ZPW-2000A匹配变压器和补偿电容的安装与维护讲解

高速铁路信号技术李辉Saturday,July27,2024

主要学习内容：2.7ZPW-2000A匹配变压器和补偿电容的安装与维护

一、补偿电容

1.补偿电容的作用

2.补偿电容的原理

3.补偿电容的结构特征

4.补偿电容的规格与型号

5.补偿电容的安装与使用

6.补偿电容的维护

二、匹配变压器

1.匹配变压器的作用

2.匹配变压器的电路分析

3.匹配变压器的结构特征

4.匹配变压器的安装与使用

5.匹配变压器的测试

学习目标：

通过学习ZPW-2000A匹配变压器和补偿电容的调整与检修，体现“做中教、做中学”，使学生掌握ZPW-2000A匹配变压器和补偿电容的基本原理、调整与检修基本技能，同时培养学生作为信号工的职业素养和协作工作精神。

ZPW-2000A系统的构成

一、补偿电容

1.补偿电容的作用

2.补偿电容的原理

3.补偿电容的结构特征

4.补偿电容的规格与型号

5.补偿电容的安装与使用

6.补偿电容的维护

1.补偿电容的作用

1）保证轨道电路的传输距离

由于60Kg重1435mm轨距的钢轨电感为1.3μH/m。同时每米约有几个PF的电容，对于1700～2300Hz的移频信号，钢轨呈现较高的感抗值。该值大大高于道床电阻时，对轨道电路信号的传输产生较大的影响。为此，采取分段加补偿电容的方法，减弱电感的影响。

2）保证接收端信号有效信干比由于轨道电路加补偿电容后趋于阻性，改善了轨道电路信号的传输，加大了轨道日寇端短路电流，减小了送受电端钢轨电流比，从而保证了轨道电路入口端信号、干扰比，改善了接收器和机车信号的工作。

3）实现了对断轨状态的检查

4）保证了钢轨同侧两端接地条件下，轨道电路分路及断轨检查功能由以上分析可知：加装补偿电容是保证轨道电路有较高技术性能的有效和必要的措施。

2.补偿电容的原理补偿电容的原理可理解为将每补偿段钢轨L与电容C视为串联谐振。以此在补偿段入口端（A、B）取得一个趋于电阻性负载R，并在出口端（C、D）取得一个较高的输出电平。断电容实验：上表说明断开并接电容的数量越多，接收端的电压越小，即说明衰耗越大，这就从反面证明了补偿电容的补偿作用。断电容数量（个）接收端R1R2电压(V)00.6510.33220.2140.2(小于标准值)5继电器落下

3.补偿电容的结构特征：

电容器采用电缆线焊接在电容器内部，轴向分两头引出，把电缆用环氧塑脂灌封。电缆的连接方式有两种，一种是用锡焊接塞钉，塞钉镀锡；另一种是压接线鼻子，然后用专用销钉与钢轨连接。电容器的外壳材料为黑色ABS塑料。

4.补偿电容规格与型号

CBG1塞钉式

CBG2压接式

补偿电容规格及技术指标：

使用：1700Hz：55μF±5%(轨道电路长度250～1450m)2000Hz：50μF±5%(轨道电路长度250～1400m)2300Hz：46μF±5%(轨道电路长度250～1350m)2600Hz：40μF±5%(轨道电路长度250～1350m)

测试频率：1000Hz

额定工作电压：AC160V

损耗角正切值：tgδ≤90×10-4

绝缘电阻：直流100V时，不小于500MΩ一般载频频率低，补偿电容量大；最小道床电阻低，补偿电容量大；轨道电路只考虑加大机车信号入口电流，不考虑列车分路状态时，电容量大。为保证轨道电路电容调整，分路及机车信号同时满足一定要求时，补偿电容量应有一个优选范围。补偿电容设置密度加大，有利于改善列车分路，减小轨道电路中列车分路电流的波动范围，有利于延长轨道电路的传输长度，过密设置又增加了成本，带来维修的不便，应适当考虑。

5.补偿电容的安装与使用

补偿电容的设置方式采用“等间距法”，即将无绝缘轨道电路两端BA间的距离L按补偿电容总量N等分，其步长Δ＝L/N。轨道电路两端按半步长（Δ/2），中间按全步长Δ设置电容，以获得最佳传输效果。根据载频频率、最低道床电阻数值，轨道电路传输状态的要求，电容容量、数量、设置方法得当，将大大改善轨道电路的传输，加大轨道电路的传输长度。根据载频频率、最低道床电阻数值、轨道电路传输长度来选择补偿电容的容量大小及安装数量。

1700Hz轨道电路补偿电容

2000Hz轨道电路补偿电容

2300Hz轨道电路补偿电容

2600Hz轨道电路补偿电容

补偿电容——现场安装通过上述断电容实验可知：补偿电容断一处，便有可能造成通过信号机显示红灯，影响列车的正常运行，因此规定轨道电路内的补偿电容平时必须处于完整状态，ZPW-2000A轨道电路每几十米加装一个补偿电容为日常维修带来不便，后来采用将补偿电容固定于水泥槽内，或将连接线固定于轨距杆内，再连接到钢轨的办法，对保证补偿电容的完整性起到了一定的作用。6.补偿电容的维护

二、匹配变压器

1.匹配变压器的作用

2.匹配变压器的电路分析

3.匹配变压器的结构特征

4.匹配变压器的安装与使用

5.匹配变压器的测试

ZPW-2000A系统的构成二、匹配变压器

1.匹配变压器的作用用于实现轨道电路与SPT电缆的匹配连接。接轨道接电缆

2.匹配变压器的电路分析E1、E2接电缆V1、V2接钢轨E1E2

2.匹配变压器的电路分析

2.匹配变压器的电路分析

（1）匹配变压器——实物

3.匹配变压器的结构特征匹配变压器的盒体采用不饱和聚酯材料，盒盖上带有滑槽。采用钢包铜引接线与钢轨连接，匹配变压器盒内装有横向防雷单元。型号：ZPW·BPL外形尺寸：355×270×86mm重量：约5.4Kg。

4.匹配变压器的安装与使用匹配变压器安装在轨道边的基础桩上，盒内的V1-V2端子接钢轨侧，E1-E2端子接电缆侧。

上海通信工厂

北京信号工厂

匹配变