久效磷

[拼音]:guidao dianlu

[英文]:track circuits

以一段鐵路線路的鋼軌為導體構成的電路,用於自動、連續檢測這段線路是否被機車車輛佔用,也用於控制訊號裝置或轉轍裝置,以保證行車安全的裝置。

概述

1870年,美國W.魯賓遜博士在紐約舉辦的展覽會上展出了開路式軌道電路控制訊號機的模型。此後,他又研究成功直流電的閉路式軌道電路,並於1872年取得美國專利。

軌道電路由鋼軌線路、鋼軌絕緣、電源、限流裝置、接收裝置組成。其中鋼軌線路是由鋼軌和鋼軌端部的導接線和兩端的連線導線組成。鋼軌絕緣是鋼軌線路兩端的絕緣裝置,在軌道的軌距板、軌距保持杆、尖軌連線杆等都安裝有絕緣裝置。電源常用直流電源、交流電源、脈衝電源等。限流裝置是由可調整的電阻器或電抗器組成。接收裝置常用電磁式繼電器或電子式繼電器。

分類

軌道電路有多種分類方法,按結構可分為閉路式軌道電路、開路式軌道電路;按訊號電流的種類分為直流軌道電路、交流軌道電路和脈衝軌道電路;按分支軌道電路接受電端的多少,分為一送一受軌道電路和一送多受軌道電路。此外,還有無絕緣軌道電路等。

閉路式軌道電路

由軌道電路一端的傳送裝置、限流裝置及連線導線和另一端的接收裝置組成(圖1)。

在軌道電路區段空閒時,從軌道電源傳送一定強度的訊號電流,經鋼軌線路送至軌道電路的接收端。接收裝置的繼電器在一定強度的電路作用下勵磁,使接收裝置的前接點閉合,後接點斷開,即發出軌道電路區段空閒的資訊。在軌道電路被機車車輛佔用時,從軌道電路電源發出來的訊號電流因機車車輛車軸的分流,而只有很少一部分訊號電流送至軌道電路的接收裝置。接收裝置的繼電器因電流不足而不能勵磁,使接收裝置的前接點斷開,後接點閉合,即發出軌道被佔用的資訊。閉路式軌道電路的特點是電路任何部分出現故障時,接收裝置的繼電器都不能勵磁,而發出軌道電路區段被佔用的資訊,這是符合鐵路訊號故障-安全原則的。中國和世界大多數國家鐵路都採用閉路式軌道電路。

開路式軌道電路

這種電路的接收裝置的電磁繼電器等串接在傳送端的電源電路內(圖2)。

線上路沒有機車車輛佔用時,接收繼電器處於失磁狀態;在有機車車輛佔用時,接收繼電器處於勵磁狀態,併發出這段軌道電路區段被佔用的資訊。開路式軌道電路的特點是動作反應快,但不能自動檢查出軌道電路各個組成部分的故障。這種軌道電路只在部分國家鐵路上,用於駝峰編組場和道口。

直流軌道電路

採用一次電池或蓄電池作為電源的軌道電路。這種軌道電路的特點是電源可靠,電路和元件結構簡單,但電源維護工作量大,抗迷流乾擾的能力差,受軌道電路電容性蓄電效應的影響時分流感受不好。因此,應用較少。

交流軌道電路

採用交流電作為電源的軌道電路。這種軌道電路的特點是電源波動的調整效能好,能在各種不同和複雜的條件下工作,應用廣泛。交流軌道電路按軌道電流的頻率可分為工頻軌道電路和非工頻軌道電路。

工頻軌道電路:採用工業電流頻率作為軌道電路的電流頻率。這種電路可由工業電網供電,廣泛應用在蒸汽、內燃和直流電力牽引區段。中國鐵路車站軌道電路主要採用工頻軌道電路,如整流式軌道電路和50赫二元型相敏軌道電路均屬這種型別。

非工頻軌道電路:採用同工業電流頻率不同的交流電源供電的軌道電路。這種電路,抗干擾能力強,但需要專用的電源裝置。因此,一般在交流電力牽引區段的車站採用,如75赫交流軌道電路,25赫相敏軌道電路,移頻軌道電路和亞音訊軌道電路均屬這種型別。

脈衝軌道電路

向鋼軌中傳送按規定頻率和編碼的斷續電流,接收端只有在收到這種規定的脈衝電流時,軌道繼電器才動作的電路。這種軌道電路具有長度大、分路靈敏度高和能防止迷流乾擾等優點。編碼的脈衝軌道電路又稱電碼軌道電路。

一送一受軌道電路

在車站內有分支的鋼軌線路上,只設有一個接收裝置。其基本結構同交流軌道電路基本相同。

一送多受軌道電路

在車站內,鋼軌有分支的線路上,鋼軌線路的每個分支端都設有接收裝置(圖3)。

這種電路同一送一受軌道電路比較,線上路的分支端有較高的分路靈敏度。由於使用的裝置較多,一般只在銜接到發線的道岔區段軌道電路採用。

工作狀態

軌道電路的主要工作狀態有調整狀態、分流狀態、斷軌狀態。調整狀態指軌道電路在沒有機車車輛佔用時,不論在任何不利的電源和天氣等條件下,接收端的繼電器都處於勵磁狀態,發出軌道電路區段空閒的資訊。分流狀態指軌道電路被機車車輛佔用時,不論在任何不利的電源和天氣等條件下,接收端的繼電器都處於失磁狀態,發出軌道電路區段被佔用的資訊。斷軌狀態指軌道電路任何部分出現故障時,接收端的繼電器都處於失磁狀態,發出故障資訊。

在電氣化鐵路上的應用

在用電力牽引的鐵路區段內,電力機車要利用鋼軌作為一條迴路使牽引電流返回牽引變電所。為了使這條返回的牽引電流不受閉路式軌道電路的鋼軌絕緣的阻礙,往往採用雙軌條軌道電路和單軌條軌道電路。

雙軌條軌道電路

利用雙軌條返回牽引電流的軌道電路(圖4)。

這種電路返回牽引電流在鋼軌絕緣處是利用扼流變壓器繞過軌端絕緣的。雙軌條返回電流的軌道電路主要用在電力牽引區段區間,或站內正線準備給機車訊號工作的軌道電路上。

單軌條軌道電路

利用單軌條返回牽引電流的軌道電路(圖5)。

這種電路以一根斜拉的導線連線鋼軌,使返回的牽引電流能夠繞過鋼軌絕緣。它的優點是可以節省扼流變壓器;缺點是返回的牽引電流因只在鋼軌線路的一條鋼軌裡流過,干擾電壓比較大。單軌條軌道電路主要用在有幾條軌道同時返回牽引電流的車站。

電力牽引區段的軌道電路採用不同於牽引電流頻率的訊號電流,並在接收端裝濾波器等,是防止牽引電流對軌道電路的影響的有效措施。

參考書目

孫銘甫譯:《軌道電路的分析與綜合》,中國鐵道出版社,北京,1981。

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