铁路信号基础设备维护（第二版）课件：轨道电路元器件及基础知识认知

轨道电路元器件及基础知识认知

轨道电路元器件及基础知识认知1钢轨绝缘1）钢轨绝缘的设置钢轨绝缘安装在轨道电路分界处，以保证相邻轨道电路之间的可靠的电气绝缘，使它们互不影响。

轨道电路元器件及基础知识认知1）道岔区段警冲标内方的钢轨绝缘在道岔区段，设于警冲标内方的钢轨绝缘，除双动道岔渡线上的绝缘外，其安装位置距警冲标距离3.5m～4m，如下图3-5(a)所示。若不得已必须安装于警冲标内方小于3.5m处，则被称为“侵限绝缘”，将该绝缘外圈画上圆圈标注，如图3-5(b)所示。在联锁表中进行条件检查，充分考虑“侵限绝缘”的防护问题。1.钢轨绝缘1）钢轨绝缘的设置钢轨绝缘与警冲标

轨道电路元器件及基础知识认知1.钢轨绝缘1）钢轨绝缘的设置2）两钢轨绝缘应设于同一坐标处一对绝缘的两组坐标应尽量对齐，若对不齐，则两绝缘中间的部分有车占用时不能发现，称之为死区段。死区段的长度不得大于2.5m，如下(a)所示。对旧结构道岔，道岔内的死区段不得大于5m。3）两相邻死区端间隔为防止车辆跨压，轨道区段的长度，两相邻死区段的间隔及死区段与相邻区段的距离不得小于18m，如下图(b)、（c）所示。当死区段小于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。死区段

轨道电路元器件及基础知识认知1.钢轨绝缘1）钢轨绝缘的设置4）信号机处的钢轨绝缘设于信号机处的绝缘节原则上应与信号机并齐，当不能设于同一坐标处时，应符合下列要求：①进站、接车进路信号机、调车信号机和自动闭塞区间并置的通过信号机处，绝缘可设在信号机前方或后方1m的范围内。②出站或发车进路信号机、自动闭塞区间单置的通过信号机、设于到发线的调车信号机处，绝缘可设在信号机前方1m或后方6．5m的范围内。

出站信号机处的钢轨绝缘调车信号机处，钢轨绝缘可设在信号机前方或后方各1m的范围内，当该信号机设在到发线时，同出站信号机要求。

轨道电路元器件及基础知识认知1.钢轨绝缘1）钢轨绝缘的设置5）半自动比赛区段的预告信号机处

半自动闭塞区段的电气集中车站，预告信号机处的钢轨绝缘，宜安装在预告信号机前方100m处，以保证在预告信号机的死角区内提前构成接近锁闭。6）异型钢轨接头不能设置绝缘节。7）在平交道口处的钢轨绝缘，应安装在公路路面两侧外不小于2m处。8）桥梁(隧道)护轮轨上应安装钢轨绝缘。

9）在轨道电路内的轨距杆、道岔连接杆、道岔连接垫板、尖端杆、各种转辙设备的安装装置和其他具有导电性能的连接钢轨的配件均应装设轨道绝缘。

轨道电路元器件及基础知识认知1钢轨绝缘2）对钢轨绝缘的要求1）钢轨绝缘的结构，应能保证在钢轨爬行的情况下，以及在列车运行中产生的压力、冲击力和气温变化时产生的膨胀力的作用下，不致被损坏。2）钢轨绝缘应采用机械强度高的、具有可靠电气绝缘性能的绝缘材料，以保证绝缘性能和使用寿命。3）钢轨绝缘的材料。制作钢轨绝缘的材料主要有钢纸板、玻璃布板、尼龙塑料板等。3）钢轨绝缘的形式钢轨绝缘由轨端绝缘、槽形绝缘、绝缘管、绝缘垫圈等组成。槽形绝缘按分段形式，可分为一段（整体）、二段、三段三种。1)整体槽型钢轨绝缘整体槽型钢轨绝缘安装总图如图3–8所示。整体槽形绝缘、轨端绝缘分别如图3–9、图3–10所示。图3–8整体槽型钢轨绝缘安装总图图3–9整体槽型绝缘图3-10轨端绝缘

轨道电路元器件及基础知识认知2）钢轨绝缘的形式（2）二段槽型绝缘

二段槽型绝缘将槽型绝缘分成两块，可互换使用。分段后钢轨接缝处正好是槽型绝缘的接缝处，使该处处于自由状态，从而减小了对槽型绝缘的破坏，延长了使用寿命。

配套采用宽腰轨端绝缘，加宽了轨端绝缘相应于轨腰的部分，有A、B两种类型，如图3–11所示。

A型为带自锁腰型（图中腰部实线者），凸出部分插入鱼尾

板凹槽内，改善了整个轨端绝缘的受力情况。B型为不带自锁腰型（图中腰部虚线者）。图3-11宽腰轨端绝缘3)三段槽型绝缘三段槽型绝缘将绝缘分为左、中、右三块。50㎏∕m绝缘三块均可互换；43㎏∕m绝缘只有左右两块可互换。除槽型绝缘外，二段、三段式其他部件数量同前述整体槽型绝缘方式。为保证绝缘接头的机械强度和电气绝缘的良好，槽型绝缘的型号必须与安装的钢轨断面尺寸相符，轨缝尽量大些，以安装1~2片轨端绝缘为宜。安装后，两钢轨头部应水平，轨端绝缘保持平正。接头附近不得出现积水翻浆现象。钢轨绝缘接头处应使用高强度螺柱、螺母、铁平垫圈和高强度绝缘垫圈，以增加钢轨接头的机械强度，有效延长钢轨绝缘的使用寿命。

轨道电路元器件及基础知识认知2.轨道电路连接线轨道电路连接线包括引接线、钢轨接续线及道岔跳线（连接道岔岔心等处的导线）。⑴钢轨引接线钢轨引接线，简称引接线。其是用来连接轨道电路送、受端变压器箱或电缆盒与钢轨的导线。一般用涂有防腐油的多股钢丝绳制成。钢轨接续线----用于轨道电路接缝处的连接，以减小接触电阻。有塞钉式（现场广泛使用）、焊接式。道岔跳线----连接道岔岔心等处的导线。

轨道电路元器件及基础知识认知3.轨道电路的极性交叉按铁路信号故障—安全的原则，当钢轨绝缘破损时轨道继电器的衔铁应转为释放状态，从而使信号机关闭和道岔锁闭，轨道电路极性交叉即为达到此目的而设置。1）极性交叉对于有钢轨绝缘的轨道电路，为了实现对钢轨绝缘破损的防护，要求绝缘节两侧的轨面电压具有不同的极性（直流）或相反的相位（交流），即轨道电路的“极性交叉”。图中，粗线表示接电源正极，细线表示接电源负极。轨道电路的极性交叉

轨道电路元器件及基础知识认知3.轨道电路的极性交叉2）极性交叉的作用分析极性交叉可防止在相邻轨道电路间的绝缘节破损时引起轨道继电器的错误动作。如图3–16所示。1G和3G是两个相邻的轨道电路，它们没有实现极性交叉。当1G有车占用而绝缘破损的情况，流经轨道继电器1GJ的电流等于两个轨道电源所供的电流之和，1GJ有可能保持吸起，不能保证行车安全。若按极性交叉来配置，绝缘破损时，轨道继电器中的电流就是两者之差。在调整得当时，会落下，1GJ和3GJ都会落下，从而实现了故障—安全原则。对于交流供电来说，只要两相邻轨道电路的电流相位相反，它们的瞬间极性也相反，就得到极性交叉的效果。极性交叉的作用分析对于频率电码轨道电路而言，因相邻区段的编码不同，无法实现极性交叉，必须采用频率防护的方法。即在相邻轨道电路发送不同周期的电码信息，用不同的频率加以区分。

轨道电路元器件及基础知识认知3.轨道电路的极性交叉3）极性交叉的检查方法以交流轨道电路为例，检查轨道电路是否实现极性交叉的方法如下：极性交叉的检查方法1）两个受电端邻接时，可利用两根短路线，如图3–17（a）所示进行检查。将两根短路线跨接在两组绝缘上，此时轨道继电器衔铁落下，即实现极性交叉；反之，则极性没有做到交叉(两轨面电压差值不能太大)。2）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,如图3–17（b）所示进行检查。首先用电压表测出受电端钢轨面电压U1，然后将短路线跨接在一组钢轨绝缘上，用电压表测得另一组钢轨绝缘两端的电压U2，如果电压值U1＜U2，则实现极性交叉；反之，则极性没有交叉(此时同样应注意两轨面电压的差值，差值大亦有可能误判)。当两个送电端邻接时亦可利用此法进行。3）在轨端绝缘处交叉测量得到两电压，若这两电压低于轨面电压，则说明极性交叉正常。

轨道电路元器件及基础知识认知4.道岔区段轨道电路与无岔区段轨道电路不同的是，道岔区段轨道电路的钢轨线路被分开产生分支，为此需要增加道岔绝缘和道岔跳线，还存在着一送多受的问题。1）道岔区段的轨道电路的相关要求（1）轨道电路的道岔跳线应采用双跳线。（2）与到发线衔接的道岔轨道电路的分支末端，应设接收端。（3）所有列车进路上的道岔区段，其分支长度超过65m时，在分支末端应设接收端。（4）个别分支长度小于65m、分路不良、危及行车安全的分支线末端，应增设接收端。（5）一送多受轨道电路，同一道岔区段最多不应超过3个接收端，单动道岔不超过3组，复式交分道岔不超过2组。2）道岔绝缘和道岔跳线FAD型道岔跳线的外形（1）道岔绝缘道岔区段除各种杆件、转辙机安装装置等要加装绝缘外，还要加装切割绝缘，称为道岔绝缘，以防止辙叉将轨道电路短路。道岔绝缘视需要，可设在道岔直股钢轨上，也可设在道岔侧股钢轨上。（2）道岔跳线为了保证信号电流的畅通，道岔区段除轨端接续线外，还需装设道岔跳线。道岔跳线由塞钉和镀锌低碳钢绞线组成，两端焊在圆锥形塞钉上。

轨道电路元器件及基础知识认知2）道岔绝缘和道岔跳线（3）道岔绝缘和道岔跳线的配置单开道岔、交叉渡线及复式交分道岔的道岔绝缘及道岔跳线的配置，分别如图3–19、3–20、3–21所示。图3–19单开道岔的绝缘及跳线配置图3–20交叉渡线的绝缘及跳线配置图3–21复式交分道岔的绝缘及跳线配置

轨道电路元器件及基础知识认知3）道岔区段轨道电路的连接方式依据轨道电路的连接方式，道岔区段轨道电路分为串联式和并联式两种。

串联式道岔区段轨道电路，如图3–22所示。此种轨道电路的电流要流经整个区段的所有钢轨，可以检查所有跳线和钢轨的完整，比较安全。但由于增加了一组道岔绝缘，且在直股和弯股两根钢轨间加装两根用电缆构成的连接线，或用长跳线，结构复杂且给施工和维修带来不便，故在我国未被广泛采用。

图3-22串联式道岔区段轨道电路并联式道岔区段轨道电路结构较简单，如图3–23所示。在直股或弯股有车占用时，轨道继电器因分路均能落下。但在分支线路上只有电压检查没有电流检查，当跳线、连接线折断，列车进入弯股时，因弯股未设受电设备，轨道继电器不会落下。为此，通过采用双跳线来防护，即增加第二跳线，以减少跳线折断的概率。另外，当弯股钢轨折断或弯股钢轨表面不洁或分支线路过长，列车占用时，轨道继电器也不落下，不符合故障—安全的要求。为使各分支线路都得到检查，需采用一送多受轨道电路。

图3-23并联式道岔区段轨道电路

轨道电路元器件及基础知识认知4）一送多受轨道电路一送多受轨道电路设有一个送电端，在每个分支轨道电路的另一端各设一个受电端。各分支受电端轨道继电器的前接点，串联在主轨道继电器电路中。当任一分支分路时，分支轨道继电器落下，主轨道继电器也落下，将主轨道继电器接点用在联锁电路中。采用一送多受轨道电路时，应注意以下各点要求：⑴与到发线（包括场间列车走行线、外包线）相衔接（无其他道岔区段隔开）的道岔轨道电路的分支末端，应设受电端。⑵所有列车进路上的道岔区段，其分支长度超过65m时（自并联起点道岔的叉心算起），在该分支末端应设受电端。⑶个别分支长度小于65m的分支线末端，当分路不良而危及行车安全时，亦应增设受电端。⑷一送多受轨道电路最多不应超过三个受电端。一送四受轨道电路，因维修调整困难，不再使用。遇有此种情况应分成两个轨道电路。⑸一送多受轨道电路任一地点有车占用时，必须保证有一个受电端被分路。

轨道电路元器件及基础知识认知5电气化区段对轨道电路的特殊要求使用电力机车牵引列车的区段，叫电气化区段。驱动机车牵引电机的电流简称牵引电流。我国铁路电气化区段均采用工频50Hz交流供电，两根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。轨道电路既要保证牵引回流的畅通，又要保证在受到钢轨中不平衡牵引电流回流、瞬间脉冲电流及谐波电流的干扰时能可靠工作。⑴必须采用非工频道轨道电路轨道电路应能防护牵引电流的干扰，与50Hz的牵引电流区分。非工频轨道电路主要有：移频轨道电路、25Hz相敏轨道电路等制式。⑵必须采用双轨条式轨道电路双轨条轨道电路采用扼流变压器沟通牵引电流成双轨条回流