25Hz相敏轨道电路设备器材接线缺陷与故障关联分析

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25Hz相敏轨道电路设备器材接线缺陷与故障关联分析

摘要：25Hz相敏轨道电路是铁路电务专业保障行车安全的重要基础设备，其设备器材接线的正确性直接决定轨道电路的可靠工作。本文以25Hz相敏轨道电路设备器材与接线为研究对象，围绕结构与常见故障之间的内在联系展开分析。通过梳理二元二位轨道继电器、防护盒、轨道变压器、扼流变压器、电码化设备及各类电阻器、补偿器等器材的接线要求，结合同名端错误、变比错误、限流电阻调整不当、电压异常、相位偏移、绝缘不良等典型故障现象，分析接线缺陷引发故障的机理路径。在此基础上，从器材核对、接线确认、相位调整、绝缘检查等方面提出控制措施，为现场设备维护和故障判断提供参考。

关键词：25Hz相敏轨道电路；设备器材；接线；故障分析；相位

引言

25Hz相敏轨道电路广泛应用于铁路车站和区间，承担列车占用检查与信号传输的重要功能。其工作原理建立在相位鉴别基础上，通过轨道继电器对轨道线圈电压与局部线圈电压之间的相位关系进行判别，实现列车占用与空闲状态的区分。与普通轨道电路相比，25Hz相敏轨道电路对相位关系的要求更为严格，这使得设备器材的接线正确性成为影响系统可靠性的关键因素。

在实际维护和故障处理中，不少轨道电路异常并非源于器材本身损坏，而是由于接线错误或接线缺陷所致。同名端接反、变比抽头选错、限流电阻调整不当等问题，往往导致轨道电路整体特性偏移，轻则造成电压异常、相位偏移，重则破坏全站相位交叉关系，影响联锁逻辑的正常执行。这类故障的排查难度较大，因为故障现象与器材损坏表现相似，若仅从器材角度入手，容易忽视接线层面的根本原因。

本文以25Hz相敏轨道电路的主要设备器材为切入点，逐一分析各类器材的接线要求及其与常见故障之间的关联，力求建立“器材结构—接线要求—故障机理—控制措施”的分析框架。需要说明的是，本文内容属于基础原理与设备结构的学习参考范畴，涉及现场执行时仍须核对现行有效文件，以现行规章、调度命令和现场管理要求为准。

正文

一、25Hz相敏轨道电路的基本构成与相位鉴别原理

25Hz相敏轨道电路由室内设备和室外设备两部分组成。室内部分主要包括轨道继电器、防护盒、轨道变压器、电码化设备及各类隔离组合；室外部分主要包括扼流变压器、补偿器、电阻器、防雷模块及连接线缆。各部分通过规定的接线方式构成完整的电气回路，实现轨道区段的占用检查和信号传输。

轨道电路的基本原理是：送电端通过轨道变压器向钢轨发送25Hz交流电信号，信号经钢轨传输至受电端，由受电端轨道变压器升压后供给轨道继电器轨道线圈。当轨道区段空闲时，钢轨线路完整，轨道继电器轨道线圈获得足够电压，与局部线圈电压形成规定的相位关系，继电器吸起，表示区段空闲；当列车占用时，轮对将两根钢轨短路，轨道线圈电压大幅下降，继电器落下，表示区段占用。

相敏轨道电路的核心特征在于轨道继电器采用二元二位结构，其动作不仅取决于轨道线圈电压的幅值，还取决于轨道线圈电压与局部线圈电压之间的相位关系。JRJC1-70/240型二元二位轨道继电器是典型代表，其局部线圈电阻为240Ω，轨道线圈电阻为70Ω，相位角要求为轨道电压滞后于局部电压87°±8°，即相位角为157°±8°。这一相位关系是轨道电路正常工作的前提条件，一旦接线错误导致相位关系偏离允许范围，继电器将无法可靠吸起，轨道电路即表现为故障状态。

从上述原理可以看出，25Hz相敏轨道电路对设备器材接线的依赖程度远高于普通轨道电路。接线不仅影响电压幅值，更直接影响相位关系。因此，分析结构与故障的联系，必须从各类器材的接线要求入手。

二、主要设备器材的接线要求与结构特征

（一）二元二位轨道继电器

JRJC1-70/240型轨道继电器是25Hz相敏轨道电路的核心鉴别元件。其鉴别销号为11、22，这一标识用于确认继电器型号和接线端子的对应关系。继电器具有局部线圈和轨道线圈两组独立绕组，局部线圈电阻240Ω，轨道线圈电阻70Ω。两组线圈的接线极性直接决定相位关系，因此同名端的确认至关重要。

在接线过程中，局部线圈接入局部电源，轨道线圈接入轨道电路受电端。若同名端接反，轨道线圈电压与局部线圈电压之间的相位关系将发生180°翻转，继电器无法正常吸起。这种故障在现象上与轨道电路断轨、短路等故障相似，但本质原因在于接线极性错误。

（二）防护盒

HF4-25型防护盒是可调型相位调整设备，用于调整轨道继电器相位角。其调整方法通过改变使用端子和连接端子的接线实现，具体包括：上调相位20°至30°时，使用端子1-3，连接端子11-1；上调相位10°至20°时，使用端子1-3，连接端子11-3、4-12；同HF2-25时，使用端子1-3，连接端子11-5、6-12；下调相位10°至20°时，使用端子1-3，连接端子11-7、8-12；下调相位20°至30°时，使用端子1-3，连接端子11-9、8-12、2-4。

防护盒的接线调整直接改变相位补偿量。若连接端子选择错误，相位调整方向或幅度将与实际需求不符，导致轨道继电器相位角偏离允许范围。例如，本应上调相位却接成了下调相位，相位角偏差将进一步扩大，继电器可能无法吸起或吸起后无法稳定保持。

（三）轨道变压器与扼流变压器

BG2-130/25型轨道变压器用于实现轨道电路电压变换和阻抗匹配。其接线涉及一次侧和二次侧的抽头选择，不同抽头对应不同的变比。变比选择错误将直接导致轨道电路电压异常，影响轨道继电器正常工作。

BE25系列扼流变压器用于电气化区段，主要功能是导通牵引电流，同时为轨道电路信号提供通道。扼流变压器的接线需要保证牵引电流回路和信号回路的正确分离，若接线错误，牵引电流可能干扰轨道电路信号，造成电压波动或相位偏移。

（四）电码化设备

电码化设备用于向轨道电路叠加电码信号，实现机车信号信息传输。BMT-25型电码化隔离调整变压器用于调整电码化信号电压；NGL-U/NGL-T型室内隔离盒用于电化或非电化区段；WGL-U/WGL-T型室外隔离盒含防雷功能；MGL-UF/MGL-UR型送受电端室内隔离组合内含300Ω调整电阻；MFT1-U型匹配防雷调整组合内含FT1-U防雷单元和100Ω调整电阻R1。

电码化设备的接线需要保证电码信号与轨道电路信号的正确叠加和隔离。若隔离盒接线错误，电码信号可能被短路或无法有效叠加，导致机车信号接收异常。此外，隔离组合内的调整电阻接线若不符合规定，将影响电码化信号的幅值，进而影响机车信号显示。

（五）电阻器、补偿器与防雷模块

送电端电阻器Rx采用R1-4.4/440型，受电端电阻器Rs采用R1-4.4/440或R1-2.2/220型。限流电阻的接线和阻值选择直接影响轨道电路的分路特性。若限流电阻调整不当，将破坏轨道电路整体特性，特别是分路特性，导致列车占用时轨道继电器不能可靠落下。

补偿器BCQ-T（BCQ-U）设置在空扼流处，用于补偿牵引电流对轨道电路的影响。空扼流BCQ-T设置在不需要设置轨道电路绝缘节处，通过设置空扼流来导通牵引电流。补偿器和空扼流的接线需要保证牵引电流回路的连续性，同时避免对轨道电路信号造成分流。

防雷模块NFL/WFL用于保护轨道电路设备免受雷击过电压损坏。MGFL1-U防雷组合可放置NFL单元20个，WFL安装在室外隔离盒。防雷模块的接线需要保证接地可靠，若接地不良，防雷功能将失效，设备在雷击时可能损坏。

三、接线缺陷引发常见故障的机理分析

（一）同名端错误与相位交叉破坏

同名端错误是25Hz相敏轨道电路接线中最严重的缺陷之一。其风险在于破坏全站的相位交叉。25Hz相敏轨道电路在车站设计中通常采用相位交叉配置，即相邻轨道区段的局部电源相位相反，以区分不同区段的占用状态。若某一器材的同名端接反，该区段的相位关系将与设计相反，不仅本区段轨道继电器无法正常工作，还可能影响相邻区段的相位交叉关系，造成多个区段同时出现故障。

从机理上看，同名端错误导致轨道线圈电压与局部线圈电压之间的相位关系发生180°翻转。对于JRJC1-70/240型继电器，原本应滞后87°±8°的相位关系变为超前93°±8°，继电器无法产生足够的驱动力矩，衔铁不能吸起。这种故障的隐蔽性在于，器材本身并无损坏，电压幅值可能正常，仅相位关系异常，若测试时只关注电压幅值而忽视相位测量，容易误判为器材故障。

控制措施方面，资料明确指出：确认各种器材的同名端，遇器材同名端有误时，应及时更换器材，不允许在器材外部采取人为交叉方式解决。这一要求的原因是，人为交叉虽然可以临时纠正相位关系，但会破坏器材原有的接线规律，给后续维护和故障排查带来隐患，且可能影响防雷、隔离等功能的有效性。

（二）变比错误与电压异常

变比错误主要发生在轨道变压器和扼流变压器的接线过程中。BG2-130/25型轨道变压器具有多个抽头，不同抽头对应不同变比。若接线时抽头选择错误，二次侧输出电压将与设计值不符，导致轨道继电器轨道线圈电压异常。

电压异常的另一种可能原因是线路接触不良。变压器接线端子松动、连接线缆断股或接触面氧化，都会导致回路电阻增大，电压降增加。这类故障的现象是轨道继电器端电压偏低，继电器可能无法吸起或吸起后抖动。处理措施包括检查变压器及连接线路，确认接线端子紧固、接触良好。

变比错误与线路接触不良在现象上均表现为电压异常，但故障机理不同。变比错误是系统性偏差，同一型号变压器在不同区段可能表现一致；线路接触不良则具有随机性，可能随温度、振动等因素变化。在故障判断时，应结合电压测量值和回路检查结果综合判断。

（三）限流电阻调整不当与分路特性恶化

限流电阻调整不当是影响轨道电路分路特性的重要因素。送电端电阻器Rx和受电端电阻器Rs的阻值选择需要与轨道电路长度、钢轨阻抗等参数匹配。若限流电阻调整不当，将破坏轨道电路整体特性，特别是分路特性。

分路特性是指列车轮对短路钢轨时，轨道继电器轨道线圈电压下降的幅度。若限流电阻过大，分路时轨道线圈电压下降不足，继电器可能无法可靠落下，造成“有车占用但显示空闲”的严重安全隐患；若限流电阻过小，轨道电路功耗增大，且可能影响轨道电路长度和传输特性。

从接线角度看，限流电阻调整不当可能源于电阻器型号选择错误或接线端子连接错误。R1-4.4/440型和R1-2.2/220型电阻器具有不同的阻值和功率容量，若送电端或受电端选型错误，将直接影响轨道电路工作状态。

（四）相位偏移与调相设备故障

相位偏移的可能原因包括电容器损坏和调相设备故障。在25Hz相敏轨道电路中，相位调整主要依靠防护盒和补偿器实现。HF4-25型防护盒通过改变使用端子和连接端子的接线来调整相位角，若接线错误，相位调整量将与设计不符。

电容器损坏是相位偏移的另一原因。防护盒内部含有电容器件，长期运行后可能因老化、受潮等原因导致电容值变化，进而影响相位补偿效果。补偿器BCQ-T（BCQ-U）同样含有电容元件，若补偿器故障，牵引电流补偿效果下降，轨道电路相位关系可能受到影响。

相位偏移的处理措施包括检查防护盒及调相设备。在检查过程中，应首先确认防护盒接线是否与设计一致，再测量电容器件是否损坏。若接线正确但相位仍偏移，则应考虑更换防护盒或补偿器。

（五）绝缘不良与回路异常

绝缘不良是轨道电路常见故障之一，可能原因包括轨枕绝缘垫损坏和连接线绝缘老化。在25Hz相敏轨道电路中，绝缘不良会导致轨道电路回路异常，表现为轨道继电器电压异常或相位偏移。

轨枕绝缘垫用于隔离两根钢轨之间的电气连接，若绝缘垫损坏，钢轨间将出现非正常短路，轨道电路分路状态异常。连接线绝缘老化则可能导致线间短路或对地绝缘下降，影响信号传输。处理措施包括检查轨枕绝缘垫、连接线绝缘等部位，确认绝缘电阻符合要求。

绝缘不良与限流电阻调整不当在现象上可能均表现为轨道电路工作异常，但故障部位不同。绝缘不良通常需要通过绝缘电阻测试确认，而限流电阻问题则需要检查电阻器接线和阻值。

四、接线质量控制与故障预防措施

（一）器材核对与同名端确认

在设备安装和更换过程中，应严格核对器材型号和鉴别销号。JRJC1-70/240型轨道继电器的鉴别销号11、22用于确认继电器型号和接线端子对应关系，接线前应确认销号与设计一致。各种器材的同名端应在接线前逐一确认，遇器材同名端有误时，应及时更换器材，不允许在器材外部采取人为交叉方式解决。

同名端确认应作为接线质量检查的关键环节。对于轨道继电器、轨道变压器、扼流变压器等涉及相位关系的器材，同名端错误将直接导致相位异常，因此应作为重点检查对象。

（二）接线确认与变比核查

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参考资料

1. 25Hz相敏轨道电路设备器材与接线（知识编号：KB-DW-2C1B128E，原始资料：02_25Hz相敏轨道电路的测试和调整.pdf）

引用依据：
已审核知识库编号：KB-DW-2C1B128E、KB-DW-C296584F


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