高压脉冲培训资料(第一版).pdf

第1章 交流电力牵引区段脉冲轨道电路的形成 一、概述 轨道电路是用以检查一定区段上是否有列车和车辆占用的设备。其原理是：在该区 段内，利用轨枕相对绝缘的的两根钢轨传送信号电流，根据其是否被列车轮轴所短路， 以检查这一区段，线路上是否被占用。 轨道电路在铁路信号现代化、自动化上，越来越多的被广泛应用，它既可用于区间 的信号电路，也可用于车站的联锁电路，并能在非电化铁路上使用，也能在电气化铁道 上使用。 随着直流和交流电气化铁道的发展，对轨道电路也提出了更高的要求，同时设备的 现代化、自动化和列车速度的提高、牵引重量的增加，也要求有安全可靠的轨道电路。 轨道电路的工作是否稳定可靠是决定列车运行安全的首要因素。因此对于轨道电路 采用元器件必须慎重选择，以消除事故的根源，特别是要防止各个元件的故障和损坏、 组件的故障，在任何情况下，都不能使轨道电路的接收设备错误的保持在工作状态。 轨道电路是一个十分复杂的问题，这是因为： 1. 两根钢轨有一定的阻抗，并且绝缘不良（道碴电阻每公里低到 0.1 欧姆）、由它构成 的传输线路极不完善，它的参数随着道碴电阻状态和传送的信号频率而异。 2. 电气化线路要求轨道电路不受牵引电流的干扰。 3. 由于两根钢轨的直流电阻不对称（如钢轨的连接线不好），在该两根钢轨内牵引电流 的不平衡，钢轨对地间的漏泄电流和附近交流接触网的感应电流，这三者都对轨道电路 产生影响。由牵引变电所、整流器和可控硅调速装置的机车，所产生的大量谐波也使这 个问题更加复杂化。 4. 相邻轨道电路之间一个或者两个绝缘节短路，理想状态下，不应使轨道继电器错误的 保持在励磁状态。绝缘区段无车时，这种短路必须导致轨道继电器的失磁，很快的检出 事故。 5. 钢轨的折断（电气折断）也应使轨道继电器失磁（最晚在第一趟列车通过以后）。 在电气化线路上，钢轨的折断，还能导致牵引电流完全不平衡，这种不平衡在任何 场合都不应使轨道继电器励磁。 10 20 6. 工频 50 周电源电压在 220V ± %范围变动，环境温度在-30℃~+60 ℃之间变化时，轨 道电路的全部设备应仍能正常的工作。 7. 在道岔区段上的轨道电路、长区间轨道电路、短区间的轨道电路、往机车传送机车信 号信息的轨道电路等，这些在研究轨道电路时也提出了特殊的要求。 8. 列车行车的安全、直接与两个钢轨上走行的各种列车的有效分路电阻有关，轻型动车、 钢轨表面生锈和油污、粉尘、化学腐蚀等引起分路不良，这种分路障碍对安全是个严重 的威胁。因此轨道电路必须保证分路。 1 以上情况可见，轨道电路设计是个十分复杂的问题，必须引起注意。 轨道电路的工作状态可归纳如下： 1.调整状态：确定轨道电路上无车时，轨道继电器的衔铁可靠工作。考核时，道碴漏泄 电阻与电源电压均取最小值，而钢轨阻抗取最大值； 2.分路状态：检查轨道电路被标准分路电阻分路时，轨道继电器的衔铁应可靠释放。考 核时，道碴漏泄电阻与电源电压均取最大值，钢轨电阻取最小值； 3.断轨检查状态（电气折断）：检查当有一根钢轨电气折断时，轨道继电器的衔铁应可 靠释放。考核时，电源电压取最大值，钢轨阻抗取最小值，道碴电阻与断轨地点取临界 值； 4.机车信号的工作状态：确定当轨道电路进口端被 0.06 欧姆的电阻分路时，钢轨中应有 能满足机车信号接收灵敏度的信息电流。考核时，自动机车信号的电流电压和道碴漏泄 电阻取最小值，而钢轨阻抗取最大值； 5.短路状态：确定轨道电路消耗的最大功率和电流，以及电源容量对轨道电路长度的限 制。 高压脉冲轨道电路，始于 1953 年，之前称为高压不对称轨道电路。这种轨道电路 起初是为解决钢轨表面生锈、撒砂和油污引起列车分路不良而研制的，后来才逐渐完善 用于直流、交流电化区段和车站和区间。它之所以能有强有力的生命力，是因为他比较 全面的满足了上述轨道电路在运用中涉及到的复杂问题。下面让我们介绍高压脉冲轨道 电路的一些基本特点。 二、脉冲波形选择 1.峰值电压与短路电流 在轨道电路的任何一点，为保证有击穿钢轨表面的锈层、油污或半导体绝缘膜，就 需要足够的峰值电压和为使接触不良的视在电阻减低到极限分路电阻以下所需要的足 够电流。这是对发送脉冲要求的第一个条件。这就是说任