第二章信號基礎設備第二章信號基礎設備11.信號基礎設備包括信號繼電器、信號機、轉轍機、軌道電路和操作與表示設備等。

2.信號基礎設備的質量和可靠性是信號系統可靠、高效的基礎。1.信號基礎設備包括信號繼電器、信號機、轉轍機、軌2第二章信號基礎設備第一節 信號繼電器原理第二節色燈信號機第三節動力轉轍機第四節軌道電路第二章信號基礎設備第一節 信號繼電器原理3第一節 信號繼電器原理一直流無極電磁繼電器工作原理 二直流繼電器的電特性 三其它類型安全型繼電器 四安全型繼電器的特點 五繼電器的應用 六繼電器接點電路邏輯基礎第一節 信號繼電器原理一直流無極電磁繼電器工作原理 4一直流無極電磁繼電器工作原理信號繼電器是軌道交通信號繼電式控制系統的關鍵部件，也是電子式控制系統的主要接口部件。它的基本原理是在線圈中通以一定數量的電流，繼電器勵磁，吸合銜鐵，帶動動接點運動與前接點接通。當線圈中的電流減小到一定值時，繼電器失磁，銜鐵依靠重力和接點彈力復位，帶動動接點運動與前接點斷開，接通后接點。一直流無極電磁繼電器工作原理信號繼電器是軌道交通信號繼電5(一)磁路系統與牽引特性它的磁路系統由鐵心、銜鐵和軛鐵三部分組成。當接通線圈的電源后，在鐵心中產生磁通Φ，它通過由軛鐵、銜鐵和工作氣隙δ構成的閉合磁路對銜鐵產生電磁吸力。JWXC-1700型直流無極繼電器結構示意圖(一)磁路系統與牽引特性它的磁路系統由鐵心、銜鐵和軛鐵三部分6(一)磁路系統與牽引特性當吸力增到足以克服銜鐵上的機械力時，銜鐵就被吸動并經由連桿帶動接點組動作到吸起狀態。當切斷線圈電源時，電流逐漸減小，磁通也隨之減弱，銜鐵就釋放。接點組也隨之恢復到落下狀態。(一)磁路系統與牽引特性當吸力增到足以克服銜鐵上的機械力時，7(二)繼電器的接點系統繼電器的工作就是控制若干接點組的閉合和斷開。其中包括前接點、中接點、后接點以及上下兩個托片。(二)繼電器的接點系統繼電器的工作就是控制若干接點組的閉8(二)繼電器的接點系統銜鐵吸合時，推動中接點和前接點閉合，并使中接點與后接點斷開；銜鐵釋放時，使中接點與前接點斷開，與后接點閉合。銜鐵在釋放狀態時，中接點與后接點閉合并使后接點承受一定壓力以保證接點接觸良好。(二)繼電器的接點系統銜鐵吸合時，推動中接點和前接點閉合，9二直流繼電器的電特性直流繼電器的電特性是指關于繼電器的輸入電壓或電流與繼電器工作狀態的一組參數。(一)吸起值。使繼電器中接點與前節點接觸所需的最小電壓或電流值。(二)工作值。使繼電器動作并滿足規定的節點壓力的電壓或電流。(三)額定值。繼電器工作時的電源電壓或電流值，一般為工作值與安全系數之積。(四)釋放值。向繼電器線圈供以過負載值的電壓或電流，使前接點閉合后再逐漸降低電壓或電流，當前接點剛斷開時的電壓或電流值。(五)過負載值。繼電器線圈不受損壞，電特性不受影響的最大允許接入的電壓或電流值。此值一般為工作值的4倍。(六)安全系數。額定值與工作值之比。此值愈大，繼電器工作愈穩定。(七)返還系數。釋放值與工作值之比。返還系數范圍在0．2～0．99之間。返還系數愈大繼電器對于電壓或電流的變化反應愈靈敏。二直流繼電器的電特性直流繼電器的電特性是指關于繼電器10三其它類型安全型繼電器偏極繼電器具有反應電流極性的性能，一般使用在道岔表示電路及半自動閉塞電路中。偏極繼電器磁路系統中存在特殊部分為鐵心極靴為方形，銜鐵為方形，方形極靴下端裝有L形永久磁鐵。三其它類型安全型繼電器偏極繼電器具有反應電流極性的性11三其它類型安全型繼電器JYX型有極繼電器有極繼電器也能反應電流極性,并能保持極性狀態,即當電流切斷后它能保持原來電流極性工作的狀態。

磁路特殊部分用一塊端部為刀形的長條永久磁鐵帶替部分軛鐵，永久磁鐵與軛鐵用螺釘聯結。三其它類型安全型繼電器JYX型有極繼電器12四安全型繼電器的特點在鐵路信號系統中，凡是涉及到行車安全的繼電電路都必須采用安全型繼電器。安全型繼電器在結構上有以下特點：(一)前接點采用熔點高，不會因熔化而使前接點粘連的導電性能良好的材料。(二)增加銜鐵重量，采用“重力恒定"原理在線圈斷電時強制將前接點斷開。(三)采用剩磁極小的鐵磁材料構成磁路系統，并在銜鐵與極靴之間設有一定厚度的非磁性止片，當銜鐵吸起時仍有一定的氣隙以防剩磁吸力將銜鐵吸住。(四)銜鐵不致因機械故障而卡在吸起狀態。四安全型繼電器的特點在鐵路信號系統中，凡是涉及到行車安全13五繼電器的應用（一）繼電器的圖形符號和使用（二）繼電器接點電路的幾種基本形式（三）繼電器接點電路的分析方法五繼電器的應用（一）繼電器的圖形符號和使用14（一）繼電器的圖形符號和使用繼電器在電路圖中表示出來的就是繼電器的線圈和接點二部分。繼電器線圈有電(指通過工作值以上的電流)，繼電器吸起則該繼電器件的所有前接點都閉合，后接點都離開。線圈斷電(無電)，該繼電器的所有前接點都離開，后接點都閉合。不能錯誤的理解為有電流通過接點時，就認為該接點的繼電器是吸起的（一）繼電器的圖形符號和使用繼電器在電路圖中表示出來的就是繼15（一）繼電器的圖形符號和使用繼電器吸起，前接點閉合后，不一定有電流通過前接點。因為線圈與接點所構成的電路是兩個不同的電的回路，該前接點是否有電流通過，這要看該接點所構成的電路是否連通。如果該接點根本就沒有接入電路，那么接點只是象不接入電路的開關扳動一下面已（一）繼電器的圖形符號和使用繼電器吸起，前接點閉合后，不一定16（一）繼電器的圖形符號和使用（一）繼電器的圖形符號和使用17（一）繼電器的圖形符號和使用安全型電磁繼電器線圈有兩個線圈四個引出片(即電源片)構成。電源片1和3一般為后、前線圈的正極，2和4一般為后，前線圈的負極。無極緩放有極偏極整流式安全型電磁繼電器線圈的圖形符號（一）繼電器的圖形符號和使用安全型電磁繼電器線圈有兩個線圈四18（一）繼電器的圖形符號和使用對于兩線圈參數相同的繼電器的線圈使用，可以兩個線圈串聯使用(連接2—3電源片，使用1—4電源片)。可以兩個線圈并聯使用(電源片1—3連接，2—4連接，使用1—2或3一4電源片)。可以兩個線圈分別使用成單線圈單獨使用。這種繼電器無論哪一種使用方法都要保證繼電器的工作安匝和釋放安匝，才能使繼電器可靠工作和落下。（一）繼電器的圖形符號和使用對于兩線圈參數相同的繼電器的線圈19（一）繼電器的圖形符號和使用單線圈使用或兩個線圈分別使用時，為了保證得到與串聯使用同樣的工作安匝，則通過線圈的電流必須比串聯使用時大一倍，所以消耗的功率也要大一倍。兩個線圈分別使用或單獨使用時，對于供給它的電源容量要大，同時繼電器的線圈也容易發熱損壞。繼電器線圈的使用方法盡可能采用串聯使用的方法。兩個線圈并聯使用的，這種方法所需的電壓比串聯使用時的電壓低一半，因此，可用于低電壓（如12V）電路。（一）繼電器的圖形符號和使用單線圈使用或兩個線圈分別使用時，20(二)繼電器接點電路的幾種基本形式

按工作特點來分的繼電器接點電路：單拍電路單拍電路是指它所組成的電路在完成一定的控制目的時，與組成該電路的各元件的動作順序無關。(二)繼電器接點電路的幾種基本形式按工作特點來分的繼電器21(二)繼電器接點電路的幾種基本形式典型單拍電路用按鈕A和繼電器BJ、CJ的接點等三個元件共同來控制繼電器DJ。要控制DJ使其吸起(↑)，只要A按下，BJ吸起(↑)和CJ吸起(↑)即可,而與它們三個元件的動作順序無關。(二)繼電器接點電路的幾種基本形式典型單拍電路22(二)繼電器接點電路的幾種基本形式該電路中的各元件必須按照一定的先后動作順序才能達到既定的控制目的。①非周期多拍電路：它共有四拍，每—拍節里有一個繼電器的工作狀態發生變化。非周期多拍電路(二)繼電器接點電路的幾種基本形式該電路中的各元件必須按照23(二)繼電器接點電路的幾種基本形式拍節工作狀態0BJ↓CJ↓DJ↓1BJ↑CJ↓DJ↓2BJ↑CJ↑DJ↓3BJ↑CJ↑DJ↑(二)繼電器接點電路的幾種基本形式拍節工作狀態0BJ↓CJ24(二)繼電器接點電路的幾種基本形式②周期性多拍電路：從0拍開始經過1-3拍動作后又回到0拍。周而復始的動作利用AJ或BJ的接點,可以得到一個脈沖輸出電路。拍節工作狀態0AJ↓BJ↓1AJ↑BJ↓2AJ↑BJ↑3AJ↓BJ↑4AJ↓BJ↓(二)繼電器接點電路的幾種基本形式②周期性多拍電路：拍節25(二)繼電器接點電路的幾種基本形式由繼電器所組成的信號設備電路，差不多都是復雜程度不同的多拍電路。但不管電路怎樣復雜，都是由較為簡單的單拍電路所組成。因此，多拍電路都可以分解為若干個簡單的單拍電路來研究。脈動偶電路分解(二)繼電器接點電路的幾種基本形式由繼電器所組成的信號設備26(二)繼電器接點電路的幾種基本形式按有無記憶作用來分的繼電器接點電路分為無自閉電路和有自閉電路兩種。(二)繼電器接點電路的幾種基本形式按有無記憶作用來分的繼電27(二)繼電器接點電路的幾種基本形式無自閉電路按鈕A是自復式的,當按下按鈕時，AJ通電吸起，當松開按鈕時，按鈕自動復原，AJ電路切斷，AJ落下。這種電路對曾按壓過按鈕的動作沒有記憶作用。前面所討論的電路就屬于這種電路。(二)繼電器接點電路的幾種基本形式無自閉電路28(二)繼電器接點電路的幾種基本形式有自閉電路凡是有自身前接點參與保持該繼電器吸起的，稱為自閉電路。當按下按鈕A，AJ通電吸起，當松開按扭，按鈕自動復原。此時雖然按鈕接點已斷開，但AJ自身的前接點巳經構成了AJ線圈的供電回路，所以AJ仍保持在吸起狀態，實現了對按鈕按壓過的記憶(記錄)作用。當記憶任務完成以后,依靠復原繼電器FUJ的吸起，其后接點斷開將AJ線圈的供電回路切斷，使AJ落下恢復原狀。(二)繼電器接點電路的幾種基本形式有自閉電路29(二)繼電器接點電路的幾種基本形式繼電器接點電路按連接形式來分，可分為的串聯、并聯、串并聯和橋形等幾種基本電路。無論哪種連接形式的接點電路，都由前接點和后接點組成。串聯、并聯和串并聯電路都很簡明，橋形電路是一種非串并聯的電路，這種形式的電路，在實際信號設備的電路中也常用到。只是繁簡不同而已。(二)繼電器接點電路的幾種基本形式繼電器接點電路按連接形式30(二)繼電器接點電路的幾種基本形式如圖所示的是最簡單的橋形電路。實際就是下圖所示的串并聯電路的簡化。很明顯上圖所用的接點數比下圖省一半。由此可見，串并聯電路如果有條件能變換為某種形式的橋形電路，就能達到簡化電路，節省接點的目的。(二)繼電器接點電路的幾種基本形式如圖所示的是最簡單的橋形31(三)繼電器接點電路的分析方法1.接通公式法這種方法先用符號表出電路中各元件的初始狀態(定位狀態)，以便在分析過程中進行對照，然后用符號依次表示各元件狀態的變化。元件的狀態符號一般用“↑”表示繼電器吸起，用“↓”表示繼電器落下。元件之間作用聯系用箭頭“→”表示。例如圖所示的電路，它的動作過程就可以用以下接通公式來表示：A↓(按鈕按下)→BJ↑→CJ↑→DJ↑A↑(按鈕拉出)→BJ↓→CJ↓→DJ↓(三)繼電器接點電路的分析方法1.接通公式法32(三)繼電器接點電路的分析方法2.時間圖解法時間圖解法能很清楚地表示出各繼電器的工作情況，相互關系及時間特性，能正確反映整個電路的動作過程。這種方法主要是把繼電器線圈通電、后接點離開、前接點閉合、線圈斷電、前接點離開及后接點閉合的時間都用時間圖表示出來。(三)繼電器接點電路的分析方法2.時間圖解法33六繼電器接點電路邏輯基礎（一）接點電路邏輯理論的運用概況（二）接點電路的元件（三）接點電路的結構形式（四）接點電路邏輯代數的基本定律（五）接點電路變換的一般公式六繼電器接點電路邏輯基礎（一）接點電路邏輯理論的運用概34（一）接點電路邏輯理論的運用概況在自動控制與遠程控制系統中，應用的繼電器是非常多的，用繼電器接點所構成的接點電路也是很復雜的。應用接點電路邏輯理論去設計接點電路，其優點是：1.根據條件和任務進行綜合、變換、簡化，這樣設計出來的接點電路，既簡單、元件又用得少，而所花的時間也少，還不易出錯;2.在滿足電路的要求下，可以減少電路中某一個繼電器接點，變換簡化至最少;3.利用接點電路邏輯理論，可幫助我們分析已有電路的工作條件，和檢查設計電路的正確性。（一）接點電路邏輯理論的運用概況在自動控制與遠程控制系統中，35（二）接點電路的元件繼電器接點電路中有各種元件，如開關、按鈕，繼電器、信號燈、電磁鐵、電動機等,但按其所起的作用可以分為以下三類：1.接收元件：用來接收外來信息的元件，如開關，按鈕、轉換器及繼電器等，這種元件隨電路的復雜程度不同，數量有一個至幾個不等；2.執行元件：用來完成預定控制任務的元件，如繼電器、接觸器，電磁鐵，信號燈，電動機等，這種元件的數量，可由控制對象的數目來確定；3.中間元件：為了使接收到的信息能按預先規定的次序傳遞給執行元件，在接收元件與執行元件之間所加的輔助元件就是中間元件，這種元件主要由繼電器來承擔。（二）接點電路的元件繼電器接點電路中有各種元件，如開關、按鈕36(三)接點電路的結構形式接點電路的結構形式，通常是用分析式(代數式)的形式來表達的，這種分析式稱為接點電路的結構公式，簡稱結構式。用乘號“?”表示串聯，用加號“+”表示并聯，用a、b、c…等表示前接點，用

等表示后接點，大寫字母A、B、C…等代表繼電器線圈。通過這種方式，把繼電器接點電路的結構，用這種結構式清晰地表達出來。(三)接點電路的結構形式接點電路的結構形式，通常是用分析37(三)接點電路的結構形式1.前接點串聯的電路，它的結構式為f=a?b?c?X或f(x)=a?b?c這種接點電路在邏輯關系上稱為“與”，即與門。2．前接點并聯的電路，它的結構式為：f=(a+b+c)X或f(x)=a+b+c這種接點電路在邏輯關系上稱為“或”，即或門。(三)接點電路的結構形式1.前接點串聯的電路，它的結38(三)接點電路的結構形式由一個繼電器的前接點與另一繼電器的后接點串聯的電路，邏輯關系上稱為異門，它的結構式為：f=a??X或f(x)=a?由兩個相反的異門并聯成為一個異或門，它的結構式為：f=(a?+?b)X或f(x)=a?+?b

(三)接點電路的結構形式由一個繼電器的前接點與另一繼電器的39(四)接點電路邏輯代數的基本定律基本定律：加乘非A+0=AA*0=0A+1=AA*1=AA+A=AA*A=A=AA+=1A*=0(四)接點電路邏輯代數的基本定律基本定律：加乘非A+040(四)接點電路邏輯代數的基本定律結合律(A+B)+C=A+(B+C)(AB)C=A(BC)交換律A+B=B+AAB=BA分配律A(B+C)=AB+ACA+BC=(A+B)(A+C)反演律（摩根定律）(四)接點電路邏輯代數的基本定律結合律(A+B)+C=41(四)接點電路邏輯代數的基本定律吸收律A+AB=AA（A+B）=AA+B=A+B（A+B）（A+C）=A+BC其他常用恒等式(四)接點電路邏輯代數的基本定律吸收律A+AB=AA（42（五）接點電路變換的一般公式邏輯代數的基本規則1.代入規則2.反演規則3.對偶規則（五）接點電路變換的一般公式邏輯代數的基本規則431.代入規則在任何一個邏輯等式中，如果將等式兩邊出現的某變量A，都用一個函數代替，則等式依然成立。例如：在B（A+C）=BA+BC中，將所有出現A的地方都代以函數A+D則等式依然成立得到：B[（A+D）+C]=B（A+D）+BC1.代入規則在任何一個邏輯等式中，如果將等式兩邊出現的某變量442.反演規則根據摩根定律，求一個函數L的非函數時，可以將L中的與換成或，或換成與；再將原變量換成非變量，非變量換成原變量；并將1換成0，0換成1。根據這個所得的函數表達式就是原函數的非式。2.反演規則根據摩根定律，求一個函數L的非函數時，可以將L中453.對偶規則L是一個邏輯表達式，如把L中的與換成或，或換成與；1換成0，0換成1。那么就得到一個新的邏輯表達式，這就是L的對偶式，記做L’某個邏輯恒等式成立，其對偶式也成立。3.對偶規則L是一個邏輯表達式，如把L中的與換成或，或換成與46第二節色燈信號機信號機的用途：凡是危及行車安全的地點，均應設置信號機加以防護。信號機的設置地點不同，其用途也不一樣，命名也不相同。第二節色燈信號機信號機的用途：47第二節色燈信號機我國鐵路上規定應設置信號機的地點如下：(一)在車站入口，這是防護接車進路，指使列車能否由區間進入車站用的進站信號機。(二)在列車由車站向區間發車地點前方，為防護發車進入和戰艦區間（或所間區間或閉塞分區）指使列車能否向區間發車用的出站信號機。(三)列車由一個車場到另一個車廠的起始點的前方，為防護轉場進路用的進路信號機，指使列車能否到另一個場去的信號機。第二節色燈信號機我國鐵路上規定應設置信號機的地點如下：48第二節色燈信號機(四)在所間區間和閉塞分區的入口，為了防護所間區間或閉塞分區而在區間設置的信號機，叫通過信號機。防護所間區間的通過信號機是手動或半自動的（能自動關閉，但不能自動開放），一般叫做非自動閉塞的通過信號機。防護閉塞分區的信號機是自動。因為這些信號機都設置在自動閉塞區段上，能自動動作的信號機，所以又叫做通過信號機。(五)在區間內兩條鐵路線路平面交叉地點的前方，為了防護交叉地點，其指使列車能否通過此交叉點，此種信號機叫做防護信號機。第二節色燈信號機(四)在所間區間和閉塞分區的入口，為了防49第二節色燈信號機(六)在需要防護的道口，橋梁、隧道的前方為防護道口、橋梁和隧道用的信號機叫做遮斷信號機。當遇有危及行車的情況發生適用遮斷信號機指示列車停車。(七)在站內又調車作業的地點，防護調車經過用的信號機，叫做調車信號機。指示調車機車能否進入調車進路。(八)在駝峰調車場（包括建議駝峰）的峰頂上，為了指示調車機車能否向峰頂上推送并以多大的速度推送而設置的信號機叫做駝峰信號機。(九)進站信號機、防護信號機、所間區間的通過信號機、遮斷信號機，在沒有機車信號的情況下，一般都要設置預告信號機。預告信號機設置在主體信號機的外方，距其不得少于800米的地方（當主體信號機或預告信號機的顯示距離不足400米時，不應少于1000米）。用以預先向司機指示主體信號機的顯示。(十)出站信號機和進路信號機。因地形、地物的影響達不到規定顯示距離時，在沒有機車信號的情況下，可設置復示信號機用以復示進行信號。駝峰信號應設復示信號機，其顯示與主體信號機一樣，只起復示作用。第二節色燈信號機(六)在需要防護的道口，橋梁、隧道的前方50二透鏡式色燈信號機結構原理色燈信號機根據光學系統的不同可分為透鏡式和探照式兩種。現在都采用透鏡式色燈信號機。因為它具有結構簡單、安全方便等優點。二透鏡式色燈信號機結構原理色燈信號機根據光學系統的不同51二透鏡式色燈信號機結構原理透鏡式色燈有高柱和矮柱兩種類型。高柱信號機的機構安裝在鋼筋混凝土信號機柱上。矮柱信號機的機構安裝在信號機水泥基礎上。二透鏡式色燈信號機結構原理透鏡式色燈有高柱和矮柱兩種類52二透鏡式色燈信號機結構原理高柱透鏡式色燈信號機由機柱、機構、托架、梯子等組成。機構的每個燈位配有透鏡組和燈泡。托架用來將機構固定在機柱上。二透鏡式色燈信號機結構原理高柱透鏡式色燈信號機由機柱、53二透鏡式色燈信號機結構原理無論是高柱還是矮型，它們的機構根據需要可分別采用單顯示、二顯示和三顯示機構。以高柱二顯示機構為例：整個色燈信號機構用上部托架1和下部托架4固定在水泥柱上;電燈電線通過蛇管接頭2和蛇管3從水泥柱內引入機構的箱體7內;6是箱蓋;背板5用來增大色燈信號與周圍背景的亮度比;遮檐9用來防止外來光線的干擾。二透鏡式色燈信號機結構原理無論是高柱還是矮型，它們的機54二透鏡式色燈信號機結構原理機構的主要部件是透鏡組8，它由一塊外徑為139mm有色外棱梯透鏡和一塊外徑為212mm無色內棱梯透鏡，通過透鏡框組裝而成。透鏡框上還裝有可調燈座。可調燈座在上下前后左右六個方向調整。使燈泡的主燈絲位于透鏡組主光軸的焦點上,燈絲光源發出的光經有色外棱梯透鏡和無色內棱梯透鏡前后兩次折射，產生平行的有色光束射向前方。滿足信號顯示距離的要求。二透鏡式色燈信號機結構原理機構的主要部件是透鏡組8，它55三LED色燈信號機結構原理LED信號機是一種免維護，少維修的信號器材，是運用近代光電子學器材和電子穩壓新技術在信號領域的一次探索。該信號機具有發光強度高、顯示距離長、節能、壽命長、消除燈絲突然斷絲、消除沖擊電流等優點，具有小型化、輕量化、色澤一致、光束集中、應變速度快的特點。該信號機一種很有發展前途的信號機。三LED色燈信號機結構原理LED信號機是一種免維護，少56三LED色燈信號機結構原理對比項目白熾燈泡信號機LED信號機沖擊電流10倍于額定電流0燈光顏色用濾色鏡使光強受到衰減，光色不純。不用濾色鏡，光色由管芯材料決定，色澤純正。發光效率低高燈泡壽命（h）1000100000適應速度(μs)1000000.1耐震動性差，易斷絲很強，不易損壞。節能50%維修工作量大很小三LED色燈信號機結構原理對比項目白熾燈泡信號機LED信57第三節動力轉轍機

一道岔

二動力轉轍機的基本任務

三ZD6系列電動轉轍機

四道岔的鎖閉方式

五S700K型電動轉轍機

第三節動力轉轍機 58一道岔道岔是列車從一股道轉問另一股道的轉轍設備。它是鐵路線路中最關鍵的特殊設備，也是鐵路信號的主要控制對象之一。道岔具有其特殊的機械結構。一道岔道岔是列車從一股道轉問另一股道的轉轍設備。59一道岔道岔有兩根可以移動的尖軌1，尖軌的外側是兩根固定的基本軌2。與尖軌和基本軌相連接的是四根合攏軌。其中兩根合攏軌3是直的，兩根合攏軌4是彎的(其曲線叫道岔導曲線)。兩根內側合攏軌相連的是轍叉。它由兩根翼軌5，一個岔心6和兩根護輪軌7組成。護輪軌和翼軌為固定車輪運行方向的。一道岔道岔有兩根可以移動的尖軌1，尖軌的外側是兩根60一道岔動力轉轍機是道岔控制系統中的執行機構。它的基本任務是轉換道岔、鎖閉道岔和反映道岔的位置和狀態。轉轍機的傳動機構是將電動機的高速旋轉變換成動作桿的低速直線運動，再有動作桿帶動尖軌轉換。傳動機構的另一作用是驅動尖軌的鎖閉機構。一道岔動力轉轍機是道岔控制系統中的執行機構。61一道岔轉轍機的傳動機構有齒輪傳動和液壓傳動兩類。(1)齒輪傳動機構：采用齒輪傳動時必須采用摩擦連接器。其原因有二：一是到尖軌已轉換完畢而電機不能立即停轉，利用摩擦連接器克服電機的轉動沖擊。二是當尖軌在轉換過程中受阻而不能繼續動作時，摩擦連接器進入摩擦狀態，使電機能繼續轉動而不致燒毀。一道岔轉轍機的傳動機構有齒輪傳動和液壓傳動兩類。62一道岔(2)液壓傳動機構：電動機驅動一個油壓泵，將加壓的液體注入儲能油罐中使罐內空氣壓縮以儲存一定能量。在轉換道岔時，除了使電動機工作的同時將控制油路的閥門打開。使受壓油液注入油缸中，借助活塞與油缸的相對運動推動油缸，再由油缸帶動動作桿使尖軌轉換。一道岔(2)液壓傳動機構：電動機驅動一個油壓泵，63一道岔其他道岔設備：3.道岔表示器：顯示道岔開通方向。4.連接桿、尖端桿、密貼調整桿、表示桿、連接雙動道岔的導管。一道岔其他道岔設備：64一道岔道岔有兩根可以移動的尖軌，一根密貼于基本軌，另一根尖軌離開基本軌。可以同時改變兩根尖軌的位置，使原來密貼的分離，而原來分離的密貼，可見道岔有兩個可以改變的位置。通常把道岔經常所處的位置叫做定位，臨時根據需要改變的另一位置叫做反位。為改變道岔的兩個位置，在道岔尖軌處需要安裝道岔轉轍設備一道岔道岔有兩根可以移動的尖軌，一根密貼于基本軌，65一道岔尖軌與基本軌密貼的程度如何，對行車安全影響很大，比如列車迎著尖軌運行時，如果尖軌密貼程度差，即間隙超過一定限度(大于4mm)則車的輪緣有可能撞著或從間隙中擠進尖軌尖端而造成顛覆或脫軌的嚴重行車事故。因此。對尖軌和基本軌的密貼程度規定有嚴格地標準。當高速列車通過道岔時，雖道岔尖軌與基本密貼良好，但由于列車震動仍有可使道岔改變狀態的可能性，為了防止此種危險的發生，在上述幾種道岔轉換設備中，都附有鎖閉裝置，以便把道岔鎖在密貼良好的規定狀態。一道岔尖軌與基本軌密貼的程度如何，對行車安全影響66一道岔道岔本身并無順向和對向之分。它只是根據列車運行方向而言的。列車迎著道岔尖軌運行時，該道岔就叫對向道岔。列車順著道岔尖軌運行時，就叫順向道岔

一道岔道岔本身并無順向和對向之分。67一道岔為了保證行車安全，凡是列車經過的道岔，不論對向的還是順向的，都要和信號機實現聯鎖。在電動的道岔轉換器和鎖閉器的結構上也要反映出道岔不密貼和擠岔等危險情況。一旦道岔不密貼或被擠時，就不能使信號機開放。一道岔為了保證行車安全，凡是列車經過的道岔，不論對68一道岔單動道岔和雙動道岔

扳動一根道岔握柄(手動道岔的操縱元件)或按壓一個道岔按鈕(電動道岔的操縱元件)，僅能使一組道岔轉換，則稱該道岔為單動道岔，如果能使兩組道岔同時或順序轉換，則稱為雙動道岔。雙動道岔有時也稱聯動道岔。聯動道岔也有三動或四動的情況。“雙動”即意味著兩組道岔可作為一個控制對象來處理。一道岔單動道岔和雙動道岔69二動力轉轍機的基本任務轉轍機是轉轍裝置的核心和主體。除轉轍機本身外,還包括外鎖閉裝置和各類桿件及安裝裝置,它們共同完成道岔的轉換和鎖閉。二動力轉轍機的基本任務轉轍機是轉轍裝置的核心和70二動力轉轍機的基本任務(一)轉轍機的作用1.轉換道岔的位置,根據需要轉換至定位或反位;2.道岔轉至所需位置而且密貼后,實現鎖閉,防止外力轉換道岔;3.正確地反映道岔的實際位置,道岔的尖軌密貼于基本軌后,給出相應的表示;4.道岔被擠或因故處于“四開”（兩側尖軌均不密貼）位置時，及時給出報警及表示。二動力轉轍機的基本任務(一)轉轍機的作用71二動力轉轍機的基本任務(二)對轉轍機的基本要求1.作為轉換裝置，應具有足夠大的拉力，以帶動尖軌作直線往返運動；當尖軌受阻不能運動到底時，應隨時通過操縱使尖軌恢復原位。2.作為鎖閉裝置，當尖軌和基本軌不密貼時，不應進行鎖閉，一旦閉鎖，應保證不致因車通過道岔時的振動而錯誤解鎖。3.作為監督裝置，應能正確地反映道岔的狀態。4.岔被擠后，在未修復前不應再使道岔轉換。二動力轉轍機的基本任務(二)對轉轍機的基本要72二動力轉轍機的基本任務1.按動作能源和傳動方式分類,轉轍機可分為電動轉轍機,電動液壓轉轍機和電空轉轍機電動轉轍機由電動機提供動力，采用機械傳動的方式。多數轉轍機都是電動轉轍機。。電動液壓轉轍機簡稱電液轉轍機，由電動機提供動力，采用液力傳動的方式。電空轉轍機由壓縮空氣作為動力，由電磁換向閥控制。二動力轉轍機的基本任務1.按動作能源和傳動方73二動力轉轍機的基本任務2.按供電電源種類，轉轍機可分為直流轉轍機和交流轉轍機直流轉轍機采用直流電動機，工作電源是直流電。直流轉轍機的缺點是，由于存在換向器和電刷，易損壞，故障率較高。交流轉轍機采用三相交流電源或單相交流電源，由三相異步電動機或單相異步電動機（現大多采用三相異步電動機）作為動力。交流轉轍機采用感應式交流電動機，不存在換向器和電刷，因此故障率低，而且單芯電纜控制距離遠。二動力轉轍機的基本任務2.按供電電源種類，74二動力轉轍機的基本任務3.按動作速度分類，轉轍機可分為普通動作轉轍機和快動轉轍機。大多數轉轍機轉換道岔時間在3.8秒以上，屬于普通動作轉轍機。ZD7型電動轉轍機和ZK系列電空轉轍機轉換道岔時間在0.8秒以下，屬于快動轉轍機。快動轉轍機主要用于駝峰調車場，以滿足分路道岔快速轉換的要求。二動力轉轍機的基本任務3.按動作速度分類，轉75二動力轉轍機的基本任務4.按鎖閉道岔的方式，轉轍機可分為內鎖閉轉轍機和外鎖閉轉轍機。內鎖閉轉轍機依靠轉轍機內部的鎖閉裝置鎖閉道岔尖軌，是間接鎖閉的方式。內鎖閉可靠程度較差，列車對轉轍機的沖擊大。外鎖閉轉轍機雖然內部也有鎖閉裝置，但主要依靠轉轍機外鎖閉裝置鎖閉道岔，將密貼尖軌直接鎖于基本軌，斥離尖軌鎖于固定位置，是直接鎖閉的方式。外鎖閉方式鎖閉可靠，列車對轉轍機幾乎無沖擊。二動力轉轍機的基本任務4.按鎖閉道岔的方式76二動力轉轍機的基本任務5.按是否可擠，轉轍機可分為可擠型轉轍機和不可擠型轉轍機可擠型轉轍機內設擠岔保護(擠切或擠脫)裝置,道岔被擠時,動作桿解鎖,保護了整機。不可擠型轉轍機內不設擠岔保護裝置,道岔被擠時,擠壞動作桿與整機聯接機構,應整機更換。電動轉轍機和電動液壓轉轍機都有可擠型和不可擠型二動力轉轍機的基本任務5.按是否可擠，轉轍機77二動力轉轍機的基本任務(四)轉轍機的設置在未提速的情況下，車站聯鎖區域內一般每組道岔岔尖處均設一臺轉轍機。在提速區段，提速道岔進一步加長了尖軌長度，為滿足多點牽引多點檢查的要求，需多臺轉轍機牽引。轉轍機的數量要視道岔號碼，固定撤岔還是可動心軌，燕尾式外鎖裝置還是鉤式外鎖閉裝置。二動力轉轍機的基本任務(四)轉轍機的設置78二動力轉轍機的基本任務各種類型提速道岔所需交流轉轍機臺數二動力轉轍機的基本任務各種類型提速道岔所需交流79三ZD6系列電動轉轍機ZD6系列電動轉轍機是我國鐵路使用最廣泛的系列電動轉轍機。它用于非提速區段以及提速區段的側線上。ZD6型系列電動轉轍機采用內鎖閉方式，不適用于提速道岔。三ZD6系列電動轉轍機ZD6系列電動轉轍機是我國鐵路使用80三ZD6系列電動轉轍機ZD6-A型電動轉轍機主要由電動機、減速器、摩擦聯結器、主軸、動作桿、表示桿、移位接觸器、外殼等組成。

三ZD6系列電動轉轍機ZD6-A型電動轉轍機主要由電動機81三ZD6系列電動轉轍機電動機為電動轉轍機提供動力，采用直流串激電動機。減速器用來降低轉速以獲得足夠的轉矩，并完成傳動。由第一級齒輪和第二級行星傳動式減速器組成。兩級間以輸入軸聯系，減速器由輸出軸和主軸聯系。用彈簧和摩擦制動板，組成輸出軸與主軸之間的摩擦聯結，防止尖軌受阻時損壞機件。主軸由輸出軸通過起動片帶動旋轉，主軸上安裝鎖閉齒輪。鎖閉齒輪和齒條相互動作，將轉動變為平動，通過動作桿帶動道岔尖軌運動，并完成鎖閉作用。三ZD6系列電動轉轍機電動機為電動轉轍機提供動力，采用直82三ZD6系列電動轉轍機動作桿和齒條塊用擠切銷相連，正常工作時，齒條塊帶動動作桿。擠岔時，擠切銷折斷，動作桿和齒條塊分離，避免機件損壞。表示桿由前，后表示桿及兩個檢查塊組成。表示桿隨尖軌移動，只有當尖軌密貼且鎖閉后，自動開閉器的檢查柱才能落入表示桿缺口，接通道岔表示電路。擠岔時，表示桿被推動，頂起檢查柱，從而斷開道岔表示電路。自動開閉器由靜接點，動接點，速動點，速動爪，檢查柱組成，用來表示道岔尖軌所在位置。三ZD6系列電動轉轍機動作桿和齒條塊用擠切銷相連，正常83三ZD6系列電動轉轍機移動接觸器用來監督擠切銷的受損狀態，道岔被擠或擠切銷折斷時，斷開道岔表示電路。安全接點（遮斷接點）用來保證維修安全。殼體用來固定轉轍機各部件，防護內部部件免受機械損傷和雨水、塵土的侵入，提供整機安裝條件。底殼上設有特定形狀的窗孔，便于整機組裝和分解。機蓋內側周邊有盤根槽，內鑲有密封用盤根（膠墊）。三ZD6系列電動轉轍機移動接觸器用來監督擠切銷的受損狀態84三ZD6系列電動轉轍機當電動機通入規定方向的控制電流,電動機軸按圖中所示逆時針方向旋轉。電動機通過齒輪帶動減速器,這時輸入軸按順時針方向旋轉,輸出軸按逆時針方向旋轉。輸出軸通過起動片帶動主軸,按逆時針方向旋轉。三ZD6系列電動轉轍機當電動機通入規定方向的控制電流,85三ZD6系列電動轉轍機鎖閉齒輪隨主軸逆時針方向旋轉,鎖閉齒輪在旋轉中完成解鎖、轉換、鎖閉三個過程。拔動齒條塊,使動作桿帶動道岔尖軌向右移動,密貼于右側尖軌并鎖閉。同時通過起動片、速動片、速動爪帶動自動開閉器的動接點動作,與表示桿配合,斷開第1、3排接點,接通第2、4排接點。完成電動轉轍機轉換、鎖閉及給出道岔表示的任務。三ZD6系列電動轉轍機鎖閉齒輪隨主軸逆時針方向旋轉,鎖86三ZD6系列電動轉轍機ZD6-型電動轉轍機是目前在我國應用最廣泛的轉轍機,已形成系列。各型ZD6-電動轉轍機的額定工作電壓都為直流160V。ZD6--A型、D型、F型轉轍機單機使用時,摩擦電流為2.3~2.5A,E型和J型雙機配套使用時,單機摩擦電流為2.0~2.5A。三ZD6系列電動轉轍機ZD6-型電動轉轍機是目前在我國87三ZD6系列電動轉轍機1.ZD6--B型ZD6--C型轉轍機2.ZD6--D型轉轍機3.ZD6--E型轉轍機4.ZD6--F型轉轍機5.ZD6--J型轉轍機三ZD6系列電動轉轍機1.ZD6--B型ZD6--C型88四道岔的鎖閉方式道岔的鎖閉是把尖軌或可動心軌等可動部分固定在某個開通位置,當列車通過時不因外力作用而改變。(一)內鎖閉方式內鎖閉是當道岔由轉轍機帶動至某個特定位置后,在轉轍機內部進行鎖閉,由轉轍機動作桿經外部桿件對道岔實現位置固定。實質上內鎖閉方式鎖閉道岔是對道岔可動部分進行間接鎖閉。四道岔的鎖閉方式道岔的鎖閉是把尖軌或可動心軌等可動部分固定89四道岔的鎖閉方式內鎖閉的特點是:1.結構簡單,便于日常維護保養,且轉換比較平穩,屬定力鎖閉;2.道岔的兩根尖軌由若干根連接桿組成框架結構,使尖軌部分的整體剛性較高,而且框式結構造成的反彈力和抗勁較大;3.由于兩尖軌由桿件連接,當桿件受到外力沖擊時,如發生彎曲變形,會使密貼尖軌與基本軌分離,嚴重威脅行車安全;4.當列車通過道岔產生沖擊時,其沖擊力經過桿件將直接作用于轉轍機內部,使轉轍機部件易于受損,擠切銷折斷,移位接觸器跳開等。內鎖閉式轉換設備已不能適應提速的需要,必須采用分動外鎖閉道岔轉換設備。四道岔的鎖閉方式內鎖閉的特點是:90四道岔的鎖閉方式道岔的外鎖閉：當道岔由轉轍機帶動轉換至某個特定位置后,通過本身所依附的鎖閉裝置,直接把尖軌與基本軌或心軌與翼軌密貼夾緊并固定。道岔的鎖閉主要不是依靠轉轍機內部的鎖閉裝置,而是依靠轉轍機外部的鎖閉裝置實現的。四道岔的鎖閉方式道岔的外鎖閉：當道岔由轉轍機帶動轉換至某91四道岔的鎖閉方式由于外鎖閉道岔的兩根尖軌之間沒有連結桿,在道岔轉換過程中,兩根尖軌是分別動作的,所以又稱為分動外鎖閉道岔。分動外鎖閉道岔轉換設備的特點:1.改變了傳統的框架式結構,使尖軌的整體剛性大幅度下降。2.尖軌分動后,轉換器動力小,而且一根尖軌的變形不影響另一根尖軌,由此造成的反彈、抗勁等轉換阻力均減小許多。四道岔的鎖閉方式由于外鎖閉道岔的兩根尖軌之間沒有連結桿,92四道岔的鎖閉方式3.兩根分動尖軌在外鎖閉裝置作用下,無論是在起動解鎖,還是密貼鎖閉過程中,所需的轉換力均較小,避開了兩根尖軌最大反彈力的疊加時刻。4.同時承擔兩根尖軌彈性力的過程是在密貼解鎖以后到斥離尖軌鎖閉以前這一較短的時間內,而此時正是電動機功率輸出的最佳時刻,使電氣特性和機械特性得到良好的匹配。5.外鎖閉裝置一旦進入鎖閉狀態,車輛過岔時,輪對尖軌和心軌產生的側向沖擊力基本上不傳到轉轍機上,即具有隔力作用,有利于延長轉轍機及各類轉換部件的使用壽命。四道岔的鎖閉方式3.兩根分動尖軌在外鎖閉裝置作用下,無論93四道岔的鎖閉方式6.由于兩尖軌間無連結桿,所以密貼尖軌很難在外力作用下與基本軌分離,可靠地保證了行車安全。7.由于密貼尖軌與基本軌之間由外鎖閉裝置固定,克服了內鎖閉道岔靠桿件推力或拉力使尖軌與基本軌密貼易造成4mm失效的較大缺陷。外鎖閉道岔轉換設備消除了內鎖閉方式的缺陷,適應了列車提速的要求。外鎖閉裝置先后出現了燕尾式和鉤式兩種四道岔的鎖閉方式6.由于兩尖軌間無連結桿,所以密貼尖軌94五S700K型電動轉轍機(1)S700K型電動轉轍機的特點:S700K型電動轉轍機適用于尖軌或可動心軌處采用外鎖閉的道岔，它具有以下特點：1.采用三相交流電動機，不僅從根本上解決了直流電動機必備的整流子而引起的故障率高、使用壽命短、維修量大的不足，而且減少了控制導線截面，延長了控制距離，單芯電纜控制距離可達2.5公里。2.采用直徑32毫米的滾珠絲杠作為驅動裝置，延長了轉轍機的使用壽命。3.采用具有簧式擠脫裝置的保持聯結器，并選用不可不可擠型零件，從根本上解決了由擠切銷勞損造成的慣性故障。4.采用多片干式可調摩擦聯接器,經工廠調整加封,使用中無須調試。五S700K型電動轉轍機(1)S700K型電95五S700K型電動轉轍機(二)S700K型電動轉轍機的分類S700K型電動轉轍機規格齊全,不僅能滿足道岔尖軌,可動心軌的單機牽引,還能滿足雙機、多機的需要。S700K型電動轉轍機的機身是通用的,經配件組裝,可組成不同種類。根據安裝方式不同,每一種類又分為左裝,右裝兩種。左裝的轉轍機型號用字母A加上奇數表示。右裝的轉轍機型號用字母A加上偶數表示。五S700K型電動轉轍機(二)S700K型96S700K型電動轉轍機概況代號型號動程(mm)道岔動程(mm)轉換力(N)適用的提速道岔A13/A14220/16022016020009號12號18號尖軌第一牽引點A15/A16150/751507550009號12號尖軌第二牽引點A17/A18220/117220117200018號尖軌第二牽引點,30號尖軌第一牽引點,12號心軌第一牽引點A19/A20220/110220110220030號尖軌第二牽引點A21/A22220/9822098250030號尖軌第三牽引點,30號心軌第一牽引點A23/A24150/8715087280030號尖軌第四牽引點A25/A26150/150/(沒有檢測桿)350030號尖軌第五牽引點,30號尖軌第六牽引點,30號心軌第三牽引點A27/A28220/7622076350030號心軌第二牽引點A31/A32220/9822098200018號心軌第一牽引點A33/A34150/6915069450018號尖軌第三牽引點,12號心軌第二牽引點A35/A36150/150/(沒有檢測桿)450018號心軌第二牽引點S700K型電動轉轍機概況代號型號動程(mm)道岔動程(97五S700K型電動轉轍機1.S700K型電動轉轍機的整體結構S700K型電動轉轍機主要由外殼、動力傳動機構、檢測和鎖閉機構、安全裝置、配線接口五大部分組成。五S700K型電動轉轍機1.S700K型電98五S700K型電動轉轍機(1)外殼：主要由鑄鐵底殼、機蓋、動作桿套筒、導向套筒、導向法蘭等組成。(2)動力傳動機構：主要由三相交流電動機、齒輪組、摩擦聯接器、滾珠絲杠、保持聯接器、動作桿等組成。(3)檢測和鎖閉結構：主要由檢測桿、叉形接頭、速動開關組、鎖閉塊和鎖舌、指示標等組成。(4)安全裝置：主要由開關鎖、遮斷開關、連桿、搖把孔擋板等組成。(5)配線接口：主要由電纜密封裝置,接插件插座組成。五S700K型電動轉轍機(1)外殼：99五S700K型電動轉轍機(1)三相交流電動機：三相交流電動機為轉轍機提供動力。(2)齒輪組：齒輪組由搖把齒輪、電機齒輪、中間齒輪及摩擦聯結器齒輪組成。(3)摩擦聯結器：摩擦聯結器將齒輪組變速后的旋轉力傳遞給滾珠絲杠,摩擦聯結器通過調整彈簧壓力,可以使主被摩擦片之間的摩擦結合力大小發生變化,實現了電動機和傳動機構之間的軟聯結。五S700K型電動轉轍機(1)三相交流電動機100五S700K型電動轉轍機(4)滾珠絲杠：滾珠絲杠相當于一個32mm的螺栓和螺母。它一方面將電動機的旋轉運動變成絲杠的直線運動；另一方面起到減速作用。(5)保持聯接器保持聯接器是轉轍機的擠脫裝置。當道岔的擠岔力超過彈簧壓力時，動作桿滑脫，起到整機不被損壞的保護作用。五S700K型電動轉轍機(4)滾珠絲杠：101五S700K型電動轉轍機(6)檢測桿檢測桿隨尖軌或心軌轉換而移動，用來監督道岔在終端位置時的狀態。(7)鎖閉塊和鎖舌道岔在終端位置，當檢測桿指示缺口與指示標對中時，鎖閉鐵和鎖舌應能正常彈出。五S700K型電動轉轍機(6)檢測桿102五S700K型電動轉轍機(8)速動開關速動開關隨著尖軌或可動心軌的解鎖、轉換、鎖閉過程中鎖閉塊的動作自動開閉，以自動開閉電動機動作電路和道岔表示電路。(9)開關鎖與安全接點座開關鎖是操縱遮斷開關閉合和斷開的機構。用來在檢修人員打開電動轉轍機機蓋進行檢修作業或車務人員插入搖把轉換道岔時，可靠斷開電動機動作電路，防止電動機誤動，保證人身安全。五S700K型電動轉轍機(8)速動開關103五S700K型電動轉轍機S700K型電動轉轍機的傳動過程(1)電動機的轉動通過減速齒輪組傳遞給摩擦聯結器；(2)摩擦聯結器帶動滾珠絲杠轉動；(3)滾珠絲杠的轉動帶動絲杠上的螺母水平移動(4)螺母通過保持連接器經動作桿、鎖閉桿帶動道岔轉換;(5)道岔的尖軌或可動心軌經外表示桿帶動檢測桿移動。五S700K型電動轉轍機S700K型電動轉轍104五S700K型電動轉轍機2．S700K型電動轉轍機的動作過程S700K型電動轉轍機的動作可分為三個過程;第一為解鎖過程,也是斷開表示接點的過程；第二為轉換過程；第三為鎖閉過程,也是接通表示接點的過程。五S700K型電動轉轍機2．S700K型電動105五S700K型電動轉轍機(1)解鎖和斷開表示接點過程當操縱道岔，需使轉轍機動作桿由拉入變為伸出位置時，三相電動機得到380V交流電源，使電動機順時鐘方向旋轉，經齒輪組及摩擦聯接器使滾珠絲杠向順時鐘方向旋轉，從而使絲杠上的螺母向左側運動。在運動過程中，由操縱板將鎖閉塊頂進，使表示接點斷開，同時帶動左鎖舌向縮進方向運動，直至左鎖舌完全縮進。五S700K型電動轉轍機(1)解鎖和斷開表示106五S700K型電動轉轍機(2)轉換過程在轉轍機解鎖后，由于三相電動機繼續轉動，故滾珠絲杠的螺母繼續向左運動，帶動保持聯接器向左運動，由于保持聯接器與動作桿固定為一體，使動作桿向左側（伸出方向）運動，帶動道岔尖軌和可動心軌進行轉換，當動作桿運動220mm時，即完成了轉換過程。五S700K型電動轉轍機(2)轉換過程107五S700K型電動轉轍機(3)鎖閉和接通表示接點過程當動作桿左側運動了220mm時，檢測桿在尖軌帶動下運動了160mm或在可動心軌帶動下運動了117mm，這時鎖閉塊彈出，接通表示接點，同時右鎖舌也彈出，鎖住保持聯接器，使動作桿不得隨意竄動。五S700K型電動轉轍機(3)鎖閉和接通表108第四節軌道電路一軌道電路概述二工頻交流連續式軌道電路三電氣化牽引區段的軌道電路四軌道電路的基本工作狀態和基本參數第四節軌道電路一軌道電路概述109一軌道電路概述基本原理：軌道電路是以鐵路線路的兩根鋼軌作為導體，兩端加以機械絕緣(或電氣絕緣)，接上送電和受電設備構成的電路。軌道電路的送電設備設在送電端，由軌道電源E和限流電阻R組成。一軌道電路概述基本原理：軌道電路是以鐵路線路的兩根鋼110一軌道電路概述限流電阻的作用是保護電源不致因過負荷而損壞，同時保證列車占用軌道電路時，軌道繼電器可靠落下。接收設備設在受電端，一般采用繼電器，稱為軌道繼電器，由它來接收軌道電路的信號電流。一軌道電路概述限流電阻的作用是保護電源不致因過負荷而111一軌道電路概述鋼軌是軌道電路的導體。鋼軌絕緣是為分隔相鄰軌道電路而裝設。兩絕緣節之間的鋼軌線路的長度就是軌道電路的長度。當軌道電路內鋼軌完整，且沒有列車占用時，軌道繼電器吸起，表示軌道電路空閉。軌道電路被列車占用時，它被列車輪對分路，輪對電阻遠小于軌道繼電器線圈電阻，流經軌道繼電器的電流大大減小，軌道繼電器落下，表示軌道電路被占用。一軌道電路概述鋼軌是軌道電路的導體。鋼軌絕緣是為分隔112一軌道電路概述軌道電路的作用：軌道電路的第一個作用，是監督列車的占用。利用軌道電路監督列車在區間或列車和調車車列在站內的占用，是最常用的方法。軌道電路的第二個作用是傳遞行車信息。一軌道電路概述軌道電路的作用：113一軌道電路概述(三)軌道電路的分類l．按動作電源分類，軌道電路可分為直流軌道電路和交流軌道電路。軌道電路電源采用直流，稱為直流軌道電路。采用交流供電的軌道電路，稱為交流軌道電路。

一軌道電路概述(三)軌道電路的分類114一軌道電路概述2．按工作方式分類，軌道電路可分為開路式軌道電路和閉路式軌道電路。開路式軌道電路平時呈開路狀態，有車占用時，軌道電路通過車輛輪對構成回路，軌道繼電器吸起。一軌道電路概述2．按工作方式分類，軌道電路可分為開路式115一軌道電路概述閉路式軌道電路平時構成閉合回路。其發送設備(電源)和接收設備(軌道繼電器)分別裝設在軌道電路的兩端。軌道電路上沒有車占用時，軌道繼電器吸起。有車占用時，因車輛分路，軌道繼電器落下。當發生斷軌、斷線等故障時，軌道繼電器落下，能保證安全。一軌道電路概述閉路式軌道電路平時構成閉合回路。116一軌道電路概述3．按所傳送的電流特性分類，軌道電路可分為連續式、脈沖式、計數電碼式和頻率電碼式以及數字編碼式連續式軌道電路中傳送連續的交流或直流電流。這種軌道電路的惟一功能是監督軌道的占用與否，不能傳送更多信息。計數電碼軌道電路傳送的是斷續的電流，即由不同長度脈沖和間隔組合成電碼。電碼由發碼器產生，同時只能發一種電碼。傳到受電端，由譯碼電路譯出，使軌道繼電器動作。一軌道電路概述3．按所傳送的電流特性分類，軌道電路可分117一軌道電路概述移頻軌道電路在鋼軌中傳送的是移頻電流，在發送端用低頻(幾赫至幾十赫)作為行車信息去調制載頻(數百赫至數千赫)，使移頻頻率隨低頻作周期性變化。在接收端將低頻解調出來，去動作軌道繼電器。移頻軌道電路可傳送多種信息的信號。數字編碼式軌道電路也采用調頻方式，但它采用的不是單一低頻調制頻率，而是一個若干比特的一群調制頻率，根據編碼去調制載頻，編碼包含速度碼、線路坡度碼、閉塞分區長度碼，路網碼、糾錯碼等，可以傳輸更多的信息。一軌道電路概述移頻軌道電路在鋼軌中傳送的是移頻電流，在118一軌道電路概述4．按分割方式，軌道電路可分為有絕緣軌道電路和無絕緣軌道電路。大部分軌道電路是有絕緣的，一般稱軌道電路即是有絕緣軌道電路。5．按使用場合分類，軌道電路分為區間軌道電路和站內軌道電路。區間軌道電路主要用于自動閉塞區段，不僅要監督各閉塞分區是否空閑，而且要傳輸有關行車信息。站內軌道電路，用于站內務區段，一般只有監督本區段是否空閑的功能，不能發送其他信息。一軌道電路概述4．按分割方式，軌道電路可分為有絕緣軌道119一軌道電路概述6.按軌道電路內有無道岔分類，站內軌道電路分為無岔區段軌道電路和道岔區段軌道電路無岔區段軌道電路內鋼軌線路無分支，構成較簡單，一般用于股道、盡頭調車信號機前方接近區段，進站信號機內方，兩差置調車信號之向。在道岔區段，鋼軌線路有分支，道岔區段的軌道電路就稱為分支軌道電路或分歧。一軌道電路概述6.按軌道電路內有無道岔分類，站內軌道電120一軌道電路概述7.按適用區段．軌道電路分為非電氣化區段軌道電路和電氣化區段軌道電路非電氣化區段軌道電路，沒有抗電化干擾的特殊要求，一般的軌道電路指非電氣化區段軌道電路。電氣化區段軌道電路，既要抗電化干擾，又要保證牽引回流的暢通無阻。因鋼軌中已流有50Hz的牽引電流，軌道電路就不能采用50Hz，而必須采用50Hz以外的頻率。一軌道電路概述7.按適用區段．軌道電路分為非電氣化區121一軌道電路概述8．按軌道電路利用鋼軌作為通道的方式，軌道電路也可分為雙軌條軌道電路和單軌條軌道電路。多數軌道電路均利用同一線路的兩根鋼軌作為傳輸通道。一般的軌道電路均為雙軌條軌道電路。單軌條軌道電路是利用線路的一條鋼軌作為傳輸通道．另一通道由電纜構成。一軌道電路概述8．按軌道電路利用鋼軌作為通道的方式，軌122一軌道電路概述軌道電路主要用于區間和站內。區間的軌道電路通常是與自動閉塞制式相一致的軌道電路，按照自動閉塞通過信號機的設置劃分閉塞分區，每個閉塞分區都有軌道電路。站內軌道電路應用更為廣泛。對于電氣集中聯鎖來說，列車進路和調車進路都必須安裝軌道電路。一軌道電路概述軌道電路主要用于區間和站內。123一軌道電路概述站內軌道電路的劃分：軌道電路之間采用鋼軌絕緣把兩個軌道電路隔離成互不干擾的獨立的電路單元，每個軌道電路單元稱為軌道電路區段。軌道電路要劃分為許多區段、以保證軌道電路可靠工作，排列軌道電路劃分的原則是：①信號機的內外方應劃分為不同的區段。②凡是能平行運行的進路，應用鋼軌絕緣將它們隔開，形成不同的軌道電路區段。③在一個軌道電路區段內，單動道岔最多不超過3組，復式交分道岔不得超過2組。否則，道岔組數過多，軌道電路難以調整。④有時為了提高咽喉使用效率，把軌道電路區段適當劃短，使道岔能及時解鎖，立即排列別的進路。但列車提速以后，為了保證機車信號的連續顯示，又不希望軌道電路區段過短。一軌道電路概述站內軌道電路的劃分：124一軌道電路概述道岔區段軌道電路是根據道岔編號來命名的。在圖所示站場中，只包含一組道岔的，用其所包含的道岔編號來命名，如1DG、3DG。包含兩組道岔的，用兩組道岔編號連綴來命名，如7-9DG、13-19DG。包含三組道岔，則以兩端的道岔編號連綴來命名，如11-27DG，包含了1l、23，27號三組道岔。一軌道電路概述道岔區段軌道電路是根據道岔編號來命名的。125一軌道電路概述無岔區段命名有不同的情況。對于股道，以股道號命名。如IG、ⅡG。進站信號機內方及雙線單方向運行的發車口的無岔區段，根據所銜接的股道編號加A(下行)咽喉及B(上行咽喉)來表示。如圖中，上行發車口處的無岔區段銜接股道為ⅡG，該無岔區段即稱為Ⅱ動閉塞區間進站信號機外方的接近區段，用進站信號機名稱后加JG來表示，如XDJG或用預告信號機名稱來命名，如YXDG。一軌道電路概述無岔區段命名有不同的情況。126二工頻交流連續式軌道電路(一)工頻交流軌道電路的組成和工作原理1.工頻交流軌道電路組成:工頻交流軌道電路的構成由送電端、受電端、鋼軌絕緣、鋼軌引接線、鋼軌接續線以及鋼軌組成。二工頻交流連續式軌道電路(一)工頻交流軌道電路的組成和工127二工頻交流連續式軌道電路送電端包括軌道變壓器、變阻器，安裝在變壓器箱內。受電端包括中繼變壓器及軌道繼電器。其中，中繼變壓器在變壓器箱或電纜盒中，軌道繼電器在室內組合架上。送、受電端根據相鄰軌道電路的不同組合，有雙送、一送一受、雙受以及單送、單受等不同情況。變壓器箱或電纜盒用鋼軌引接線接向鋼軌。鋼軌接續線用來連接相鄰鋼軌，以減小鋼軌接頭處的接觸電阻。鋼軌絕緣設于軌道電路分界處，用于隔離開相鄰的軌道電路。二工頻交流連續式軌道電路送電端包括軌道變壓器、變阻器，安裝128二工頻交流連續式軌道電路2.工頻交流軌道電路工作原理當軌道電路完整，且無車占用時，交流電源由送電端經鋼軌傳輸至受電端、軌道繼電器吸起，表示本軌道電路空閑。當車占用軌道電路時，軌道電路被車輛輪對分路，使軌道繼電器端電壓低于其工作值，軌道繼電器落下，表示本軌道電路被占用。二工頻交流連續式軌道電路2.工頻交流軌道電路工作原理129二工頻交流連續式軌道電路(二)工頻交流軌道電路各部件及其作用：1．軌道變壓器軌道變壓器主要用于向軌道電路供電。2.中繼變壓器中繼變壓器用于軌道電路受電端，可使鋼軌阻抗與軌道變壓器阻抗相匹配。3.變阻器軌道電路用變阻器為R-2．2／220型，其工作電壓不高，結構簡單，牢固耐久，易調可靠，散熱迅速。R-2.2／220型變阻器阻值2.2Ω，功率220W，容許電流10A,容許溫升105℃。4．鋼軌絕緣鋼軌絕緣安裝在軌道電路分界處，以保證相鄰軌道電路之間的可靠的電氣絕緣，使它們互不影響。二工頻交流連續式軌道電路(二)工頻交流軌道電路各部件及其130二工頻交流連續式軌道電路5．軌道電路連接線軌道電路連接線包括引接線、鋼軌接續線和道岔跳線。(1)鋼軌引接線YG型鋼軌引接線(簡稱引接線)是連接軌道電路送受端變壓器箱或電纜盒與鋼軌的導線。2)鋼軌接續線鋼軌接續線用于軌道電路接縫處的連接，以減小接觸電阻。鋼軌接續線分塞釘式和焊接式兩種。二工頻交流連續式軌道電路5．軌道電路連接線131二工頻交流連續式軌道電路(三)道岔區段軌道電路道岔區段軌道電路與無岔區段軌道電路不同之處在于鋼軌線路被分開產生分歧，為此需增加道岔絕緣和道岔跳線，還有一送多受的問題。二工頻交流連續式軌道電路(三)道岔區段軌道電路132二工頻交流連續式軌道電路1．道岔絕緣和道岔跳線道岔絕緣和道岔跳線的配置，如圖所示為單開道岔，交叉渡線道岔，復式交分道岔。二工頻交流連續式軌道電路1．道岔絕緣和道岔跳線133二工頻交流連續式軌道電路(1)道岔絕緣道岔區段除各種桿件、轉轍機安裝裝置等要加裝絕緣外．還要加裝切割絕緣，稱為道岔絕緣，以防止轍叉將軌道電路短路。道岔絕緣視需要，可設在道岔直股鋼軌上，也可設在道岔側股鋼軌上。(2)道岔跳線為了保證信號電流的暢通，道岔區段除軌端接續線外，還需裝設道岔跳線。道岔跳線由塞釘和鍍鋅低碳鋼絞線組成，兩端焊在圓錐形塞釘上。二工頻交流連續式軌道電路(1)道岔絕緣134二工頻交流連續式軌道電路2．道岔區段軌道電路的連接方式。道岔區段軌道電路的連接方式有串聯式和并聯式兩種。串聯式道岔區段軌道電路：這種軌道電路的電流要流經整個區段的所有鋼軌，可以檢查所有跳線和鋼軌的完整，因此比較安全。但結構較復雜。二工頻交流連續式軌道電路2．道岔區段軌道電路的連接方式。135二工頻交流連續式軌道電路并聯式道岔區段軌道電路：這種電路較簡單。直股或彎股有車占用時軌道繼電器因分路均能落下，但在分支線路上只有電壓檢查沒有電流檢查。二工頻交流連續式軌道電路并聯式道岔區段軌道電路：136二工頻交流連續式軌道電路一送多受軌道電路設有一個送電端。在每個分支軌道電路的另一端各設一個受電端。各分支受電端軌道繼電器的前接點，串聯在主軌道繼電器電路中。當任一分支分路時，分支軌道繼電器落下，主軌道繼電器也落下，將主軌道繼電器接點用在聯鎖電路中。二工頻交流連續式軌道電路一送多受軌道電路設有一個送電端。137二工頻交流連續式軌道電路采用一送多受軌道電路時，應注意以下各點：①與到發線(包括場間列車走行線、外包線)相銜接(無其他道岔區段隔開)的道岔軌道電路的分支末端。應設受電端。②所有列車進路上的道岔區段，其分支長度超過65m時(自并聯起點道岔的岔心算起)，該分支末端應設受電端。③個別分支長度小于65m的分支線末端，當分路不良而危及行車安全時，亦應增設受電端。④一送多受軌道電路最多不應超過三個受電端。⑤一送多受軌道電路任一地點有車占用時，必須保證有一個受電端被分路。二工頻交流連續式軌道電路采用一送多受軌道電路時，應注意以下138二工頻交流連續式軌道電路(四)軌道電路的極性交叉1．極性交叉有鋼軌絕緣的軌道電路，為了實現對鋼軌絕緣破損的防護，要使絕緣節兩側的軌面電壓具有不同的極性或相反的相位，這就是軌道電路的極性交叉，二工頻交流連續式軌道電路(四)軌道電路的極性交叉139二工頻交流連續式軌道電路2．極性交叉的作用極性交叉可防止在相鄰軌道電路間的絕緣節破損時引起軌道繼電器的錯誤動作。對于交流供電來說，只要兩相鄰軌道電路的電流相位相反，它們的瞬間極性也相反，就得到極性交叉的效果。二工頻交流連續式軌道電路2．極性交叉的作用140二工頻交流連續式軌道電路(五)鋼軌絕緣的設置相鄰軌道電路間必須設置鋼軌絕緣，鋼軌絕緣的設置應能滿足保證安全、提高作業效率的要求。1.道岔區段警沖標內方的鋼軌絕緣在道岔區段，設于警沖標內方的鋼軌絕緣，除雙動道岔渡線上的絕緣外，其他安裝位置距警沖標不得小于3.5m處。這是考慮到車輛的最外方車輛至車鉤的最大距離3.5m，為保證列車進站后，其車鉤應進入警沖標內方，否則可能造成側面沖突。二工頻交流連續式軌道電路(五)鋼軌絕緣的設置141二工頻交流連續式軌道電路2．兩鋼軌絕緣應設于同一座標處為保證安全，軌道電路的兩鋼軌絕緣應設于同一坐標處，避免產生死區段(有車占用不能反映出來，稱為死區段)。死區段多發生在彎道上或道岔區段。當兩鋼軌絕緣不能設在同一坐標時，其錯開的距離(死區段)應不大于2.5m，二工頻交流連續式軌道電路2．兩鋼軌絕緣應設于同一座標處142二工頻交流連續式軌道電路4．信號機處的鋼軌絕緣設于信號處的鋼軌絕緣，應與信號機坐標相同。當不可能設于同一坐標時，為避免安裝信號機時造成串軌、換軌等，在不影響行車的條件下，允許鋼軌絕緣和信號機有一定距離。5．半自動閉塞區段的預告信號機處半自動閉塞區段的電氣集中車站,預告信號機處的鋼軌絕緣，宜安裝在預告信號機前100m處。6．異型鋼軌接頭處異型鋼軌接頭處，因槽型絕緣等尺寸不一樣，不得安裝鋼軌絕緣。二工頻交流連續式軌道電路4．信號機處的鋼軌絕緣143三電氣化牽引區段的軌道電路(一)電氣化牽引區段對軌道電路的特殊要求電氣化牽引區段的軌道電路必須滿足以下特殊要求：1．必須采用非工頻制式的軌道電路我國電氣化鐵路均采用工頻50Hz交流供電（地鐵采用1500V直流），鋼軌既是牽引電流的回流通道，又是軌道電路信號電流的傳輸通道。因此軌道電路必須采用非工頻制式，且該制式對50Hz牽引電流的基波及其諧波干擾應具備有效可靠的防護措施，以保證軌道電路設備安全可靠地工作。三電氣化牽引區段的軌道電路(一)電氣化牽引區段對軌道144三電氣化牽引區段的軌道電路2.必須采用雙軌條式軌道電路雙軌條軌道電路用扼流變壓器溝通牽引電流成雙軌條回流。軌道電路處于平衡狀態,便于實現站內電碼化。而單軌條由一根軌條溝通牽引電流，對牽引電能損耗較大，軌道電路僅一根軌條通過信號電流，且易造成站內電碼化串碼、掉碼，故不能采用。三電氣化牽引區段的軌道電路2.必須采用雙軌條式軌道電路145三電氣化牽引區段的軌道電路3．交叉渡線上兩根直股都通過牽引電流時應增加絕緣節為了確保交叉渡線上軌道電路和機車信號設備能正常工作，當交叉渡線上兩根軌道都通過牽引電流時，該交叉渡線上應增加絕緣節。三電氣化牽引區段的軌道電路3．交叉渡線上兩根直股都通過146三電氣化牽引區段的軌道電路4.鋼軌接續線截面加大電氣化區段的鋼軌接續線，除應保證通過一定電流外，還要盡量減小鋼軌接頭的接觸電阻，使兩根鋼軌阻