電氣化區(qū)段的軌道電路

1、軌道電路有關(guān)知識及V型地線原理培訓(xùn)教案第一部分軌道電路知識一、軌道電路的組成原理1、組成：由送電端、線路、受電端等組成。如下圖2、基本工作原理：（如圖）平時，列車未進入軌道電路，即線路空閑時，電流流過軌端繼電器線圈，使它保持在吸起狀態(tài)，接通信號機綠燈電路。當(dāng)列車進入軌道電路，即線路被占用時，電流同時通過輪對和軌道繼電器，由于輪對電阻比軌道繼電器線圈電阻小得多，形成很大的分流作用，并使電源輸出電流顯著加大，限流電阻RX上的壓降隨之增加，送向兩根鋼軌間的電壓降低，因而流經(jīng)軌道繼電器的電流減少到它的落下值，使軌道繼電器釋放銜鐵，用軌道繼電器的后接點接通信號機紅燈電路。3、要求：1）當(dāng)軌道電路空閑且設(shè)

2、備良好時，軌道繼電器銜鐵應(yīng)可靠吸起。2) 軌道電路在任意點被列車占用時，即使只有一個輪對進入軌道電路，軌道繼電器應(yīng)立即釋放銜鐵。3) 當(dāng)軌道電路不完整時，斷軌、斷線或絕緣破損，軌道繼電器應(yīng)立即釋放銜鐵，并關(guān)閉信號。4) 對某些軌道電路，還應(yīng)實現(xiàn)由軌道向機車傳遞信息的要求。二、牽引電流對信號設(shè)備的干擾電力牽引的供電回路是接觸網(wǎng)和鋼軌作為工作導(dǎo)線的非對稱制供電回路。由于鋼軌對大地的絕緣程度極低，回歸的牽引電流分成兩部分：一部分電流沿鋼軌流通，另一部分電流沿大地流通。牽引電流對沿線的信號設(shè)備直接產(chǎn)生干擾。在單相工頻25交流制電力牽引區(qū)段的接觸網(wǎng)周圍空間產(chǎn)生連續(xù)分布的交變電磁場，因此在鐵路沿線設(shè)置的各

3、種信號設(shè)備上，會產(chǎn)生對在大地的電位和縱電動勢，同時各種信號電路內(nèi)會導(dǎo)致感應(yīng)電流的出現(xiàn)。因此，電磁影響對沿線的信號設(shè)及其維修產(chǎn)生干擾。三、電氣化區(qū)段對軌道電路的基本要求1、必須采用非工頻軌道電路我國鐵路電氣化區(qū)段均采用工頻50HZ牽引電流供電，兩根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，以鋼軌作為傳輸信道的軌道電路必段采用非工頻制式的軌道電路，且該制式對50HZ牽引電流的基波及其諧波干擾應(yīng)具備有效可靠的防護措施，以保證軌道電路設(shè)備安全可靠地工作。2、各軌道電路應(yīng)采雙扼流雙軌條軌道電路電氣區(qū)段軌道電路分為雙軌條軌道電路和單軌條軌道電路。雙軌條軌道電路用扼流變壓器溝通牽引電

4、流成雙軌條回流，軌道電路處于平衡狀態(tài)，便于實現(xiàn)站內(nèi)電碼化，適用于站內(nèi)正線和區(qū)間。單軌條軌道電路用一條Z型連接線溝通牽引電流，一根軌條通過牽引電流和信號電流，另一根軌條僅通過信號電流，軌道電路處于不平衡狀態(tài)，工作可靠性差，且易造成站內(nèi)電碼化串碼、掉碼。因此，鐵路信號設(shè)計規(guī)范規(guī)定：“區(qū)間及站內(nèi)各軌道區(qū)段應(yīng)采用雙扼流雙軌條軌道電路”。3、軌道電路的區(qū)段上，吸上線或PW保護線應(yīng)接至扼流變壓器中心端子板上。牽引供電系統(tǒng)用作回流的線路，在雙軌條軌道電路區(qū)段應(yīng)接入扼流變壓器中心，為牽引電流提供暢通的通道，以免造成軌道電路不平衡，影響設(shè)備正常使用。4、為了確保交叉渡線上軌道電路和機車信號設(shè)備能正常工作，當(dāng)交叉

5、渡線上軌道電路機車信號設(shè)備能正常工作，當(dāng)交叉渡線上兩根軌道都通過牽引電流時，該交叉渡線上應(yīng)增加絕緣節(jié)，將上、下兩道岔區(qū)段完全隔開。5、接觸網(wǎng)的桿塔地線、橋梁等建筑物地線不得直接與設(shè)有軌道電路鋼軌相連接，也不應(yīng)接至扼流變壓器的中心點。目前大多數(shù)接觸網(wǎng)桿塔地線都是經(jīng)火花間隙接至鋼軌。一種情況是，火花間隙漏泄造成的短期穩(wěn)態(tài)干擾，這類干擾引起的不平衡電流為40A左右。另一種情況是，接觸網(wǎng)通過火花間隙向單側(cè)鋼軌閃絡(luò)放電所引起，在單側(cè)軌中產(chǎn)生的瞬態(tài)不平衡電流可達數(shù)百安至上千安，持續(xù)時間短，但因瞬態(tài)能量極大，可能引起信號設(shè)備燒毀。所以不允許桿塔地線經(jīng)火花間隙接鋼軌，要求接觸網(wǎng)設(shè)架空地線。接觸網(wǎng)的桿塔地線直接

6、接至鋼軌，會造成兩軌條內(nèi)電流嚴重不平衡，影響軌道電路的正常工作，這是不允許的。對因條件限制，接觸網(wǎng)目前尚未架設(shè)地線時，桿塔必須經(jīng)火花間隙接至鋼軌或扼流變壓器中心，其接至鋼軌的連接線，不得埋入土內(nèi)或被水浸泡；6、由接觸網(wǎng)供電作為車站電源的25KV變壓器的回流線，在附近軌道電路無扼流變壓器的情況下，可在軌道電路上加設(shè)扼流變壓器，并將供電變壓器的回流線接至扼流器的中心端子板，使電流經(jīng)軌鋼和回流線返回牽引變電所。四、軌道電路的不平衡電流對信號設(shè)備的影響不平衡電流對軌道電路的干擾，可分為穩(wěn)定干擾和沖擊干擾兩種情況。穩(wěn)定干擾是牽引網(wǎng)供電系統(tǒng)正常供電時，由于列車位移和列車所需電流的改變，鋼軌線路上每一軌道電

7、路區(qū)段隨時間和列車運行狀態(tài)而改變所受到的干擾。沖擊干擾是機車升弓和牽引網(wǎng)短路時所受到的干擾。在電力機車升弓空載投入主變壓器時，牽引電流回路中，出現(xiàn)沖擊電流。由于這個瞬態(tài)的50HZ電流波形中含有很強的諧波分量，在特定條件下，能使軌道繼電器錯誤動作。在接觸網(wǎng)或電車機車組的絕緣破損時，牽引網(wǎng)將處于短路狀態(tài)，并且出現(xiàn)短時間的強大的電流脈沖。在短時間內(nèi)的強大電流通過扼流變壓器的半邊線圈時，在兩次產(chǎn)生高電壓，可能熔斷保險絲或燒損設(shè)備。第二部分V型地線原理V形天窗是指雙線區(qū)段上、下行接觸網(wǎng)一行停電進行檢修作業(yè)的方式。在此情況下，由于另一行接觸網(wǎng)正常運行，停電進行檢修的接觸網(wǎng)線路上存在著很大的靜電感應(yīng)電壓和電

8、磁感應(yīng)電壓。接觸網(wǎng)安全工作規(guī)程對接觸網(wǎng)V形天窗作業(yè)時為消除感應(yīng)電設(shè)置接地線有著很嚴格的規(guī)定。歸納起來主要有：1在V形天窗作業(yè)時，作業(yè)區(qū)段內(nèi)接觸懸掛和附加導(dǎo)線（如架空地線、回流線等）及同桿架設(shè)的其它供電線路（如供電線、加強線、低壓照明線路、電力線路等）均需停電，并需在兩端可靠裝設(shè)接地線（兩地線間距大于1000m時，需增設(shè)接地線）。主要目的之一是消除感應(yīng)電。2若只在接觸懸掛部分作業(yè)（作業(yè)人員不得越過與水平拉桿懸式絕緣子和平腕臂、斜腕臂棒式絕緣子，也不能攀登支柱超過斜腕臂底座以下500mm處），不侵入附加導(dǎo)線及同桿架設(shè)的其它供電線路的安全距離（作業(yè)人員包括所持的機具、材料、零部件等與周圍帶電設(shè)備的距

9、離在25kv電壓等級時不得小于1000mm），從感應(yīng)電產(chǎn)生的原理分析，可不對附加懸掛及同桿架設(shè)的其它供電線路接地，但為了防止作業(yè)人員作業(yè)中意外接觸附加懸掛及同桿架設(shè)的其它供電線路情況下發(fā)生觸電，必須對附加懸掛及同桿架設(shè)的其它供電線路也要可靠設(shè)置接地線。3在直供加回流或架空地線供電方式的復(fù)線區(qū)段作業(yè)時，為切實消除感應(yīng)電的危害，作業(yè)地點兩端（間距不超過1000m）的接觸懸掛和回流線或架空地線上均需接地線（V形地線），在有與接觸網(wǎng)同桿架設(shè)的其它線路如供電線時，供電線必須停電并掛接地線，目的是防止外來電、消除感應(yīng)電危害，并使作業(yè)區(qū)內(nèi)所有導(dǎo)體均成為等電位。其原理如圖16所示：從圖中可以看出，作業(yè)區(qū)段兩端

10、的地線接好后看起來象字母V，故稱之為V形地線。這種接地線法，作業(yè)非常安全。當(dāng)出現(xiàn)向接觸網(wǎng)誤送電時，兩端的A1C1和A2C2接地線立即將接觸懸掛與鋼軌短接，將電流引入鋼軌（大地），保護作業(yè)人員不受電擊；當(dāng)回流線或架空地線出現(xiàn)感應(yīng)電并有電流流過時，兩端的B1C1和B2C2接地線立即將回流線或架空地線與鋼軌短接，將電流引入鋼軌（大地），保護在回流線或架空地線處作業(yè)，或有可能侵入回流線或架空地線作業(yè)的人員不受電擊；若作業(yè)人員違章將作業(yè)區(qū)兩端地線跨接到絕緣節(jié)兩側(cè)時，B1、B2之間的回流線或架空地線又充當(dāng)了等電位線的作用，將A1、B1、C1、A2、B2、C2六個點等電位，當(dāng)出現(xiàn)感應(yīng)電時，由于作業(yè)人員處在同一電位點，避免受到電擊；當(dāng)?shù)鼐€保護范圍內(nèi)接觸懸掛出現(xiàn)斷口時，B1、B2之間的回流線或架空地線充當(dāng)了短封線，和A1C1、B1C1和A2C2、B2C2接地線將A1、A2兩點短接（等電位），使作業(yè)人員處在同一電位點，避免受到電擊。這種接地線法雖然對作業(yè)線路意外出現(xiàn)斷口能起到保護作業(yè)人員安全的作用，但接觸