CN114629363A - 一种轨道电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轨道电路。轨道电路包括：第一钢轨、第二钢轨、供电电路、电子开关板和轨道继电器；供电电路用于将工频电源转换为不同的直流电压等级并分别由第一直流端和第二直流端输出，为第一钢轨和第二钢轨供电；电子开关板分别连接第一钢轨的受电端、第二钢轨的受电端和轨道继电器的第二端，用于根据两个钢轨受电端的电压差与预设值之间的相对关系控制第二钢轨的受电端与轨道继电器的第二端之间的通断；轨道继电器用于根据供电线路的通断对应吸起或落下，以指示轨道区段的占用情况。本方案提高了轨道电路指示功能的可靠性和灵敏度。

Description

一种轨道电路
技术领域
本发明实施例涉及铁路技术，尤其涉及一种轨道电路。
背景技术
轨道电路广泛应用于各种机车轨道上，可以检测铁轨是否空闲并对应发出信号，以实现对轨道占用情况的采集。
传统轨道电路多采用工频为轨道的送电端提供电源，轨道继电器根据轨道受电端经变压器转换后的电压等级落下或吸起，以指示对应轨道区段是否有车辆占用。
然而，冶金和工矿企业的铁路环境差，轨道区段往往伴生轨面锈蚀和污染物覆盖，轨道继电器往往不能正确反映轨道占用信息，可靠性较低。
发明内容
本发明提供一种轨道电路，以提高轨道电路指示功能的可靠性和灵敏度。
本发明实施例提供了一种轨道电路，轨道电路包括：轨道区段、供电电路、电子开关板和轨道继电器；
所述轨道区段包括第一钢轨和与所述第一钢轨对应的第二钢轨；
所述供电电路包括电源端、第一直流端和第二直流端，所述电源端与工频电源连接，所述第一直流端的正极与轨道继电器的第一端连接，所述第二直流端的正极连接所述第一钢轨的送电端，所述第二直流端的负极分别与所述第二钢轨的送电端和所述第一直流端的负极连接，所述供电电路用于将工频电源转换为不同的直流电压等级并分别由所述第一直流端和所述第二直流端输出；
所述电子开关板分别连接所述第一钢轨的受电端、所述第二钢轨的受电端和所述轨道继电器的第二端，用于根据两个钢轨受电端的电压差与预设值之间的相对关系控制所述第二钢轨的受电端与所述轨道继电器的第二端之间的通断；
所述轨道继电器用于根据供电线路的通断对应吸起或落下，以指示所述轨道区段的占用情况。
可选地，所述供电电路包括：第一供电电路和第二供电电路，所述第一供电电路的输入端与所述电源端连接，所述第一供电电路的输出端作为所述第一直流端，所述第一供电电路用于将所述工频电源转换为第一电压等级的直流电并经所述第一直流端输出；
所述述第二供电电路的输入端与所述电源端连接，所述第二供电电路的输出端作为所述第二直流端，所述第二供电电路用于将所述工频电源转换为第二电压等级的直流电并经所述第二直流端供给所述第一钢轨和所述第二钢轨的送电侧。
可选地，所述第一供电电路包括第一变压单元和第一整流单元，所述第一变压单元的第一端作为所述第一供电电路的输入端，所述第一变压单元的第二端与所述第一整流单元的输入端连接，所述第一整流单元的输出端与所述第一直流端连接，所述第一变压单元用于对所述工频电源进行第一降压处理，所述第一整流单元用于将所述第一变压单元输出的交流电信号转换为直流。
可选地，所述第二供电电路包括第二变压单元和第二整流单元，所述第二变压单元的第一端作为所述第二供电电路的输入端，所述第二变压单元的第二端与所述第二整流单元的输入端连接，所述第二整流单元的输出端与所述第二直流端连接，所述第二变压单元用于对所述工频电源进行第二降压处理，所述第二整流单元用于将所述第二变压单元输出的交流电信号转换为直流。
可选地，所述电子开关板包括第一接入端、第二接入端、开关信号输出端、稳压二极管、防错接二极管、第一开关管和第二开关管；
所述第一接入端与所述第一钢轨的受电端连接，所述第二接入端与所述第二钢轨的受电端连接，所述开关信号输出端与所述轨道继电器的第二端连接，所述稳压二极管连接于所述第一接入端和所述第二接入端之间，所述防错接二极管与所述稳压二极管并联且与所述稳压二极管的连接方向相反，所述第一开关管和所述第二开关管的控制端均与所述第一接入端连接，所述第一开关管的第一端作为所述开关信号输出端，所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端连接，所述第二开关管的第二端与所述第二接入端连接。
可选地，所述轨道区段还包括至少一个第一支路钢轨和与所述第一支路钢轨对应的第二支路钢轨，所述第一支路钢轨的第一端与所述第二钢轨经绝缘装置机械连接，所述第一支路钢轨的第一端将所述第二钢轨分成第二岔前段和第二岔后段，所述第二岔前段和所述第二岔后段之间设置有绝缘装置；所述第二支路钢轨的第一端与所述第一钢轨经绝缘装置机械连接，所述第二支路钢轨的第一端将所述第一钢轨分成第一岔前段和第一岔后段，所述第一岔前段和所述第一岔后段之间设置有绝缘装置；所述第一支路钢轨的第一端与所述第一岔后段电连接，所述第一支路钢轨的第二端与所述第一岔前段电连接，所述第二支路钢轨的第一端与所述第二岔后段电连接，所述第二支路钢轨的第二端与所述第二岔前段电连接。
可选地，各个所述轨道区段中的所述第一钢轨的所述送电端依次连接，均与所述第二直流端的正极连接；各个所述轨道区段中的所述第二钢轨的所述送电端依次连接，均与所述第二直流端的负极连接。
可选地，所述轨道电路还包括分压电阻，所述分压电阻连接于所述第一钢轨的送电端与所述第二直流端的正极之间。
可选地，轨道电路还包括检测开关，所述检测开关设置于所述电子开关板与所述轨道继电器的第二端之间，用于在所述轨道继电器需要检测的时候，断开所述电子开关板与所述轨道继电器的连接。
可选地，所述轨道区段的数量为多个，多个所述轨道区段对应一个所述电子开关板和一个所述轨道继电器；所述电子开关板和所述轨道继电器的数量均与所述轨道区段的数量相等，且均与所述轨道区段一一对应。
本实施例提供的电子开关电路包括供电电路、轨道区段、与轨道区段一一对应的电子开关板和轨道继电器，供电电路可以将交流电转换为两组不同电压等级的直流电，其中一组直流电的正负极分别为第一钢轨和第二钢轨的送电端供电，另一组直流电的正极与轨道继电器的第一端连接，负极则与前一组直流电的负极连接。开关模块可以根据第一钢轨受电端和第二钢轨的受电端之间的电压与预设值的相对关系控制第二钢轨的受电端与轨道继电器的第二端之间的通断，从而控制轨道继电器的吸起和落下，可以实现对轨道区段占用情况的指示。由于电子开关板可以判断第一钢轨受电端和第二钢轨的受电端之间的电压与预设值的相对关系，将模拟信号转换为数字信号来控制轨道继电器的供电线路，提高了轨道电路指示功能的可靠性和灵敏度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种轨道电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种轨道电路的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电子开关板的电路示意图；
图4为本发明实施例提供的一种包含多个轨道区段和岔轨道的轨道电路的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
如背景技术所述，冶金、采矿业和各类制造企业的铁路多采用交流轨道电路，交流轨道电路中交流电源经各个降压变压器降压后，为轨道的送电端送电。交流电经轨道的传导，由轨道受电端所连的变压器进行升压后提供给轨道继电器。轨道继电器根据接入的电压等级吸起或者落下，以指示对应轨道区段是否被占用。但经发明人研究，冶金、采矿业和各类制造企业的铁路环境差，污水和导电粉尘较多，铁道床的漏泄电阻小，轨道的电流泄露情况较多，而且很多电流泄露严重的轨道区段还伴随着轨面腐蚀和污染物覆盖，严重影响车轮与轨面的良好接触，对轨道电路的正常送电造成了严重影响。在这样严苛的环境下，受电端的电压波动较大，而轨道继电器是根据受电端电压值确定是否通断，例如，轨道继电器的工作值若为大于等于9.2V，释放值位小于等于4.6V，若车轮与轨面接触不良，可能出现轨道区段有车占用，但受电端的电压差在4.6V至9.2V之间，此时轨道继电器的状态不可确定，从而导致轨道继电器的指示可靠性较低，影响轨道运行的安全性。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种轨道电路。图1为本发明实施例提供的一种轨道电路的结构示意图，参照图1，轨道电路100包括：轨道区段101、供电电路102、电子开关板103和轨道继电器104；轨道区段101包括第一钢轨105和与第一钢轨105对应的第二钢轨106；供电电路102包括电源端a、第一直流端107和第二直流端108，电源端a与工频电源连接，第一直流端107的正极b与轨道继电器104的第一端连接，第二直流端108的正极e连接第一钢轨105的送电端f+，第二直流端108的负极d分别与第二钢轨106的送电端f-和第一直流端107的负极c连接，供电电路102用于将工频电源转换为不同的直流电压等级并分别由第一直流端107和第二直流端108输出；电子开关板103分别连接第一钢轨105的受电端g+、第二钢轨106的受电端g-和轨道继电器104的第二端，用于根据两个钢轨受电端的电压差与预设值之间的相对关系控制第二钢轨106的受电端g-与轨道继电器104的第二端之间的通断；轨道继电器104用于根据供电线路的通断对应吸起或落下，以指示轨道区段101的占用情况。
具体地，供电电路102为电源转换电路，可以将工频电源转换为两种不同电源等级的直流电，并由第一直流端107和第二直流端108输出。第一直流端107输出的直流电源为轨道区段101的两个钢轨供电，第二直流电源为轨道继电器104提供电源。轨道区段101中第一钢轨105和第二钢轨106平行对应铺设，第一钢轨105的送电端f+与第一直流端107的正极b连接，第二钢轨106的送电端f-与第一直流端107的负极c连接，无机车经过轨道区段101时两个钢轨的受电端之间的电压为第一电压。机车可以在连接的多个轨道区段101上通行，在机车行驶到对应轨道区段101时，该轨道区段101中的第一钢轨105和第二钢轨106经机车的车轮和车架等金属结构直接电连接，此时第一钢轨105的受电端g+和第二钢轨106的受电端g-之间的电压会降低降为第二电压以下。电子开关板103可以为多个晶体管组成的开关电路，可以在第一钢轨105的受电端g+和第二钢轨106的受电端g-之间的电压值大于等于预设值的时候，导通第一钢轨105的受电端g+与轨道继电器104的第二端之间的连接，此时轨道继电器104的供电线路导通，轨道继电器104受电吸起，预设值可以为大于第二电压的任意值。电子开关板103还可以在第一钢轨105的受电端g+和第二钢轨106的受电端g-之间的电压值小于预设值的时候，关断第一钢轨105的受电端g+与轨道继电器104的第二端之间的连接，此时轨道继电器104的供电线路断开，轨道继电器104断电落下。轨道继电器104可以通过自身状态指示对应的轨道区段101是否被机车占用。
本实施例提供的电子开关电路包括供电电路、轨道区段、与轨道区段一一对应的电子开关板和轨道继电器，供电电路可以将交流电转换为两组不同电压等级的直流电，其中一组直流电的正负极分别为第一钢轨和第二钢轨的送电端供电，另一组直流电的正极与轨道继电器的第一端连接，负极则与前一组直流电的负极连接。开关模块可以根据第一钢轨受电端和第二钢轨的受电端之间的电压与预设值的相对关系控制第二钢轨的受电端与轨道继电器的第二端之间的通断，从而控制轨道继电器的吸起和落下，可以实现对轨道区段占用情况的指示。由于电子开关板可以判断第一钢轨受电端和第二钢轨的受电端之间的电压与预设值的相对关系，将模拟信号转换为数字信号来控制轨道继电器的供电线路，提高了轨道电路指示功能的可靠性和灵敏度。
可选地，图2为本发明实施例提供的一种轨道电路的示意图，参照图2，在前述实施例的基础上，供电电路102包括：第一供电电路201和第二供电电路202，第一供电电路201的输入端与电源端a连接，第一供电电路201的输出端作为第一直流端107，第一供电电路201用于将工频电源转换为第一电压等级的直流电并经第一直流端107输出；述第二供电电路202的输入端与电源端a连接，第二供电电路202的输出端作为第二直流端108，第二供电电路202用于将工频电源转换为第二电压等级的直流电并经第二直流端108供给第一钢轨105和第二钢轨106的送电侧。
具体地，第一供电电路201包括第一变压单元和第一整流单元，第一变压单元的第一端作为第一供电电路201的输入端，第一变压单元的第二端与第一整流单元的输入端连接，第一整流单元的输出端与第一直流端107直接连接，第一变压单元用于对工频电源进行第一降压处理，第一整流单元用于将第一变压单元输出的交流电信号转换为直流。第一变压单元可以包括第一变压器T1和降压电路中的至少一个，可以对电源进行降压处理，图中以第一变压单元包括第一变压器T1为例。示例性地，第一降压处理可以为将220V交流电压降压为20V交流电压。第一变压单元还可以包括第一过流保护装置RD1和第二过流保护装置RD2，第一过流保护装置RD1可以设置于第一变压器T1的一次侧，第二过流保护装置RD2可以设置于第一变压器T1的二次侧，用于防止电路过流。第一整流单元可以包括第一单相桥式整流装置203、第一压敏电阻RP1、第二压敏电阻RP2和第一滤波电容C1，第一单相桥式整流装置203可以将第一变压器T1二次侧的交流电转换为直流电，示例性地，第一单相桥式整流装置203可以将20V的交流电转变为26V直流电，第一压敏电阻RP1和第二压敏电阻RP2串联于第一整流单元的正负输出端之间，且第一压敏电阻RP1和第二压敏电阻RP2的连接点接地，可以起到接地保护的作用。第一滤波电容C1可以为电解电容，第一滤波电容C1连接于第一整流单元的正负输出端之间，可以起到滤波作用，辅助第一整流单元输出更加稳定的直流电源。
相似地，第二供电电路202包括第二变压单元和第二整流单元，第二变压单元的第一端作为第二供电电路202的输入端，第二变压单元的第二端与第二整流单元的输入端连接，第二整流单元的输出端与第二直流端108连接，第二变压单元用于对工频电源进行第二降压处理，第二整流单元用于将第二变压单元输出的交流电信号转换为直流。第二变压单元可以包括第二变压器T2和降压电路中的至少一个，可以对电源进行降压处理，以下均以第二变压单元包括第二变压器T2为例。示例性地，第二降压处理可以为将220V交流电压降压为17.6V交流电压。第二变压单元还可以包括第三过流保护装置RD3和第四过流保护装置RD4，第三过流保护装置RD3可以设置于第二变压器T2的一次侧，第四过流保护装置RD4可以设置于第二变压器T2的二次侧，用于防止变压电路过流。第二整流单元可以包括第二单相桥式整流装置204、第三压敏电阻RP3、第四压敏电阻RP4和第二滤波电容C2，第二单相桥式整流装置204可以将第二变压器T2二次侧的交流电转换为直流电，示例性地，第二单相桥式整流装置204可以将17.6V的交流电转变为20V直流电，第三压敏电阻RP3和第四压敏电阻RP4串联于第二整流单元的正负输出端之间，且第三压敏电阻RP3和第四压敏电阻RP4的连接点接地，可以起到接地保护的作用。第二滤波电容C2可以为电解电容，第二滤波电容C2连接于第二整流单元的正负输出端之间，可以起到滤波作用，辅助第二整流单元输出更加稳定的直流电源。
示例性地，室内提供220V交流电压至供电电路102的电源端a，220V交流电压经室内的第一变压器T1降压为交流20V，接入第一单相桥式整流装置203并经第一滤波电容C1滤波处理为26V的直流电压。26V的直流电的正极连接到轨道继电器104的第一端。另一方面，室内提供220V交流电压还经室外的第二变压装置降压为交流17.6V，然后接入第二单相桥式整流装置204并经电解电容滤波处理为20V的直流电。
本实施例提供的轨道电路中供电电路包括两个供电电路，可以分别将工频电源进行降压和整流处理，分别为轨道继电器和轨道区间中的钢轨供电，实现轨道电路的直流供电，减少了多区段铁路的轨道电路中多个变压装置的使用，可以大幅降低电路的成本和复杂程度，而且电子开关板可以将电压信号转换为数字信号，避免了轨道继电器在释放值至工作值之间的电压条件下的不可控状态，提高了轨道电路的可靠性和稳定性。
可选地，图3为本发明实施例提供的一种电子开关板的电路示意图，结合图2和图3，电子开关板103包括第一接入端201、第二接入端202、开关信号输出端203、稳压二极管D1、防错接二极管D2、第一开关管Q1和第二开关管Q2；第一接入端201与第一钢轨105的受电端g+连接，第二接入端202与第二钢轨106的受电端g-连接，开关信号输出端203与轨道继电器104的第二端连接，稳压二极管D1连接于第一接入端201和第二接入端202之间，防错接二极管D2与稳压二极管D1并联且与稳压二极管D1的连接方向相反，第一开关管Q1和第二开关管Q2的控制端均与第一接入端201连接，第一开关管Q1的第一端作为开关信号输出端203，第一开关管Q1的第二端与第二开关管Q2的第一端连接，第二开关管Q2的第二端与第二接入端202连接。
具体地，稳压二极管D1可以将轨道区段101的受电端之间的开路电压稳定在预设范围内，稳压二极管D1可以设置多个，示例性地，可以在两个受电端之间设置两个型号为IN5408的二极管。防错接二极管D2可以设置于两个受电端之间，防错接二极管D2的阳极与第二接入端202连接，防错接二极管D2的阴极与第一接入端201连接，可以防止电子开关板103与钢轨反接造成的电路损坏。第一开关管Q1和第二开关管Q2可以为NPN型三极管，示例性地，第一开关管Q1和第二开关管Q2的型号可以为3DD15D，可以在两个受电端电压大于预设值的时候导通，其中，预设值可以为。
示例性地，20V的直流电可以经信号电缆送至终端箱盒中，终端盒可以包括限流装置，限流装置可以为固定电阻，固定电阻的阻值与轨道区段101长短和泄漏电阻而定，通常在33Ω～100Ω之间。20V直流电的正极经限流电阻接入第一钢轨105的送电端f+，20V直流电的负极经护引线引向第二钢轨106的送电端f-。通过钢轨将电压传送到钢轨的受电端。若该轨道区段101无车，两个受电端在开路状态时，可测得4V至16V不等的直流电压。受电端可以将电压引入电子开关板103。由于稳压二极管D1的强制稳压作用，可在轨道区段101无车时将两个受电端之间的电压统一稳定在1.4V左右。此1.4V电压可以控制第一开关管Q1和第二开关管Q2饱和导通。轨道继电器104供电线路导通，轨道继电器104吸起，以指示轨道区段101内无车。
另一方面，如果轨道区间内有车占用或出现短路、开路等其他故障，此时该轨道区段101的两个受端之间的电压等于0V或小于1.25V。传输给第一开关管Q1控制端和第二开关管Q2的控制端的电压不能稳压在直流1.4V(实际是小于1.25V或接近于0)，此时第一开关管Q1和第二开关管Q2均截止，轨道继电器104的励磁电路没接通，轨道继电器104就落下，以指示轨道区段101内有车或者出现故障(可以根据信号持续时间或其他信号进一步判断是否故障)。
本实施例提供的轨道电路中的电子开关板设置有稳压二极管，可以将轨道区段无车时两个受电端之间的电压值稳定在预设值，从而导通第一开关管和第二开关管，保证轨道继电器吸起。轨道区段有车时即使有稳压二极管存在，由于两个送电钢轨短路，稳压二极管也无法将两个受电端的电压控制在接近预设值的水平，此时两个受电端之间的电压降低，可以使得第一开关管和第二开关管关断，此时轨道继电器落下，实现了对轨道区间占用状态的指示，开关板电路中还设置有防反接二极管，进一步提高了电路的可靠程度。
可选地，图4为本发明实施例提供的一种包含多个轨道区段和岔轨道的轨道电路的示意图，结合图3和图4，轨道区段还包括至少一个第一支路钢轨401和与第一支路钢轨401对应的第二支路钢轨402，第一支路钢轨401的第一端i+与第二钢轨106经绝缘装置机械连接，第一支路钢轨401的第一端i-将第二钢轨106分成第二岔前段和第二岔后段，第二岔前段和第二岔后段之间设置有绝缘装置；第二支路钢轨402的第一端i-与第一钢轨105经绝缘装置机械连接，第二支路钢轨402的第一端i-将第一钢轨105分成第一岔前段和第一岔后段，第一岔前段和第一岔后段之间设置有绝缘装置；第一支路钢轨401的第一端i+与第一岔后段电连接，第一支路钢轨401的第二端h+与第一岔前段电连接，第二支路钢轨402的第一端i-与第二岔后段电连接，第二支路钢轨402的第二端h-与第二岔前段电连接。
具体地，除了对应平行设置的第一钢轨105和第二钢轨106，各个轨道区段101还可以包括至少一个第一支路钢轨401和对应的第二支路钢轨402。第一支路钢轨401可以与第二钢轨106上的任意位置经绝缘装置机械连接，第一支路钢轨401的第一端i+可以将第二钢轨106分成第二岔前段和第二岔后段，此处的前和后为相对概念，不特指某一段钢轨，第二岔前段和第二岔后段分别指靠近送电端的一段和靠近受电端的一段。第一支路钢轨401的第一端i+与第二岔前段之间设置有绝缘装置，第一支路钢轨401的第一端i+与第二岔后段之间也设置有绝缘装置。第二支路钢轨402可以与第一钢轨105的对应位置经绝缘装置机械连接，使第二支路钢轨402与第一支路钢轨401平行。第二支路钢轨402的第一端i-可以将第一钢轨105分成第一岔前段和第一岔后段，此处的前和后也为相对概念，不特指某一段钢轨，第一岔前段和第一岔后段分别指靠近送电端的一段和靠近受电端的一段。第二支路钢轨402的第一端i-与第一岔前段之间设置有绝缘装置，第二支路钢轨402的第一端i-与第一岔后段之间也设置有绝缘装置。
第一支路钢轨401的第二端h+与第一岔前段电连接，可以接入第一钢轨105的送电端f+输入的正向电。第一支路钢轨401的第一端i+与第一岔后段电连接，可以将正向电输出回第一钢轨105，继续传输至第一钢轨105的受电端g+。相似地，第二支路钢轨402的第二端h-与第二岔前段电连接，可以接入第二钢轨106的送电端f-输入的正向电。第二支路钢轨402的第一端i-与第二岔后段电连接，可以将负向电输出回第二钢轨106，继续传输至第二钢轨106的受电端g-。支路轨道(第一支路钢轨401和第二支路钢轨402)与对应的主路钢轨(第一钢轨105和第二钢轨106)之间的连接方式为串联，支路和主路共用同一个电子开关板103及同一个轨道继电器104，在某一轨道区段101内任意位置，无论是主路轨道上还是支路轨道上，任一地方有机车占用，该区段对应的轨道继电器104均会落下，发出对应信号。在该区段内所有位置均没有机车占用，该区段对应的轨道继电器104才会吸起，发出对应的信号，可以实现轨道区段101内多个支路的占用状态的指示。而一个轨道区段101内的支路和主路对应同一轨道继电器104，比交流轨道电路100的指示信号更加简洁，在保证各个位置的占用状态均能正确指示的基础上，比交流轨道电路精简了线束、电路和装置，进一步降低了电路成本。
每对支路轨道的第二端还可以连接支路中下一轨道区段101的第一钢轨105和第二钢轨106，功能与前述实施例中相同，此处不再赘述。轨道区段101的数量可以为多个，多个轨道区段101可以对应一个电子开关板103和一个轨道继电器104；电子开关板103和轨道继电器104的数量可以均与轨道区段101的数量相等，且均与轨道区段101一一对应。而各个轨道区段101中的第一钢轨105的送电端依次连接，均与第二直流端108的正极e连接；各个轨道区段101中的第二钢轨106的送电端依次连接，均与第二直流端108的负极d连接，多个轨道区段101共用一个直流供电电源，且依次连接可以节省大量线材。各个轨道区段101对应的轨道继电器104的第一端均与第一直流端107的正极b连接，由同一个第一供电电路201提供电源，一个第一供电电路201最多可以为10-20个轨道继电器104提供电源，且多个轨道继电器104与电子开关电路之间的线材可以采用一根多股线芯的电缆，本方案在提高轨道电路100的可靠性的基础上，还降低了电路成本和施工难度。
此外，每个轨道区段101的第一钢轨105的送电端f+与第二直流端108的正极e之间还可以分别设置一个分压电阻RX，分压电阻RX的阻值根据该区段的轨道长度和支路多少进行预先设置。此分压电阻RX与交流轨道电路100中不同，设置好阻值之后不需要频繁维护，降低了后期的维护成本。轨道继电器104与电子开关板103的开关信号输出端203之间还可以设置一个检测开关(图中未示出)，检测开关可以在轨道继电器104需要检测的时候，断开电子开关板103与轨道继电器104的连接，接入检测装置进行检测。
示例性地，以图中中间的轨道区段101为例。若是该轨道区段101上没有车占用，第一方面，室外变压整流箱404输出的直流电20V经过信号电缆传输到终端箱盒HZ的正负端子上，经终端箱盒HZ中限流电阻的降压作用后通过护引线送到第一钢轨105和第二钢轨106的送电端f-。在该轨道区段101有支路的情况下，终端箱盒HZ中的正负端子还与支路轨道第二端所连的其他轨道区段101对应的终端箱盒HZ连接，为支路上的其他轨道区段101送电。而本轨道区段101的电信号流经主路钢轨和支路钢轨后，将电信号送到该轨道区段101的受电端后，经受电端附近的终端箱盒HZ所连的信号电缆传输到电子开关板103上,电子开关板103将第一接入端201和第二接入端202之间进行强制稳压，统一稳定在1.4V左右。此1.4V电压用以控制电子开关板103中的第一开关管Q1和第二开关管Q2，使之饱和导通，将第二直流端108的负极电(也就是第一直流端107的负极电)接在轨道继电器104的第二端。另一方面，室内变压整流箱403供出第一直流端107的正极b电供给轨道继电器104的第一端，轨道继电器104的供电线路形成回路，所以轨道继电器104吸合。
如果该轨区段上有车占用时，由于机车轮对的分路作用，轨间电压接近0V或小于1.25V，电子开关板103的第一接入端201和第二接入端202之间稳定的1.4V电压消失，第一开关管Q1和第二开关管Q2截止，轨道继电器104的供电线路被切断，导致轨道继电器104落下，反映该轨道区段101有车占用。同理，如果该轨道区段101有短路形成分路，当轨间电压接近0V或小于1.25V，电子开关板103的第一接入端201和第二接入端202之间稳定的1.4V电压消失，第一开关管Q1和第二开关管Q2均会截止，轨道继电器104的供电线路被切断，导致轨道继电器104落下，反映该轨道区段101有故障。相似地，如果该轨道区段101有断路时，电子开关板103的第一接入端201和第二接入端202之间稳定的1.4V控制电压消失，第一开关管Q1和第二开关管Q2截止，轨道继电器104的供电线路被切断，导致轨道继电器104落下，反映该轨道区段101有故障。
本发明实施例提供的轨道电路，供电电路可以将交流电转换为两组不同电压等级的直流电，其中一组直流电的正负极分别为第一钢轨和第二钢轨的送电端供电，另一组直流电的正极与轨道继电器的第一端连接，负极则与前一组直流电的负极连接。开关模块可以根据第一钢轨受电端和第二钢轨的受电端之间的电压与预设值的相对关系控制第二钢轨的受电端与轨道继电器的第二端之间的通断，从而控制轨道继电器的吸起和落下，可以实现对轨道区段占用情况的指示。由于电子开关板可以判断第一钢轨受电端和第二钢轨的受电端之间的电压与预设值的相对关系，将模拟信号转换为数字信号来控制轨道继电器的供电线路，提高了轨道电路指示功能的可靠性和灵敏度。节省了大量的线材和装置，免除了频繁的检修校准，降低了轨道电路的建设和维护成本。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种轨道电路，其特征在于，包括：轨道区段、供电电路、电子开关板和轨道继电器；
所述轨道区段包括第一钢轨和与所述第一钢轨对应的第二钢轨；
所述供电电路包括电源端、第一直流端和第二直流端，所述电源端与工频电源连接，所述第一直流端的正极与轨道继电器的第一端连接，所述第二直流端的正极连接所述第一钢轨的送电端，所述第二直流端的负极分别与所述第二钢轨的送电端和所述第一直流端的负极连接，所述供电电路用于将工频电源转换为不同的直流电压等级并分别由所述第一直流端和所述第二直流端输出；
所述电子开关板分别连接所述第一钢轨的受电端、所述第二钢轨的受电端和所述轨道继电器的第二端，用于根据两个钢轨受电端的电压差与预设值之间的相对关系控制所述第二钢轨的受电端与所述轨道继电器的第二端之间的通断；
所述轨道继电器用于根据供电线路的通断对应吸起或落下，以指示所述轨道区段的占用情况。
2.根据权利要求1所述的轨道电路，其特征在于，所述供电电路包括：第一供电电路和第二供电电路，所述第一供电电路的输入端与所述电源端连接，所述第一供电电路的输出端作为所述第一直流端，所述第一供电电路用于将所述工频电源转换为第一电压等级的直流电并经所述第一直流端输出；
所述述第二供电电路的输入端与所述电源端连接，所述第二供电电路的输出端作为所述第二直流端，所述第二供电电路用于将所述工频电源转换为第二电压等级的直流电并经所述第二直流端供给所述第一钢轨和所述第二钢轨的送电侧。
3.根据权利要求2所述的轨道电路，其特征在于，所述第一供电电路包括第一变压单元和第一整流单元，所述第一变压单元的第一端作为所述第一供电电路的输入端，所述第一变压单元的第二端与所述第一整流单元的输入端连接，所述第一整流单元的输出端与所述第一直流端连接，所述第一变压单元用于对所述工频电源进行第一降压处理，所述第一整流单元用于将所述第一变压单元输出的交流电信号转换为直流。
4.根据权利要求2所述的轨道电路，其特征在于，所述第二供电电路包括第二变压单元和第二整流单元，所述第二变压单元的第一端作为所述第二供电电路的输入端，所述第二变压单元的第二端与所述第二整流单元的输入端连接，所述第二整流单元的输出端与所述第二直流端连接，所述第二变压单元用于对所述工频电源进行第二降压处理，所述第二整流单元用于将所述第二变压单元输出的交流电信号转换为直流。
5.根据权利要求1所述的轨道电路，其特征在于，所述电子开关板包括第一接入端、第二接入端、开关信号输出端、稳压二极管、防错接二极管、第一开关管和第二开关管；
所述第一接入端与所述第一钢轨的受电端连接，所述第二接入端与所述第二钢轨的受电端连接，所述开关信号输出端与所述轨道继电器的第二端连接，所述稳压二极管连接于所述第一接入端和所述第二接入端之间，所述防错接二极管与所述稳压二极管并联且与所述稳压二极管的连接方向相反，所述第一开关管和所述第二开关管的控制端均与所述第一接入端连接，所述第一开关管的第一端作为所述开关信号输出端，所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端连接，所述第二开关管的第二端与所述第二接入端连接。
6.根据权利要求1所述的轨道电路，其特征在于，所述轨道区段还包括至少一个第一支路钢轨和与所述第一支路钢轨对应的第二支路钢轨，所述第一支路钢轨的第一端与所述第二钢轨经绝缘装置机械连接，所述第一支路钢轨的第一端将所述第二钢轨分成第二岔前段和第二岔后段，所述第二岔前段和所述第二岔后段之间设置有绝缘装置；所述第二支路钢轨的第一端与所述第一钢轨经绝缘装置机械连接，所述第二支路钢轨的第一端将所述第一钢轨分成第一岔前段和第一岔后段，所述第一岔前段和所述第一岔后段之间设置有绝缘装置；所述第一支路钢轨的第一端与所述第一岔后段电连接，所述第一支路钢轨的第二端与所述第一岔前段电连接，所述第二支路钢轨的第一端与所述第二岔后段电连接，所述第二支路钢轨的第二端与所述第二岔前段电连接。
7.根据权利要求6所述的轨道电路，其特征在于，各个所述轨道区段中的所述第一钢轨的所述送电端依次连接，均与所述第二直流端的正极连接；各个所述轨道区段中的所述第二钢轨的所述送电端依次连接，均与所述第二直流端的负极连接。
8.根据权利要求1所述的轨道电路，其特征在于，还包括分压电阻，所述分压电阻连接于所述第一钢轨的送电端与所述第二直流端的正极之间。
9.根据权利要求1所述的轨道电路，其特征在于，还包括检测开关，所述检测开关设置于所述电子开关板与所述轨道继电器的第二端之间，用于在所述轨道继电器需要检测的时候，断开所述电子开关板与所述轨道继电器的连接。
10.根据权利要求1所述的轨道电路，其特征在于，所述轨道区段的数量为多个，多个所述轨道区段对应一个所述电子开关板和一个所述轨道继电器；所述电子开关板和所述轨道继电器的数量均与所述轨道区段的数量相等，且均与所述轨道区段一一对应。
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