軌道回路
送信側で、商用電源周波数を分周器により1/2に変換してから、軌道回路に25又は30Hzの交流電流を流し、受信側でその周波数を倍周器により元の周波数に戻して、その後、軌道継電器に入力するものである。その為、軌道継電器には商用周波数軌道回路専用のものを使用する。商用電源周波数である50又は60Hzを使用する交流電化区間や、それ以外の区間で特別高圧送電線が平行している場合に使用され、事故時における誘導電流による妨害電流が発生しても、リレーが確実に落下して列車を検知できるようになっている。
右側に制御回路のモデル図を元に現示の仕組みを説明すると、前方の軌道回路からレールに流れる通常の電流を軌道継電器が検知すると、接点が左方接点となり、その後、緩動継電器が扛上して上方接点となり、後方の軌道回路に、通常の位相の電圧を送る場合には、信号機は緑を現示し、前方の軌道回路で、列車の輪軸によりレールに流れる電流を短絡すると無電圧となり、それを軌道継電器が検知すると、無接点(ブラ)の状態となり、その後、緩動継電器が落下して下方接点となり、後方の軌道回路に、位相が反転した電圧を送る場合には、信号機は赤を現示し、前方の軌道回路から送られた位相が反転した電圧を軌道継電器が検知すると、接点が右方接点となり、その後、緩動継電器が扛上して上方接点となり、後方の軌道回路に通常の位相の電圧を送る場合には、信号機は黄色を現示する。
ほとんどの電気鉄道では、架線または第三軌条から走行用の電力を集電してレールから変電所に戻している。レールを通って変電所に戻る電流を帰線電流と呼ぶ。このため、信号電流と帰線電流を明確に区別する必要がある。さらに、軌道回路境界において信号電流のみを絶縁して帰線電流を流す仕組みが必要となる。
信号電流と帰線電流を区別するためには、双方の周波数を異なるものにすることで対処している。例えば、直流電化区間に交流軌道回路を設置して、リレーが信号電流の周波数のみを検知するようにインピーダンスボンド又はフィルタ回路を取り付ければ、直流の帰線電流が軌道回路を誤動作させるおそれは少なくなる。また、交流電化区間では交流軌道回路を用いることができないわけではなく、帰線電流と違う周波数を信号電流に使えば使用できる。
軌道回路境界で帰線電流のみを流す仕組みとしては複数の方式がある。