轨道电路在城轨交通中的应用

薛丹

摘 要 轨道电路作为城市轨道交通系统中的室外重要设备，起着传输信息，保护行车安全的作用。该作用的实现主要通过钢轨和“S”形联结器组成的电流回路。轨道电路的另一项重要作用就是通过轨道继电器，判定区段空闲情况：轨道继电器励磁吸起时，有轨道电流流过，区段空闲；区段占用时，由于车轮分路良好，继电器失磁落下。

关键词 轨道电路 电流回路 S形联结器 继电器

中图分类号：U284.28 文献标识码：A

0引言

城市轨道交通信号和通信系统是城市轨道交通安全运行的关键技术装备。传统的信号系统是通过设置在地面的色灯信号机传递不同的行车命令，司机根据地面信号的显示，按照行车规则，操纵列车运行。

传统信号系统经历过几次革命性的变革，发展到今天基于无线通信的CBTC。其中轨道电路是轨道交通信号的重要基础设备，它的性能直接影响行车安全和运行效率。轨道电路广泛地应用于列车位置检测，信息的传输等方面，所以轨道电路对于城市轨道交通的影响是不可忽视的。本文主要从以下几个方面了解以下轨道电路：

1轨道电路的概述

1.1轨道电路的定义

轨道电路是由钢轨线路和钢轨绝缘构成的电路。它的第一个作用是监督区段的占用情况。整个轨道网络依据适当的长度分成多个闭塞分区，每个分区形成一个独立的轨道电路，当列车进入区段时，轨道电路做出相应反应，给出区段占用的讯息。第二作用是传递信息。传递的主要信息是区段占用情况。

1.2轨道电路的分类

1.2.1按轨道区段的分割方式，分为有绝缘轨道电路和无绝缘轨道电路

有绝缘轨道电路两端设有“绝缘节”，将本区段与相邻区段互相隔离，一般应用在城市轨道交通的道岔区段以及停车场。

无绝缘轨道电路，在轨道电路分界处不设绝缘节，而采用不同方式进行电气隔离。即利用谐振槽路，采用不同的信号频率，谐振回路对不同频率呈现不同阻抗，来实现电气隔离。

1.2.2根据轨道电路传输的信息，可分为模拟轨道电路和数字轨道电路

现在不论是铁路还是城市轨道交通，都不再使用直流轨道电路，都是交流轨道电路，一般交流轨道电路专指工频50Hz的轨道电路。25Hz和75Hz的非工频轨道电路也属于交流轨道电路，因频率不同，所以应用时要注明，以示区别。

1.2.3按照列车牵引方式，分为非电化区段轨道电路和电化区段轨道电路

非电化区段轨道电路，没有抗干扰的特殊要求；电气化区段轨道电路，既要抗电化干扰，又要保证牵引回流的畅通无阻。我国铁路电气化区段均采用工频50Hz牵引电流供电，一部分电流沿钢轨流通，另一部分电流沿大地流通。此时两根钢轨既是牵引电流的回流通道，又是轨道电路电流的传输通道。电化区在钢轨中流有50Hz的牵引电流，因此轨道电路要采用非工频制式的轨道电路，例如25Hz相敏轨道电路。

城市轨道交通列车采用直流牵引供电，而且都是无缝线路，所以不能用扼流变压器来分割轨道电路，一般用“S”形联结器来划分区段。

“S”形联结器不仅是轨道电路的“电气分割设备”，也是轨道电路的接收和发送设备之一，同时又是牵引电流的“回流”设备之一。两根钢轨中的信号电流方向相反，单对于牵引电流而言，两根钢轨中的牵引电流方向是相同的。

2轨道电路工作原理

轨道电路是以运行线路的两根钢轨为导体，两端加以绝缘设备，接上送电和受电设备构成的电路。结构图如图1所示。

轨道电路的送电设备设在送电端，由轨道电路、变压器、限流电阻组成，用来反映列车占用和出清线路的状况。限流电阻的作用就是保护电源的同时，保证列车占用区段时，继电器能够可靠的工作。接收设备设在受电端，一般用继电器，称为轨道继电器，由它来接收信号，并将区段信息直观显示出来。

轨道变压器一次侧得到220V交流电压，从二次侧抽了适当的低电压，经限流电阻降压后送至送电端轨面，由钢轨绝缘将其与相邻区段隔离，只能沿着钢轨向受电端传输，受电端钢轨绝缘再将其与相邻区段隔离，只能经钢轨引线送至BZ4型变压器一次侧，再从二次侧向信号楼的JZXC-480型继电器送点，经继电器内部整流成直流电压，使继电器励磁吸起。此时，整个轨道电路处于调整（空闲）状态。当区段被车辆占用后，车轮分路良好，将钢軌短接，JZXC-480型继电器失磁落下，此时，整个轨道电路成分路（占用）状态。

综上所述，城市轨道交通系统中监督检查某一区段内线路是否有列车占用运行、调车作业或车辆占用的情况，都由轨道电路来保证。一旦前方钢轨发生断裂或出现阻碍，切断了轨道电流，也会使继电器落下，显示错误信息，此时，轨道电路承担的工作就是传输信息，保证列车运行安全。

参考文献

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