轨道电路发展概述(4页).doc

-第 1 页轨道电路发展概轨道电路发展概述述-第 2 页轨道电路发展概述轨道电路发展概述轨道电路回顾，为了检查列车占用钢轨线路状态，美国人鲁宾逊 1870 年发明了开路式轨道电路，1872 年研制成功了闭路式轨道电路，于 1873 年首先在宾西法尼亚铁路试用，从此诞生了铁路自动信号。我国铁路在建国前采用的轨道电路传输信息少，分布也极不平衡，建国后从 50 年代中期开始，轨道电路技术在我国有了长足的发展，不仅传输的信息量增加而且它的使用已遍及全国铁路各线，构成了我国铁路信号技术发展的基础。1924 年，我国首先在大连-金州间，沈阳-苏家屯间建成自动闭塞，采用的是交流 50Hz 二元三位式相敏轨道电路，这是我国最早采用的轨道电路。直流轨道电路：京奉铁路在联锁闭塞设备中自动控制出站信号机恢复定位，最早用的水银轨道接触器。1925 年首先在秦皇岛及南大寺两站装设了直流闭路式轨道电路，取代了水银轨道接触器，这是我国最早使用的一种直流轨道电路，轨道电路器材用的是英国麦堪和荷兰德两家公司的产品。1942 年，在济南站中修建了进路操纵手柄式继电电气集中联锁，轨道电路是直流闭路式的，器材为日本产品。1952 年，衡阳站建成进路操纵继电式电气集中联锁。轨道电路也是直流闭路式的，器材是上海华通、新安电机厂新成电器厂的仿美制品。在 50 年代初，从苏联引进了 HP-2 型直流轨道电路，曾用在蒸汽牵引区段的小站联锁设备中。由于它抗干扰性能差，继电器不能集中管理，所以使用较少，已逐步被交直流轨道电路所取代。直流轨道电路没有绝缘破损防护功能，抗干扰性能差，受直流电气牵引电流的干扰，不能正常工作。1960 年，我国在宝鸡-凤州段建成了第一条单相工频交流电气化铁路。为防止牵引电流的干扰，根据苏联资料仿制成一种单轨条式直流轨道电路，曾在宝凤段各站的站线上使用过。直流脉冲轨道电路：铁道部科学研究院从 52 年起便开始研究电冲轨道电路。初期在现场试验的轨道继电器为桥式磁系统的偏极继电器，它的衔铁材质性能差，接点弹力容易变化，继电器工作不够稳定，以后改为极性保持式轨道继电器。58 年，TY-58 型电冲轨道电路，首先在沈山线锦州-高台山间，共 182Km 的双线区段上装设了以 TY-58 型电冲轨道电路为基础的架空线式电冲自动闭塞。59 年又将电冲分为正、负电冲及无电冲三种信息，于是实现了无架空线式电冲自动闭塞，即极性电冲自动闭塞。这种轨道电路结构简单，传输距离较运，缺点是抗干扰能力差。60 年代，铁道部科学研究院曾研究利用电冲信息实现与本制式相配套的机车信号，未获成功。因为铁道部要求自动闭塞必须有与本制式相配套的机车信号，所以从此电冲轨道电路便逐步被交流计数电码轨道电路所代替。电冲轨道电路从 50 年代初期开始研制，到 60 年代初期得到广泛应用，为运输生产发挥了很好的作用。它是我国第一个自己研制的用作传输自动闭塞信息的-第 3 页轨道电路。从这时起，我国才有直流脉冲轨道电路。为发展脉冲式轨道电路提供了宝贵的经验，是我国轨道电路技术的一个较大的进步。1968 年初，铁道部科学研究院与沈阳、北京等铁路局协作，开展了极性频率脉冲轨道电路的研究，到 1972 年初，我国用不同方案的极性频率脉冲轨道电路作为基础设备，修建了 666Km 的双线自动闭塞。极性频率脉冲轨道电路在试用中曾发生过以下问题：邻线干扰，两线一地输电线干扰，断轨检查性能差。为此提出了采用低压脉冲传输的设想。1974 年，完成了统一方案试验，统一方案集各铁路局的成熟经验，采用了热机备用的冗余技术，并着重解决了轨道电路的调整、分流及断轨状态所存在的问题，同时也解决交流侵入、邻线干扰及高压线路接地干扰等问题，经试用后，于 1980 年通过铁道部初步技术鉴定，以后便得到了进一步推广。交直流轨道电路：满铁从 1925 年开始，在长大线主要车站修建了电气集中联锁，轨道电路用的是 N-8 型交直流轨道电路和二元二位式轨道电路。交直流轨道电路装在站内道岔区段上，这是我国最早使用的一种交直流轨道电路，它的器件是日本产品。我国在 50 年代中期开始引进信号技术，这时由沈阳信号工厂仿制出 KHP-5 型和 HBP 型交直流轨道电路器材。这种轨道电路，在非电化区段的中、小站色灯电锁器联锁和小站电气集中联锁中得到应用。1959 年，我国第一个采用大插入继电器的 590 型组合式电气集中，在北京站建成并交付使用。站内采用 HBTIII-200 型交直流轨道电路，这种轨道电路与 HBP-250 型交直流轨道电路相似，器材是沈阳信号工厂仿苏产品。1964 年我国研制成功 AX 系列安全型继电器，1969 年利用安全型继电器设计的 JZXC-480 型交直流轨道电路，首先在南翔站使用，此后 JZXC-480 型交直流轨道电路在非电化区段的车站上迅速大量推广，取代了所有其他制式的交直流轨道电路，从而使我国的交直流轨道电路的制式得到统一。驼峰轨道电路、阀式轨道电路、25Hz 长轨道电路：JW-2 型驼峰轨道电路，应变速度较慢，调整困难，不甚适合驼峰轨道电路的技术要求。1969 年研制成功了驼峰轨道电路用的 JZXC-2.3 型交直流轨道电路；我国早在 1960 年，有些铁路局为了节省电缆，在牵出线、接近区段，就安装了一种阀式轨道电路，到 70年代中期，因平交道口事故有所增加，有些铁路局又开始使用阀式轨道电路设计道口信号。北京铁路局科研所和天津铁路运输学校合作，于 1982 年研制成使用阀式轨道电路的道口信号，同年通过部级鉴定；为了解决在继电半自动闭塞区间自动检查列车是否完整到达，铁道科学研究院参照苏联和日本 25Hz 轨道电路的工作经验，开展了 25Hz 长轨道电路的研究，1978 年，在原齐齐哈尔铁路局昂昂溪电务段的协助下，试制出一套样机。1979 年，在成都北站与天回镇站间电化-第 4 页区段安装试用。1983 年通过了铁道部鉴定。与此同时，原齐齐哈尔铁路局仿效日本电路在本局非电化区段也进行了 25Hz 长轨道电路的试验，并于 1980 年 10月，通过铁路局鉴定。相敏轨道电路：1924 年满铁在大连-金州间和沈阳-苏家屯间修建的自动闭塞，轨道电路采用二元三位式相敏制，这是我国最早使用的轨道电路，器材用的是美国产品。至 1942 年，长大线全线建成自动闭塞，器材是日本仿美制品。二元三位式轨道电路工作稳定，直至 1984 年在长大线的沈阳-四平段仍然残留有这种轨道电路制式的自动闭塞。轨道继电器接点有三个位置，所以以它为基础修建的自动闭塞无需架空线，就可实现三显示自动闭塞。我国从 1925 年开始在长大线主要车站上修建了电气集中联锁。在这些车站的到发线上，采用 50Hz 交流二元二位式轨道电路。1937 年后，在京奉铁路个别车站上也安装有 50Hz 交流二元二位式轨道电路。在 50 年代，从苏联引进了 50Hz 二元二位式轨道电路。1954年由铁道科学研究所、电务设计事务所及天津铁路管理局组成的试验小组，在京山线具有迷流干扰的古冶地区和道床电阻很低的北塘盐碱地段，进行了不同类型轨道电路的特性比较及电气参数测试和采集，以便为这种地区的轨道电路设计提供依据。为配合修建交流电气化铁路，考虑到站内没有合适的轨道电路制式，从78 年开始研制双轨条 25Hz 相敏轨道电路，它实质上也是二元二位式轨道电路，不同点是信号频率为 25Hz。25Hz 相敏轨道电路是由通信信号公司研制的，80年首先在联平关站站内安装试点，同年同月，又在石家庄枢纽安装并投入试用。经过两年的试用和改进，于 82 年通过铁道部鉴定。目前中国投入运营的自动闭塞系统有：交流计数自动闭塞系统、4 信息移频自动闭塞系统、18 信息移频自动闭塞系统、法国的 U-T 自动闭塞系统。人民生活水平的提高，要求乘座列车时，需要更加舒适，并尽量少受噪声、电磁干扰辐射的影响，为此需发展绿色铁路。随着列车运行速度的不断提高，现有自动闭塞系统系统已远远不能满足列车高速行驶的需要，为此需要发展基于数字轨道电路系统和基于通信技术的列车运行控制系统以满足列车安全运行的需要。如研制新的数字化且符合电磁兼容要求的轨道电路系统，就可以使用长钢轨，就可以降低噪声，少一些电磁辐射的影响；发展新一代的轨道电路系统，可以为列车运行控制系统提供更多的信息，使列车运行更加安全，同时可以减少列车司机的劳动强度，对提高劳动生产力具有重要的意义。