[精品]ZPW2000A移频自动闭塞系统原理、故障 [1](2)

西安铁路职业技术学院毕业论文

本轨调谐区邻轨短小轨道 主轨F JS XG、XGH G、GH XGJ、XGJH JS Cpu CPU2 综上所述，接收器用于接收主轨道电路信号，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，接收器还同时接收邻段所属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。接收器采用成对双机并联运用方式。

（3）衰耗盘，用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整。给出发送接收故障、轨道占用表示及发送、接收用+24V电源电压、发送功出电压、接收GJ、XGJ测试条件。

（4）电缆模拟网络，通过0.5、0.5、1、2、2、2*2km六节电缆模拟网络，补偿实际SPT数字信号电缆，使补偿电缆和实际电缆总距离为10km。

1.2.2室外设备

（1）电气绝缘节(调谐区)

电气绝缘节由调谐单元（ZW.T1（F1）、ZW.T1（F2））、空芯线圈（ZW.XK1）、设备引接线、及29m钢轨组成。用于实现两相邻轨道电路间的电气隔离。

（2）机械绝缘节

由“机械绝缘节空芯线圈（ZPW.XKJ）”与调谐单元并接及设备引接线组成，其特性与电气绝缘节相同。

（3）匹配变压器（ZPW.BP）

实现轨道电路与传输电缆的匹配连接(道碴电阻一般在0.25～1.0Ω的情况下)。

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Cpu CPU2 XG、XGH G、GH 1GJ 3GJ 西安铁路职业技术学院毕业论文

（4）补偿电容

根据通道参数兼顾低道碴电阻道床传输，采用分段加装补偿电容方法，在一定程度上减少钢轨电感对移频信号传输的影响，延长(或保证)轨道电路长度；保证轨道电路的传输性能。

（5）传输电缆

ZPW-2000A采用铁路内屏蔽数字信号电缆，其电缆芯线直径为Φ1.0mm，一般条件下，电缆长度按10Km考虑。

（6）设备引接线

采用3600mm、1600mm钢包铜注油线，用于调谐单元、空芯线圈、匹配变压器等设备与钢轨间的连接

1.2.3系统防雷

系统防雷可分为室内和室外两部分 1.室内

(1)一般防护从钢轨引入的雷电信号，包括横向防雷、纵向防雷。 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横向、纵向防雷元件。电气化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AC500V、5KA以上。非电气化区段则只考虑50HZ、AC220V电流影响，纵向电压选在AC280V（或AC275V）、10KA以上。

（2）防雷地线电阻要严格控制在10欧姆以下。

（3）对于多雷地区、石质地层的地区，有条件应加装贯通地线。 2.室外

防护由电缆引入的雷电信号。

横向：限制电压在AC280V、10KA以上。 纵向：利用低转移系数防雷变压器进行防护。

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第二章系统及各设备工作原理

2.1系统工作原理

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。如下图所示，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。当5信号点的接收设备接收到该移频信号后，使通过信号机5显示黄灯。此时5信号点的发送设备自动地向闭塞分区3G发送以16.9 Hz调制的中心载频为17000Hz的移频信号。当3信号点的接收设备接收到该移频信号后，使通过信号机3显示绿黄灯。同理，3信号点的发送设备又自动地向闭塞分区4G发送以13.6 Hz调制的中心载频为2300的移频信号，当1信号点的接收设备接收到此移频信号后，使通过信号机1显示绿灯。1信号点的发送设备会自动向5G发送11.4HZ调制1700HZ的移频信号。由于续行列车B已进入5G分区，该区段的接收设备接收不到11.4HZ调制1700HZ的移频信号，防护后续区段的信号机点红灯。道理同1G区段。此时B车司机可按绿灯显示定速运行。如果列车A由于某种原因停在1G分区续行列车B进入3G分区时，司机见到5信号机显示黄灯，则应注意减速运行。当续行列车B进入2G分区时，由于信号机7显示红灯，司机使用常用制动措施，使列车B能停在显示红灯的信号机的前方。这样，就可根据列车占用闭塞分区的状态，自动改变地面信号机的显示，准确地指挥列车的运行，实现自动闭塞。

ZPW2000A移频自动闭塞的工作原理

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2.2各设备工作原理

1、匹配变压器电路图

电路分析

(1)、V1V2 经调谐单元端子接至轨道， L1L2 经 SPT 电缆接至室内。

(2) 、考虑到 1.0 Ω·km 道碴电阻，并兼顾低道碴电阻道床，该变压器变比优选为 9：1。

(3) 钢轨侧电路中，串联接入二个 16V，4700μF 电解电容（C1、C2）该二电容按相反极性串接，构成无极性联结，起到隔直及交连作用。保证该设备在直流电力牵引区段运用中，不致因直流成分造成匹配变压器磁路饱和。

（4）F 为匹配变压器的雷电横向防护元件。 2、电气绝缘节电路图

电气绝缘节由调谐单元、空芯线圈及29m 钢轨组成。用于实现两相邻轨道电路间的电气隔离，即完成电气绝缘节的作用。

电气绝缘节长 29 米，在两端各设一个调谐单元（下称 BA），对于较低频率轨道电路（1700、2000Hz）端，设置 L1、C1 两元件的 F1 型调谐单元；对于较高频率轨道电路（2300、2600Hz）端，设置 L2、C2、C3 三元件的 F2 型调谐单元。

“f1”（f2）端 BA 的 L1C1（L2C2）对“f2”（f1）端的频率为串联谐振，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，见图（C）左端（图（b）右端）。

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“f1”（f2）端的 BA 对本区段的频率呈现电容性，并与调谐区钢轨、SVA 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。

3、补偿电容作用

等效电路

钢轨呈现感性在1700Hz、 2600Hz 有着甚高的感抗值阻碍了信息的传输为此在钢轨上一段距离内加装有补偿电容见上图。

由于L 与C 的补偿抵消了钢轨电感，使钢轨呈现阻性并在BB、 CC呈现较高的阻抗和较高的电压。

当电容断线故障时由于补偿作用的消失钢轨感性的作用使信号在钢轨上产生较大的衰减，从而降低了接收端电压使系统导向安全。

其补偿原理可理解为将每补偿段钢轨 L 与电容 C 视为串联谐振，见下图。

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