ZPW2000A型无绝缘移频自动闭塞系统
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浅谈ZPW—2000A无绝缘移频自动闭塞系统故障处理ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统,是在UM-71无绝缘轨道电路的根底上结合我国国情进行开发的,既充分肯定、保持了UM-71无绝缘轨道电路整体结构上的优势,又实现了调谐区断轨检查,在轨道电路传输平安性、传输长度、系统可靠性、可维修性以及结合国情提高技术性能价格比、降低工程造价上都有了显著提高。
该系统自2004年6月在郑州电务段管内新荷线开通以来,运行良好。
由于该系统推广不久,在使用中存在着一些问题,现就对其故障处理谈一谈个人的认识。
一.ZPW—2000A无绝缘移频自动闭塞系统工作原理1、工作原理该闭塞系统由室外设备、室内设备、系统防雷等组成,。
根本原理是该轨道电路由主轨道电路和小轨道电路两局部组成,小轨道电路被视为列车运行前方主轨道电路的“延续段〞,主轨道电路的发送器配有由编码电路控制的、表示不同含义的低频调制移频信号。
该信号经电缆通道传到室外的匹配变压器及调谐单元,从轨道的发送端经钢轨送入主轨道电路以及调谐区小轨道电路接收器。
主轨道电路信号经钢轨送到轨道电路的收电端,然后经调谐单元、匹配变压器、电缆通道将信号传到本区段的接收器。
调谐区小轨道信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理,并将处理结果形成小轨道电路继电器执行条件送至本区段接收器,本区段的接收器同时接收主轨道电路移频信号及小轨道电路继电器执行条件,判断无误后,驱动轨道电路继电器吸起,根据继电器的吸起或落下来判断区段的空闲和占用情况。
2、接收端技术标准主轨道电路接收电压:不小于240MV主轨道电路继电器电压:不小于20V小轨道电路继电器或执行条件电压:不小于20V小轨道电路接收电压:不小于100MV二、故障处理1、声光报警装置1总移频报警灯设在控制台,通过移频总报警继电器YBJ落下表示发送、接收故障,接通控制台声、光报警电路。
2衰耗器面板表示灯1发送工作灯---绿色,亮灯表示工作正常,灭灯表示故障。
ZPW2000A移频自动闭塞1.1ZPW2000A闭塞系统概述一、概述1.载频、频偏的选择我国于20世纪90年代初引进法国高速铁路的UM71移频自动闭塞设备,并在此基础上结合我国国情研制了更加适应我国铁路的区间移频自动闭塞设备,该设备即为目前铁道部推广使用的ZPW-2000无绝缘轨道电路移频自动闭塞设备。
ZPW-2000无绝缘轨道电路移频自动闭塞低频、载频延用了UM71技术。
载频分别为四种:1700HZ、2000HZ、2300HZ、2600HZ。
其中上行线使用2000 HZ和2600 HZ 交替排列,下行线用l700HZ和2300 Hz交替排列。
UM71轨道电路的频偏Δf为11HZ。
UM71低频调制信号Fc(低频信息)从10.3 HZ 至29 HZ按1.1 HZ递增共18种。
即这18种低频信息分别为:10.3 HZ、11.4HZ、12.5 HZ、13.6 HZ、14.7 HZ、15.8 HZ、16.9 Hz、18 HZ,19.1 HZ、20.2 HZ、21.1H2、22.4 HZ、23.5 HZ、24.6 HZ、25.7HZ、26.8 HZ、27.9 HZ、29 HZ。
在低频调制信号作用下,一个周期内,信号频率发生f1、f2来回变化。
其中f1=f0 -Δf,f2=f0 +Δf 。
2.18信息的显示3.基本工作原理在移频自动闭塞区段,移频信息的传输,是按照运行列车占用闭塞分区的状态,迎着列车的运行方向,自动地向各闭塞分区传递信息的。
如图3-1-1所示,若下行线有两列列车A 、B 运行,A 列车运行在1G 分区,B 列车运行在5G 分区。
由于1G 有车占用,防护该闭塞正线通过信号L 码 11.4出站信号开放黄灯信号L U 码 13.6经18号道岔侧线通过U U S 码 19.1列车“直进”“弯出”通过 U 2 码 14.7 (出站信号开放)进站开放正线停车信号 U 码 16.9 进站开放侧线停车信号U U 码 18进站开放引导信号H B 码 24.6进站信号关闭H U 码 26.8 进站信号机前方有2以上闭塞分区空闲L 码 11.4前方只有2个闭塞分区空闲L U 码 13.6次架为进站信号机开放黄、闪黄信号U 2S 码 20.2(次架信号机显示U S U )次架为进站信号机开放双黄信号U 2 码 14.7(次架信号机显示U U ) 前方只有1个闭塞分区空闲U 码 16.9(次架信号机显示H )前方闭塞分区有车占用H U 码 26.8通过 或出站 信号机信号显示含义发送的低频码(H Z )显示分区的通过信号机7显示红灯,这时7信号点的发送设备自动向闭塞分区2G发送以26.8 Hz调制的中心载频为2300Hz的移频信号。
论文(初稿)ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统及故障检修学生姓名: 王婷学号:1132404专业班级:铁道通信信号311615班指导教师:ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统及故障检修摘要随着铁路的提速,移频自动闭塞系统在控制列车行车安全方面起到越来越重要的作用,其中ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路,是在法国UM71无绝缘移频轨道电路技术引进及国产化基础上,于2000年开始以结合国情而进行以的二次开发。
本文首先针对zpw-2000无绝缘轨道电路的介绍和主要特点,结合实际案例分析主要的处理方法。
ZPW-2000A-2000A型无绝缘移频自动闭塞设备的故障范围,进行了探讨.ZPW-2000 型自动闭塞是一种具有国际先进水平的新型自动闭塞,它对于保证区间行车安全,提高区段通过能力,起着非常显著的作用。
ZPW-2000 移频自动闭塞有着诸多优点,它克服了UM71 系统在传输安全性和传输长度上存在的问题,解决了轨道电路全程断轨检查,调谐区死区长度,调谐单元断线检查,拍频干扰防护等技术难题。
延长了轨道电路长度。
采用单片机和数字信号处理技术,提高了抗干扰能力。
本设计对ZPW-2000 型无绝缘轨道电路的系统结构组成,系统的电路原理,系统测试和轨道电路的调整以及自动闭塞系统在站间站内的应用都做出了详细的说明,重点设计了ZPW-2000 系统的的内部电路结构,包括电气绝缘节,发送器,接收器,衰耗盘,防雷模拟网络盘,匹配变压器,补偿电容等,文章主要分别设计了他们的内部各个模块的电路结构,阐述了其作用和构成原理。
关键词:ZPW-2000;移频;自动闭塞论文(初稿)目录摘要 (II)引言 (1)1 ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统概述 (2)1.1 ZPW-2000A 概述 (2)1.2 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统硬件设置 (2)室外部分系统构成 (2)1.2.2 室内部分系统构成 (5)1.2.3 电路原理介绍 (8)1.2.4 系统防雷 (9)2.设备介绍 (10)发送器 (10)接收器 (10)衰耗盘 (10)电缆模拟网络 (10)机械绝缘节空芯线圈 (11)衰耗盘 (11)防雷模拟网络盘 (11)匹配变压器 (11)调谐区用钢包铜引接线 (12)补偿电容 (12)数字电缆 (12)3.ZPW-2000A无绝缘轨道电路的特点 (13)主要技术特点 (13)主要技术条件 (13)3.2,1 环境条件 (13)3.2.2 发送器 (13)3.2.3 接收器 (14)3.2.4 工作电源 (14)3.2.5 轨道电路 (14)3.2.6 系统冗余方式 (15)4 故障分析及处理 (16)ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统及故障检修发送器本身故障的处理 (16)发送器插片接触不良 (16)衰耗盘内部开路故障 (16)相邻区段衰耗盘故障 (17)衰耗盘故障一 (17)发送回路电缆模拟网络盘内部开路故障 (17)发送回路电缆模拟网络盘内部短路故障 (18)发送端室外电缆混线故障 (18)发送端室外电缆断线故障 (19)发送调谐单元与匹配单元连接线接触不良 (19)点灯电路电缆混线故障 (20)电容失效引起的轨道电路故障 (20)补装电容后未对轨道电路重新调整引起的故障 (21)站联电缆断线故障 (21)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)论文(初稿)引言ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统是在法国UM71无绝缘轨道电路技术引进、国产化基础上,结合国情进行的技术再开发。
摘要:本文针对在具体的工程施工中,通过ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞设备在开通使用前进行模拟实验调试及调试过程中需要注意的问题,为ZPW-2000A设备在实际应用中提供客观依据。
随着我国铁路向高速、高密、重载、电气化方向迈进,区间闭塞设备尤其是移频自动闭塞系统得到了迅速发展。
近年来全路逐步推广ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统,该系统是在法国UM71自动闭塞的基础上,由北京全路通信信号设计院与北京铁路信号工厂结合我国国情开发的一种较为完备的新型轨道电路系统。
它符合无绝缘、双方向、速差式自动闭塞的技术发展方向,具有较好的传输性和较高的分路灵敏度,具备全程断轨检查功能和较强的抗干扰能力。
如何将ZPW-2000A设备在正式使用前进行模拟调试,发挥设备正常的性能及在调试过程中需要注意的问题是本文讨论的重点。
一、室内模拟试验1、模拟试验准备工作(1)在试验开始之前,制作模拟盘,疏通电路,做好控制条件。
(2)在既有车站改造工程中,模拟试验时严禁使用既有信号设备的电源。
(3)移频柜中的电气集中电源KZ、KF可用区间电源屏的继电器控制电源QKZ、QKF代替,实验结束后,恢复为原状态。
(4)调整发送器的输出电平(一般调整到9级);调整接收电平为400mV;调整电缆模拟网络盘使各轨道区段为10KM。
(5)向所有区段(第三接近区段除外)小轨道检查执行条件提供临时电源+24V,-24V。
2、设备单独送电调试(1)发送器送电调试:按轨道区段逐一送电,接通对应区段的断路器;开启电源约5S延迟,发送“工作”表示灯亮,FBJ励磁,表示发送器工作正常;测量发送功出的电平、载频、低频。
(2)接收器送电调试:按轨道区段逐一送电,接通对应区段的断路器;开启电源约5S延迟,接收“工作”表示灯亮;表示接收器工作正常;接通主轨道开关,在衰耗盘的“主轨出”测试孔测得电压应大于或等于240mV;接通小轨道开关,在衰耗盘的“小轨出”测试孔测得电压应大约为100mV;在相邻内方轨道区段的“XGJ”及“GJ”测试孔测得直流电压应为24V,相应本轨道区段GJ励磁吸起。
ZPA—2000A自动闭塞故障处理土狗一、摘要介绍ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统组成、原理及在工程安装施工、开通启用时,轨道电路的测试、调试方法及处理故障的基本程序。
关键字:ZPW-2000A 故障处理二、 ZPW-2000A系统概述1系统简介ZPW-2000A型无绝缘轨道电路,是在法国UM71无绝缘轨道电路技术引用的基础上,结合我国的铁路的具体情况技术再开发。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路充分肯定、保持UM71无绝缘轨道电路的技术特点及优势,解决了轨道电路调谐区断轨检查,实现轨道电路全程断轨检查;减少调谐区分路死区;实现对调谐单元断线故障的检查,通过系统参数优化,提高了轨道电路的传输长度。
2系统组成ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统构成如下图所示:ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统构成图2.1室外设备室外设备主要有:调谐区、机械绝缘、匹配变压器、补偿电容、传输电缆、调谐区设备与钢轨引接线、贯通地线。
1、电气绝缘节ZPW-2000A无绝缘轨道电路分电气绝缘节和机械绝缘节两种。
在电气绝缘节处通过发送调谐单元、接收调谐单元、空芯线圈、钢轨电感及钢轨引接线电感组成串、并联谐振,对相邻区段的频率呈零阻抗端(电压很低相当于短路状态),起到隔离作用;而对于本区段的频率呈极阻抗端(电压很高),能够使接收设备可靠工作,保证信号传输的可靠性。
电气绝缘节处设备布置示意图,如下图所示:图电气绝缘节处设备布置示意图2、机械绝缘机械绝缘节处设备布置如图所示。
图机械绝缘节处设备布置示意图3、补偿电容当轨道电路较长时,钢轨呈现较高的感抗值,如感抗值高于道碴电阻时,则钢轨对((2)补偿电容的种类及规格表室内设备主要有:电源屏、移频柜(JT架)、发送盒、接受盒、衰耗盘、电缆模拟网络箱、系统防雷。
1、发送盒发送器采用热机备用,主机故障自动转换至备机(+1)。
备机的输出频率必须与当故障时,并机便会代替主机工作,因此在接收盒故障时,可直接取下接收盒进行更换,不会影响设备的正常使用。
1 系统的构成
ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统,与
UM71无绝缘轨道电路一样采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。
电气绝缘节长度改进为29m,电气绝缘节由空心线圈、29m长钢轨和调谐单元构成。
调谐区对于本区段频率呈现极阻抗,利于本区段信号的传输及接收,对于相邻区段频率信号呈现零阻抗,可靠地短路相邻区段信号,防止越区传输。
这样便实现了相邻区段信号的电气绝缘。
同时为了解决全程断轨检查,在调谐区内增加了小轨道电路。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路分为主轨道电路和调谐区小轨道电路两部分,小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。
主轨道电路的发送器由编码条件控制产生表示不同含义的低频调制的移频信号,该信号经电缆通道(实际电缆和模拟电缆)传给匹配变压器及调谐单元,因为钢轨是无绝缘的,该信号既向主轨道传送,也向调谐区小轨道传送,主轨道信号经钢轨送到轨道电路的受电端,然后经调谐单元、匹配变压器、电缆通道,将信号传至本区段接收器。
调谐区小轨道信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理,并将处理结果形成小轨道电路继电器执行条件送至本区段接收器,本区段接收器同时接收到主
轨道移频信号及小轨道电路继电器执行条件,判决无误后驱动轨道电路继电器吸起,并由此来判断区段的空闲与占用情况。
该系统“电气-电气”和“电气-机械”两种绝缘节结构电气性能相同,现按“电气-机械”结构进行系统原理介绍,系统原理构成见图2-1,Δ为补偿间距。
图2-1“电气-机械”绝缘节系统原理图
1.1 室外部分
1) 调谐区(JES—JES)
调谐区按29m设计,设备包括调谐单元及空心线圈,其参数保持原“UM71”参数。
功能是实现两相邻轨道电路电气隔离。
2) 机械绝缘节
由“机械绝缘空心线圈”(按载频分为1700、2000、2300、2600Hz四种)与调谐单元并接而成,其节特性与电气绝缘节相同。
3) 匹配变压器
一般条件下,按0.25~1.0Ω·km道碴电阻设计,实现轨道电路与SPT传输电缆的匹配连接。
4) 补偿电容
根据通道参数兼顾低道碴电阻道床传输,选择电容器容量。
使传输通道趋于阻性,保证轨道电路具有良好传输性能。
5) 传输电缆
采用SPT型铁路信号数字电缆,线径为
Φ1.0mm,一般条件下,电缆长度按10km考虑。
根据工程需要,传输电缆长度可按12.5 km、15 km考虑。
6) 调谐区设备引接线
采用3600mm、1600mm钢包铜引接线构成。
用于BA、SVA、SVA’等设备与钢轨间的连接。
1.2 室内部分
1) 发送器
用于产生高精度、高稳定移频信号源。
系统采用N+1冗余设计。
故障时,通过FBJ的接点转至“+1”FS。
2) 接收器
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路将轨道电路分为主轨道电路和调谐区短小轨道电路两个部分,并将短小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。
该“延续段”信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理,并将处理结果形成小轨道电路轨道继电器执行条件(XG、XGH)送至本轨道电路接收器,做为轨道继电器(GJ)励磁的必要检查条件(XGJ、XGJH)之一。
主轨道和调谐区小轨道检查原理见图2-2。
图2-2主轨道和调谐区小轨道检查原理图
综上所述,接收器用于接收本主轨道电路信号,并在检查所属调谐区短小轨道电路状态(XGJ、XGJH)条件下,动作本轨道电路的轨道继电器(GJ)。
另外,接收器还接收相邻区段小轨道电路的信号,向相邻区段提供小轨道电路状态(XG、XGH)条件。
接收器采用DSP数字信号处理技术,将接收到的两种频率信号进行快速傅氏变换(FFT),获得两种信号能量谱的分布,并进行判决。
系统采用接收器成对双机并联冗余方式。
3) 衰耗
用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整。
给出发送和接收故障、轨道占用表示及发送、接收用+24电源电压、发送功出电压、接收GJ、XGJ测试条件等。
4) 电缆模拟网络
电缆模拟网络设在室内,按0.5、0.5、1、2、2、2×2km六段设计,用于对SPT电缆长度的补偿,电缆与电缆模拟网络补偿长度之和为10km。
1.3 系统防雷
系统防雷可分为室内室外两部分:
1) 室外:
(1)一般防护从钢轨引入雷电信号,含横向、纵
向。
横向:限制电压在~75V、10KA以上
纵向:①根据设计,一般可通过空心线圈中心线直接接地进行纵向雷电防护。
②在不能直接接地时,应通过空心线
圈中心线与地间加装纵向防雷元件。
③电化牵引区段考虑牵引回流不畅条
件下,出现的纵向不平衡电压峰值,限
制电压选在~500V、5KA以上。
④非电化区段则只考虑50Hz~220V
电流影响,纵向限制电压选在~280V
(或~275V),10KA以上
(2)防雷地线电阻要严格控制在10Ω以下。
对于采取局部土壤取样不能真实代表地电阻的石质地带,必须加装长的铜质地线,具体长度需视现场情况定。
(3)对于多雷及其以上地区,特别对于石质地层的地区,有条件应加装贯通地线。
在电化区段,该地线为区间防雷、安全、电缆等地线以及上下行等电位连接线共同使
用。
该贯通地线与两端车站地网线相连接。
2) 室内:
防护由电缆引入的雷电信号。
横向:限制电压在~280V、10KA以上。
纵向:利用低转移系数防雷变压器进行防护。