双线轨道电路图设计流程与技巧探讨

廖文豪

（中铁第四勘察设计院集团有限公司, 武汉 430063）

双线轨道电路图（简称双线图）是在信号设备平面布置图（简称平面布置图）的基础上，经过一系列反复的探测、计算、调整和校验，进一步深化室外信号设备布置[1]。针对复杂的大型车站（场）时，双线图的设计流程中，存在一些设计难点和注意要点，例如转辙机摆放位置选择、交流轨道电路需满足极性交叉、轨道电路送、受电端的布置原则、扼流变压器断流点设置等。本文将结合双线图的设计流程逐一进行探讨和分析。

1 双线轨道电路图的定义

根据铁路工程制图标准（TB/T 10058-2015）中定义：双线轨道电路图应以粗细不同的线条或数字表示相邻两区段间轨道电路相位、极性及频率的交叉配置情况，并应绘示轨道电路送、受电端布置，信号机、转辙机的位置，电气牵引连接线及道岔跳线的设置[2]，轨道电路的图形符号应符合铁路工程图形符号标准（TB/T 10059-2015）中表10.2.1的规定[3]。

2 双线轨道电路图的设计流程及要点

2.1 绘制站型双线图

根据信号设备平面布置图的站型示意，将线路按双轨绘制成双线形式，同时保留信号设备平面布置图中的信号机、绝缘节、发码频率、接发车方向及超限符号等信息。此步骤中需特别注意保持双线图中线路直弯股侧与信号设备平面图一致，并核对是否与站场图一致。

2.2 转辙机位置布置

根据信号设备平面布置图中道岔类型表中提供的转辙机数量、型号等信息，对每组道岔分别布置对应数量的转辙机。此步骤中需特别注意转辙机安装位置的选择。转辙机应选择安装在开阔位置处，一般情况下，转辙机不宜设置在两条正线间。针对线间、桥、隧等特殊地段，应充分考虑转辙机的安装尺寸和现场实际的可用安装空间相匹配问题。不同类型转辙机最远端至所属线路中心的距离P值（该值包含道岔最大动程）如表1所示[4]。

表1 不同类型转辙机最远端至所属线路中心距离Tab.1 Distance between the farthest end of diあerent types of switch machines and the center of the lines to which they belong

ZYJ7型转辙机安装在平行线间所需要的最小安装线间距示意如图1所示，其中G为转辙机安装维修预留尺寸，一般取值为300 mm。Z为轨枕边缘距离线路中心距离，其与轨下基础类型有关，双块式无砟轨道Z=1 400 mm，板式无砟轨道Z=1 250 mm，有砟线路Z=1 400 mm。从图1可知，ZYJ7型转辙机最小安装平行线间距为P+G+Z=4 554.5 mm。

图1 ZYJ7型转辙机在最小平行线间距安装示意Fig.1 Diagram of the minimum distance between parallel lines for the installation of ZYJ7 switch machine

此外，在该步骤中还应注意道岔定位开向与信号平面图中保持一致，尤其注意安全线位置的道岔定位开向安全线。

2.3 添加道岔跳线

为保证在道岔区段形成完整的轨道电路，需要在道岔内部安装道岔跳线，实现不同钢轨分支之间的连接。不同制式轨道电路的道岔跳线数量和方式均不同，在双线图中道岔跳线仅为电气连通示意，具体道岔跳线安装需结合轨道电路和道岔厂家联合提供的道岔图纸进行实际安装。

2.4 道岔内绝缘节布置和极性交叉调整

道岔内绝缘节一般由道岔厂家根据信号设计提供的位置进行厂内预制，后期道岔运抵现场后不能进行更改，所以道岔内绝缘节位置需在双线图中明确。道岔内绝缘节布置一般遵循以下原则：1）电码化道岔区段的岔内绝缘节一般设置在弯股侧，避免列车过岔时掉码；2）非电码化道岔区段的岔内绝缘节一般设置在直股侧，延长绝缘节使用寿命。但在交流轨道电路中，为满足极性交叉的要求，会对非电码化的道岔内绝缘节进行位置调整。

为实现对钢轨绝缘破损的防护，必须确保绝缘节两侧的轨面电压具有不同的极性或相反的相位，这就是轨道电路的极性交叉[5]。在采用交流轨道电路的大型车站（场）中，因为轨道电路存在多个闭合回路，轨道电路的极性交叉往往需要通过多次检查和调整来实现。极性交叉检查方法：只有当闭合回路内有偶数个绝缘节时，所有绝缘节两侧才能实现极性交叉[6](注意：闭合回路内锐角处的绝缘节不算)。如图2所示闭合回路中共7个绝缘节（奇数个），无法实现极性交叉，可将53#道岔岔内绝缘节调整到曲股侧，使得闭合回路中共8个绝缘节（偶数个），实现该闭合回路的极性交叉，如图3所示。

图2 奇数个绝缘节闭合回路无法实现极性交叉Fig.2 Polar transposition cannot be realized in a closed loop with an odd number of insulation joints

图3 调整后偶数个绝缘节闭合回路实现极性交叉Fig.3 Polar transposition can be realized in a closed loop with an even number of insulation joints after adjustment

采用该方法进行调整时，需同步检查其他共用该组道岔闭合回路极性情况，避免调整后其他闭合回路不能满足极性交叉。对于通过此方法仍无法实现极性交叉时，可以采用在开阔位置增设人工极性交叉来实现轨道电路的极性交叉。人工极性交叉如图4所示。

图4 人工极性交叉示意Fig.4 Diagram of manual polar transposition

此外，针对既有线改造站时，既有道岔绝缘节放在直股还是弯股必须与现场既有情况保持一致。

2.5 轨道电路扼流变压器布置

在开始布置轨道电路扼流变压器前，需明确接触网挂网范围，即哪些轨道区段是电化区段，需要设置扼流变压器。根据轨道电路制式选择不同的扼流变压器型号，例如25 Hz轨道电路一般采用BE1型（电码化区段）或BE2型（非电码化区段）。

除了扼流变压器型号的选择外，还有一个值得注意的地方是扼流变压器断流点设置。为避免牵引回流成环对轨道电路形成第三轨效应（即无法有效检查列车占用），站内侧线股道牵引回流采用“一头堵”的方式，在股道某一端设置断流点以切断牵引回流[7-8]。对于断流点的设置，根据车站是否开行动车组，有以下两种方案。

1）对于不开行动车组的车站，确定变电所位置、考虑“堵”的一方在远离牵引变电所一端，即将远离牵引变电所的股道扼流变压器中心点不连接。

2）对于开行动车组的车站，考虑“接断发不断”的原则设置断流点，即针对侧线股道，在主要行车方向的股道接车端断开回流、在发车端接通回流，如图5所示。

图5 “接断发不断” 断流点设置原则示意Fig.5 Diagram of the principle of setting cut-off points to “switch off currents at the receiving end and switch on currents at the departur e end”

图6 移频轨道电路送受电布置示意Fig.6 Layout of the feeding end and receiving end of a frequency-shift track circuit

此外当一个站有多个车场时，还应特别注意检查断流点设置是否有效，避免不同车场间形成牵引回流大回环。

2.6 轨道电路送电端和受电端布置

轨道电路送电端和受电端布置需综合考虑不同类型轨道电路制式、电缆设置便利性、电码化发码要求、绝缘破损防护等因素。

对于移频轨道电路，轨道电路两端一般均需要发码，两端电缆芯线均需单独回楼，轨道电路送受端设计原则为顺着列车运行主运行方为送电端（F）。移频轨道电路送受电布置示意如图6所示。

对于交流轨道电路，在一送多受的情况下，必须将受电端置于分支上，将送电端置于主线上，以保证轨道电路稳定可靠工作。一送三受的设置情况如图7所示。在一送一受带无受电分支的情况下，宜将送电端置于主线上远离无受电分支的一端。

对于一送多受区段，分支是否需要设置受电端，需根据不同轨道电路制式下，无受电分支最大长度来判断，如25 Hz轨道电路的无受电分支最大长度为65 m，若分支长度大于无受电分支极限长度，则需要设置受电端。

图7 交流轨道电路一送三受送受电布置示意Fig.7 Layout of an AC track circuit with one feeding end and three receiving ends

对于一送一受的无岔区段，在非电码化情况下一般考虑在绝缘节两侧放置两个送电端或者两个受电端；一方面可以提高绝缘破损的防护能力（注：对交叉渡线的叉档处超限绝缘节和场间分界处绝缘节这些特殊场所绝缘节两侧都应设为送电端）。另一方面以便电缆径路设置。

在电码化情况下考虑电码化区段发码端要求电缆独立使用，如果某区段仅一个方向发码（例如半自动闭塞的接车进路）且无需考虑室内外隔离的问题，则考虑将轨道电路受电端（+）设置在迎着列车发码的位置处，保证送电端电缆可以并联使用，以便节省送电电缆如图8所示。

图8 半自动闭塞接车进路送受电布置示意Fig.8 Layout of the feeding end and receiving end of a receiving route of semi-automatic block

2.7 轨道区段命名及计算补偿电容表

完成轨道电路送受端布置后，需对每个轨道电路区段进行命名。通常无岔区段和调车接近区段名称延用平面布置图中的名称。有岔区段若有多个道岔时，以最小和最大的道岔名称命名，如4083-4089DG，对一送多受的轨道区段，主轨命名为道岔号+DG，分支1命名为道岔号+DG1，分支2命名为道岔号+DG2，如图7所示。

此外，对于大于300 m的移频轨道电路或电码化区段，还需根据查表法，计算补偿电容表附在图纸上。

3 总结

通过上述7大步骤，双线轨道电路图就基本绘制完成了。从上述流程步骤中，可以注意到：1）转辙机位置的选择，应充分考虑实际安装空间及便于后期维护保养等因素；2）对于存在多个闭合回路的交流轨道电路，需要通过多次检查、调整来实现极性交叉；3）扼流变压器的断流点，需根据是否开行动车组来选择不同设置方案；4）轨道电路送、受电端布置需综合考虑不同类型轨道电路制式、电缆设置便利性、电码化发码要求、绝缘破损防护等因素。此外在室外图纸设计过程中，还需要重点关注平面布置图、双线图和电缆径路图这3张图中相关内容的一致性，做到同步修改、同步调整。