闭路式和开路式轨道电路 Company Logo
▪ 按所传送的电流特性分类
可分为连续式、脉冲式、计数电码和频率电码式以 及数字编码式。
• 连续式轨道电路中传送连续的交流或直流电流。 这种轨道电路的惟一功能是监督轨道的占用与 否，不能传送更多信息。
• 脉冲式轨道电路（极性频率制、交流计数电码 制，不对称脉冲制和应答式脉冲制）

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当轨道电路中通以直流信号时，钢轨阻抗就是纯 电阻，称之为钢轨电阻。当轨道电路通以交流信 号时，除了有效电阻外，还有感抗存在，总的阻 抗比直流时要大很多。可用下列公式概算：
z R j L 2 (r rj)j [L 2 (L m L i)] 1 0 3 ( /k m )
最不利因素：道碴电阻最小、钢轨阻抗模值最 大、电源电压最低这三个不利因素。这些不利因素 ，构成了轨道电路调整状态的最不利工作条件。但 在这种最不利工作条件下，仍要求轨道接收设备上 的电压高于其工作门限。

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▪ 分路状态
轨道电路分路状态，就是当轨道电路区段有车占 用时，接收设备（如轨道继电器）应被分路而停止 工作的状态。
– 电气隔离式又称谐振式，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，来实现相邻轨道电路间的电气隔离。

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– 自然衰耗式，利用轨道电路的自然衰耗和不同的 信号特征（频率、相位等），实现轨道电路的互 相隔离，在接收端直接接收或通过电流传感器接 收。钢轨中的电流可沿正反两个方向自由传输， 基本上靠轨道的自然衰耗作用来衰减信号。道口 信号所用的道口控制器就采用这种方式的无绝缘 轨道电路。
习惯上交流轨道电路就是指工频50Hz电源的交 流连续式轨道电路（480型轨道电路），电源频率 为25Hz和75Hz的轨道电路，也属于交流轨道电路 的范畴，要在名称上注明电源的频率。

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▪ 按工作方式分类 分为闭路式轨道电路和开路式轨道电路。
最小道碴电阻可能低到0.2Ω·km。

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• 钢轨阻抗
每一公里两根轨条(回路)的阻抗，称为单位 钢轨阻抗或简称钢轨阻抗，用小写字母z来表示 ，单位是Ω／km。它包括钢轨本身的阻抗以及 钢轨接头处的阻抗。

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▪ 按适用区段分类
分为非电气化区段轨道电路和电气化区段轨道电路
• 非电气化区段轨道电路，没有抗电化干扰的特
殊要求，一般的轨道电路指非电气化区段轨道
电路。
• 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。因钢轨中已流有
• 站内轨道电路用于站内各区段，一般只有监督 本区段是否空闲的功能，不能发送其他信息。 为了使机车信号在站内能连续显示，要对站内 轨道电路实现电码化，即在列车占用本区段或 占用前一区段时用切换方式或叠加方式转为能 发码的轨道电路。

Company L电路中一根钢轨作 为牵引电流回线的轨道电路。
• 双轨条轨道电路：利用轨道电路两根钢轨作为 牵引电流回线的轨道电路。

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❖ 轨道电路的应用
主要用于区间和车站。
50Hz的牵引电流，轨道电路就不能采用50Hz，
而必须采用50Hz 以外的频率。对于有绝缘的轨
道电路，必须安装扼流变压器，使牵引回流能
顺利越过绝缘节，我国目前站内多采用25Hz 相
敏轨道电路，区间多采用无绝缘或有绝缘移频
轨道电路。

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▪ 按机车牵引电流的回归方式分类
▪ 区间的轨道电路通常是与自动闭塞制式相一致的轨道 电路，按照自动闭塞通过信号机分区，每个闭塞分区 就有其轨道电路。
▪ 站内轨道电路应用更为广泛。对于电气集中联锁来说， 列车进路和调车进路都必须安装轨道电路，…
▪ 对于机车信号来说，各种制式的区间轨道电路和站内 电码化以后的轨道电路，就是其地面发送的设备，也 就是信息来源。对于列车超速防护来说，带有编码信 息的轨道电路是其车---地之间传输信息的通道之一。
第五章 轨道电路
5.1 轨道电路概述
❖ 轨道电路的基本原理
▪ 组成 钢轨、绝缘节、轨端接续线、发送端、接受端（轨 道继电器）等

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❖ 轨道电路的作用
▪ 监督列车的占用
由轨道电路反映线路的空闲状况，为开放信号，建 立进路或构成闭塞提供依据；
r ——单根钢轨的有效电阻(Ω／km)； rj ——轨端接续线的有效电阻(Ω／km)； Lj——轨端接续线的电感(mH／km)； Lm——单根钢轨的内电感(mH／km)； Lω——钢轨回路的外电感(mH／km)； ω——信号电流的角频率(rad／s)。

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▪ 传递行车信息
例如移频自动闭塞利用轨道电路传递不同的频率信 息来反映列车的位置，决定通过信号机的显示或决 定列车运行的目标速度，从而控制列车运行。

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❖ 轨道电路的分类
▪ 按动作电源分类
分为直流轨道电路 （已经淘汰）和交流轨道电路 （ 低 频 300Hz 以 下 ， 音 频 300~3000Hz ， 高 频 10~40kHz）。
▪ 分路效应：由于有列车分路而使轨道电路接收设备 中电流减少，并处于不工作状态的现象，称谓有分 路效应。
– 强制衰耗式是在自然衰耗式的基础上，吸收电气 隔离式的长处（谐振回路的强制性衰耗）而形成 的。它采用电压发送、电流接收的方式，接收端 由电流传感器接收信号。

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▪ 按使用处所分类
分为区间轨道电路和站内轨道电路。
• 区间轨道电路主要用于自动闭塞区段，不仅要 监督各闭塞分区是否空闲，而且要传输有关行 车信息。
❖ 轨道电路的基本工作状态
轨道电路的基本工作状态分为调整状态、分路状 态和断轨状态三种。轨道电路在各种工作状态下 ，要受到许多外界因素的影响，其中受道碴电阻 、钢轨阻抗和电源电压的影响最大。

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▪ 调整状态
轨道电路调整状态是轨道电路空闲(无车占用)、 接受设备（如轨道继电器）正常工作时的状态。

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• 计数电码轨道电路传送的是断续的电流，即由 不同长度脉冲和间隔组合成电码。电码由发码 器产生，同时只能发一种电码。传到受电端， 由译码电路译出，使轨道继电器动作。
• 移频轨道电路在钢轨中传送的是移频电流，在 发送端用低频（几赫至几十赫）作为行车信息 去调制载频（数百赫至数千赫），使移频频率 随低频作周期性变化。在接收端将低频解调出 来，去动作轨道继电器。移频轨道电路可传送 多种信息的信号。
在分路状态，要求在任何情况下分路时(即在任 何地点、任何参数条件以及任意车轴数分路时)， 应使轨道电路的接收设备处于不工作状态(对于连 续供电式轨道电路来讲，其轨道继电器应处于可靠 地落下状态）。
分路状态的最不因素：当钢轨阻抗模值最小、道 碴电阻最大(一般令其为无穷大)、电源电压最高时 ，轨道电路的受电会出现最大值，

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▪ 断轨状态
轨道电路的断轨状态，是指轨道电路的钢轨在 某处折断时的情况。此时，虽然钢轨已经断开，但 轨道电路仍旧可以通过大地而构成回路，轨道电路 的接收没备中还会有一定数量的电流流过。
最不利条件：断轨时轨道电路的参数变化使得 轨道接收设备中获得最大电流值。这种条件是除了 钢轨阻抗模值最小、电源电压最大两个因素外，断 轨地点和道碴电阻的大小也有一定的影响。有一个 使接收设备中电流最大的最不利数值——临界断轨 地点和临界道碴电阻。
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▪ 按轨道电路的分割方式分类
分为有绝缘轨道电路、无绝缘轨道电路（电气隔离 式、自然衰耗式、强制衰耗式）。
• 有绝缘轨道电路用钢轨绝缘将轨道电路与相邻 的轨道电路互相隔离。
• 无绝缘轨道电路在其分界处不设钢轨绝缘，而 采用不同的方法予以隔离。按原理可分为三种： 电气隔离式、自然衰耗式、强制衰耗式。

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• 道碴电阻
道碴电阻是一个分布参数，通常以每一公里 钢轨线路所具有的漏阻值表示，称为单位道碴 电 阻 或 简 称 道 碴 电 阻 ， 用 rd 表 示 ， 其 单 位 是 Ω·km。
道碴电阻愈小，两钢轨间漏泄电流就愈大， 轨道电路消耗的电能就会增多。而且道碴电阻 值变化的范围越大，轨道电路的工作就越不稳 定。因此，要保证轨道电路稳定地工作，必须 尽可能地提高最小道碴电阻值。提高道床排水 能力，定期清筛道碴，及时更换腐朽及破裂的 轨枕等，都是提高道碴电阻值的有效措施。

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❖ 轨道电路分路的几个术语
▪ 列车分路电阻：列车占用轨道电路时，轮对跨在两 根钢轨上形成的电阻，就称为列车分路电阻。
列车占用轨道电路时，轮对跨在轨道电路的两 根钢轨上，这个跨接在钢轨上的轮对电阻。它的变 化范围可以从千分之几欧变化到0.06Ω。对于轻型 的轨道车可能要更大一些。

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• 数字编码式轨道电路也采用调频方式，但它采 用的不是单一低频调制频率，而是一个若干比 特的一群调制频率，根据编码去调制载频，编 码包含速度码、线路坡度码、闭塞分区长度码、 路网码、纠错码等，可以传输更多的信息。


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5.2 轨道电路的基本工作状态和基本参数
❖ 轨道电路的基本参数 轨道电路的基本参数指的是它的一次参数和二次 参数。
▪ 轨道电路的一次参数 轨道电路是通过钢轨传输电流的，轨道是具有低
绝缘电阻的电气回路，因此钢轨阻抗Z（钢轨电阻 R和钢轨电抗ωL的向量和）和漏泄导纳Y（漏泄电 导G和漏泄容抗的向量和）就成为轨道电路本身固 有的电气参数，所以轨道电路的一次参数就是Z、 Y、R、L 、G、C的总称。