【正文】 它的使用已遍及全國(guó)鐵路各線，構(gòu)成了我國(guó)鐵路信號(hào)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。 總結(jié)并研究 97型 25HZ 相敏軌道電路室內(nèi)外故障的種類、查找順序、一般規(guī)律和具體方法。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 前言 軌道電路使用 97 型 25HZ 相敏軌道電路。特別詳細(xì)闡述了在查找短路故障中采用的電壓表法、歐姆表法和卡流表法。 1924 年，我國(guó) 首先在大連 金州間，沈陽 蘇家屯間建成自動(dòng)閉塞，采用的是交流50HZ 二元三位式相敏軌道電路，這是我國(guó)最早采用的軌道電路。 1960 年，我國(guó)在寶雞 鳳州段建成了第一條單相工頻交流電氣化鐵路。為此提出了采用低壓脈沖傳輸?shù)脑O(shè)想。隨著列車運(yùn)行速度的不斷提高，現(xiàn)有自動(dòng)閉塞系統(tǒng)系統(tǒng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足列車高速行駛的需要，為此需要發(fā)展基于數(shù)字軌道電路系統(tǒng)和基于 通信 技術(shù)的列車運(yùn) 第 2 頁 共 33 頁 行控制系統(tǒng)以滿足列車 安全運(yùn)行的需要。 1997 年經(jīng)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 ” 在全路推廣使用。 軌道電 路是鐵路信號(hào)自動(dòng)控制的基礎(chǔ)設(shè)備。維護(hù)好軌道電路，發(fā)生故障及時(shí)處理是保證鐵路信號(hào)系統(tǒng)正常高效運(yùn)行的首要條件。由于輪對(duì)電阻比軌道繼電器電阻小得多，使電源輸出電流顯著加大，限流電阻上的壓降隨之增加，兩根鋼軌間的電壓降低，流經(jīng)軌道繼電器的電流減少到它的落下值，使軌道繼電器落下，后接點(diǎn)閉合，信號(hào)關(guān)閉。 3．軌道電路最不利條件： 當(dāng)軌道電路各電氣參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)，受電端所得電壓在調(diào)整狀態(tài)下為最低、分路狀態(tài)下為最高、而發(fā)送的機(jī)車信號(hào)信息的人口電流為最小時(shí)，與之相應(yīng)的供電電壓和一次參數(shù)的總稱。之間的相互關(guān)系，稱為調(diào)整余量，調(diào)整余量系數(shù)以 K 表示。 2．按構(gòu)成方式分： 按構(gòu)成方式分類可分為開路式和閉路式。 4．按歸線方式分： 第 4 頁 共 33 頁 按歸線方式分類可分為雙軌條式和單軌條式。但隨著國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)大量運(yùn)用，逐步暴露出一些急待克服的技術(shù)缺陷，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的新情況，作為一個(gè)適用性廣和實(shí)用性強(qiáng)的制式就必須考慮和滿足這些新要求，故對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)研制是十分必要的。 另外 25HZ 軌道電路的軌道電源和局部電源分別由獨(dú)立的軌道分頻器和局部分頻器給軌道繼電器的軌道線圈和局部線圈供電。 （ 2）電端限流電阻（ RX） 限流電阻作用 1. 保護(hù)送電設(shè)備，試送電變壓器不 致在鋼軌被列車分路時(shí)，因電流過大而燒毀。 （ 4） 25HZ 防護(hù)盒（ HF） HF225 型防護(hù)盒用于 97 型 25HZ 相敏軌道電路，是由電感線圈和電容組成的 L、 C串聯(lián)諧振電路，線圈電感為 ，電容為 12uF。 25 HZ 信號(hào)頻率的無功分量進(jìn)行補(bǔ)償。 當(dāng)通以規(guī)定頗率的電流，且局部線圖電壓超前軌道線圈電壓的角度 0176。 25HZ 軌道電路的特點(diǎn) 相敏 25HZ 軌道電路由于采用了二元二位繼電器，其具有可靠的相位選擇性和頻率選擇性，因而對(duì)軌端絕緣破損和外界牽引電流或其他頻率電流的干擾能可靠的進(jìn)行防護(hù)。 25HZ 分頻器具有不可逆性，雖然 50HZ 不平衡牽引電流通過扼流變、軌道變壓器流入軌道分頻器的輸出回路，但在其輸入端不可能有 100HZ 電流。 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，更便于通過計(jì)算和試驗(yàn)手段加以驗(yàn)證。接收器的工作電源為直流 24V，每套耗電小于 100mA。 25HZ 軌道電路工作原理 25HZ 軌道電路的信號(hào)電源是由鐵磁分頻器供給 25HZ 交流電，以區(qū) 分 50H 牽引電流， 第 8 頁 共 33 頁 接受器采用二元二位軌道繼電器，該繼電器的軌道線圈由送電端 25HZ 軌道電源經(jīng)軌道傳輸后供電，局部線圈則由 25HZ 局部分頻器電源供電。當(dāng)列車占用時(shí)，軌道電路被分路， GJ落下。 圖 21 25HZ相敏軌道電路的 原理圖 在圖中， 25HZ 電源屏（軌道分頻器和局部分頻器）由室內(nèi)分別供給出 25HZ 軌道電源和局部電源。二元二位繼電器屬于交流感應(yīng)式繼電器，它是利用電磁鐵所建立的交變磁場(chǎng)與金屬轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電流之間相互作用的原理而動(dòng)作的。 ： 除將扼流變壓器的牽引引接線改為焊接外，還將連向鋼軌的一長(zhǎng)一短引接線設(shè)計(jì)成等阻線，另外增加了扼流變壓器中點(diǎn)對(duì)稱度小于或等于 1％的指標(biāo)要求、使由扼流變壓器內(nèi)部和外部連接方式造成的不平衡系數(shù)控制在 1%以內(nèi)，從而使?fàn)恳娏骰貧w系統(tǒng)的不平衡系數(shù)得以降低。組成 I（ PXT— 800/25）、Ⅱ（ PZT— 1600/25）、Ⅲ（ PZT— 2020/25）、Ⅳ（ PDT— 4000/25）型四種電源屏，分另適用于 20 個(gè)區(qū)段以內(nèi)、 20～ 40 個(gè)區(qū)段、 40～ 60 個(gè)區(qū)段、 60～ 120 個(gè)區(qū)段的車站使用。 ： 由原來的僅 400 A 一種類型，增加了 600A 和 800 A 兩種。 （ 3）改進(jìn)分瀕器的設(shè)計(jì)，將 25HZ 分頻器的 25HZ 輸出電壓的允許波動(dòng)范圍，由原來的177。 ： （ 1）適用于鋼軌連續(xù)牽引總電流不大于 800A、不平衡電流不大于 60A 的交流 電氣化區(qū)段的站內(nèi)和預(yù)告區(qū)段的軌道電路。 km，在極限長(zhǎng)度范圍內(nèi)，能可靠地滿足調(diào)整和分路的要求，并能實(shí)現(xiàn)一次調(diào)整。 （ 6）能實(shí)現(xiàn)疊加或預(yù)疊加電碼化。受電端隔離器（ DGL2R）因用于室內(nèi)隔離 25HZ 受電端，移頻發(fā)碼和道岔區(qū)段不發(fā)碼區(qū)段，起隔離移頻并防止移頻串入繼電器或電子接收器，影響繼電器正常工作的作用，故受電端變壓器變比 1： 不變。 給出調(diào)整表 VB 送端變壓器二次調(diào)整電壓標(biāo)稱值，然后調(diào)整補(bǔ)償電容容量的大小，或接入空扼流變壓器補(bǔ)償所需的補(bǔ)償器，使相位角接近 90176。 （ 3） 一送三受調(diào)整測(cè)試方法：首先固定 3 個(gè)受電端變壓器變比為 1： ，然后調(diào)整電碼化區(qū)段送電端 ,變壓器 Ⅰ 次為 110V 標(biāo)稱值，查看編制調(diào)整表送電端變壓器 Ⅱ 次標(biāo)稱值，取 范圍 檔，固定主受電端電阻 。 ： （ 1） 根據(jù)某站雙軌條電路圖，校核設(shè)計(jì)圖紙中電氣化區(qū)段變壓器的設(shè)置，其容量要符合該站牽引電流 。對(duì)預(yù)告、股道區(qū)段下限值取 18V，上限值根據(jù)長(zhǎng)度選定。 （ 4） 對(duì)于 25HZ 電碼化正送區(qū)段以及 50至 100m 的短無岔區(qū)段及道岔區(qū)段，應(yīng)考慮在受電端增設(shè) 1個(gè)或 2個(gè) ，以增加鋼軌阻抗，提高抗干擾能力及分路靈敏度。 ，局部超前軌道電壓 90176。 繼電 器有 效電 壓 道岔區(qū)段 18～ 25V ①有效電壓為：實(shí)測(cè)電壓179。 （ 2）受電無扼流變時(shí)： 1： 50 (使用Ⅱ Ⅲ 1；連接Ⅱ Ⅲ 2 標(biāo)稱電壓 ） 送電端限流電阻的數(shù)值以及受電端中繼變 壓器的變比，應(yīng)按原線圖的規(guī)定加以固定，若調(diào)小限流電阻，將惡化軌道電路的發(fā)路，若改變中繼變壓器的變比，會(huì)使受電端連接器材的阻抗和軌道電路的阻抗匹配條件遭到破壞。 應(yīng)檢查機(jī)車信號(hào)的入口電流是否滿足機(jī)車信號(hào)的要求。當(dāng)設(shè)有空扼流變壓器的軌道電路實(shí)施電碼化時(shí)除對(duì)軌道電路進(jìn)行補(bǔ)償外，還應(yīng)對(duì)機(jī)車信號(hào)的電碼化信息進(jìn)行補(bǔ)償。一送多受時(shí)軌道電路是將所有送電端軌道繼電器的前接點(diǎn)串連再控制軌道繼電器以其接點(diǎn)用于信號(hào)的各電路中，因而只需保證有一個(gè)受電端符合有分路檢查的要求。 電壓升高，為室內(nèi)短路。 電壓升高，為室內(nèi)短路故障。 二元二位繼電器未吸起，則說明極性反（極性反一般發(fā)生在動(dòng)線施工后）或局部線圈斷和該區(qū)段局部電壓不良。 電壓為 0或降低，應(yīng)測(cè)量電流。 ①當(dāng)有電壓無電流時(shí)為斷路故障，斷點(diǎn)為從無到有處。 按照處理室內(nèi)故障的方 法相應(yīng)處理并結(jié)合鉗形電流表或軌道測(cè)試儀測(cè)電流即可。 案例二 ：某一送一受（電氣化非電碼化區(qū)段） 25HZ 相 敏軌道電路區(qū)段紅光帶 ：在控制臺(tái)觀察故障區(qū)段，確認(rèn)屬電氣化非電碼化區(qū)段且為一送一受區(qū)段。 案例三 ：某一送一受（電碼化發(fā)碼區(qū)段）軌道電路區(qū)段紅光帶 ：在控制臺(tái)觀察故障區(qū)段，確認(rèn)屬電碼化發(fā)碼區(qū)段且為一送一受區(qū)段。 ：在控制臺(tái)觀察故障區(qū)段，確認(rèn)該區(qū)段為一送多受區(qū)段。一般來說；，對(duì)于斷線故障的故障點(diǎn)在鋼軌電流低的一支，對(duì)于混線故障的故障點(diǎn)在鋼軌電流高的一支。接收電壓是否為同一電纜送回，是否為經(jīng)過的電纜盒或變壓器箱內(nèi)故障 。 查找電纜徑路圖，看故障區(qū)段 發(fā)送電源是否為同一電纜送出 。 第 17 頁 共 33 頁 案例七 ：全站或某咽喉軌道電路區(qū)段紅光帶 ：在控制臺(tái)觀察故障區(qū)段，確認(rèn)為電源屏故障。 ：閃紅光帶故障稍縱即逝，不好分析處理。 如有車接近 、臨線有車通過時(shí)閃紅光帶，可以考慮因列車震動(dòng)影響，導(dǎo)致某些接插件接觸不良或軌道絕緣破損等。 有微機(jī)監(jiān)測(cè)的車站還可以根據(jù)微機(jī)監(jiān)測(cè)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 配器 斷線故障 現(xiàn)象：在繼電器室內(nèi)測(cè)試，送電電壓正常，受電 電壓大幅度下降，列車過后留下紅光帶。 第 18 頁 共 33 頁 圖 31 適配器與扼流變壓器接接圖 判斷方法：測(cè)量適配器 2 端子電壓與 3 端子電壓之比是否等于 1∶ 4，當(dāng)不等于 1∶ 4時(shí)，可判斷是適配器故障。原因分析見圖（ 32）。延此方向去查找，故障就在突變處。 圖 33 查找開路故障原理圖 如果在測(cè)量中，發(fā)現(xiàn)有“流”高、“壓”低的情況，可判斷為短路故障。由于回路電流下降，送端電阻兩端電壓下降。 短路故障也稱混線故障。出現(xiàn)短路故障可采用電壓表法、歐姆表法和卡流表法進(jìn)行查找。歐姆表法適合判斷轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝裝置（包括與密貼調(diào)整桿連接的方鋼、與表示桿連接的尖端桿）和尖軌連接桿等處的絕緣質(zhì)量，提前發(fā)現(xiàn)一側(cè)絕緣損壞，用萬用表179。 圖 35 測(cè)量轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝角鋼絕緣原理圖 卡流表是專為測(cè)量鋼軌中電流的一種儀表。用卡流表查找軌道電路短路故障的方法稱為卡流表法 。 4 3 23 1 絕緣 Ω 轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝角鋼 第 21 頁 共 33 頁 軌道電路的自身問題： ： （ 1） 當(dāng)有穩(wěn)定的 50HZ 牽引電流流過時(shí)，這兩個(gè)區(qū)段的熔斷器有可能熔斷。在一般情況下，按現(xiàn)有軌縫加裝絕緣，使區(qū)段的長(zhǎng)度往往超出不大于 5m 的規(guī)定，為解決此問題，可采用膠接鋼軌絕緣接頭或玻璃鋼包的岔型絕緣組件。當(dāng)分頻器的輸出電壓為－ 30%波動(dòng)時(shí)經(jīng)電纜傳輸后軌道電路供電變壓器的一次輸入允許輸入最低電壓為 180V。 其他問題 ： （ 1） 軌道電路的極性交叉設(shè)置 （ 2） 相鄰軌道電路間 相連軌道電路應(yīng)有不同的相位配置，如遇某些站廠布置其個(gè)別區(qū)段與相鄰區(qū)段無法做到相位交叉時(shí)應(yīng)加裝人工交叉絕緣。 （ 5） 交流二元繼電器的使用 交流二元繼電器是感應(yīng)式繼電器且無附加軸，故交流二元繼電器的后接點(diǎn)不的在電氣集中或其他信號(hào)設(shè)備的控制及表示電路中使用。設(shè)計(jì)移頻電碼化時(shí)所需使用的 軌道電路條件應(yīng)取自無緩放的軌道第一復(fù)示繼電器?，F(xiàn)均有的單位已把石堆拆除。 25HZ 微電子相敏軌道電路 25HZ 微電子相敏軌道電路以其高返還系數(shù)和高抗干擾能力等優(yōu)點(diǎn)而被電化區(qū)段廣泛采用。接收器的局部電源由原來的驅(qū)動(dòng)方式改為采樣方式，使電源屏局部電源的輸出電流大大減少。 ，使其具有較強(qiáng)的雷電防護(hù)能力，原相敏軌道繼電器外加的過電壓防護(hù)措施仍然保留。 （比正常值高 4V～ 6V）為斷線故障： （ 1）執(zhí)行繼電器至組合側(cè)面端子間斷線。 （小于 ）或?yàn)?0，再測(cè)接收器插座端子 3 42 電壓。此類故障接收器的直流電源、局部電源電壓均為正常，而軌道接收電壓或直流輸出部分不正常。故障性質(zhì)有可能是混線（包括鋼軌絕緣破損，此時(shí)有可能造成絕緣節(jié)兩側(cè)相鄰區(qū)段同時(shí)故障或相鄰區(qū)段接收器軌道接收電壓明顯降低），或斷線（包括接觸不良）。 故障現(xiàn)象三 軌道區(qū)段紅光帶，而接收器紅指示燈點(diǎn)亮、綠指示燈閃光。 故障現(xiàn)象四 軌道區(qū)段紅光帶，且接收器紅、綠指示燈均滅燈。 第 26 頁 共 33 頁 第五章 日常維護(hù)工作及其安裝要求 ～ ，新設(shè)備開通使用時(shí)，應(yīng)注意檢查電源屏此電壓的輸出高低，一般調(diào)整在 23V～ 25V 為宜。 20V～ 30V，當(dāng)此電壓低于 20V 時(shí)，將不能保證執(zhí)行繼電器（ JWXC1700）的可靠工作。 的接續(xù)線和引接 線，嚴(yán)禁采用塞釘頭部直徑為 的接續(xù)線和引接線。 ，并保持完整，以防止引接線與中心連接板相碰。用引接線連接信號(hào)電源和接收設(shè)備構(gòu)成的電氣回路。 (2)站內(nèi)信號(hào)有可能錯(cuò)誤開放，道岔在列車沒有出清區(qū)段時(shí)錯(cuò)誤轉(zhuǎn)換。 (標(biāo)準(zhǔn)分路電阻阻值，不同制式時(shí)有區(qū)別，如 25HZ 相敏軌道電路標(biāo)準(zhǔn)分路電阻值為 ) 。 (3)與粉塵污染有關(guān) ： 列車運(yùn)輸貨場(chǎng)或貨物在裝卸過程 中產(chǎn)生的粉塵，撒落在軌面或被機(jī)車車輛輪對(duì)帶到軌面上，再經(jīng)列車輪碾軋，軌面形成絕緣層，同生銹的氧化層一樣，列車分路時(shí)輪對(duì)與軌面的接觸電阻變大，軌道電路出現(xiàn)分路不良。 ： (1)依據(jù)車流量大小分類 ： ①