轨道电路MATLAB仿真及应用+源码(10)
图3.25 始端电压和电流与终端电压和电流关系图
在电容补偿式轨道电路分路状态下, 轨道电路可分为三部分：发送端到分路点，由列车车轴、车轮电阻及车轮与钢轨的接触电阻组成的分路电阻，分路点到接收端(如图3.26所示)[10]。假设分路点到发送端和接收端的距离分别为为l1、l2， 分路电阻为Rf， 分路电阻后的负载阻抗为ZL1。 、 为n1和n2级联后四端网络A参数， 、 为四端网n3和n4级联后的四端网络A参数。根据推导轨道短路调整状态推导轨面电压。电流相同的理论，由轨道四端网络的始端电压和电流与终端电压和电流的关系，可以得出。
负载阻抗： （3.16）
分路电阻上的电流： （3.17）
分路电阻两端的电压： （3.18）
接收端的分路残压：
图3.26 电容补偿式轨道电路分路状态等效电路
3.5.2 电容补偿式轨道电路仿真
轨道电路调整状态的仿真选用1000m的轨道。载频频率为2600Hz。道床电阻电阻为
。补偿电容为 。根据轨道电路调整状态模型理论编写代码并仿真得到以下结果。如图所示图3.27为钢轨沿线的电压U(V)。图3.28为电流I(A)。。图3.27、图3.28和坐标为任意一点到接收端的距离。
根据仿真结果可以看出从发送端到接收端（图3.27、3.28都是从接收端开始的）, 轨面电压和电流总体上呈递减趋势。电压的衰减倍数与钢轨长度有关，钢轨越长则电压的衰减倍数越大。
轨道电路分路状态的仿真选用1000m的轨道。载频频率为2600Hz。道床电阻电阻为 。补偿电容为 。分路电阻为0.15Ω。根据轨道电路分路状态模型理论编写代码并仿真得到以下结果。如图所示图（3.29中方形）为分路电阻上的电流，（3.29中三角形）为接收端的分路残压。
根据仿真结果可以看出从接收端到发送端, 分路电阻上的电流值呈增大趋势。受端轨面最小，送端轨面最大。即机车信号的入口电流值最大，出口电流值最小。轨道电路在分路状态下，接收端的残压值都很小，以保证接收设备的可靠不工作。
图3.27 轨道电路调整状态轨面电压
图3.28 轨道电路调整状态轨面电流
图3.29 轨道电路分路状态分路电阻上的电流与接收端的分路残压
4 总结
轨道电路是利用钢轨线路和钢轨绝缘构成的电路，是铁路信号的重要基础设备。轨道电路有两个重要的作用。第一个作用是监督列车的占用。利用轨道电路监督列车在区间或列车和调车车列在站内的占用。第二个作用是传递行车信息。所以轨道电路的性能和日常文护直接影响行车安全和运输效率。
轨道电路有两个基本参数，分别是一次参数和二次参数。一次参数包括钢轨阻抗和道碴电阻。钢轨阻抗可视为钢轨有效电阻R和感抗XL串联构成。二次参数包括波阻抗和传播常数。轨道电路MATLAB仿真就是根据实际测量得到的其他数据，模拟轨道电路二次参数和一次参数。观察信号频率变化后，两项参数的变化。除了要模拟这两项参数。还要仿真轨道电路的移频特性、仿真轨道电路的参数模型和电容补偿式轨道电路模型。了解轨道电路的移频信号的产生、轨道电路的输入电压和输出电压的变化和轨道电路在调整状态和分路状态时电压和电流的变化。