ZPW-2000无绝缘移频轨道电路原理分析及故障处理解析
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ZPW —2000A 型无绝缘移频自动闭塞进站口单区段轨道电路故障分析摘要:ZPW-2000型无绝缘移频自动闭塞是铁道部重点推广使用的自动闭塞制式,在其使用过程中存在着一些常见故障。
本文重点分析了各类故障的查找方法,并提出了相应的处理措施。
关键词:ZPW-2000A 型无绝缘移频自动闭塞进站口单区段轨道电路故障郑州铁路局洛阳电务段杨景武ZPW-2000A 型无绝缘移频自动闭塞是铁道部重点推广使用的自动闭塞制式,因其满足主体化机车信号和列车超速防护对轨道电路提出的高安全、高可靠的要求,故发展很快。
对ZPW-2000A 型新技术设备的掌握,并能及时准确、快速地分析判断处理故障,是电务部门保证运输安全畅通的关键。
下面就ZPW-2000A 型无绝缘移频自动闭塞进站口单区段轨道电路故障进行分析。
ZPW-2000A 型无绝缘移频自动闭塞在我段陇海西线运用四年来,已发生了多起进站口轨道电路单区段红光带故障,造成故障的原因很多。
现结合以图,对故障进行分析。
1现象分析由于1G 运行后方相邻的3G 轨道电路工作正常,在受电端,故障区段1G 主轨道信号和运行后方相邻区段3G 的小轨道信号是通过同一条通道(从室外受端的钢轨引接线→受端调谐单元→受端匹配变压器→电缆→室内受端的电缆模拟网络盘→衰耗盒)把信号送回室内接收器(JS1)的,所以,当单区段故障时,可以首先排除此共用通道部分故障。
那么故障应发生在以下几部分电路中:1.1故障应在1G 接收器主机“XGJ(Z)、XGJH (Z)”端子和并机“XGJ (B)、XGJH (B)”端子上,没有直供的“直流24V ”电源(因进站口轨道电路无小轨道电路)。
1.2故障应在“室内发送器“S1、S2”端子→电缆模拟网络盘→分线盘→电缆→送端匹配变压器→送端调谐单元→空心线圈→送端引接线→主轨道钢轨及补偿电容”电路中。
1.3故障应为1G 衰耗盒故障。
1.4故障应为故障区段1G 衰耗盒“a30、c30”端子—零层—GJ 电路故障。
例析ZPW—2000A轨道电路故障及处理方法ZPW-2000A移频轨道电路在我国铁路建设中的普及显示了其高安全性和高可靠性,但在实际运行过程中,由于一些故障的处理经验积累不足,造成故障判断处理不及时,影响运输安全。
现就ZPW-2000A型无绝缘轨道电路区间常见故障进行分析,以期对电务维修人员提供帮助和经验积累。
1 问题的提出ZPW-2000A移频轨道电路故障的原因主要有室内和室外两部分。
室内主要包括配线错误、发送器、接收器、衰耗器故障等,室外主要是补偿电容故障,电气、机械绝缘节不良,电缆故障等。
2 故障原因分析与处理方法2.1 电气绝缘节不良ZPW-2000A无绝缘轨道电路分电气绝缘节和机械绝缘节两种。
如果某区段在衰耗盘测得主轨入电压很低,小轨入电压又很高,其他数据都达标,经核对室外电缆配线准确无误,可以认定是室外电气绝缘节不绝缘,对室外调谐单元、匹配变压器、空心线圈阻抗进行测试,对数据有异常或变化较大的分别更换空心线圈、匹配变压器或调谐单元后,再次在衰耗盘测试,电压均恢复正常。
2.2 区间轨道电路载频设置不合理故障分析从上表可以看出,当补偿电容失效时,在气候条件相同的情况下,只要主轨电压下降达50mV或小轨电压变化在10mV以上,我们就可怀疑补偿电容有问题,及时进行室外电容检查测试,就可确定具体失效电容。
(2)测试电缆模拟网络盘电缆侧电压进行室内外设备故障、隐患判断。
某站某区段在送端电缆模拟网络盘“电缆”测试孔测试,发现电缆侧电压远远小于日常正常测试值,则判断是室内发送设备故障;如果发送端电缆侧电压正常时,测试受端电缆模拟网络盘电缆侧电压,如果电压正常且约等于衰耗盘轨入电压,则是室内接受部分故障;如果电缆侧电压不正常,则可以判断为室外轨道电路部分故障。
(3)测试衰耗器XGJ测试孔电压低于24V时,判断为小轨部分故障。
图4如图4所示:某区段575G出现红光带,经测试判断是小轨部分故障时,首先测试列车运行前方587G轨出2电压,如果电压正常(125~145mV左右),则是本区段575G“XGJ”至下一区段587G“XG”间连线断线或万可端子不良;如果587G衰耗盘测得轨出2电压偏低,再测试587G衰耗盘“轨入”中小轨电压是否正常,如果小轨入电压大于42mV,则是587G衰耗器故障;若不正常可能是室外补偿电容不良。
ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备故障处理分析ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路是铁路运输中常见的设备,它具有对列车进行移频轨道电路监测、使列车运行更加安全和便利的作用。
然而在使用过程中,设备可能会出现一些故障,为了保证设备的正常运行,我们需要及时对故障进行处理。
下面我们将就ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备故障处理进行分析,以便更好地理解和掌握处理故障的方法。
一、故障描述在进行故障处理之前,我们需要了解ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备可能会出现的故障情况。
常见的故障包括但不限于:供电异常、电源故障、线路短路、线路开路、信号干扰等。
这些故障都会对设备的正常运行造成影响,所以我们需要对这些故障进行及时的处理。
二、故障处理方法1. 供电异常如果发现ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备出现供电异常,首先需要检查电源线路是否连接正常,检查电源线路是否受潮或发生短路。
如果是因为电源线路故障导致的供电异常,需要及时更换电源线路并进行调试,以确保设备正常供电。
2. 电源故障3. 线路短路线路短路是ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备常见的故障之一,造成线路短路的原因可能是线路连接不良、线路受潮等。
对于线路短路,首先需要检查线路连接是否良好,如果发现线路连接不良,需要重新连接线路并进行测试。
如果线路受潮,需要将受潮部分进行清洁和烘干,并进行测试使用。
5. 信号干扰信号干扰是ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备可能遇到的故障之一,可能会受到外部干扰引起设备信号不稳定。
对于信号干扰,需要首先检查设备周围的环境情况,采取相应的屏蔽措施,确保设备的信号稳定。
ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备故障处理分析摘要:ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路是一种新型的轨道电路,它以移频信号作为轨道电路传输信息的载体,具有抗干扰能力强、传输信息量大、传输距离远等优点。
同时,它还具有便于维护和使用等优点,被广泛用于我国铁路线路。
在使用过程中,由于各种原因的存在,造成这类设备在室内发生故障的几率较大,给维护人员造成一定的困难。
基于此,本文结合一些普遍存在的设备故障问题,详细分析了该设备在室内发生故障的处理方法,希望能够对以后这类设备的科学使用提供一定的参考作用。
关键词:ZPW-2000A型;无绝缘移频轨道电路;室内设备;故障引言:ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路是一种新型的轨道电路,它是以移频信号作为轨道电路传输信息的载体,通过对轨道电路中传输的移频信号进行相关的处理,从而实现对列车运行安全的监测和控制。
但是由于这类设备在使用过程中,还存在着一些问题,因此,对这类设备的结构特点、工作原理以及室内设备故障进行分析和研究,对于提高这类设备的维护质量和降低运营成本具有重要意义。
一、ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备概述ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路是铁路信号设备是由移频轨道电路的载波信号作为信息传输载体。
它的主要优点有:工作频率稳定,抗干扰能力强;采用室内移频方式,设备结构简单,便于维护和使用;传输信息量大,传输距离远;抗干扰能力强,能够保证铁路安全运行。
其主要由轨道电路、移频设备、变压器、电源等部分组成。
其中,轨道电路主要包括了钢轨和钢轨绝缘节;移频设备包括了移频变压器、移频锁相变压器等;变压器主要用于将电压信号转换成频率信号;电源则为移频变压器提供电力[1]。
这类设备主要运用在列车运行速度较快的区段,它的作用是保证列车运行安全,及时发现轨道电路故障,提高行车效率。
二、ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备故障类型(一)发送器故障问题在日常检查中,若发现发送器故障报警,则应及时处理。
原理说明1.系统原理ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路系统,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,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,防止了越区传输,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型无绝缘移频轨道电路将轨道电路分为主轨道电路和调谐区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”。
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,也向小轨道传送。
主轨道信号经钢轨送到轨道电路受电端,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轨道继电器执行条件通过(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之一。
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。
主轨道和调谐区小轨道检查原理示意图见图2-1。
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。
2.电路工作原理及冗余设计2.1 发送器2.1.1 用途ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路发送器在区间适用于非电码化和电码化区段18信息无绝缘移频自动闭塞,供自动闭塞、机车信号和超速防护使用。
在车站可适用于非电码化和电码化区段站内移频电码化发送,并可作站内移频轨道电路使用。
2.1.2 原理框图及电路原理简要说明同一载频编码条件,低频编码条件源,以反码形式分别送入两套微处理器CPU中,其中CPU1产生包括低频控制信号Fc的移频信号。
ZPW-2000A无绝缘轨道电路故障判断方法分析一、基本问题:1、ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的原理:ZPW-2000A型无绝缘轨道电路分为主轨道电路和送端调谐区小轨道电路两部分。
主轨道信息由本区段接收器接收。
送端调谐区小轨道信息由运行前方所在区段接收器处理后形成小轨道电路继电器执行条件“XG”送至本区段接收器【须特别注意:与前方站相邻区段的小轨信息是由对方站接受处理后形成小轨道电路继电器执行条件使XGJ↑、再通过站联条件使本站XGJ(邻)↑、最后经XGJ (邻)↑条件接入24V控制电源作为小轨道检查条件使用;而最接近进站口的一个区段的小轨检查条件“XGJ”则人工接入24V控制电源(因该区段实际上只有主轨区段,没有小轨区段)】。
本区段接收器同时接收到主轨道移频信息(指“轨出1”电压)及小轨道电路. 专业学习资料.继电器执行条件(指“XGJ”电压),判决无误后驱动轨道继电器吸起。
2、必须掌握发送盒、接受盒正常工作的各个条件发送盒正常工作的6个条件:①电源正常且极性正确(22.5~25.5V)②有且只有一个载频和型号(-1或—2型)选择③有且只有一个低频接通④发送电平调整线接触良好⑤功出负载无短路现象(正常电阻为400Ω左右)⑥发送盒未受高压冲击而处于保护状态(死机)接受盒正常工作的5个条件:①电源正常且极性正确(22.5~25.5V)②载频型号与发送盒相符③轨出1电压符合标准(240~870mv),④“XGJ”条件电压﹥20V(正常30V左右、人工条件24V左右)⑤接受盒未受高压冲击而处于保护状态(死机)3、平时要注意的问题①室外补偿电容故障会造成室内限入电压下降(一个坏约降50~100mv)②室外下雨天气会造成室内限入电压下降(约下降150mv左右)③室外空芯线圈接触不良会造成匹配盒、调谐盒烧坏或造成室内设备故障(对设备形成大电压冲击)④室外送端第一、或第二个电容坏会造成小轨电压下降(约降20~40mV)。
zpw-2000故障分析及处理ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路常见故障处理摘要:zpw-2000a型无绝缘移频轨道电路对铁路扩能、提速。
提效骑着非常重要的作用,是一种具有国际先进水平的新型自动闭塞,在感受他技术先进、性能优越等特点的同时,在日常使用。
维护中出现的一系列问题成为坤涛信号维修人员的一大难题,本文就zpw-2000a型无绝缘移频轨道电路一些常见故障进行简要分析、判断和处理。
随着我国铁路向告诉、高密、重载、电气化方向发展,区间闭塞设备尤其是移频自动闭塞得到了迅速发展。
近年来全路逐步推广使用的zpw-2000a型无绝缘移频自动闭塞,是结合我国国情开发的一种较为完备的新型轨道电路。
他符合无绝缘、双方向、速差式自动闭塞的技术发展方向,具有较好的传属性和较好的分路灵敏度,具备全程断轨检查功能和较强的抗干扰能力。
zpw-2000a无绝缘移频自动闭塞轨道电路室外设备包括:匹配变压器。
调谐单元、空心线圈。
不长电容。
spt电缆遗迹钢包铜引接线;室外设备包括发送器。
接收器、衰耗盘、电缆模拟网络盘,继电器等。
虽然zpw-2000a系统科技含量级高,但使用中的设备难免会因器材不良或外界种种原因而使设备发生故障,影响行车。
那么在设备发生故障时,应该怎样快速缩小故障范围,查出故障点,缩短故障延时是本文需要讨论的问题。
当系统出现故障,一定是以上某个环节出现问题,只要认真观察现象、仔细分析测试数据,zpw-2000a设备故障的处理,也就不会成为男士。
我们从实际运用过程中发现zpw-2000a无绝缘移频轨道电路故障可分为断线、混线、接地三种,故障的处理程序也只是简单的粉为有报警故障处理和无报警故障处理两种。
有报警故障处理程序:通过控制台圣光报警得知故障,由于发送、接受有冗余涉及,系统正常工作有可能不中断、有可能中断,因此直接到信号机械室查看衰耗面板上各发送、接受的工作灯(绿)是否没等,灭灯即为该设备故障。
对发送盘主要检查电源、断路器、低频编码电源、功出电压等,区分发送盘内外故障,当n+1发送发送工作正常,估计为发送内部故障,可更换新发送盘;对接受盘主要检查电源、断路器、输入电压等,区分接受盘内外故障,接受并机仍可保证GJ正常工作,多为单一接受盘故障,可更换新接受盘。
ZPW—2000A型无绝缘轨道电路故障现象分析及处理ZPW-2000A型无绝缘轨道电路是在法国UM71无绝缘轨道电路技术基础上改进而来,广泛的应用于我国的铁路闭塞系统,其正常工作是列车安全、高效运行的保证。
本文以现场实践为基础,对ZPW-2000A型无绝缘轨道电路在现场使用过程中的常见故障现象及处理方法进行总结,并对故障处理流程进行分析,总结其操作过程中需要注意的几点。
关键字:轨道电路调谐单元补偿电容故障处理ZPW-2000A型无绝缘轨道电路是在法国UM71无绝缘轨道电路技术基础上进行改进[1],在保证系统安全性、传输稳定性和可靠性的前提下,较大程度的提高其抗干扰能力,以适应我国复杂的气候环境。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路提高技术性能、降低工程造价,能够满足主体化机车信号和列车超速防护系统对轨道电路安全性和可靠性的要求,广泛的应用于我国的铁路闭塞系统。
在铁路系统中,轨道电路系统一直是铁路线路灾害防治和设备安全风险管理的重点。
根据近几年各铁路局信号设备故障统计数据,可发现轨道电路故障发生最为频繁,在采用约占信号故障总量的36%[2]。
1 ZPW2000A型轨道电路结构组成ZPW2000A型轨道电路,如图1所示,由主轨道电路和调谐区小轨道电路两部分组成,其中调谐区小队到電路可视为列车运行前方主轨道电路所属的延伸段。
电气绝缘节是轨道电路实现与相邻轨道电路间电气分隔的部件,包括两个调谐单元(BA1/BA2)、一个空心线圈(SA V)和29m的钢轨组成,在主轨道区段设置补偿电容C。
轨道电路工作时,发送端产生信号经由发送端设备传输至发送端轨面,然后分别向主轨道电路方向和小轨道电路方向传输,主轨道电路接受处理来自主轨道电路的信号,小轨道电路信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理,并将小轨道电路继电器执行条件传输至本轨道电路接收器,作为轨道继电器励磁的必要检查条件。
2 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的室外故障现象及处理ZPW-2000A型轨道电路包括主轨道区段和小轨道区段,为了实现钢轨的无缝连接,取消了传统用于轨道电路绝缘的机械绝缘节,采用具有电气绝缘特性的电气绝缘节,ZPW-2000A型轨道电路电气绝缘节设计长度为29m,为了实现列车在该区域的占用检查,将去其构成一段小轨道电路,通过相邻区段轨道电路接收设备来检查该区段的占用与空闲。
ZPW-2000A移频自动闭塞系统原理、故障处理及几点建议姓名:王某学号:2012035专业班级:铁道通信信号指导老师:摘要ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路组成的自动闭塞系统在我国铁路系统已得到广泛应用,其对铁路扩能、提速、提效起着非常重要的作用,是一种具有国际先进水平的新型自动闭塞,在感受它技术先进、性能优越等特点的同时,在日常使用、维护中出现的一系列问题也成为困扰信号维修人员的一大难道,现在铁路是高速度高密度运行,因此一线员工对其工作原理的熟练掌握和快速准确的判断、处理故障则无疑对我国快速发展的铁路有极大的促进作用。
但是其要成为主体化机车信号控车设备,由于其信息量的限制还不能独自担当控车技术的主要设备,要应用在更高运营速度的客运专线时,其设备将必须进一步改进或者优化,本文就此也提出了几点建议。
关键词:ZPW-2000A;系统原理;故障分析;发展目录摘要 (I)引言............................................................................................................................... - 1 -第一章ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统概述 ............................................ - 2 -1.1系统特点......................................................................................................... - 2 -1.2系统构成......................................................................................................... - 3 -1.2.1室内设备.............................................................................................. - 3 -1.2.2室外设备.............................................................................................. - 4 -1.2.3系统防雷.............................................................................................. - 5 -第二章系统及各设备工作原理................................................................................... - 6 -2.1系统工作原理................................................................................................. - 6 -2.2各设备工作原理............................................................................................. - 7 -第三章设备故障判断、处理与维护....................................................................... - 19 -3.1故障处理程序............................................................................................... - 19 -3.1.1一般有报警故障处理程序................................................................ - 19 -3.1.2 无报警故障处理程序..................................................................... - 19 -3.2故障判断....................................................................................................... - 19 -3.2.1发送器................................................................................................ - 19 -3.2.2接收器................................................................................................ - 20 -3.2.3衰耗盘................................................................................................ - 20 -3.2.4站防雷和电缆模拟网络.................................................................... - 21 -3.3故障分类及处理方法................................................................................... - 22 -3.3.1断线.................................................................................................... - 22 -3.3.3 接地................................................................................................... - 23 -3.3.4系统故障排查处理............................................................................ - 23 -第四章故障处理参考流程图................................................................................... - 27 -第五章ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞发展方向和改建意见 ...................... - 30 -结束语......................................................................................................................... - 32 -致谢......................................................................................................................... - 37 -参考文献..................................................................................................................... - 38 -引言闭塞是铁路上防止列车对撞或追撞(追尾)的方式,是铁路上保障安全的重要方法。
南京铁道职业技术学院毕业论文题目:ZPW-2000无绝缘移频轨道电路原理分析及故障处理作者:卢志刚学号: 06306110132 二级学院:通信信号学院系:铁道信号专业:高铁信号班级: 1101班指导者:王文波助教评阅者:张国候副教授2014年 05 月ZPW-2000无绝缘移频轨道电路原理分析及故障处理摘要 ZPW-2000A系列自动闭塞是将法国的UM71系统国产化的产物。
它充分的吸收了UM71的优点,同时解决了UM71在传输安全性以及传输长度上的问题。
ZPW-2000A系列自动闭塞实现了轨道电路全路断轨检查、调谐单元断线检查,解决了调谐区死区长度,拍频干扰防护等问题。
系统采用了数字处理和单片微机技术,提高了系统的抗干扰能力。
ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞设备目前已经成为了我国电气化区段的主流设备。
本文主要阐述ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统结构及其工作原理,介绍了一些ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的常见故障及处理方法。
关键词 ZPW-2000A、移频、轨道电路、自动闭塞目录1、绪论 (3)2 .ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的概况 (4)2.1 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的构成 (4)2.2 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的特点 (4)3.ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的原理分析 (6)3.1发送器 (7)3.2接收器 (8)3.3衰耗器 (10)3.3.1衰耗器电路原理 (10)3.4电缆模拟网络和站防雷 (13)3.5电气绝缘节 (14)3.6匹配变压器 (15)3.7补偿电容 (16)3.8红灯转移原理 (16)4.2 ZPW-2000A无绝缘轨道电路红光带故障判断 (17)4.3常见故障分析 (18)4.4故障案例 (19)结论与展望 (21)致谢 (22)参考文献 (23)1、绪论照我国铁路行业标准《轨道电路通用技术条件》,轨道电路定义为:利用铁路线路的钢轨作为导体传递信息的电路系统。
为了提高我国铁路发展水平,京广线郑武段于20世纪90年代初在电气化工程中引进了法国高速铁路的UM71系统。
UM71意为“通用调制71型”。
它是一种无绝缘移频轨道电路,是法国在1971年为了适应电气化区段信号抗干扰而研发的。
UM71系统的引进,使我国铁路信号设备的技术水平得到了很大的提高。
在引进国外先进技术的同时我国也在积极的研发适合中国国情的轨道电路,从1998年由北京通信信号设计院开始研究,到2002年5月28日ZPW-2000A型无绝缘轨道电路诞生。
ZPW-2000A移频自动闭塞是基于轨道电路移频自动闭塞的基础,选取频率参数作为控制信息,使用频率调制,用两个轨道信号作为传输信道的控制信号机的显示,实现列车自动运行的目的。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路是将UM71轨道电路国产化的产物,在消化吸收了UM71的技术优势的前提下实现了重大的技术创新,在ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的研发期间,由于郑州铁路局,南昌局在2000年10月底,连续两次分裂发生钢轨电气分离式断轨,轨道电路得不到检查,客车脱轨的重大事故,系统提出了解决UM71调谐区死区长度、轨道电路全路断轨检查、拍频干扰防护、调谐单元断线检查等一系列的传输安全性上的技术难题。
获得了(原)铁道部运输局的充分肯定。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统采用数字处理和单片微机技术,提高了抗干扰能力。
同时在传输长度问题上通过系统参数优化,提高了了轨道电路的传输长度。
因此ZPW-2000A型无绝缘轨道电路成为了我国新一代具有自主知识产权的无绝移频自动闭塞缘轨道电路。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路结合了中国国情降低工程造价,通过采用SPT 铁路信号电缆减小铜芯线径,减小备用芯组提高了技术性能价格比,降低了工程造价。
在通过(原)铁道部技术鉴定和完成现场扩大基础上,决定在推广到全国铁路应用。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路传输的移频信号既是轨道信号又是机车信号,便于各种车载设备的接收,为“机车信号做为主体信号”创造了必备的基础条件。
推动了中国铁路事业的整体发展。
本文主要介绍了ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的结构、工作原理、以及常见故障分析与处理。
2 .ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的概况2.1 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的构成ZPW-2000A型轨道电路由室内和室外两个部分构成。
室内部分包括电缆模拟网络(带防雷)、衰耗器、发送器、接收器组成。
电缆模拟网络位于综合柜上,衰耗器、发送器、接收器位于移频柜上。
室外部分由匹配变压器、机械绝缘节、补偿电容、传输电缆、调谐区、调谐区设备引接线组成。
2.1.1室内部分(1)电缆模拟网络:用于对实际数字电缆SPT的补偿,调整区间轨道电路的传输特性,使补偿距离加上实际距离的和为10km。
采用横向、纵向雷电防护防止电缆上感应的强电损坏室内设备。
(2)衰耗器:给出发送和接收用的24v电压,发送功出电压、给出轨道占用表示,给出发送和接收故障表示。
对主轨道电路和小轨道电路调整。
(3)发送器:用于产生高稳定性、高精度的移频信号。
有8种载频频率18种移频频率。
故障时给出报警,通过“N+1”的设计即使转换至“+1FS”。
(4)接收器:接收并解调主轨道电路移频信号,结合小轨道电路的检查条件动作主轨继电器;接收并解调小轨道电路移频信号,给出小轨执行条件送至相邻轨道电路接收器。
检查死区长度和电路完好,检查BA断线。
2.1.2室外部分(1)匹配变压器:匹配钢轨与发送器内的阻抗,使高频信号在传输过程中的传输线路阻抗一致。
(2)机械绝缘节:设于进出站口出,与电气绝缘节有同样的特性。
由空心线圈和调谐单元并接而成。
(3)补偿电容:实现对断轨状态的检查,保障轨道电路的传输距离,保证了钢轨同侧两端接地情况下轨道电路分路及断轨检查性能。
根据通道参数、载频大小、通道参数确定电容数量,采用“等间距法”。
(4)传输电缆:采用内屏蔽数字电路SPT,Φ1.0mm按10km考虑。
(5)调谐区:用于实现两条轨道电路的电气隔离,由29米钢轨、调谐单元和空芯线圈组成。
中间设置一个空芯线圈SV A,两端各设一个调谐单元BA。
(6)调谐区设备引接线:用于SV A、BA等设备与钢轨间的连接,采用3600mm、1600mm的钢包铜引接线。
2.2 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的特点(1)解决了调谐区断轨检查,实现轨道电路全程断轨检查。
(2)减少调谐区分路死区段,使死区长度由20m减小到了5m以内,提高了传输安全性。
(3)实现对调谐单元断线故障的检查。
(4)实现对拍频干扰的防护。
(5)通过系统参数优化,提高了轨道电路传输长度。
将1Ω·km道床电阻的轨道电路的传输长度由900m提高到了1300m,提高了44%。
(6)提高机械绝缘节轨道电路传输长度,实现与电气绝缘节轨道电路等长传输。
将电气-机械绝缘节的轨道电路传输长度从800m提高到了1300m,提高了62.5%。
(7)将晶体管分立元件和小规模集成电路用单片微机和数字处理芯片代替,提高了发送移频信号的精度和接收移频信号的抗干扰能力。
(8)用SPT国产铁路信号数字电缆取代法国ZCO3电缆,减小铜芯线径(由1.13mm 降至1.0mm),减少备用芯组,加大传输距离(从7.5km提高到10km),提高系统技术性能价格比,降低工程造价。
(9)采用长钢包铜引接线取代752mm铜引接线,利于维修。
(10)发送、接收设备四种载频频率通用,由于载频通用,使器材种类减少,可降低总的工程造价;(11)发送器和接收器均有较完善的检测功能,发送器可实现“N+1”冗余,接收器采用机并联运用用以实现双机互为冗余。
使单一设备故障不影响工作,提高了系统可靠性。
3.ZPW-2000A 型无绝缘轨道电路的原理分析如图3.1所示,ZPW-2000A 型轨道电路由设置于室外的调谐区、机械绝缘节、匹配变压器、补偿电容和设置于室内的发送器、接收器、衰耗器、电缆模拟网络和站防雷构成。
与UM71无绝缘轨道电路一样,ZPW-2000A 型轨道电路也采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。
电气绝缘节又称为电气调谐区,由两个调谐单元1BA 、2BA ,一个空心线圈SVA 以及29m 长的钢轨构成。
两个调谐单元间1BA 、2BA 间的间隔为29m ,空心线圈SVA 位于两个调谐单元中间。
当载频确定后,通过控制1BA 、2BA 的参数,使本区段的调谐单元对相邻区段的频率产生串联谐振,使之呈“零阻抗”相邻轨道的移频信号被短路。
而对于本区段的频率呈容抗,与空心线圈SVA 的电感配合产生并联谐振,呈极阻抗(约2-2.5Ω),使本区段的移频信号被接收。
这样即使没有机械绝缘节也和机械绝缘节一样,是某种载频只能被本区段接收,不能被相邻区段接收,由此构成了电气隔离。
图3.1ZPW-2000A 型无绝缘轨道电路原理图ZPW-2000A 型轨道电路将轨道电路分为两部分,即主轨道电路和短小轨道电路(调谐区)。
小轨道电路被视为列车运行前方主轨道电路的延段。
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轨道继电器的执行条件(XG/XGH)送至本轨道电路接收器,作为轨道继电器(GJ)励磁的必要条件(XGJ 、XGJH )之一。
如图3.2所示,发送器发送出高频信号,一部分通过经主轨道送回1G 的接收端,另一部分经小轨道电路送至3G 接收端,经3G 接收器处理后形成执行命令XGJ 、XGJH 送至1G 接收器。
在判断主轨道移频信号和小轨道继电器执行条件无误后驱动轨道继电器GJ 吸起。
并由此来判断区段的空闲与占用情况。
这样就实现轨道电路的全程断轨检查。
图3.2小轨道电路原理图3.1发送器 发送器采用n+1冗余方式,载频通用型。
当发送器故障时,通过FBJ 接点转换到“+1”FS 设备。
3.1.1发送器原理图3.3发送器原理图如图3.3所示相同的载频编码条件、低频编码条件源以反码形式送入两套微机处理器1CPU 、2CPU 中,1CPU 控制移频发生器产生C F 信号分别送至1CPU 、2CPU 中进行检测、校对。
检测结果符合标准后,经由控制与门送至滤波环节,将方波-正弦波转换;检测结果不通过,C F 信号终止向下传输。
经过方波-正弦波转换的信号送至功放进行功率放大,再送至1CPU 、2CPU 进行功出检测,检测通过后打开安全与门使FBJ 励磁吸起,通过FBJ 前接点勾通至至轨道的电路。
如果检测不通过则有FBJ 落下,FBJ 的后接点接通“+1”发送设备。
3.1.2发送器的作用(1)用于产生高稳定性、高精度的移频信号。
(2)用于调整轨道电路。
根据轨道电路的具体情况通过输出端子的不同连接,获得10种不同的发送电平。