高速铁路ZPW-2000轨道电路

1、高速铁路高速铁路ZPW-2000轨道电路轨道电路（理论部分（理论部分）太原铁路职工培训基地太原铁路职工培训基地 常润仙常润仙 2013 1 21主要内容主要内容一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作轨道电路组成、各部件作用及其工作原理用及其工作原理二、一体化轨道电路与既有线二、一体化轨道电路与既有线ZPW2000轨道电路的区别轨道电路的区别三、三、ZPW2000轨道电路电气特性测试项轨道电路电气特性测试项目、周期、方法、技术标准及电气特性分目、周期、方法、技术标准及电气特性分析、判断、调整方法。析、判断、调整方法。 一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之一构成轨道电

2、路组成、各部件作用及其工作原理之一构成1.室内设备：发送器、接收器、衰耗冗余控室内设备：发送器、接收器、衰耗冗余控制器、防雷电缆模拟网络盘、通信盘、制器、防雷电缆模拟网络盘、通信盘、移移频柜电源、频柜电源、机柜等。机柜等。2.室外设备：调谐匹配单元、空心线圈、补室外设备：调谐匹配单元、空心线圈、补偿电容器、电缆等。偿电容器、电缆等。 见教材见教材102页图页图2-140区间区间ZPW-2000轨道电路结构图轨道电路结构图（一）构（一）构 成：成：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之一构成轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之一构成调谐匹调谐匹配单元配单元衰耗冗余衰耗冗余

3、控制器控制器调谐匹调谐匹配单元配单元调谐匹调谐匹配单元配单元空心线圈空心线圈空心线圈空心线圈电缆电缆电缆电缆防雷模拟防雷模拟网络盘网络盘调谐匹调谐匹配单元配单元接收器接收器防雷模拟防雷模拟网络盘网络盘发送器发送器（主）（主）发送器发送器（备）（备）通信接口板通信接口板集中监测集中监测列控中心列控中心衰耗冗余衰耗冗余控制器控制器补偿电容补偿电容室外室外室内室内机械绝缘节机械绝缘节一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之二类型轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之二类型1.区间和站内股道轨道电路：电气绝缘，有区间和站内股道轨道电路：电气绝缘，有小轨调整部分；小轨调整部分；2.站

4、内无岔区段轨道电路：机械绝缘，无小站内无岔区段轨道电路：机械绝缘，无小轨调整部分；轨调整部分；3.道岔区段轨道电路：机械绝缘，无小轨调道岔区段轨道电路：机械绝缘，无小轨调整部分。整部分。（二）类二）类 型：型：三种三种一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理1.1.通信接口板：向移频柜发送低频信息，并通信接口板：向移频柜发送低频信息，并将移频柜各种参数信息传回列控中心。将移频柜各种参数信息传回列控中心。2.2.移频柜电源：给移频柜中各部电器元件提移频柜电源：给移频柜中各部电器元件提供工作电源。供工作电源。 （三）各部件作用及

5、工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理3.发送器发送器 3.1作用：产生移频信号，向轨道发送。作用：产生移频信号，向轨道发送。产生产生1 8种低频、种低频、8种载频的高精度、高稳种载频的高精度、高稳定的移频信号；定的移频信号；产生足够功率的移频信号；产生足够功率的移频信号；对移频信号进行自检测，故障时向监测维对移频信号进行自检测，故障时向监测维护主机发出报警信息。护主机发出报警信息。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用

6、及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理3.发送器发送器 3.2工作原理：发送器采用双机热备冗余方式，内部采用双套相互独立工作原理：发送器采用双机热备冗余方式，内部采用双套相互独立的的CPU处理单元。处理单元。 其结构原理见教材其结构原理见教材103页图页图2141发送器结构原理简图。发送器结构原理简图。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理3.发送器发送器 3.2工作原理：发送器采用双机热备冗余方式，内部采用双工作原理：发送器采用双机热备冗

7、余方式，内部采用双套相互独立的套相互独立的CPU处理单元。处理单元。 由由列控中心列控中心根据轨道空闲（占用）情况及信号开放条件等进行低频编码，根据轨道空闲（占用）情况及信号开放条件等进行低频编码，通过通过通信盘通信盘转发编码数据。同一低频编码条件源，以反码的形式分别通过转发编码数据。同一低频编码条件源，以反码的形式分别通过互为冗余的两条互为冗余的两条CAND、CANE总线送至总线送至CPU1及及CPU2。CPU1控制控制“移移频发生器频发生器产生移频信号，移频信号分别送至产生移频信号，移频信号分别送至CPU1及及CPU2进行频率检进行频率检测。频率检测结果符合规定后，控制输出信号，经测。频率

8、检测结果符合规定后，控制输出信号，经“控制与门控制与门使移频使移频信号送至信号送至“滤波滤波”环节，实现方波到正弦波的变换。变换后的信号送至环节，实现方波到正弦波的变换。变换后的信号送至“功放功放”环节，对移频信号进行功率放大，产生具有足够功率的环节，对移频信号进行功率放大，产生具有足够功率的10种电平种电平等级的输出，电平级调整采用外部接线方式调整输出变压器变比。等级的输出，电平级调整采用外部接线方式调整输出变压器变比。 “功放功放输出的移频信号送至输出的移频信号送至CPU1及及CPU2，进行功出电压检测。，进行功出电压检测。CPU1及及CPU2对移频信号进行低频、载频、幅度特征检测符合要求

9、后，驱动对移频信号进行低频、载频、幅度特征检测符合要求后，驱动“安全与安全与门门电路使电路使发送报警继电器发送报警继电器吸起，吸起，并使经并使经过过“功放功放放大的移频信号输放大的移频信号输出至出至轨道轨道。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理： 由由列控中心列控中心根据轨道空闲（占用）情况及信号开放条件等进根据轨道空闲（占用）情况及信号开放条件等进行低频编码，通过行低频编码，通过通信盘通信盘转发编码数据。同一低频编码条件源，转发编码数据。同一低频编码条件源，以反码的形式分别通过互为冗余的两条以反码的形式分别通过互为冗余的两条CAND、CANE总线送至总线送至CPU1及及C

10、PU2。CPU1控制控制“移频发生器移频发生器产生移频信号，产生移频信号，移频信号分别送至移频信号分别送至CPU1及及CPU2进行频率检测。频率检测结果进行频率检测。频率检测结果符合规定后，控制输出信号，经符合规定后，控制输出信号，经“控制与门控制与门使移频信号送使移频信号送至至“滤波滤波”环节，实现方波到正弦波的变换。变换后的信号送环节，实现方波到正弦波的变换。变换后的信号送至至“功放功放”环节，对移频信号进行功率放大，产生具有足够功环节，对移频信号进行功率放大，产生具有足够功率的率的10种电平等级的输出，电平级调整采用外部接线方式调整种电平等级的输出，电平级调整采用外部接线方式调整输出变压

11、器变比。输出变压器变比。 “功放功放输出的移频信号送至输出的移频信号送至CPU1及及CPU2，进行功出电压检测。进行功出电压检测。CPU1及及CPU2对移频信号进行低频、载频、对移频信号进行低频、载频、幅度特征检测符合要求后，驱动幅度特征检测符合要求后，驱动“安全与门安全与门电路使电路使发送报发送报警继电器警继电器吸起，吸起，并使经并使经过过“功放功放放大的移频信号输出至放大的移频信号输出至轨道轨道。发送器工作原理发送器工作原理 CAN地址及载频编码条件读取时，为了消除干扰，采用地址及载频编码条件读取时，为了消除干扰，采用“功率功率”型电型电路。考虑到故障一安全原则，将路。考虑到故障一安全原则

12、，将24 V直流电源变换成交流，呈动态检测方直流电源变换成交流，呈动态检测方式，并将式，并将CAN地址及载频编码控制电路与地址及载频编码控制电路与CPU等数字电路有效隔离。等数字电路有效隔离。 见教材见教材103页图页图2-142 CAN地址及载频编码控制电路与数字电路隔离原理图所示。地址及载频编码控制电路与数字电路隔离原理图所示。 CAN地址及载频编码条件读取地址及载频编码条件读取 一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理3.发送器发送器 3.3发送器正常工作应具备的条件：发送器正常工作应具备的条件：24V电源，保证极性正

13、确；电源，保证极性正确；有且只有一路低频编码条件；有且只有一路低频编码条件；有且只有一路载频条件；有且只有一路载频条件；有且只有一个有且只有一个“-1”“-2”选择条件；选择条件；输出负载不能短路。输出负载不能短路。（三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理4.接收器接收器 4.1作用：接收移频信号，动作轨道继电器。作用：接收移频信号，动作轨道继电器。对主轨道电路移频信号进行解调，动作轨道继电对主轨道电路移频信号进行解调，动作轨道继电器器 ；实现与受电端相连接调谐区短小轨

14、道电路移频信实现与受电端相连接调谐区短小轨道电路移频信 号的解调，给出短小轨道电路报警条件，并通过号的解调，给出短小轨道电路报警条件，并通过 CAND及及CANE总线送至监测维护终端；总线送至监测维护终端；检查轨道电路完好，减少分路死区长度，用接收检查轨道电路完好，减少分路死区长度，用接收 门限控制实现对门限控制实现对BA断线的检查断线的检查 。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理4.接收器接收器 4.2工作原理：接收器采用双机并联运用工作原理：接收器采用双机并联

15、运用( (或称或称0.5+O.5) 0.5+O.5) 冗余方式，内部采用双套相互独立的冗余方式，内部采用双套相互独立的CPUCPU处理单元。处理单元。 其结构原理见教材其结构原理见教材105页图页图2143接收器电路工接收器电路工作原理图。作原理图。（三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：接收器工作原理接收器工作原理 接收器按双机并联运用设计，分为主、并两部分。有两接收器按双机并联运用设计，分为主、并两部分。有两路独立的信号输人、执行条件输出和路独立的信号输人、执行条件输出和CAN地址及载频条件接地址及载频条件接口。可协同处理另一区段信号，从而构成互为热备的冗余系口。可协同处理

16、另一区段信号，从而构成互为热备的冗余系统。统。 列控中心列控中心根据轨道空闲根据轨道空闲(占用占用)条件及信号开放条件等进行条件及信号开放条件等进行编码，通过编码，通过通信盘通信盘转发编码数据。载频、低频编码条件通过转发编码数据。载频、低频编码条件通过CAND及及CANE总线送至总线送至CPU1及及CPU2，首先判断该条件是，首先判断该条件是否有效。条件有效时，否有效。条件有效时，CPU1、CPU2对外部信号对外部信号(经过经过模数转模数转换器换器转换成数字信号转换成数字信号)进行单独的运算，判决处理。当接收信进行单独的运算，判决处理。当接收信号符合幅度、载频、低频要求时，就输出号符合幅度、载

17、频、低频要求时，就输出3 kHz的方波，驱动的方波，驱动安全与门电路安全与门电路。安全与门电路安全与门电路收到两路方波后，转换成直流收到两路方波后，转换成直流电压驱动电压驱动轨道继电器轨道继电器。如果接收器接收到的信号电压过低，。如果接收器接收到的信号电压过低，则判为列车分路。则判为列车分路。 一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理4.接收器接收器 4.3接收器正常工作应具备的条件：接收器正常工作应具备的条件：24 V电源保持极性正确；电源保持极性正确；且只有一路载频且只有一路载频“一一1”“一一2”及及X(1)，X(2)

18、选择选择条件条件(主机并机都应具备主机并机都应具备)。（三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理4.接收器接收器 4.4接收器轨道继电器吸起应具备的条件：接收器轨道继电器吸起应具备的条件：从轨出从轨出1 1测出主轨道的信号达到可靠工作值大于或测出主轨道的信号达到可靠工作值大于或等于等于240 mv240 mv。前方相邻接收送来的小轨道执行条件前方相邻接收送来的小轨道执行条件+24 V+24 V电源。电源。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、Z

19、PW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理5.单频衰耗冗余控制器单频衰耗冗余控制器 5.1作用：调整、表示、测试、提供监测条件。作用：调整、表示、测试、提供监测条件。 实现正方向继电器复示及反方向继电器复示；实现正方向继电器复示及反方向继电器复示；实现单载频区段主轨道电路调整；实现单载频区段主轨道电路调整；实现单载频区段小轨道电路调整实现单载频区段小轨道电路调整(含正向调整及反向调整含正向调整及反向调整)；实现总功出电压切换实现总功出电压切换(主、备发送器功出主、备发送器功出)；实现主发送器、备发送器发送报警条件的回采；实现主发送器、备

20、发送器发送报警条件的回采；实现发送器、接收器、轨道继电器工作状态的表示及其实现发送器、接收器、轨道继电器工作状态的表示及其 参数的测试。参数的测试。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理5.单频衰耗冗余控制器单频衰耗冗余控制器 5.2 面板上设置的表示灯及测试孔面板上设置的表示灯及测试孔:表示灯：主发送工作灯、备发送工作灯，接收工表示灯：主发送工作灯、备发送工作灯，接收工作灯、轨道表示灯、正向指示灯及反向指示灯；作灯、轨道表示灯、正向指示灯及反向指示灯；测试孔：主发

21、送电源、备发送电源、主发送报警、测试孔：主发送电源、备发送电源、主发送报警、备发送报警、功出电压、功出电流、接收电源、备发送报警、功出电压、功出电流、接收电源、主机轨道继电器、并机轨道继电器、轨道继电器、主机轨道继电器、并机轨道继电器、轨道继电器、轨道信号输入、主轨道信号输出、小轨道信号输轨道信号输入、主轨道信号输出、小轨道信号输出测试塞孔。出测试塞孔。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理5.单频衰耗冗余控制器单频衰耗冗余控制器 5.3工作原理：工作原理：主轨道输

22、入电路主轨道输入电路 ：主轨道信号：主轨道信号V1V1、V2V2经变压器经变压器B1B1输入。变压器输入。变压器B1B1匝数比为匝数比为116116：(1(1146)146)，次级，次级通过变压器抽头连接，可构成通过变压器抽头连接，可构成1 1146146级变化，按级变化，按轨道电路调整参考表调整接收器电平，调整端子轨道电路调整参考表调整接收器电平，调整端子为为 J2J2一一6 6J217J217。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理5.单频衰耗冗余控制器单频衰耗

23、冗余控制器 5.3工作原理：工作原理：小轨道输入电路：根据方向电路变化，接收端将小轨道输入电路：根据方向电路变化，接收端将接至不同的两端短小轨道电路。故短小轨道电路接至不同的两端短小轨道电路。故短小轨道电路的调整按正、反方向进行。正方向调整用的调整按正、反方向进行。正方向调整用Z2Z2Z11(J3Z11(J3一一1 1J3J3一一11)11)端子，反方向调整用端子，反方向调整用F2F2F11(J3F11(J3一一1212J3J3一一22)22)端子。负载阻抗为端子。负载阻抗为3.33.3千欧千欧姆，为提高姆，为提高A AD D模数转换器的采样精度，短小轨模数转换器的采样精度，短小轨道信号经过道

24、信号经过1 1：3 3升压变压器升压变压器B2B2输出至接收器。输出至接收器。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理6.双频衰耗冗余控制器双频衰耗冗余控制器 6.1作用：调整、表示、测试、提供监测条件。作用：调整、表示、测试、提供监测条件。 实现正方向继电器复示及反方向继电器复示；实现正方向继电器复示及反方向继电器复示；实现主发送器、备发送器发送报警条件的回采；实现主发送器、备发送器发送报警条件的回采；实现双载频区段主轨道电路调整实现双载频区段主轨道电路调整(含正向

25、调整及反含正向调整及反 向调整向调整)； 实现总功出电压切换实现总功出电压切换(主、备发送器功出主、备发送器功出)； 实现发送器、接收器、轨道继电器工作状态的表实现发送器、接收器、轨道继电器工作状态的表示及其参数的测试。示及其参数的测试。（三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理6.双频衰耗冗余控制器双频衰耗冗余控制器 6.2 面板上设置的表示灯及测试孔面板上设置的表示灯及测试孔:表示灯：主发送工作灯、备发送工作灯，接收工表示灯：主发送工作灯、备发送工作灯，接收工作灯、轨

26、道表示灯、正向指示灯及反向指示灯；作灯、轨道表示灯、正向指示灯及反向指示灯；测试孔：主发送电源、备发送电源、主发送报警、测试孔：主发送电源、备发送电源、主发送报警、备发送报警、功出电压、功出电流、接收电源、备发送报警、功出电压、功出电流、接收电源、主机轨道继电器、并机轨道继电器、轨道继电器、主机轨道继电器、并机轨道继电器、轨道继电器、轨道信号输入、主轨道信号输出测试塞孔。轨道信号输入、主轨道信号输出测试塞孔。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理6.双频衰耗冗余控制

27、器双频衰耗冗余控制器 6.3工作原理：工作原理： 根据方向电路，接收端将接收不同载频的移频信号，故根据方向电路，接收端将接收不同载频的移频信号，故主轨道电路的调整按正反方向进行：主轨道电路的调整按正反方向进行： 正方向调整用正方向调整用1R11R12(J2一一6J2一一17)端子；端子； 反方向调整用反方向调整用2R12R12(J3一一1J3一一12)端子。端子。 主轨道信号主轨道信号V1、V2经变压器经变压器SBl或或SB2输入，变压器输入，变压器SBl或或SB2的匝数比为的匝数比为116：(1146)。次级通过变压器抽。次级通过变压器抽头连接，可构成头连接，可构成1146级变化。按轨道电路

28、调整表调整接级变化。按轨道电路调整表调整接收器电平。收器电平。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理7.防雷模拟网络单元防雷模拟网络单元 7.1作用：防雷、补偿实际电缆长度、调整轨道电路。作用：防雷、补偿实际电缆长度、调整轨道电路。对通过传输电缆引人室内的雷电冲击进行防护对通过传输电缆引人室内的雷电冲击进行防护( (横横向、纵向向、纵向) )；通过通过0.25km0.25km、0.5km0.5km、1km1km、2km2km、2km2km、2 22km2km电电缆模

29、拟网络，补偿实际缆模拟网络，补偿实际SPTSPT数字信号电缆；数字信号电缆；便于轨道电路调整。便于轨道电路调整。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理7.防雷模拟网络单元防雷模拟网络单元 7.2工作原理工作原理 ： 模拟一定长度电缆传输特性，与真实电缆共同模拟一定长度电缆传输特性，与真实电缆共同构成一个固定极限长度。即由构成一个固定极限长度。即由0.25km0.25km、0.5km0.5km、1km1km、2km2km、2km2km、4km4km共六节组成，通过串联

30、连接，可以构共六节组成，通过串联连接，可以构成成10km10km（7.5km7.5km）以内间隔为）以内间隔为O.25kmO.25km的的4040种长度，使种长度，使所有轨道电路不需要根据所在位置和运行方向改变配所有轨道电路不需要根据所在位置和运行方向改变配置。置。 见教材见教材107页图页图2-144模拟网络单元原理图。模拟网络单元原理图。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理： 防雷模拟网络单元防雷模拟网络单元一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理8.调谐匹配单元调谐匹配单元(PT)(PT) 8.1作

31、用：作用： 调谐匹配单元设于轨道电路的电气绝缘节和机械绝缘节处。调谐匹配单元设于轨道电路的电气绝缘节和机械绝缘节处。调谐部分形成相邻区段载频的短路，且与调谐区内钢轨电感调谐部分形成相邻区段载频的短路，且与调谐区内钢轨电感 (或机械绝缘节处的机械绝缘节扼流空芯线圈或机械绝缘节处的机械绝缘节扼流空芯线圈)形成并联谐振，形成并联谐振， 实现相邻区段信号的隔离和本区段信号的稳定输出。实现相邻区段信号的隔离和本区段信号的稳定输出。匹配部分实现钢轨阻抗和电缆阻抗的连接匹配，以实现轨道匹配部分实现钢轨阻抗和电缆阻抗的连接匹配，以实现轨道 电路信号的有效传输。电路信号的有效传输。 调谐匹配单元分为四种型号，根

32、据本区段的载频频率选用。调谐匹配单元分为四种型号，根据本区段的载频频率选用。 8.2工作原理：如教材工作原理：如教材107页图页图2-145调谐单元的工作原理图所示。调谐单元的工作原理图所示。（三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理9.空芯线圈空芯线圈(XKD) 9.1作用：作用：平衡两轨牵引电流平衡两轨牵引电流;改善电气绝缘节的改善电气绝缘节的Q值，稳定调谐区阻抗，值，稳定调谐区阻抗，保证工作稳定性保证工作稳定性;保证维修人员安全。保证维修人员安全。 （三）各部件作用

33、及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理9.空芯线圈空芯线圈(XKD) 9.2设置：设置： 空芯线圈设置于电气绝缘节中心位置。由空芯线圈设置于电气绝缘节中心位置。由50 m玻璃丝包玻璃丝包19mm1.53 mm,截面积为截面积为35m的电磁的电磁线绕制线绕制,其电感约为其电感约为33H，直流电阻，直流电阻4.5 m 。线。线圈中间点引出线可以作为钢轨的横向连接（即上下圈中间点引出线可以作为钢轨的横向连接（即上下行线路间的两个空芯线圈中心线等电位连接）、牵行线路间的两个空芯线圈中心线等电

34、位连接）、牵引电流回流连接和纵向防雷的接地连接使用。引电流回流连接和纵向防雷的接地连接使用。（三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理9.空芯线圈空芯线圈(XKD) 9.3工作原理：工作原理： 空芯线圈设置在空芯线圈设置在29m(29m(桥梁上为桥梁上为32m)32m)长调谐区的长调谐区的两两个调谐单元中间，由于它对个调谐单元中间，由于它对50Hz50Hz牵引电流呈现很小牵引电流呈现很小的交流阻抗的交流阻抗( (约约10m)10m)，起到平衡牵引电流的作用。，起到平衡牵引

35、电流的作用。 设设I I1 1、I I2 2有有100A100A不平衡电流，可近似将空芯线圈视不平衡电流，可近似将空芯线圈视为短路为短路, ,则有则有I I3 3I I4 4（I I1 1+I+I2 2）/2/2450A450A。教材教材108页图页图2-146所示，为空芯线圈平衡牵引回流示意图。所示，为空芯线圈平衡牵引回流示意图。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理10.电气绝缘节电气绝缘节10.1作用：实现两相邻轨道电路间的电气隔离。作用：实现两相邻轨道电路间

36、的电气隔离。10.2组成：由调谐单元、空芯线圈及组成：由调谐单元、空芯线圈及29 m钢轨组成。钢轨组成。 见电气绝缘节构成原理图。见电气绝缘节构成原理图。 电气绝缘节长电气绝缘节长29米，在两端各设一个调谐单元米，在两端各设一个调谐单元（下称（下称BA），对于较低频率轨道电路（），对于较低频率轨道电路（1700、2000 Hz）端，设置端，设置L1、C1两元件的两元件的F1型调谐单元；对于较高频率型调谐单元；对于较高频率轨道电路（轨道电路（2300、2600 Hz）端，设置）端，设置L2、C2、C3三元三元件的件的F2型调谐单元。型调谐单元。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作

37、原理：电气绝缘节构成原理图电气绝缘节构成原理图1 4 .5m2 9m钢 轨F2 2 30 0（2 6 0 0）H z轨 道 电 路A1S V AF2L1C1F1L2C2C3F11 7 0 0（2 0 0 0）H z轨 道 电 路一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理10.电气绝缘节电气绝缘节10.3绝缘原理：电气绝缘节的绝缘原理是利用谐振来实现的。绝缘原理：电气绝缘节的绝缘原理是利用谐振来实现的。 “f1”（f2）端）端BA的的L1C1（L2C2）对）对“f2”（f1）端的频）端的频率率为串联谐振，呈现较低阻抗（约数十毫欧

38、姆），称为串联谐振，呈现较低阻抗（约数十毫欧姆），称“零阻零阻抗抗”,相当于短路，阻止了相邻区段信号进入本轨道电路区段。相当于短路，阻止了相邻区段信号进入本轨道电路区段。 “f1”（f2）端的）端的BA对本区段的频率呈现电容性，并与调对本区段的频率呈现电容性，并与调谐区钢轨、谐区钢轨、SVA的综合电感构成并联谐振，呈现较高阻抗，的综合电感构成并联谐振，呈现较高阻抗，称称“极阻抗极阻抗”（约（约2欧），相当于开路。本区段的信号得到欧），相当于开路。本区段的信号得到接接收（发送）。从而构成电气隔离，起到了绝缘作用。收（发送）。从而构成电气隔离，起到了绝缘作用。（三）各部件作用及工作原理：（三）各部

39、件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理11.站站内匹配单元内匹配单元(BPLN)(BPLN) 11.1作用：完成钢轨阻抗和电缆阻抗的匹配作用：完成钢轨阻抗和电缆阻抗的匹配 连接，以实现轨道电路信号的有效传输。连接，以实现轨道电路信号的有效传输。 用于站内机械绝缘节分割的股道、咽喉用于站内机械绝缘节分割的股道、咽喉区的无岔和道岔区段以及其他双端为机械绝区的无岔和道岔区段以及其他双端为机械绝缘节的轨道电路的发送和接收端。缘节的轨道电路的发送和接收端。（三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、

40、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理11.站内匹配单元站内匹配单元(BPLN)(BPLN) 11.2工作原理工作原理 ： 该匹配单元中匹配变压器变比可调，根据该匹配单元中匹配变压器变比可调，根据站内道岔布置和载频信号的频率，依据调整表站内道岔布置和载频信号的频率，依据调整表进行设置。进行设置。 V1V1、V2V2连接轨道侧，连接轨道侧，E1E1、E2E2连接电缆侧。连接电缆侧。 见教材见教材108页图页图2-147 匹配变压器结构原理图。匹配变压器结构原理图。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：轨道侧轨

41、道侧电缆侧电缆侧一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理12.补偿电容补偿电容 12.1作用：作用：增加轨道电路长度；增加轨道电路长度；实现钢轨断轨检查；实现钢轨断轨检查；在钢轨两端对地不平衡条件下，能够保证在钢轨两端对地不平衡条件下，能够保证 列车分路检查。列车分路检查。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理12.补偿电容补偿电容 12.2补偿原理：补偿原理： 钢轨电感的感抗所产生的无功功率损耗

42、会钢轨电感的感抗所产生的无功功率损耗会缩短轨道电路长度，为抵消钢轨电感对移频信缩短轨道电路长度，为抵消钢轨电感对移频信号传输的影响，采取在轨道电路中，分段加装号传输的影响，采取在轨道电路中，分段加装补偿电容的方法，使钢轨对移频信号的传输趋补偿电容的方法，使钢轨对移频信号的传输趋于阻性，接收端能够获得较大的信号能量。于阻性，接收端能够获得较大的信号能量。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理13.带适配器的扼流变压器带适配器的扼流变压器( (型号：型号：BES-100

43、0BES-1000ZPW)ZPW)13.1设置：设置：应用于客运专线站内应用于客运专线站内ZPW-2000AZPW-2000A轨道电路轨道电路及其需要设置空扼流变压器导通牵引电流的无岔及其需要设置空扼流变压器导通牵引电流的无岔分支末端。分支末端。 13.2作用：作用：降低不平衡牵引电流在扼流变压器两端产生的降低不平衡牵引电流在扼流变压器两端产生的50 50 HzHz电压，使其不大于电压，使其不大于2.4 v2.4 v；导通钢轨内的牵引电流，使其畅通无阻。导通钢轨内的牵引电流，使其畅通无阻。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：一、一、ZPW2000轨道电路组成、各部件作用及

44、其工作原理之三原理轨道电路组成、各部件作用及其工作原理之三原理14.适配器适配器14.1设置：与扼流变压器配套使用，设置：与扼流变压器配套使用，应用于客运专应用于客运专线站内线站内ZPWZPW一一2000A2000A轨道电路及其需要设置空扼流轨道电路及其需要设置空扼流变压器导通牵引电流的无岔分支末端。变压器导通牵引电流的无岔分支末端。 14.2作用：作用：确保带适配器的扼流变压器对牵引电流确保带适配器的扼流变压器对牵引电流50Hz50Hz信号呈现较低的阻抗，使其在最大的不平衡信号呈现较低的阻抗，使其在最大的不平衡牵引电流条件下牵引电流条件下, ,其在扼流变压器上产生的其在扼流变压器上产生的50

45、Hz50Hz电电压不大于压不大于2.4V2.4V；而对于轨道电路的移频信号呈现；而对于轨道电路的移频信号呈现较高阻抗，在规定的使用条件下不小于较高阻抗，在规定的使用条件下不小于1717。 （三）各部件作用及工作原理：（三）各部件作用及工作原理：二、二、一体化一体化轨道电路与轨道电路与既有线既有线ZPW2000轨道电路的区别之一室内轨道电路的区别之一室内1.一体化一体化轨道电路移频柜内发送器采用的是轨道电路移频柜内发送器采用的是1+11+1 冗余结构；冗余结构； 既有线既有线ZPW-2000ZPW-2000轨道电路发送器采用的是轨道电路发送器采用的是N+lN+l 冗余结构。冗余结构。2.一体化一

46、体化轨道电路的低频码发码使用轨道电路的低频码发码使用列控中心列控中心 计算机通过计算机通过CANCAN总线的方式向发送器发出；总线的方式向发送器发出； 既有线既有线ZPWZPW一一2000A2000A轨道电路使用轨道电路使用继电编码继电编码方式。方式。（一）室内设备的区别：（一）室内设备的区别：四方面四方面二、二、一体化一体化轨道电路与轨道电路与既有线既有线ZPW2000轨道电路的区别之一室内轨道电路的区别之一室内3.一体化一体化轨道电路的模拟网络盘模拟轨道电路的模拟网络盘模拟区间区间电缆长度是按电缆长度是按 7.5km7.5km设置的，设置的，站内站内区段按区段按10km10km设置的；设置

47、的；既有线既有线ZPW-2000ZPW-2000 轨道电路则按电缆配置长度不同分为轨道电路则按电缆配置长度不同分为lOkmlOkm、12.5km12.5km和和 15km15km三种设置。三种设置。4.一体化一体化轨道电路的发送供出电平级和主轨出电压、小轨出轨道电路的发送供出电平级和主轨出电压、小轨出电压以及轨入的调整表与既有线电压以及轨入的调整表与既有线ZPWZPW一一20002000轨道电路不同，轨道电路不同，一体化轨道电路一体化轨道电路分得更细分得更细：按照道床漏泄和模拟电缆长度：按照道床漏泄和模拟电缆长度的电气特性不同分为无砟、有砟；桥梁、隧道、路基等不的电气特性不同分为无砟、有砟；桥

48、梁、隧道、路基等不同组合的调整表，而同组合的调整表，而既有线既有线ZPWZPW一一20002000轨道电路轨道电路只有一种只有一种 。 （一）室内设备的区别：（一）室内设备的区别：四方面四方面二、二、一体化一体化轨道电路与轨道电路与既有线既有线ZPW2000轨道电路的区别之二室外轨道电路的区别之二室外1.一体化一体化轨道电路低频码共有轨道电路低频码共有l2l2种种, ,分别为检测码分别为检测码27.9Hz27.9Hz、H H码码29Hz29Hz、HUHU码码26.8Hz26.8Hz、U U码码l6.9Hzl6.9Hz、 UUUU码码18Hz18Hz、UUSUUS码码19.1Hz19.1Hz、L

49、ULU码码13.6Hz13.6Hz、L L码码11.4Hz11.4Hz、L2L2码码12.5Hz12.5Hz、L3L3码码10.3Hz10.3Hz、L4L4码码23.5Hz23.5Hz、L5L5码码21.3Hz21.3Hz； 既有线既有线ZPWZPW一一20002000轨道电路低频码中没有检测码、轨道电路低频码中没有检测码、L2L2码、码、L3L3码、码、L4L4码、码、L5L5码；码； 这是根据列车运行的速度和制动距离决定的。这是根据列车运行的速度和制动距离决定的。 （二）室外设备的区别：（二）室外设备的区别：两方面两方面二、二、一体化一体化轨道电路与轨道电路与既有线既有线ZPW2000轨道

50、电路的区别之二室外轨道电路的区别之二室外2.一体化一体化轨道电路不论区间和站内所有的补偿电容轨道电路不论区间和站内所有的补偿电容均采用均采用25F(25F(当道床漏泄电阻为当道床漏泄电阻为2.02.03.O3.Okmkm时，补偿电容容值为时，补偿电容容值为2525F F一种一种) )； 既有线既有线ZPWZPW一一2000A2000A轨道电路则是按照不同的载频轨道电路则是按照不同的载频采用不同的补偿电容，既有线的区间采用不同的补偿电容，既有线的区间1700Hz1700Hz区段区段采用的是采用的是55F55F的补偿电容、的补偿电容、2000Hz2000Hz区段采用的是区段采用的是50F50F的补

51、偿电容、的补偿电容、2300Hz2300Hz区段采用的是区段采用的是46F46F的补的补偿电容、偿电容、260OHz260OHz区段采用的是区段采用的是40F40F的补偿电容。的补偿电容。 （二）室外设备的区别：（二）室外设备的区别：两方面两方面三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之一三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之一1.室内测试项目及周期室内测试项目及周期( (参考参考):):发送功出电压、电流：人工测试每月测试一次。发送功出电压、电流：人工测试每月测试一次。载频、低频：每日测试一次。载频、低频：每日测试一次。主轨出电压：人工测试每月测试一次。主轨出电压：人工测试每月测试一

52、次。小轨出电压：人工测试每月测试一次。小轨出电压：人工测试每月测试一次。设备侧、防雷侧、电缆侧电压：人工测试每季测设备侧、防雷侧、电缆侧电压：人工测试每季测试一次。试一次。以上内容在集中监测上必须每日进行浏览检查至少一次。以上内容在集中监测上必须每日进行浏览检查至少一次。 （一）电气特性测试项目、周期、方法（一）电气特性测试项目、周期、方法三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之一三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之一2.测试方法测试方法: :发送功出电压、电流、载频、低频、主轨出电压、发送功出电压、电流、载频、低频、主轨出电压、小轨出电压：测试方法分为两类，一类是小轨出电压：测试

53、方法分为两类，一类是通过集中监测进行测试检查；另一类为使用智能通过集中监测进行测试检查；另一类为使用智能20002000测试表进行人工测试。测试表进行人工测试。设备侧、防雷侧、电缆侧电压：在模拟网络盘的设备侧、防雷侧、电缆侧电压：在模拟网络盘的前面板测试孔上进行测试。前面板测试孔上进行测试。 （一）电气特性测试项目、周期、方法（一）电气特性测试项目、周期、方法三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之一三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之一3.室外测试项目及周期室外测试项目及周期:发送端钢轨侧电流、钢轨侧电压、电缆侧电压：发送端钢轨侧电流、钢轨侧电压、电缆侧电压： 每年测试一次。每年

54、测试一次。接收端钢轨侧电流、钢轨侧电压、电缆侧电压：接收端钢轨侧电流、钢轨侧电压、电缆侧电压： 每年测试一次。每年测试一次。补偿电容的电压、电流、电容值：故障修并结合补偿电容的电压、电流、电容值：故障修并结合 动检车进行检查。站内侧线的补偿电容每年测试一次。动检车进行检查。站内侧线的补偿电容每年测试一次。4.测试工具：测试工具： 使用智能使用智能ZPW-2000ZPW-2000测试表进行人工测试。测试表进行人工测试。 （一）电气特性测试项目、周期、方法（一）电气特性测试项目、周期、方法三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二1轨道电路的标准分

55、路灵敏度：轨道电路的标准分路灵敏度：道床电阻为道床电阻为1.O1.Okmkm或或2.02.0kmkm时时， 分路灵敏度为分路灵敏度为0.150.15 。道床电阻道床电阻不小于不小于3.03.0kmkm时时, ,分路灵敏分路灵敏 度为度为0.250.25。（二）技术标准（二）技术标准三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二2.可靠工作电压可靠工作电压: :轨道电路调整状态下轨道电路调整状态下, ,接收接收器接收电压器接收电压( (轨出轨出1)1)不小于不小于240 mV240 mV，轨道电，轨道电路可靠工作。路可靠工作。3.可靠不工作可靠不工作

56、：在轨道电路最不利条件下，：在轨道电路最不利条件下，使用标准分路电阻在轨道区段的任意点分使用标准分路电阻在轨道区段的任意点分路时，接收器接收电压路时，接收器接收电压( (轨出轨出1)1)原则上原则上不大不大于于153 mV153 mV，轨道电路可靠不工作。，轨道电路可靠不工作。（二）技术标准（二）技术标准三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二4.在最不利条件下在最不利条件下, ,在轨道电路任一处轨面机车信号短路电在轨道电路任一处轨面机车信号短路电流不小于规定值，见教材流不小于规定值，见教材110110页表页表2-152-15。5.直流电源电

57、压范围：直流电源电压范围：23.023.025.0 V25.0 V。（二）技术标准（二）技术标准三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二6.补偿电容个数和间距的算法：补偿电容个数和间距的算法：6.1两端为电气绝缘节的轨道电路结构两端为电气绝缘节的轨道电路结构( (如教材如教材111111页图页图2-148)2-148)（二）技术标准（二）技术标准三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二6.补偿电容个数和间距的算法：补偿电容个数和间距的算法：6.1两端为电气绝缘节的轨道电路结构两端为电气绝缘节

58、的轨道电路结构1700Hz1700Hz、2000Hz2000Hz区段轨道电路补偿电容具体设置区段轨道电路补偿电容具体设置和计算方法如下：和计算方法如下： 需要补偿的轨道电路区段长度需要补偿的轨道电路区段长度L L0 0轨道电路区段长度轨道电路区段长度L-2L-2半个调谐区长度半个调谐区长度L L1 1 补偿电容数量补偿电容数量n n四舍五入四舍五入( (需要补偿的轨道电路区段长度需要补偿的轨道电路区段长度L L0 0/ /6060） 间距间距需要补偿的轨道电路区段长度需要补偿的轨道电路区段长度L L0 0/n(/n(单位均为单位均为m)m)（二）技术标准（二）技术标准三、电气特性测试项目、周期

59、、方法及技术标准之二三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二6.补偿电容个数和间距的算法：补偿电容个数和间距的算法：6.1两端为电气绝缘节的轨道电路结构两端为电气绝缘节的轨道电路结构2300Hz2300Hz、2600Hz2600Hz区段轨道电路补偿电容具体设置区段轨道电路补偿电容具体设置和计算方法如下：和计算方法如下： 需要补偿的轨道电路区段长度需要补偿的轨道电路区段长度L L0 0轨道电路区段长度轨道电路区段长度L-2L-2半个调谐区长度半个调谐区长度L L1 1 补偿电容数量补偿电容数量n n四舍五入四舍五入( (需要补偿的轨道电路区段长度需要补偿的轨道电路区段长度L L0 0/ /

60、8080） 间距间距需要补偿的轨道电路区段长度需要补偿的轨道电路区段长度L L0 0/n(/n(单位均为单位均为m)m)（二）技术标准（二）技术标准三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二6.补偿电容个数和间距的算法：补偿电容个数和间距的算法：6.2一端为电气绝缘节另一端为机械绝缘节的轨道电路结构一端为电气绝缘节另一端为机械绝缘节的轨道电路结构( (如教材如教材111111页图页图2-149)2-149)（二）技术标准（二）技术标准三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二三、电气特性测试项目、周期、方法及技术标准之二6.补偿电容个数和间