25HZ相敏轨道电路故障分析及处理【毕业论文,绝对精品】.doc

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1、25HZ 相敏轨道电路的故障分析及处理 姓 名: 学 号: 专业班级:铁道通信信号 指导老师:w 摘要 随着铁路高速、重载、高效运输的发展，对铁路信号设备提出了更高的要求。而轨道电路作为重要的信号设备之一，它的运用质量直接关系到行车安全与运输高效。25HZ相敏轨道电路作为铁路信号设备的重要组成部分，在现场运用中，不可避免地出现一些故障。本文介绍了 25HZ 相敏轨道电路的组成、技术特点、原理等基本知识，着重分析了 97 型和微电子式 25HZ 相敏轨道电路的常见故障原因与处理方法。 关键词: 轨道电路；结构；故障分析；处理方法 w 目 录摘要 . I绪论 . - 1 -一、25HZ 相敏轨道电

2、路 . - 2 - 1.1 轨道电路 . - 2 - 1.2 电气化区段与非电气化区段的轨道电路 . - 2 - 1.3 轨道电路的技术要求. - 2 - 1.4 25HZ 相敏轨道电路 . - 3 - 1.4.1 25HZ 相敏轨道电路的特点 . - 3 - 1.4.2 电气化牵引区段对轨道电路的特殊要求 . - 4 - 1.4.3 25HZ 相敏轨道电路的技术要求 . - 4 - 1.4.4 25HZ 相敏轨道电路的组成 . - 5 - 1.4.5 25HZ 相敏轨道电路的原理 . - 5 - 1.4.6 25HZ 相敏轨道电路的分类 . - 6 -二 97 型 25HZ 相敏轨道电路 .

3、 - 7 - 2.1 97 型 25HZ 相敏轨道电路的组成 . - 7 - 2.2 97 型 25HZ 相敏轨道电路的原理 . - 7 - 2.3 97 型 25HZ 相敏轨道电路的常见故障分析及处理 . - 7 - 2.4 97 型 25HZ 相敏轨道电路的日常维护及仪表的使用 . - 9 - 2.4.1 轨道电路的日常维护 . - 9 - 2.4.2 仪表万用表、轨道诊断仪的使用 . - 10 -三 25HZ 微电子相敏轨道电路 . - 11 - 3.1 25HZ 微电子相敏轨道电路的构成及特点 . - 11 - 3.2 25HZ 微电子相敏轨道电路的常见故障分析及处理 . - 11 -

4、 3.3 日常维护工作 . - 13 -心得 . 错误！未定义书签。结束语 . - 16 -参考文献 . - 17 -w 绪论 轨道电路作为铁路信号基础设备，它的质量和可靠性直接影响信号系统效能的发挥、可靠性的提高，在铁路信号现代化的进程中信号基础设备在不断地更新和改造。 工频交流连续式轨道电路（JZXC-480 型）是以前最常用的站内轨道电路，钢轨中传输交流电，轨道继电器采用整流式，结构十分简单，但性能上存在较多问题，无法用在电气化牵引区段。25HZ 相敏轨道电路采用交流二元继电器作为轨道继电器，要求其局部电源电压的相位必须超前线路电源电压相位 90，轨道继电器才能吸起，因此具有安全、可靠性

5、高的优点。这些年，微电子式 25HZ 相敏轨道电路的发展，使轨道电路更加性能稳定，它用微电子相敏接收器替代了二元二位继电器。 轨道电路在现场运用中，不可避免的出现了许多故障，运用现代化的设备如微机监测，可以发现设备的状态异常，可以提前排除隐患，减小运输损失。通常情况下，故障的发生都有一个量变到质变的变化过程，在未发生质变之前，可以通过轨道日曲线和月曲线，发现电压变化或曲线波动，及时进行分析查找，将故障消灭在萌芽状态。当轨道电路故障时，运用微机监测和控制台上的故障现象，判断故障点是在室内还是在室外，最后处理故障。 轨道电路设备还在不断地进行技术创新，它的性能会越来越好，在设备维护、故障处理上，也

6、会越来越方便，减小发生率和故障处理时间。 w 一、25HZ 相敏轨道电路 1.1 轨道电路 站内轨道电路是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，即在列车占用前一区段时用预叠加方式转为能发码的电路。区间轨道电路用于自动闭塞区段，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。 1.2 电气化区段与非电气化区段的轨道电路 电气化区段轨道电路既要抗电气化干扰，又要保证牵引回流的畅通无阻。因钢轨中已流有 50HZ 的牵引电流，轨道电路就不能采用 50HZ 电源，而必须采用 50HZ 以外的频率。 非电气化区段轨道电路，没有

7、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，不必说明。 1.3 轨道电路的技术要求 1 必须满足铁路信号安全设备的“故障安全”原则，出现故障后分路时应有可靠的分路检查。 2 在最不利条件下，受电端的接收设备在调整状态时应可靠工作，分路状态时应可靠不工作。如送电端的发送设备兼作机车信号发码电源时。其入口电流应满足机车信号接收灵敏度的要求。 3 在最不利条件下，用 0.06（驼峰轨道电路取 0.5）电阻在轨道电路内的任何一处轨面可靠分路时，均应使受电端的接收设备可靠地停止工作。 4 各种制式的轨道电路，在轨定的技术性能范围内均应实现一次调整。 5 为了保证轨道电路能安全、可靠、正常

8、地使用，任何制式的轨道电路均应进行完整的理论分析和计算。 6 分路时，轨端绝缘破损、电路任一元件故障，轨道电路不应失去分路检查或造成防护端轨道电路区段的信号机及机车信号机显示升级。 7 适用于电力牵引区段的轨道电路，应能防护连续或断续的不平衡牵引电流的干扰。当不平衡电流在轨定值以下时，应保证调整状态时稳定工作，分路状态时可靠不工作。 8 电力牵引区段的轨端接续线应采用焊接式钢轨接线。 9 各型站内轨道电路，其间传递的信息均应和与其相配实现电码化的机车信号信息不同，其送电端均应能适应电码化的要求。 10 轨道电路调整时，送电端选择的供电电压应有一定的余量，以满足其电压调整余 w 而量系数 K 的

9、要求， K 应符合下式所示 Kan2.0式中 a电源电压波动的百分数；n指给受电端接收器供电的方式。 11 计算轨道电路时，受电端应取以下值：可靠工作值连续式轨道电路采用的电磁继电器，取其工作值电子、微电子轨道电路应有可靠工作的安全系数。可靠不工作值连续式轨道电路采用的电磁继电器，取其释放值的 60；二元感应式继电器，取其释放值的 90。电子、微电子轨道电路应有可靠不工作的安全系数。 12 轨道电路设备应能长期工作而不过载。 13 计算轨道电路时，钢轨阻抗和道床电阻应参照有关标准执行。 14 一送多受的轨道电路，在任意地点分路时，必须保证至少有一个受电端的轨道继电器可靠落下。 15 轨道电路应

10、考虑防雷。 16 新研制的轨道电路应有可靠性的指标。 17 轨道电路制式不应存在影响行车和调车作业安全的死区段。 18 轨道电路的动作时间应考虑站内连锁和机车信号等的需要。 19 开路式轨道电路不能单独使用，特殊情况下使用时，应采取相应的安全措施。 1.4 25HZ 相敏轨道电路 在铁路牵引动力实行交流电气化以后，工频牵引电流会对轨道电路产生干扰影响，因此，要求轨道电路除完成检测轨道上有无列车（车辆）占用的功能外，还必须具有抗牵引电流干扰的功能。一般情况下，采用轨道电路的信号电流频率与牵引电流的频率（包括其谐波）不同的方法，使轨道电路的接收器设备只有接收到由发送设备发出的信号时才能工作，而 2

11、5HZ 相敏轨道电路就是一种适应铁路电气化抗干扰要求的轨道电路。 1.4.1 25HZ 相敏轨道电路的特点 1.具有可靠的相位选择性和频率选择性，因而对轨端绝缘破损和外界牵引电流或其他频率电流的干扰能可靠地进行防护。无论不平衡连续牵引电流有多大，都不能使轨道继电器错误动作，故可采用连续式供电，使之应变速度快，便于电码化时迅速发送机车信号信息。并且工作稳定，维修周期长。 2.与其他频率连续式轨道电路比较，在相同条件下，受道喳电阻变化的影响较小因而改善了传输特性。 3 .25HZ 电源是运用分频器的原理构成的，由于 50HZ 工频稳定，所以它也有频率稳定的特性，其频率恒等于工频的一半。 4.由于

12、25HZ 分频器的固有特性，当两分频器的输入端反相连接时，则其输出电压相差 90，易于做成局部电源电压恒超前轨道电源电压 90，因而可以采用集中调相方式。 w 5 .25HZ 分频器具有不可逆性。虽然，50HZ 不平衡牵引电流通过扼流变压器、轨道变压器流入轨道分频器的输出回路，但在其输入端不可能有 100HZ 电流。即局部分频器的输入端得不到 100HZ 电流，在局部分频器的输出端也就不可能有 50HZ 电流。同时轨道继电器的局部线圈是由室内独立的分频器供电，它即不与钢轨或轨道分频器的输出相连又不经过室外的电缆线路，不受接触网电流感应产生的 50HZ 干扰电压的影响保证了轨道继电器不致受牵引电

13、流干扰而错误的吸起。 6.“田”字型分频器的两线圈呈 90位置放置输入线圈的交流电产生的磁通不与谐振线圈完全相交，因此原则上排除了在输入线圈间有局部短路时输入线圈 50HZ 电流向 大大降低输出 25HZ 回路中 50HZ 成分分频器输出电路的变换， （在 12.5之间变化）。虽然由于磁路不完全平衡，其输出回路中会有一定的偶次谐波，即在 25HZ 回路中含有50HZ 成分，但限制在不大于 4的范围内，保证了即使在防护盒断线的情况下，轨道继电器也不会误动。 7.分频器具有稳压特性，当输入的 50HZ 电源电压在 22033负载范围内变化，因而提高了轨道电路工作的稳定性。 8 .25HZ 相敏轨道

14、电路由于采用了连续式供电方式，就可对整个轨道电路的技术性能和指标用一般的原理和数学方法进行理论分析或计算从而较方便地找出其工作的最不利条件和极限指标，便使于通过试验手段对理论计算加以验证。 1.4.2 电气化牵引区段对轨道电路的特殊要求 1.必须采用非工频制式的轨道电路。 2.必须采用双轨条式轨道电路。 3.交叉渡线上两根直股都通过牵引电流时应增加绝缘节。 4.钢轨接续线截面加大。 5.道岔跳线和钢轨引接线截面加大，引接线等阻。 1.4.3 25HZ 相敏轨道电路的技术要求 1.适用于钢轨内连续牵引总流不大于 800A，钢轨内不平衡电流不大于 60A 的交流电气化牵引区段的站内及预告区段的轨道

15、电路。 2.无电力机车行驶的区段可采用无扼流变压器的轨道电路。 3.电源应采用集中调相方式。 4.在最不利的条件下，轨道继电器轨道线圈上的电压应不大于 50，调整和分路时的有效电压分别为不小于 15和不大于 7.4。 5.在频率为 50HZ、电源电压为 160260范围内、道床电阻最小值不小于 0.6，钢轨阻抗不大于 0.6242时，极限长度范围内可能地满足调整和分路检查的要求，并实现一次调整。当每段轨道电路的轨道变压器兼作机车信号发码电源时，应可靠地满足机车信号入口电流的要求。 w 6.一送一受和一送多受轨道电路的电压调整余量 K 应不小于 8.0。 7.一送一 1.4.5 受的双扼流和无扼

16、流变压器的轨道电路，其极限长度应达 1.5 。 8.凡装有空扼流的轨道电路，对空扼流阻抗进行的补偿措施，应兼顾电码化时机车信号信息的传输。 9.采用电子设备时，应采取相应的防雷措施。 1.4.4 25HZ 相敏轨道电路的组成 、送电端限流电阻（RX） 电 端 25HZ 相敏轨道电路由 25HZ 轨道变压器（BG25） 、送 、钢轨线路、受电端 25HZ 扼流变压器（BE25） 电 端 25HZ25HZ 扼流变压器（BE25） 、受 、电缆线路、防雷补偿器（Z）轨道中继变压器（BG25） 、二元轨 、25HZ 防护盒（HF）道继电器（GJ）。 1.4.5 25HZ 相敏轨道电路的原理 25HZ

17、相敏轨道电路采用 25HZ 电源连续供电，受电端采用交流二元轨道继电器，其原理电路如图 1 所示。 图1 25HZ 电源屏分别供出 25HZ 轨道电源和局部电源。轨道电源由室内供出，通过电缆供向室外，经送电端 25HZ 轨道变压器?偷缍讼蘖鞯缱琛偷缍?25HZ 扼流变压器、钢轨线路、受电端 25HZ 扼流变压器、电缆线路、送回室内，经过防雷补偿器、25HZ防护盒，给交流二元轨道继电器的轨道线圈供电。局部线圈的 25HZ 电流由室内供出。当轨道线圈和局部线圈电源满足轨定的相位和频率要求时，GJ 吸起，轨道电路处于调整状态，表示轨道电路空闲。 列车占用时，轨道电源被分路，GJ 落下。若频率、相位不

18、符合要求时，GJ 也落下。 w这样，25HZ 相敏轨道电路就具有相位鉴别能力，即相敏特性，抗干扰性能提高。 1.4.6 25HZ 相敏轨道电路的分类 我国于 1978 年底，由中国铁路通信信号总公司研究设计院参考国外同类制式，开始研制 25HZ 相敏轨道电路。随着铁路的发展，25HZ 相敏轨道电路也经历了原始型号到新型型号的过程，现在常用的 25HZ 相敏轨道电路如下：97 型 25HZ 相敏轨道电路，是原 25HZ 相敏轨道电路的改进型，保留原轨道电路工作稳定可靠，维修简单，故障率低的优点外，还提高了抗干扰能力，并延长了轨道电路的极限长度。JXW25 型微电子相敏轨道电路，它的接受设备保留了

19、原相敏轨道电路的优点，克服其缺点，成为具有高可靠、高抗干扰能力的一种新型相敏轨道电路。 w 二 97 型 25HZ 相敏轨道电路 原 25HZ 相敏轨道电路在现场大量使用时，逐步暴露出一些厄待克服的技术缺陷。于是研制了新型 25HZ 相敏轨道电路，称为 97 型 25HZ 相敏轨道电路。 2.1 97 型 25HZ 相敏轨道电路的组成 它是由轨道电源变压器、送电端限流电阻、送电端 25HZ 扼流变压器、钢轨线路、受电端 25HZ 轨道中继变压器、电缆线路、防雷补偿器、25HZ 防护盒、交流二元轨道继电器组成的。 HF225 型防护盒由电感、电容串联而成，线圈电感为 0.845H，电容为 12F

20、，它并接在轨道继电器的轨道线圈上对 50HZ 呈串联谐振，相当于 15 电阻，以抑制干扰电流，对 25HZ 信号电流相当于 16F 电容对 25HZ 信号电流的无功分量进行补偿，起着减小轨道电压传输衰耗和相移动作用。 补偿防雷器有 FB-1 或-2 型，补偿单元内有对接的硒片和电容器硒片用来防雷，电容器是用来提高轨道电路局部线圈电路的功率因数，以减小变频器输出的电流。 2.2 97 型 25HZ 相敏轨道电路的原理 25HZ 电源屏分别供出 25HZ 轨道电源和局部电源，并且局部电源超前轨道电源90。轨道电源由室内供出，通过电缆供向室外，经轨道电源变压器、限流电阻、钢轨线路、扼流变压器、送回室

21、内，经过防雷补偿器、防护盒给二元二位轨道继电器供出轨道电源，局部线圈的 25HZ 电流由室内供出。当轨道线圈和局部线圈电源满足轨定的相位和频率要求时，GJ 吸起，轨道电路处于调整状态，表示轨道电路空闲。列车占用时，轨道电源被分路，GJ 也落下。若频率、相位不符合要求时、GJ 也落下。 2.3 97 型 25HZ 相敏轨道电路的常见故障分析及处理 故障一：在测试或查询时发现电压波动轨道曲线不平稳（出现毛刺、时高时低）的故障 分析及处理：a 轨道曲线出现毛刺，当轨道曲线出现毛刺时，首先要考虑到扼流变性能（内部线圈破损、连接板接触不良）线圈破损通过测试扼流变压器变比和扼流变压器线圈对中心连接板电压来

22、判断，正常时变比为 1:3，两线圈对中心连接板电压相等（通 。其次要检查限流电阻弹片与电阻接过晃动扼流变压器线圈可以发现轨道电压有变化）触是否良好以及导接线塞钉接触是否良好。另外还要检查各部绝缘。b 轨道曲线时高时低，当轨道曲线时高时低时，多数问题在调整电阻接触不良或铅丝（短路器）接触不良，个别时也有监测采集模板块出了问题。 故障二：断线故障 w 分析及处理：断线故障通过测试或微机查询完全可以发现，断线时轨道继电器端电压为零，轨道曲线无幅值。具体查找方法按如下步骤进行，a 在分线盘处测量受电端电压和送端电压，受端有电压在 30以上，故障在室内，送端无电压故障也在室内。b 室外故障查找，在轨道送

23、端测量室内电压是否送出，无电压说明送端电缆断线（电码化区 ，室内电压送出轨面无电压再测量扼流变压器一、二侧电压，段单送、其他区段环连）牵引回流线圈有电压，送流线断，牵引回流线圈无电压而信号线圈有电压，说明扼流变压器内部断线。信号线圈无电压，再测隔离变压器、轨道变压器、通过限流电阻前后电压，并检查熔丝（短路器）以此来判断哪个器材故障。轨面电压正常（0.50.8）沿送端轨面向受端查找，在轨面上分段测量并观察导线及钢轨是否断，无电压可判断导线或钢轨断。受端轨面有电压查找受端各部器材， （区别在于受端电压来于轨面） 方法同送端。 。 故障三：混线故障 分析及处理：混线故障通过微机监测和测试也能判断，轨

24、道曲线幅值明显下降且起伏不定，轨道电压低且不稳。具体查找方法按如下步骤进行，a 甩开分线盘测受端电缆电压，如果电压不大于 30，说明室外正常故障在室内，混点易出现在硒片。如果甩开分线盘测得受电端电压仍很低，故障在室外。室外故障查找，查找方法为先选送端后受端，通过测试送端电源电压、限流电阻电压、轨面电压来判断故障点。室外混线故障，主要包括器材内部混线（轨道变压器、扼流变压器、扼流箱）、钢轨绝缘混线、轨距杆混线、道岔安装装置绝缘混线、轨道电路引接线混线、电缆混线、道岔跳线混线等故障。 、 “甩线法”和使用 25HZ 相敏室外混线故障查找方法可运用“电压比较法”“震动法”轨道电路故障查找器进行查找。 故障四：室内测试轨道电源正常，微机监测轨道曲线正常，轨道出现红光带。 分析及处理：此故障在室内，故障点为二元二位继电器、轨道继电器或相位角严重超标，此类故障.