《自动闭塞》PPT课件

ZPW-2000A型无绝缘自动闭塞原理,汇报人：王宇,主 要 内 容 第一章 区段原理图 第二章 设备结构、使用及原理说明,第一章 区段原理图 及设备结构、原理说明,一、ZPW2000A主要特点 1、UM71无绝缘轨道电路的国产化 实现全程断轨检查，小轨死区段小 SPT-P内屏蔽数字电缆 发送N1冗余，接收双机并联 接收器、发送器对4种频率通用,2、是一种移频轨道电路 3、区间通过电气绝缘实现轨道区段隔离，站内与区间处采用机械绝缘与空芯线圈隔离 4、区间采用了4显示自动闭塞,ZPW-2000A轨道电路可以理解为一送双受区段。 主轨受：从轨出1测出主轨道的信号达到可靠工作值240mv。 小轨受：从XGJ测出有24V电源。 这两条件具备后：接收器送出GJ电压 ，QGJ吸起。,4、区段的划分,调谐区,电缆,小轨道电路,主轨道电路,补偿电容,调谐单元,机械绝缘空芯线圈,调谐单元,调谐单元,空芯线圈,匹配变压器,匹配变压器,匹配变压器,电缆模拟网络盘,发送器,组合架（红灯转移条件；正、反方向转换；+1FS转换）,电缆模拟网络盘,接收器,衰耗盘,电缆模拟网络盘,接收器,衰耗盘,GJ,GJ,XG、XGH、,XGJ、XGJH,5、电路径路说明（某一个区段为例；“-”代表“到达”；由于各站设计不同，下面端子号不确定）： 零层02-17的+24V和02-18的024V-发送插座板的端子2、4上。零层03-17的+24V和03-18的024V-接收插座板的端子2、4上。验证后 发送器得到工作电压后，根据外部的载频编码和低频编码条件，进行验证识别后开始发送工作，由发送器内部进行D/A转换，经功放发出轨道移频信号（功放大小有一个电平级调整工作，常用的是15级电平，发送端电平级在施工开通一次调好后，一般不易动）。,发送插座板的D7、8为输出的轨道移频信号-移频柜零层01-2-1、2-组合柜某层侧面08-1、2入，进行FBJ、DJ、GJ、QZJ、QFJ的继电器接点组条件的配线后，由01-1、2出-接口柜零层D6-1、3 -送端防雷模块1、2进后，再由31、32出 -接口柜零层D1-1、3-经电缆送至电缆盒-匹配单元E1、E2经9：1变压后送至V1、V2，并接在BA铜板端子上-经过BA铜板端子上的钢丝绳送至钢轨（信号在钢轨传送过程中，由补偿电容降低钢轨对信号的部分消耗）。,接收端室外部分与发送室外相反-回到室内后，接在接口柜零层D1-2、4-受端防雷模块31、32进后，由1、2出-接口柜零层D6-2、4-组合柜某层侧面01-3、4入-继电器接点组条件的配线-由02-11、12出-移频柜零层01-3-1、2-SH插座板端子C-1、2 -主轨、小轨调整后，由SH端子C-5、6、7和B-5、6、7出-接收器主机端子13、14、15入和另一接收器备机端子30、31、32入-发送器对主轨移频信号、相邻轨送来XGJ检查条件进行处理-接收器端子16、17轨道继电器输出线-SH的b16、17-SH的a30、c30-移频柜零层01-3-7、8-组合柜某层05-10、使11QGJ吸起-GJ吸起。,二、设备构成： 1、室内设备 发送器 ZPWF 接收器 ZPWJ 衰耗盘 ZPWPS1 电缆模拟网络盘 ZPWPML1 综合柜(网络接口柜) ZPWGL-2000A 无绝缘移频自动闭塞机柜 ZPWG-2000A 无绝缘移频自动闭塞组合柜,2、室外设备 匹配变压器 ZPWBP1 调谐单元 ZWT1 空心线圈 ZWXK1 机械绝缘空心线圈 ZPWXKJ 空芯线圈防雷单元 ZPWULG 补偿电容 CBG1/CBG2 钢轨引接线 SPT数字电缆,3、原理介绍 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统，采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。电气绝缘节长度为29m，电气绝缘节由空芯线圈、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，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型无绝缘轨道电路分为主轨道电路和调谐区小轨道电路两部分，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，也向调谐区小轨道传送，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继电器执行条件送至本区段接收器，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。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。现按“电气机械”结构进行系统原理介绍（见下一页图）。,一、调谐区（电气绝缘节）,电气绝缘节由空芯线圈、29米长钢轨及调谐单元组成，实现相邻两轨道电路的电气隔离。,电气绝缘节原理图,第二章设备结构、使用及原理说明,电气绝缘节原理图,电气绝缘节原理介绍,1、调谐单元,调谐单元内、外部图片,安装在轨道旁的 基础桩上。采用 钢包铜引接线与 钢轨连接。,工作原理 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。,f1（f2）端调谐单元的L1C1（L2C2）对f2（f1）端的频率为串联谐振，呈现较低阻抗,称“零阻抗”,相当于短路,阻止了相邻区段信号进入本区段。 f1（f2）端调谐单元对本区段的频率呈现电容性，并与调谐区的钢轨、空心线圈的综合电感构成并联谐振，呈现高阻抗，称“极阻抗”，相当于开路，减少了对本区段信号的衰耗。 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。,2、空芯线圈,空芯线圈内、外部图片,空芯线圈安装在调 谐区轨道边的基础 桩上, 空芯线圈两端 采用钢包铜引接线 与钢轨连接。,3、机械绝缘节空芯线圈,用在车站与区间衔接的机械绝缘处，结构 特征与空芯线圈一致，按频率分为四种，与相 应频率调谐单元相并联，可获得与电气绝缘节 阻抗相同的效果。,匹配变压器外形、内部图片,二、匹配变压器 ZPWBP1,安装在轨道旁 的基础桩上。 V1-V2端子接 轨道侧。E1-E2 接电缆侧。,按0.3-1.0Km道碴电阻设计，匹 配变压器用于钢轨对SPT电缆的匹配连 接，变压器变比为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。,1、匹配变压器用途,匹配变压器原理图,2、匹配变压器原理介绍,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.,三、补偿电容,补偿电容的安装 方法，是按照等 间距设置补偿电 容的方法。具体 安装见后图：,1、补偿电容用途： 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。另外，加装补偿电容能够实现钢轨断轨检查。在钢轨两端对地不平衡条件下，能够保证列车分路。 在ZPW-2000A系统中，补偿电容容量、数量均按轨道电路具体参数及传输要求确定。,四、SPT数字电缆,使用原则： 两个频率相同的发送与接收不能采用同一根电缆。 两个频率相同的发送不能设置在同一屏蔽四线组内。 两个频率相同的接收不能设置在同一屏蔽四线组内。 电缆中有两个及其以上的相同频率的发送（接收），该电缆采用内屏蔽型。 电缆中各发送、各接收频率均不相同时，可采用非内屏蔽SPT电缆，但线对必须按四线组对角线成对使用。,信号点灯线可与发送或接收线对同缆使用。同缆时，宜按上、下行信号机分开，该方式可节省区间信号机灯丝断丝报警芯线数量。 电缆网络图布置时，一般从区间最远端向站内方向布置。 必要时，干线电缆采用内屏蔽型电缆（SPTP），一般分支短电缆，因为没有同频信号问题均可采用SPT型电缆。,五、发送器 ZPWF,发送器外形及底座图片,安装在机械 室内机柜的U 型槽上，用钥 匙将锁杆锁紧,1、工作发送频率 低频频率：10.3+n1.1Hz ，n=017即： 10.3 Hz、11.4 Hz（绿）、12.5 Hz、13.6 Hz（绿黄）、 14.7 Hz 、15.8 Hz、16.9 Hz （黄） 、18 Hz （双黄） 、19.1 Hz 、20.2 Hz 、21.3 Hz、22.4 Hz、23.5 Hz、24.6 Hz 、25.7 Hz、26.8 Hz （红黄） 、27.9 Hz、29 Hz,载频频率,下行：1700-1 1701.4 Hz 1700-2 1698.7Hz 2300-1 2301.4Hz 2300-2 2298.7Hz,上行：2000-1 2001.4 Hz 2000-2 1998.7Hz 2600-1 2601.4Hz 2600-2 2598.7 Hz,频偏：11 Hz 输出功率：不小于70W,2、发送器用途： 产生高精度、高稳定、一定功率的移频信号。在区间适用于非电化和电化区段18信息无绝缘轨道电路区段，供自动闭塞、机车信号和超速防护使用。在车站适用于非电化和电化区段站内移频电码化发送。用于系统采用发送N+1冗余方式。故障时，通过FBJ接点转至“1”FS。,3、发送器电路原理介绍,FBJ,24V,FBJ,至1发送,至轨道,发送器电路原理图,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。移频键控信号FSK分别送至CPU1、CPU2进行频率检测。检测结果符合规定后，即产生控制输出信号，经“控制与门”使“FSK”信号送至“滤波”环节，实现方波正弦波变换。,电路原理介绍,功放输出FSK信号，送至2CPU进行功出电压 检测。两CPU对FSK信号的低频、载频和幅度 特征检测符合要求后使发送报警继电器励磁， 并使经过功放的FSK信号输出。当发送输出短 路时，经检测使“控制与门”有10S的关闭（装 死或休眠保护）。,六、接收器 ZPWJ,安装在机械 室内机柜的U 型槽上，用钥 匙将锁杆锁紧,接收器外形及底座图片,轨道电路调整状态下：主轨道接收电压不小于240mV;主轨道继电器电压不小于20V（1700负载，无并机接入状态下）;小轨道接收电压不小于33mV;小轨道继电器或执行条件电压不小于20V（1700负载，无并机接入状态下）。,1、主轨道、小轨道接收电压,用于对主轨道电路移频信号的解调，并配合与送电端相连接调谐区短小轨道电路的检查条件，动作轨道继电器。另外，还实现对与受电端相连接调谐区短小轨道电路移频信号的解调，给出短小轨道电路执行条件，送至相邻轨道电路接收器。接收器接收端及输出端均按双机并联运用设计，与另一台接收器构成相互热机并联运用系统，保证接收系统的高可靠运用。,2、接收器的用途,主轨道和小轨道检查原理图,3、主轨道和小轨道检查原理,七、衰耗器ZPW.PS,放置在机柜上, 使 用时将衰耗盘插入 机柜上所对应的外 框内，然后根据该 轨道电路的实际情 况按照轨道电路调 整表进行调整。,衰耗盘外形及底座96芯图片,用做对主轨道电路及调谐区短小轨道电路的调整（含正反向），用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整。给出发送、接收用电源电压、发送功出电压、轨道输入输出、GJ、 XG、XGJ测试条件。给出发送、接收故障报警和轨道占用指示、方向指示灯。,衰耗盘用途,八、防雷模拟网络盘ZPW.PML1,安装的两种方式： 1、安装网络接口柜内： 2、安装在网络组匣内； 模拟电缆的调整是通过 35线插座端子来实现,防雷模拟网络盘,1、 防雷模拟网络盘用途 用作对通过传输电缆引入室内雷电冲击的横向、纵向防护。通过0.5、0.5、1、2、2、22km六节电缆模拟网络，补偿SPT数字信号电缆，使补偿电缆和实际电缆总长度为10km，以便于轨道电路的调整和构成改变列车运行方向。,2 防雷模拟网络盘原理框图,横向采用压敏电阻采用V20-C/1 280V 20KA(OBO)或275V 20KA（OBO），用于对室外通过传输电缆引入的雷电冲击信号的防护。 低转移系数防雷变压器用于对雷电冲击信号的纵向防护，特别在目前钢轨线路旁没有设置贯通地线的条件下，该防雷变压器对雷电防护有显著作用。,九、设备的测试 从衰耗盘的测试塞孔可测出各设备电压范围如下： “发送电源”塞孔-发送器24V工作电源，23.5V-24.5V； “接收电源”塞孔-接收器24V工作电源，23.5V-24.5V； “发送功出”塞孔-发送器输出电平测试，与调整表范围一致； “轨入”塞孔-接收器输入电压（主轨道与相邻小轨道 叠加），主轨道大于240mV、小轨道大于33mV；“轨出1” 塞孔-主轨道信号经过调整后的输出电压，与调整表范围一 致；, “轨出2”塞孔-小轨道信号经过衰耗电阻调整后的输出电压，应在100130mV ； “GJ（Z）”塞孔主机轨道继电器电压，大于20V； “GJ（B）”塞孔并机轨道继电器电压，大于20V “GJ”塞孔轨道继电器电压，大于30V。 XGJ（Z） 主机小轨道继电器（或执行条件）电压，大于20V； XGJ（B） 并机小轨道继电器（或执行条件）电压，大于20V； XGJ 小轨道继电器（或执行条件）电压，大于30V；空载大于50V。,发送器 发送器正常工作应具备的条件： 24V电源，保证极性正确； 有且只有一路低频编码条件； 有且只有一路载频条件； 有且只有一个“-1”“-2”选择条件； 功出负载不能短路。 接收器： 接收器正常工作应具备的条件： 24V电源保持极性正确； 有且只有一路载频“-1”“-2”及X（1），X（2）选择条 件（主机并机都应具备）。具备上述条件后接收器的工作 指示灯应点亮，接收器工作正常。,谢谢！,