1、25HZ相敏軌道電路應(yīng)用與維護摘要：據(jù)統(tǒng)計到2007年底，鐵路，復線到達2.71萬公里，電氣化到達2.55萬公里，電化率32.7%,并且還將修建更多鐵路。目前在電氣化鐵路上有90%的車站采用25Hz相敏軌道電路，因此該制式成為電氣化鐵路站內(nèi)軌道電路的首選。25Hz相敏軌道電路作為鐵路信號系統(tǒng)的根底設(shè)備，它能夠反響進路的占用情況，顯示列車的位置，其在鐵路信號系統(tǒng)中占有重要的地位。維護好軌道電路是保證列車平安運行的重要條件。1997年經(jīng)原鐵道部鑒定，決定用“97型25Hz相敏軌道電路替代原“25Hz相敏軌道電路在全國鐵路推廣使用。97型25Hz相敏軌道電路具有維修簡單，工作穩(wěn)定可靠和故障率低的優(yōu)點

2、， 延長了軌道電路的極限長度可達1500m。本文以97型25Hz相敏軌道電路為例， 介紹了25HZ相敏軌道電路的組成、技術(shù)特點、原理等根本知識，著重從其應(yīng)用，維護故障分析與處理等方面進行介紹。關(guān)鍵詞：軌道電路 應(yīng)用 維護緒論中國鐵路經(jīng)過六次大提速的開展，以及高速鐵路的快速建設(shè)，對信號設(shè)備的要求更加的嚴格，25hz軌道電路作為鐵路信號根底設(shè)備，它的質(zhì)量和可靠性直接影響信號系統(tǒng)效能的發(fā)揮。 25HZ相敏軌道電路采用的交流軌道繼電器為二元繼電器，因為其具有頻率選擇性和相位選擇性。要求其局部電源電壓的相位必須超前線路電源電壓相位90°，軌道繼電器才能吸起，因此具有平安、可靠性高的優(yōu)點。25h

3、z軌道電路在正常運作的情況下可以反響進路的占用情況，顯示列車的位置控制信號機的顯示; 通過軌道電路可以將地面信號傳遞給機車,從而可以控制列車平安運行。但是25hz相敏軌道電路在現(xiàn)場的實際運用中總會出現(xiàn)一些故障，比方電壓波動軌道曲線不平穩(wěn)出現(xiàn)毛刺、時高時低的故障、混線故障、斷線故障等。為了保證25hz相敏軌道電路的正常工作，鐵路部門也增加了一些現(xiàn)代化的設(shè)備對其進行監(jiān)測如微機監(jiān)測系統(tǒng)就有對25hz相敏軌道電路的日曲線和月曲線，發(fā)現(xiàn)電壓變化或曲線波動，及時進行分析查找，將故障消滅在萌芽狀態(tài)。作為信號工做好對軌道電路的維護工作也非常重要，及時了解和掌握軌道電路構(gòu)成和原理,并對故障進行認真分析,采取有效

4、的方法及時處理故障。維護時嚴格按照相關(guān)的維護要求進行維護 。相信隨著軌道電路技術(shù)的開展以及檢測設(shè)備技術(shù)的開展和信號工作人員的努力，它的應(yīng)用會越來越廣泛，故障監(jiān)測，故障處理也會更加的方便。第一章25hz相敏軌道電路25hz相敏軌道電路發(fā)送端采用磁鐵變頻器，將50hz的交流電變頻為25hz交流電，對軌道電路有良好的傳輸特性。其采用集中調(diào)相方式，供使用的局部電源恒超前于軌道電源電壓90度，不需對每段軌道電路進行個別調(diào)相。接收端采用交流二元二位軌道繼電器，局部線圈和軌道線圈分別由軌道和局局部頻器供電，具有可靠地頻率選擇性和相位選擇性，因而抗干擾能力強，有可靠的絕緣破損防護。1.1 25hz相敏軌道電路

5、的組成送電端設(shè)備構(gòu)成：送電扼流變壓器BE25、軌道變壓器BG25、電阻R0、保險RD1、保險RD2。受電端設(shè)備構(gòu)成：受電扼流變壓器BE25、軌道變壓器BG25、電阻R0、保險RD1、防雷FB、防護盒FH、25HZ軌道繼電器GJJRJC1-70/240。另外25HZ軌道電路的軌道電源和局部電源分別由獨立的軌道分頻器和局局部頻器給軌道繼電器的軌道線圈和局部線圈供電。交流二元二位繼電器中的二元指有兩個相互獨立又相互作用的交變電磁系統(tǒng)。根據(jù)頻率的不同，交流二元繼電器氣氛25hz和50hz兩種。JRJC-66/435型和JRJC1-72/240型二元繼電器用于交流電氣化區(qū)段的25hz相敏軌道電路中作為軌

6、道繼電器。他們由專設(shè)的25hz鐵磁分頻器供電，具有可靠的頻率選擇性和相位選擇性，對于軌端絕緣破損和不平衡造成的50hz干擾能可靠的防護。另外還有動作靈活翼板轉(zhuǎn)動系統(tǒng)、緊固的整體結(jié)構(gòu)，不僅經(jīng)久耐用，而且便于維修。 25HZ防護盒并聯(lián)接在軌道線圈上。25HZ時它相當于16f的電容；50HZ時它相當于20的電阻。對于25HZ的信號電流起著減少軌道電路傳輸中的衰耗和相移作用，對于50HZ的干擾電流，起著減少軌道線圈上的干擾電壓的作用。25HZ防護盒有HF2-25型、HF3-25型、HF4-25型。HF2-25型，由電感、電容串聯(lián)而成，線圈電感為0.845H，電容為12µF。它并聯(lián)在軌道繼電器

7、的軌道線圈上，對50Hz呈串聯(lián)詣?wù)裣喈斢?5電阻，以抑制干擾電流。對25Hz信號電流相當于16uf 電容，對25Hz信號電流的無功分量進行補償，起著減小軌道電路傳輸衰耗和相移的作用。使用環(huán)境1、大氣壓力不低于74.8KPa (海拔不超過2500m)2、周圍空氣溫度-40-603、空氣相對溫度不大于90%254、周圍無引起爆炸危險的有害氣體。1.1.3 防雷補償器防雷補償器QBF，有FB-1型和FB-2型.FB-1型內(nèi)設(shè)兩套防雷補償單元，F(xiàn)B-2型內(nèi)設(shè)一套防雷補償單元，補償單元即為對接的硒片和電容器。硒片用來防雷，電容器用來提高軌道局部線圈電路的功率因數(shù)，以減小變頻器輸出電流。其電氣特性應(yīng)符合以

8、下要求：局部耐壓為250V，接收工作電壓為90V。在電氣化牽引區(qū)段，為保證牽引電流順利流過絕緣節(jié)，在軌道電路的發(fā)送端，接收端設(shè)置扼流變壓器，軌道電路設(shè)備通過扼流變壓器接向軌道，并傳遞信號信息。扼流變壓器對牽引電流的電阻很小，因而對信號電流的阻抗較大，沿著兩根鋼軌流過的牽引電流在軌道絕緣處通過扼流變壓器的上部和下部的線圈，再經(jīng)過其中心線流向另一個扼流變壓器的上部和下部線圈，然后又流向相鄰軌道電路兩根鋼軌中區(qū)。這樣牽引電流就流過了絕緣節(jié)。因為鋼軌中的牽引電流的大小相等，扼流變壓器上、下部線圈的匝數(shù)也相同，因此牽引電流在上、下部線圈中產(chǎn)生的磁通量相等方向相反，它們的總磁通量等于零。所以對次級線圈的信

9、號設(shè)備沒有影響。97型25hz相敏軌道電路中用的扼流變壓器型號分別為：1、BE1-400/25、BE1-600/25、BE1-800/25采用400Hz鐵芯,主要用于軌道電路實施移頻電碼化的區(qū)段。2、BE2-400/25、BE2-600/25、BE2-800/25 采用50Hz鐵芯，用于一般軌道電路區(qū)段。鐵芯分為400Hz和50Hz兩種其中BE1類型為400Hz鐵芯、BE2類型的扼流為50Hz鐵芯。中點允許過連續(xù)總電流分別為400A、600A、800A(瞬間最大可達600A、900A、1200A)。扼流變壓器的變比為1：3牽引線圈：信號線圈，即牽引線圈8+8匝 ，信號線圈48匝。滑動變阻器，在

10、使用過程中由于滑動接點接觸不良易發(fā)生故障，且該變阻器用康銅絲繞成，電阻值隨溫度變化大，影響軌道電路的正常工作。于是，97型25hz相敏軌道電路中采用固定抽頭式電阻器，其電阻絲采用新型合金材料。阻值隨溫度變化小，使用效果良好。 固定抽頭式電阻器的根本情況型號阻值及抽頭允許通過電流A外形尺寸mm10變阻器的安裝尺寸10235X50X21710235X50X21725hz相敏軌道變壓器用于25hz相敏軌道電壓中作為供電電源和阻抗匹配用，送電端和受電端用的是同一型號。舊型號為BG1-65/25、BG1 -72/25，BG1-140/25，97型軌道變壓器BG1-130/25。當用送電端作為供電變壓器時

11、，根據(jù)軌道電路的類型和長度供以不同電壓，用作中繼變壓器時，為使二元二位繼電器的高阻抗與軌道的低阻抗相匹配，其變比是固定的。 25hz相敏軌道電路的電氣特性類型額定容量V·A頻率HZ額定電壓V 額定電流A空載電流不大于A鐵芯次次次BG1-65/256525220C型BG1-75/257225220BG1-140/25140252208BG2-130/25130252207C型400hzBG3-130/25C型500HzBG-R130/25R型1.2 25hz相敏軌道電路的原理 如下圖電源由室內(nèi)供出，由電纜線供向室外，經(jīng)過受電端的電源變壓器，限流電阻，扼流變壓器送上鋼軌。再經(jīng)過受電端的扼

12、流變壓器，中繼變壓器電纜線路送回室內(nèi)。經(jīng)防雷補償器和25hz防護盒給二元軌道繼電器的軌道線圈供電。鐵磁分頻器供應(yīng)25Hz軌道電路的信號電源 25Hz交流電，與50Hz牽引電流區(qū)分，二元二位軌道繼電器被用于接受器 ，送電端25Hz軌道電源經(jīng)軌道傳輸后為軌道線圈供電，25Hz局局部頻器電源為局部線圈供電。軌道繼電器工作時，大局部功率是通過局部線圈獲得局部電源，僅從軌道電路取得較少的功率，因而可以延長軌道電路的控制距離。轉(zhuǎn)矩只有當軌道繼電器上的軌道線圈電壓Ug與局部線圈電壓Ug之間的相位角接近或等于90°時最大。這時才能使翼片繞軸旋轉(zhuǎn)，帶動接點動作，不然，翼片不能旋轉(zhuǎn)，動接點也不能被帶動作

13、。所以，25Hz軌道電路具有頻率的選擇性區(qū)別開電力牽引電流和相位的選擇性這兩個特點。當軌道線圈和局部線圈電源電壓的相位滿足規(guī)定的要求時，GJ才能吸起，這時軌道電路處于調(diào)整狀態(tài)， 軌道電路是空閑狀態(tài)。當列車占用時，軌道電路被分路，頻率、相位不對時，GJ落下。因而，其具有較強的抗干擾性能，被廣泛應(yīng)用于交流電力牽引區(qū)段。1.3 25hz相敏軌道電路的技術(shù)要求25hz相敏軌道電路處理要滿足軌道電路的通用要求以外，還要滿足一下技術(shù)要求：1適用于鋼軌內(nèi)連續(xù)牽引總電流不大于800A，鋼軌內(nèi)不平衡電流不大于60A的交流電氣化牽引區(qū)段的站內(nèi)及預告區(qū)段的軌道電路。2無電力機車行駛的區(qū)段可采用無扼流變壓器的軌道電路

14、。3電源應(yīng)采用集中調(diào)相方式。4在最不利條件下，軌道繼電器的軌道線圈上的電壓應(yīng)不大于50V，調(diào)整和分路時的有效電壓分別為不小于15V和不大于7.4V。/km，鋼軌的阻抗不大于0.62<42/km時，極限長度范圍內(nèi)可靠的滿足調(diào)整和分路檢查的要求，并且實現(xiàn)一次調(diào)整。當每段軌道變壓器兼做機車信號砝碼電源時迎客靠的滿足機車信號入口電流的要求。6一送一受和一送多受軌道電路的電壓調(diào)整余量K應(yīng)不小于8%。7一送一受的雙扼流和無扼流變壓器的軌道電路，其極限長度應(yīng)達1.5KM。8凡裝有空扼流的軌道電路，對空扼流阻抗的補償措施，應(yīng)兼顧電碼化時機車信號信息的傳輸。9采用電子設(shè)備時，應(yīng)采用相應(yīng)的防雷措施.1.4

15、25hz相敏軌道電路的特點125Hz相敏軌道電路采用了二元二位繼電器，所以具有可靠的頻率選擇性和相位選擇性，因而對外界牽引電流或其他頻率電流的干擾和軌端絕緣破損能可靠的進行防護。2) 25Hz相敏軌道電路采用25Hz后，與其它工頻連續(xù)式軌道電路比擬，在相同條件下，受道碴電阻的影響很小。3) 由于25Hz電源是運用分頻的原理構(gòu)成的，50Hz工頻穩(wěn)定，所以它的頻率也很穩(wěn)定，其頻率衡定在50Hz的一半4. 由于25Hz分頻器的固定特性，當反向連接兩個分頻器的輸入端時，那么其輸出電壓相差90°，很容易做成局部電源電壓恒定超前軌道電源電壓90°，所以可以采用其中調(diào)相方式。5. 25H

16、z分頻器具有不可逆性 6.“田字型分頻器的兩線圈呈90°位置放置，輸入線圈的交流產(chǎn)生的刺痛不與諧振線圈完全相交，大大降低25Hz輸出回路中50Hz成分。7. 分頻器具有穩(wěn)定特性，當輸入的50Hz電源電壓在220V+33，-44，負載由空載至滿載的范圍變化時，分頻器的輸出電壓在220+6.6，-6.6V范圍變化，因而提高了軌道電路工作的穩(wěn)定性。 8. 25Hz軌道電路由于采用了連續(xù)方式，從而較為方便的找出其工作的最不利條件和肌線指標，更便于通過計算和實驗手段加以驗證。1.5 25Hz軌道電路的分類中國從1978年，由中國通號總公司研究設(shè)計院主持設(shè)計25hz相敏軌道電路，現(xiàn)在電氣化區(qū)段運

17、用的25hz相敏軌道電路還有兩類：一是97型25hz相敏軌道電路其在原來的軌道電路的根底上增加了抗干擾能力延長了軌道電路的極限長度;二是JXW-25型微電子相敏軌道電路，它是一種新型的高可靠的高抗干擾能力的相敏軌道電路1.6 25Hz軌道電路的優(yōu)點 在電氣化區(qū)段內(nèi)的軌道電路在 滿足最不利條件下的根本要求外，必須具有能防護牽引電流干擾分能力，使干擾電流或電壓不會使處于調(diào)整狀態(tài)下的軌道繼電器錯誤落下，或者在分路狀態(tài)時不致因干擾電流或電壓而使繼電器錯誤吸起。所以在?鐵路信號設(shè)計標準?第13.3.1 條中規(guī)定：“交流電力牽引區(qū)段應(yīng)采用非工頻軌道電路，牽引電流縱向不平衡系數(shù)不得大于5因此選用25 Hz

18、符合?設(shè)規(guī)?規(guī)定。25 Hz 相敏軌道電路采用了二元二位軌道電路，該繼電器具有可靠的頻率選擇性和相位選擇性，因此不需要加設(shè)濾波器，防止了因濾波器故障而造成行車危及平安。充分滿足“故障平安要求，因而可以設(shè)計成連續(xù)供電式軌道電路，做到設(shè)備簡單，設(shè)備簡單，工作穩(wěn)定，應(yīng)變速度快，便于維修，防雷性能良好。因此具有一定的優(yōu)越性。 又因為軌道電源消耗的功率較小，再加之25Hz時鋼軌阻抗值較低，所以在論功率消耗和軌道電路的傳輸長度這兩個方面，也都具有一定的優(yōu)越性。第二章97型25HZ相敏軌道電路特點和技術(shù)指標原25HZ相敏軌道電路，在現(xiàn)場大量使用，逐步暴露出一些亟待克服的技術(shù)缺陷，于是研制新型25HZ相敏軌道

19、電路，稱為97型25HZ相敏軌道電路，決定用97型25HZ相敏軌道電路代替原來的25HZ相敏軌道電路。97型25HZ相敏軌道電路除保存原來25HZ相敏軌道電路工作穩(wěn)定可靠、維修簡單、故障率低的優(yōu)點外，還提高了抗沖擊干擾能力，并延長了軌道電路的極限長度可達1500m。1 JRJC-66/345型二元二位繼電器設(shè)計不合理，危及行車平安2 受電端不設(shè)扼流變壓器影響軌道電路的工作3 設(shè)置空扼流引起電碼化工作不穩(wěn)定4 電源屏配置不合理造成資源浪費5 不平衡電流引起的問題嚴重時回誤動軌道繼電器2.1 97型25HZ相敏軌道電路特點經(jīng)過實踐考驗，該制式軌道電路具有以下特點：1 絕緣破損防護性能得到了提高用焊

20、接式對鋼軌牽引引接線進行連接，接觸電阻自然也就減小，以提高絕緣破損防護性能。2 取消不設(shè)扼流變壓器的送、受電端的單扼流軌道電路在運營中發(fā)現(xiàn)，當送、受電端不設(shè)扼流變壓器時，軌道繼電器所受的干擾遠大于設(shè)扼流變壓器的區(qū)段，有較多產(chǎn)生誤動的時機，同時軌道電路調(diào)整也不易于。為此在送、受電端全部增設(shè)扼流變壓器。3 改變扼流變壓器的連接方式 將連向鋼軌的一長一短引接線設(shè)計成等阻線，將扼流變壓器內(nèi)外部連接方式造成的不平衡系數(shù)控制在1%以內(nèi)。降低牽引電流歸系統(tǒng)的不平衡系數(shù)、4 優(yōu)化電源屏的配置 97型25HZ相敏軌道電路，平均每一區(qū)段的傳輸功率為20w，每個繼電器局部線圈加并電容補償?shù)墓β蕿?.5w，考慮多受和

21、單受區(qū)段的比例。一個車站的軌道繼電器數(shù)和軌道區(qū)段數(shù)按2：1計算，這樣就相當于局局部頻器和軌道分頻器供電給每一個軌道電路分別耗電13w和20w，從而就可以計算出一個車站電源屏的型號配置。 5 增加扼流變壓器的類型由原來的僅400A一種類型增加了600A和800A兩種。他們分別供側(cè)線正線和靠近牽引變電所的區(qū)段。6 極限長度延長 二元二位繼電器的工藝設(shè)計得到優(yōu)化，使得。，將受電端的匹配變壓器的變比降低了2.78%。 分頻器的設(shè)計也得到了改良，把25Hz分頻器的輸出電壓允許波動范圍由原來的±5減少到±3，使得分頻器更加穩(wěn)定。 由于二元二位繼電器、視入電阻、分頻器，最終能將極限長度由

22、1200m提高到1500m。7系統(tǒng)抗干擾能力大大提高采取綜合治理的方式系統(tǒng)抗沖擊干擾分的能力大大提高，首先設(shè)法盡可能將電流的侵入量減少，其次在干擾電流侵入后設(shè)法使其少起一些干擾作用。另外，即使侵入分干擾電流假設(shè)能造成軌道繼電器誤動，那么設(shè)法讓其誤動后果不能影響其他信號設(shè)備或電路讓其故障導向平安。最終實現(xiàn)增強抗沖擊干擾的能力。8改善移頻電碼化的發(fā)送條件固定送電端供電變壓器的變比，使之和受電端匹配變壓器的變比相同。由于此變比大大減小，從而改善了移頻發(fā)送時的匹配特性。它使25hz軌道電路移頻化的調(diào)整和測試均能集中在室內(nèi)進行，極大地方便了現(xiàn)場調(diào)整測試和維修。9 二元二位繼電器的性能得到了提高。2.2

23、97型25HZ相敏軌道電路的技術(shù)要求1 適用于鋼軌連續(xù)牽引總電流不大于800A，不平衡電流小于或等于60A的交流電氣化區(qū)段的站內(nèi)和預告區(qū)段的軌道電路。扼流變壓器不設(shè)時，也可用于電氣化區(qū)段內(nèi)無電力機車行駛和非電氣化區(qū)段的站內(nèi)和預告區(qū)段的軌道電路。·km在極限長度范圍內(nèi)，能可靠的滿足分路和調(diào)整的要求，并可以實現(xiàn)一次調(diào)整。分路電阻分路時，至少保證有一個軌道繼電器可靠落下。4在一送一受軌道電路中假設(shè)不帶無受電分支和為增設(shè)非軌道電路用的扼流變壓器時，極限長度為：帶雙扼流變壓器和無扼流變壓器的軌道電路均為1.5km。5最多可以在每段軌道電路設(shè)四個扼流變壓器包括空扼流變壓器。6 能實現(xiàn)疊加或預疊加

24、電碼化。7在無迂回回路的條件下，任何故障均可靠的分路檢查。8 系統(tǒng)抗不平衡電流沖擊干擾在原來的根底上提高了50A，到達了60A。軌道電路極限長度由原來的1200m提高到1500m，可適應(yīng)重載開展的要求。第3章 JWX25型電子相敏軌道電路JXW25性電子相敏軌道電路的接收器采用微電子技術(shù)客服繼電式25hz相敏軌道電路的缺點，是一具有高可靠、高抗干擾能力的新型相敏軌道電路。局部電源和軌道電源分別由局部25hz分頻器和軌道25hz分頻器提供，并且局部電源超前軌道電源90°.當25hz微電子相敏軌道電路接收器接收到25hz軌道信號，且局部電壓超前軌道電壓一定范圍的角度時，微電子接收器使執(zhí)行

25、繼電器吸起。當=90°時，處于最正確接收狀態(tài)。當收到的信號不能完全滿足以上條件時，執(zhí)行繼電器落下。JWX25型電子相敏軌道電路的組成1. 送端的主要設(shè)備：BE25：送端扼流變壓器.(電氣化區(qū)段扼流用，變比固定1:3)BG25：送電端供電變壓器。供電調(diào)整用Rx：送電端限流電阻。根據(jù)軌道電路的類型不同而固定RD：送電段熔斷器。GJZ220、GJF220：軌道發(fā)送電源25hz220V2. 受端的主要設(shè)備BE25：受端扼流變壓器.(電氣化區(qū)段扼流用，變比固定1:3)BG25：受電端中繼變壓器。受電端中繼用，變比固定，有扼流區(qū)段1:13.89，無扼流區(qū)段1:50Rx：受電端限流電阻。根據(jù)軌道電

26、路的類型不同而固定RD：受電段熔斷器JJZ110、JJF110：局部電源110V/25hz JWX25型電子相敏軌道電路的特點1傳輸信號頻率低，軌道電路的傳輸特性好2接收器的局部電源由原來的驅(qū)動方式改為采樣方式，電源屏的局部電源的輸出電流大大減小，接收器的工作電源為直流24V，每套耗電小于100MA。3接收器的返還系數(shù)高，軌道電路的分路特性得到明顯改善4接收器的可靠相位選擇性和頻率選擇性，不僅可以防止工頻干擾，而且對其它高頻信號也具有較強的抗干擾能力。5接受器監(jiān)督指示燈的設(shè)置為現(xiàn)場故障分析處理提供了方便。6雙套報警板：雙套接收器任一個損壞均發(fā)出報警，并在控制臺上給出聲光顯示。第四章25HZ相敏軌道電路的維護與故障分析處理4.1 25HZ相敏軌道電路的維護 1. 檢查設(shè)備無外界阻礙，箱盒，根底無破損，安裝牢固，加鎖良好 2. 檢查鋼軌絕緣外觀良好，軌縫標準無肥邊，目測高強螺栓無明顯松動。3. 各部引接線，接續(xù)線、跳線油潤、完好、防混、過軌防護、固定措施良好。4. 膠接絕緣無明顯拉縫，裂紋。5. 電氣化區(qū)段扼流變壓器中性連接板各部螺絲緊固，接觸良好;站內(nèi)橫向連接線完好，防混措施作用良好。 4.1.2 引接線檢查1各種引接線應(yīng)固定在枕木或其它專用設(shè)備上，平、直整齊，不得埋于石渣中，油潤不銹蝕，斷股不超過20%，塞釘頭打入深度至少與鋼軌平，塞釘頭與塞釘孔