源为直流(24+3.6)V，交流分量不大于1V，可由电源屏供给，也可另加独立整流电源供给。每套接收器耗电小于100mA3WXJ50型微电子相敏轨道电路接收器局部电源为110V/50Hz，由电源屏或另加独立电源供给4WXJ50型微电子相敏轨道电路接收器的最后执行继电JWXC-1700安全型继电器5轨道接收阻抗：Z=(500±20)Ω，θ=006轨道接收信号与局部电源为理想相位00时，工作值为(12.5±1)V，微电子相敏轨道电路接收器的应变时间小于0.5s，返还系数大于0.857具有可靠的绝缘破损防护性能8轨道输入采用防雷变压器，具有较强的雷电防护能力9TFQ安装在安全型继电器罩内，每个继电器罩安装2套设备，供两段轨道电路使用2.工作原理3.轨道电路的室外布置（1）一个送电端、一个受电端的轨道区段，区段长度不超过150米（2）一个送电端、一个受电端、带三个无受电分支的轨道区段每个无受分支长度均小于65m

（3）一个送电端、两个受电端、带一个无受电分支的轨道区段

该无受电分支的长度于65m

要求1轨道电源的线路允许压降不大于30V2电源要求为220V±6.6V3每段轨道电路用电量为45VA4受电端单芯电缆控制长度不大于1000m4.一送多受轨道电路的测试方法三、50Hz微电子相敏轨道电路的调整与测试1送电端限流电阻和受电端限流电阻的数值，应按原理图的规定加以固定，送电端限流电阻和受电端防护电阻的数值为2.2Ω。2相敏轨道电路具有相位选择性，即相敏特性。3完成轨道电路的调整后则对轨道电路进行测试。4在维修和施工中对轨道电路的调整，可按调整参考表进行。调整表所给电压值为参考值，实际调整时有一定误差，可上下浮动。类

型长度（km）送电端调整电压UB(V)轨道继电器端电压(V)UJmaxUJmin一送一受0.056.315.812.5一送一受0.106.716.812.5一送一受0.207.518.712.5一送一受0.308.420.712.5一送一受带三个无受电分支≤0.308.420.912.5一送两受带一个无受电分支≤0.2010.717.412.5四、50Hz微电子相敏轨道电路的养护与检修1.技术规范1标准分路灵敏度为0.5Ω20.5Ω标准分路电阻线进行分路，分路残压值不大于7V3分线盘回送电压15～22V2.50Hz微电子相敏轨道电路养护与检修日常保养日常保养，每日进行一次。日常保养：主要是对室内设备状态检查，用眼观察，检查设备运营状态并记录

设备正常二级保养1轨旁设备箱盒内、外部检修2外部检修3除锈、涂油4清扫、防尘防水检查5测试、调整二级保养，每季进行一次。小修每年进行一次1电气特性测验2设备除锈、油漆3设备整治中修每五年进行一次1配线整治2更换电缆配线端子大修：设备到了规定年限，对全套设备进行的大规模检修，一般进行器件、部件、设备的更换学习目标◆掌握典型电气绝缘的结构及原理；◆掌握FTGS数字轨道电路的结构组成；◆掌握FTGS数字轨道电路的工作原理；◆熟悉数字轨道电路的检修及维护方法任务4.3数字轨道电路的检测与维护一、电气绝缘节1.电气绝缘节的类型（1）短路棒（2）S棒（3）终端棒（4）中间馈电横“8”字形棒2.电气绝缘节的原理（1）短路棒2.电气绝缘节的原理二、FTGS型数字轨道电路1数字轨道电路的轨道区段的划分是采用电气绝缘而非机械绝缘2数字轨道电路在轨道区段内传输的信息是被编码化的报文信息，即数字信息数字轨道电路特征1.FTGS数字轨道电路的概述优势FTGS数字轨道电路实现了地铁正线钢轨铺设的无缝连接，使乘客乘坐地铁时感觉更加平稳舒适与其他系统的配合使用也非常方便，只需要在轨道区段内增设一些环线和相应的发送或接收设备即可FTGS是德文对西门子“远程供电音频无绝缘轨道电路”的缩写。FTGS由调频电压远程馈电。特征FTGS数字轨道电路采用移频键控方式调制信号可以抵抗钢轨牵引回流中谐波电流的干扰相邻的轨道区段采用不同的频率和位模式，相邻两个轨道区段之间采用S棒等电气绝缘分割2.FTGS数字轨道电路的组成发送部分接受部分室外设备电气绝缘节轨旁电缆盒连接电缆连接电气绝缘节和轨旁盒以及连接室内外设备的（1）室外设备轨旁电缆盒轨旁电缆盒：连接电气绝缘节与室内设备的中间设备，是轨道电路室外的发送、接收设备轨旁电缆盒终端棒结构S棒结构FTGS轨道电路室内设备安装在信号机械室内。每一个轨道组合对应一个轨道区段。每个轨道区段组合有发送单元、接收单元、继电器单元组成（2）室内设备FTGS-9173.FTGS数字轨道电路的工作原理（1）把发送器发送过来的调制音频电压放大到一定的电平。（2）通过带通滤波器、方向转换模板及电缆匹配电阻发送到轨旁盒内。形成发送频率，并以移频键控的方式进行调制检测轨道信号的频率及电压幅度解调器模块：用于分析接收到的音频信号的频率及调制位模式编码。二号接收器模块：为双通道设计，它将一号接收器的输出信号和解调器的输出信号进行“AND”运算。继电器模块：由两组继电器接点组成（K50型缓吸缓放继电器）。报文转换模块完成FTGS的位模式和ATP报文之间的转换是根据室内送端和受端电缆的切换而相应改变室外轨道电路发送报文的方向。室内方向转换模块：根据进路的方向，实现发送端电缆与接收端电缆之间的转换，使轨道电路的发送方向始终迎着列车的运行方向实现室外设备的发送端和接收端之间的相互转换供电电气绝缘节的选型频率和位模式的设置相邻区段必颏采用不同的频率和位模式相邻或相近区段的频率和位模式的间隔要合理上、下行线尽量采用不同的频率段因素4.数字轨道电路的划分六、FTGS-917型数字轨道电路的养护与检修1.技术规范1FTGS-917型轨道电路使用8种频率和15种位模式。相邻区段必须使用和位模式2使用正确的频率和位模式，而且频率无发生偏移3当列车占用当前区段时，能正确传送报文给列车4能根据列车行驶方向，由ATP控制自动转换发送／接收方向5标准分路灵敏度为0.5Ω6内部分路时轨道继电器应可靠落下，外部分路时轨道继电器应可靠吸起7空闲时接收电压（接收1板I5/118或Ⅱ5/118端）要求大于6.5V，分路状态时