zpw2000a区间轨道电路应知应会

《ZPW2000A区间轨道电路和站联电路》应知应会2023/2/42

主要内容第一章ZPW-2000A系统概述第二章ZPW-2000A原理说明第三章技术要求及检修标准第四章故障判断与处理第五章站间联系电路一、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进及国产化基础上，结合国情进行提高系统安全性、系统传输性能及系统可靠性的技术再开发。前者较后者在轨道电路传输安全性、传输长度、系统可靠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提高。2023/2/43ZPW-2000A系统概述二、主要技术特点1、充分肯定、保持UM71无绝缘轨道电路技术特点及优势。2、解决了调谐区断轨检查，实现轨道电路全程断轨检查。3、减少调谐区分路死区。4、实现对调谐单元断线故障的检查。5、实现对拍频干扰的防护。6、通过系统参数优化，提高了轨道电路传输长度。7、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。2023/2/44ZPW-2000A系统概述8、轨道电路调整按固定轨道电路长度与允许最小道碴电阻方式进行。既满足了1Ω·km标准道碴电阻、低道碴电阻传输长度要求，又提高了一般长度轨道电路工作稳定性。9、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，减少备用芯组，加大传输距离，提高系统技术性能价格比，降低工程造价。10、采用长钢包铜引接线取代75mm2铜引接线，利于维修。11、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；12、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，接收器可实现双机互为冗余。2023/2/45ZPW-2000A系统概述二、主要技术条件1环境条件

ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路设备在下列环境条件下应可靠工作：空气温度：室外：-30℃～+70℃；室内：-5℃～+40℃空气相对湿度：不大于95%（温度30℃时）大气压力：74.8kPa～106kPa（相对于海拔高度2500m以下）2023/2/46ZPW-2000A系统概述

2工作电源

直流电源电压范围：23.5V～24.5V；

设备耗电情况：发送器在正常工作时负载为400Ω，

功出为1电平的情况下，耗电为5.55A；当功出短路时耗电小于10.5A；

接收器正常工作时耗电小于500mA。

3轨道电路

分路灵敏度为0.15Ω，分路残压小于140mv。

主轨道无分路死区；调谐区分路死区不大于5m；

有分离式断轨检查性能；轨道电路全程断轨，轨道继电器可靠落下。2023/2/47ZPW-2000A系统概述序号设备型号序号设备型号1发送器ZPW·F8匹配变压器ZPW·BP12模拟网络盒ZPW·PML19调谐单元ZW·T13衰耗盒ZPW·PS110空心线圈ZW·XK14接收器ZPW·J11补偿电容CBG1/CBG25无绝缘移频自动闭塞机柜ZPW·G-2000A12机械绝缘空心线圈ZPW·XKJ6网络接口柜隔离组匣ZPW·GL-2000A13空心线圈防雷单元ZPW·ULG/ZPW·ULG17传输电缆SPT内屏蔽数字电缆14钢轨引接线钢包钢双头2023/2/48ZPW-2000A物理部件2023/2/49ZPW-2000A基本原理项目主轨小轨设置发送端位于列车运行前方，列车先经过区段接收端小轨总是位于区段的前方，其检查条件由相邻区段送回长度≤1500m29m残压<140mV-----入口短路电流载频：1700Hz、2000Hz、2300Hz时≥500mA；2600Hz时≥450mA-----备注分路灵敏度0.15Ω死区段不大于5m2023/2/410ZPW-2000A基本原理2023/2/411ZPW-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小轨道电路，并将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。ZPW-2000A基本原理2023/2/412ZPW-2000A基本原理主轨道和小轨道检查示意图2023/2/413ZPW-2000A基本原理

接收器接收主轨道电路信号，并在检查所属调谐区小轨道电路状态（XG、XGH）条件下，动作本轨道电路的轨道继电器（GJ）。接收器同时接收邻区段调谐区小轨道电路信号，向相邻区段提供小轨道电路状态（XG、XGH）条件。一套系统两项功能区段空闲检查增加小轨检查发送机车信号2023/2/414ZPW-2000A基本功能两项功能主要靠发送器来实现，发送器能够发送固定的功出电压、固定的载频和根据前方区段空闲状况发送相应的低频。2023/2/415ZPW-2000A频率设置行别下行代号1700-11700-22300-12300-2载频中心频率（Hz）1701.41698.72301.42298.7行别上行代号2000-12000-22600-12600-2载频中心频率（Hz）2001.41998.72601.42598.72023/2/416ZPW-2000A载频说明1型：标称载频+1.4Hz；2型：标称载频-1.3Hz。误差为±0.15Hz。每个区段的载频是固定不变的。序号123456789信息名称L3LL2LUU2LU2UUUUUS机车信号显示绿绿绿绿黄黄2黄黄双黄双黄闪载频10.311.412.513.614.715.816.918.019.12023/2/417ZPW-2000A低频说明序号101112131415161718信息名称U2SL5U3L4HBHUH机车信号显示黄2闪绿黄绿红黄闪红黄检测码红载频20.221.322.423.524.625.726.827.929低频频率共18个，从10.3～29Hz，每个低频间相差1.1Hz。其计算公式：10.3+n×1.1Hz,n=0～17。低频决定条件是列车运行前方区段空闲的个数。列车前方连续五个区段空闲既有线机车信号载频自动切换轨道电路占用检查，不做机车信号信息前方信号机显示一个红灯一般上行线有1个N+1盒，下行线有1个N+1盒；多个区段使用同一个N+1发送盒，必须保证使用N+1备盒之后，条件和原盒一致；多个区段的配线（载频、低频、电平和功出）串接到N+1，由FBJ↑隔开，一旦某个盒故障，FBJ↓，接通N+1；同一线别有两个以上盒故障，N+1顶替配线靠近的区段。2023/2/418发送器N+1原理说明2023/2/419接收器双机并机原理ZPW-2000A系统中A、B两台接收器构成成对双机并联运用。即：A主机输入接至A主机，且并联接至B并机。B主机输入接至B主机，且并联接至A并机。A主机输出与B并机输出并联，动作A主机相应执行对象。B主机输出与A并机输出并联，动作B主机相应执执行对象。说明：A、B机是同一机柜中同一列上下接收器。其实就是一个接收器中有两套接收设备，一套作为本区段的主机，一套做为另一区段的并机。注意：理论上讲，关闭上下任一接收器的电源开关是不影响两个区段的正常工作，但是与邻站相邻的区段（一般是上行和下行最后一个区段。），有的本区段小轨条件电源取自本接收器的电源开关，所以关闭后会产生红光带。2023/2/420接收器双机并机原理2023/2/421电气绝缘节构成及原理构成：电气绝缘节长29m，在两端各设一个调谐单元，对于较低频率轨道电路（1700Hz、2000Hz）端，设置L1、C1两元件F1型调谐单元；对于较高频率轨道电路（2300Hz、2600Hz）端，设置L2、C2、C3三元件的F2型调谐单元。2023/2/422电气绝缘节构成及原理原理：

“F1”（F2）端BA的L1C1（L2C2）对“F2”（F1）端（即相邻区段）的频率为串联谐振，呈现较低阻抗（约数十毫欧姆），称“零阻抗”相当于短路，阻止了相邻区段信号进入本轨道电路区段。2023/2/423电气绝缘节构成及原理原理：

“F1”（F2）端的BA对本区段的频率呈现电容性，并与调谐区钢轨、空心线圈的综合电感构成并联谐振，呈现较高阻抗，称“极阻抗”（约2欧），相当于开路。以此减少了对本区段信号的衰耗。综上所述，调谐单元与空心线圈、29m钢轨、电感等参数配合，实现了两个相邻轨道电路信号的隔离，即完成“电气绝缘节”功能。系统防雷由两部分构成：室内防雷：该防雷设在室内发送端和接收端，实现对从电缆引入雷电冲击的横向、纵向防护。室外防雷：对钢轨引入雷电冲击进行保护。横向防护防雷单元设在匹配变压器轨道输入端。纵向防护防雷单元设在空芯线圈中心线与地之间。完全横向连接处不设防雷单元。2023/2/424系统防雷结构简介防雷模拟网络盒作用：电缆模拟网络设在室内，按0.5、0.5、1、2、2、2×2km六节设计，用于对SPT电缆长度的补偿，使电缆与电缆模拟网络补偿长度之和为10km，以便于轨道电路的调整和构成改变列车运行方向。2023/2/425技术要求及检修标准低转移系数防雷变压器用于纵向保护横向压敏电阻用于电缆引入的雷电冲击信号防雷模拟网络盒原理框图发送盒作用：发送固定的功出电压、载频和低频。发送盒正常工作的6个条件：电源正常且极性正确：23～25V有且只有一个载频和型号（-1或-2型）

选择：

±0.15Hz有且只有一个低频接通：±0.03Hz发送电平调整线接触良好功出负载无短路现象（正常负载为400Ω左右）发送盒未受高压冲击而处于保护状态（死机）2023/2/426技术要求及检修标准接收盒作用：解调主轨信号，配合小轨检查条件动作轨道继电器；解调邻区段小轨信号，送出小轨执行条件。接收盒正常工作的5个条件：电源正常且极性正确：23～25V载频型号和发送盒相符轨出1电压符合标准（最佳效果：640~870mV）“XGJ”条件电压>20V（直供30V、人工条件24V）接收盒未受高压冲击而处于保护状态（死机）2023/2/427技术要求及检修标准衰耗盒作用：用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整。给出发送和接收器故障、轨道占用表示及其它有关发送、接收用＋24V电源电压、发送功出电压、接收GJ、XGJ测试条件等。表示灯意义：发送工作灯---绿色，亮灯☞工作正常，灭灯☞故障。接收工作灯---绿色，亮灯☞工作正常，灭灯☞故障。轨道占用灯---绿灯☞正常反映轨道电路空闲，红灯☞列车占用时亮。2023/2/428技术要求及检修标准衰耗盒检修标准（1）“发送电源”塞孔--发送器24V工作电源，23V-25V；（2）“接收电源”塞孔--接收器24V工作电源，23V-25V；（3）“发送功出”塞孔--发送器输出电平测试；（4）“轨入”塞孔--接收器输入电压，主轨信息≧240mV、小轨信息电压≧51mV；（5）“轨出1”塞孔--来自主轨道，经过衰耗盒调整后的输出电平，≧240mV2023/2/429技术要求及检修标准衰耗盒检修标准（6）“轨出2”塞孔--来自小轨道，经过衰耗盒调整后的输出电平，应在125～145mV，吸起电压80mV，落下电压63mV；（7）“GJ（Z）”塞孔--主机轨道继电器电压，直流≧24V；（8）“GJ（B）”塞孔--并机轨道继电器电压，直流≧24V；（9）“GJ”塞孔--轨道继电器电压，直流≧24V。2023/2/430技术要求及检修标准衰耗盒检修标准（10）“XG（Z）”塞孔--主机小轨道继电器（或执行条件）电压，≧30V；（11）“XG（B）”塞孔--并机小轨道继电器（或执行条件）电压，≧30V；（12）“XG”塞孔--小轨道继电器（或执行条件）电压，≧30V（开路≧50V）。（13）“XGJ”塞孔--小轨道检查条件电压，≧24V。2023/2/431技术要求及检修标准传输电缆优点：与普通电缆相比，提高抗干扰，提高传输长度型号：SPT内屏蔽数字电缆发送、接收电缆全程综合对地绝缘≥1MΩ。机械绝缘节由“机械绝缘节空芯线圈”（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。2023/2/432技术要求及检修标准匹配变压器2023/2/433技术要求及检修标准匹配变压器配线与实物对照示意图匹配变压器作用：匹配变压器用于钢轨对SPT电缆的匹配连接，变比为1：9，L1用作对电缆容性的补偿，并作为送端列车分路的限流阻抗。2023/2/434技术要求及检修标准匹配变压器示意图

说明：C1、C2电解电容按同极性串接，形成无极性，在直流电力牵引中用于隔离直流（如地下铁道）。V1、V2接至钢轨，E1、E2接至SPT电缆。F为带劣化指示的防雷单元.调谐单元作用：构成电气绝缘。注意：不同的载频用不同的调谐单元。空心线圈作用：逐段平衡钢轨的牵引电流回流，实现上下行线路间的等电位连接，改善电气绝缘节的Q值，保证调谐单元工作稳定。2023/2/435技术要求及检修标准补偿电容作用：使传输通道趋于阻性，保证轨道电路具有良好传输性能。故障：电容开路式损坏时，主轨、小轨的电压会出现以下3种情况：①主轨电压下降，小轨电压上升。（这种情况较多）②主轨电压不变，小轨电压上升。③主轨电压上升，小轨电压下降。要求：当主轨长度超过300M时，必须加装补偿电容。2023/2/436技术要求及检修标准补偿电容型号：不同载频用不同的电容，误差±10%：大载频小电容，小载频大电容。技术要求：额定工作电压：交流160V

绝缘电阻：直流100V时，不小于500MΩ2023/2/437技术要求及检修标准载频信号1700-11700-22000-12000-2使用电容55μF50μF载频信号2300-12300-22600-12600-2使用电容46μF40μF其他技术要求室内各种配线采用阻燃线。室内电线、电缆布线禁止出现环状。各种配线不得有中间接头和绝缘破损现象。室内各种配线与数据通信线共槽的线缆应采用阻燃屏蔽线。

2023/2/438技术要求及检修标准2023/2/439系统故障判断顺序2023/2/440楼内故障分析与判断编号衰耗盒测试数据分线盘数据故障范围判断轨出1XGJGJ发送接受1000室内发送至分线盘，查找发送模拟电缆防雷、继电器组合电路200/24>80V至送端电缆或配线300正常室外发送端匹配盒或电源引入线4030V0室外主轨接受至分线盘5030V正常室内分线盘至接受盒6正常0/低室外送端电容坏或调谐区断轨7正常正常>35V室内组合GJ电路，检查继电器是否松动注：此前提是发