25Hz相敏轨道电路预叠加ZPW

2 5 H z 相 敏 轨 道 电 路 预 叠 加 Z P W - 2 0 0 0 A 站 内 电 码 化 摘要：随着铁路的大发展，站内电码化技术作为保证行车安全的基础设备已被广泛采用。 本文介绍电码化的基本原理，分析接发车进路预叠加电码化电路，对电化区段 25HZ 相 敏轨道电路预叠加 ZPW-2000A 电码化系统进行阐述。 关键词：电码化、轨道电路、预叠加在信号系统设备中，车站电码化是一个重要的组成部分，它对于加强站内行车安全 以及机车信号的发展起着重要的作用。随着铁路跨越式发展的不断深入，列车运行速度越来越快，提速区段越来越多，提 速区段对机车信号有了更高的要求。为确保机车信号的正确显示，与之配套的地面信号 设备需要进行改造。在自动闭塞区段，区间设备通常采用 ZPW-2000A 无绝缘轨道电路。而站内轨道电 路采用交流连续式轨道电路、25Hz相敏轨道电路。机车在区间和站内运行，需要接收 相应的地面信息，保证列车运行安全。为了使机车信号不间断地接收站内与区间的信息， 站内正线上的各个轨道电路区段和侧线股道，均应实现电码化。1 相关术语电码化：由轨道电路转发或叠加机车信号信息技术的总称。 车站股道电码化：车站内到发线的股道及正线实施的电码化。车站接发车进路电码化：车站内按列车进路实施的电码化。 预叠加电码化：列车进入本区段时，不仅本区段且其运行前方相邻区段也实施的电 码化。2 实施车站闭环电码化的范围列车占用的股道区段； 经道岔直向的接车进路，为该进路中的所有区段； 半自动闭塞区段，包括进站信号机的接近区段； 自动闭塞区段，经道岔直向的发车进路，为该进路中的所有区段。3 电码化主要设备（1）ZPW-2000A 电码化发送设备:载频为 1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz。（2）ZPW-2000系列闭环电码化调制频率为 10.3 Hz、11.4 Hz、12.5 Hz、13.6 Hz、 14.7 Hz、 15.8Hz、 16.9Hz、 18Hz、 19.1Hz、 20.2Hz、 21.3Hz、 22.4Hz、 23.5Hz、 24.6Hz、25.7Hz、26.8Hz、27.9Hz、29Hz。（3）机车信号信息的定义L3 准许列车按规定速度运行，表示运行前方 5 个及以上闭塞分区空闲。L2 准许列车按规定速度运行，表示运行前方 4 个及以上闭塞分区空闲。L 准许列车按规定速度运行。LU准许列车按规定速度注意运行。LU2 要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号机，并预告次一架地面 信号机显示一个黄色灯光。U 要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号机。U2S 要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号机，并预告次一架地面 信号机显示一个黄色闪光和一个黄色灯光。U2 要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号机，并预告次一架地面信 号机显示两个黄色灯光。U3 要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号机，表示接近的地面信号 机显示一个黄色灯光，并预告次一架信号机为进站或出站信号机且显示一个红色灯光。UUS 要求列车限速运行，表示列车接近的地面信号机开放经 18号及以上道岔侧 向位置进路，且次一架信号机开放经道岔的直向或 18 号及以上道岔侧向进路；或表示 列车接近设有分歧道岔线路所的地面信号机开放经 18 号及以上道岔侧向位置进路。UU要求列车限速运行，表示列车接近的地面信号机开放道岔侧向位置的进路。HB表示列车接近的进站或接车进路信号机开放引导信号或通过信号机显示容许信 号。HU要求及时采取停车措施。H 要求列车立即采取紧急停车措施。（4）ZPW-2000A 闭环电码化低频信息分配及机车信号显示信息名称低频频率Hz机车信号显示L3码10.3L绿L2码12.5L绿L码11.4L绿LU码13.6LU 绿黄LU2码15.8U黄U码16.9U黄U2S码20.2U2S黄2闪信息名称低频频率Hz机车信号显示U2码14.7U2 黄2U3码22.4U黄UUS码19.1UUS双黄闪UU码18UU 双黄HB码24.6HUS 红黄闪HU码26.8HU 红黄H码29H红载频切换码25.7闭环检测码27.9无码H红无码B白（5）载频频谱的排列 下行正线，咽喉区正向接车、发车进路的载频为1700-2。为防止进、出站处钢轨 绝缘破损，-1、-2载频可与区间ZPW-2000轨道电路-1、-2载频交错。正线股道的载频 为 1700-2。 上行正线，咽喉区正向接车、发车进路的载频为2000-2。为防止进、出站处钢轨 绝缘破损，-1、-2载频可与区间ZPW-2000轨道电路-1、-2载频交错。正线股道的载频 为 2000-2。 侧线股道下行正方向，各股道按下行方向载频 2300-1Hz、 1700-1Hz 交错排列。 上行正方向，各股道按上行方向载频 2600-1Hz、 2000-1Hz 交错排列。 到发线股道以 1700-1 Hz/2000-1 Hz 或 2300-1 Hz/2600-1 Hz 选择载频配置。 （6）补偿电容的设置 当电码化区段超过 300m 时，应设置补偿电容发送1700-1、1700-2、2000-1、2000-2载频时，补偿电容采用80p F； 发送2300-1、2300-2、2600-1、2600-2载频时，补偿电容采用60F。 设置方法 补偿电容的安装方法，按照等间距设置补偿电容的方法。其具体方法如下。等间距：L （轨道电路长度）Y（电容个数）数量：工=N+AN：百米位数A：个位、拾位数为0时为0个位、拾位数不为 0 时为 1A表示等间距长度；轨道电路两端与第一个电容距离为42,安装允许误差土0.5m。 4电化区段25Hz相敏轨道电路预叠加ZPW-2000A站内电码化原理25Hz 相敏轨道电路主要用于电化区段,二线制预叠加 ZPW-2000A 的原理如图 1 所示：图1 25HZ预叠加ZPW-2000A电码化原理图(1) 电码化发送器ZWPF型：产生18种低频信号8种载频(上下行各四种) 的高精度、高稳定的移频信号；产生足够功率的输出信号；调整轨道电路；对移频信号 特征的自检测，故障时给出报警及N+1冗余运用的转换条件。(2) 扼流变压器 BE1-800/25；(3) 轨道变压器 BG1-130/25；(4) WGL-U：室外隔离盒适用于适用于非电气化区段480轨道电路叠加和预叠加 ZPW-2000A移频站内电码化区段。(5) NGL-U:室内隔离盒适用于站内交流连续式 480轨道电路预叠加和叠加ZPW-2000A移频信号室内器材。可适用移频1700、2000、2300、2600Hz。不用跨线， 送受电端通用。(6) NFL： NFL匹配防雷单元分为OBO-385和DGT-385两种，根据需要进行安装， 如安装OBO-385为NFL1匹配防雷单元，若安装DGT-385则为NFL2匹配防雷单元。(7) 信号电阻 R0、RS 为 R1-4.4/440；(8) 防护盒HF3-25，在电路中可起到对25Hz信号频率的无功分量进行补偿，减 少对 25Hz 信号在传输中的衰耗和相移等作用。(9) GJ采用JRJC1-70/240型二元二位继电器，是一种交流感应式继电器，具有可 靠的频率选择性和相位选择性。(10) BMT可在室内调整轨道电路，进行电压输出、输入及电压调整。5 接发车进路预叠加电码化电路原理图 2所示为站内一正线区段预叠加电码化简化电路。文中举例站场为双线双方向运 行的四显示自动闭塞区段。每一正线使用两个发送器。正线正向接车进路设一发送器， 正向发车进路和反向接车进路合用一个发送器。下行正线使用1700Hz，上行正线使用2000Hz，进路内共设有21DG、15DG、1/15WG、IDG、IIAG共5段轨道电路。图 2 站内预叠加 ZPW-2000A 电码化电路简图5.1 传输继电器和发码继电器电路分析图 3 SFMJ 继电器图 4 CJ 电路图图3、图4所示为SFMJ和CJ电路。当第一离去区段空闲时（S1LQJ t）,建立 上行通过发车进路，即上行正线通过继电器SIIZTJt, SII信号机开放，SIILXJ t，接 通上行发车发码继电器 SFMJ 的励磁电路， SFMJ 励磁吸起。随着列车压入 21DG、 15DG、1/15WG、1DG、IIAG 分别使得 21DGJ，15DGJ、1/15DGJ、1DGJ 和 IIAGJ 落 下,接通SFMJ的自闭电路。直至列车出站，占用第一离去区段，S1LQJ !，断开电路， 使得SFMJ !。由此可见，SFMJ从信号开放到列车占用第一离去区段前一直保持吸起， 接通发码电路。在每个轨道区段都设有一个传输继电器 CJ 。 SFMJ 吸起后，列车占用 IIG， IIGJ I,接通21DG区段的传输继电器6GCJ的1-2线圈励磁电路，使其吸起。占用本区段 时，21DGJ I，断开6GCJ的1-2线圈励磁电路，但接通了 3-4线圈励磁电路。直至占 用下一区段15DG区段，15DGJ I时，才切断6GCJ励磁电路，使之落下。7GCJ、8GCJ、 9GCJ、10GCJ的动作过程同6GCJ，都是在列车占用前一区段和本区段时吸起，占用下 一区段时落下。5.2 预叠加发码原理如图2所示，双功出发送盘的II、III两路输出经防雷匹配单元分别与相邻轨道区段 的CJ相连，即II路输出连21DG、1/15WG、IIAG区段的CJ,III路输出则连15DG和 1DG区段的CJ。列车占用II G区段时，IIGJ I，传输继电器电路中的6GCJ t，双功出 发送盘II路中的移频信息叠加进21DG区段的轨道电路信息中，站内电码化开始工作， 预发（叠加）第一个码。当列车压入 21DG 区段时， 21DGJI， 6GCJ 通过自闭电路保 持吸起，发送的II路输出继续向21DG区段轨道传递机车信号信息。同时7GCJ t,双 功出发送盘III路的移频信息叠加进15DG区段的轨道电路信息中，使列车运行在21DG 区段时， 15DG 区段已预先发码。同样，列车进入 15DG 区段， 15DGJI， 7GCJ 通过 自闭电路保持吸起，发送的III路输出继续向15DG区段轨道传递机车信号信息。15DGJ I切断了 6GCJ的KZ电源，6GCJ I, 21DG区段不再接收到II路的移频信息。与此同 时，8GCJ t, II路的移频信息由8GCJ叠加进1/15WG区段的轨道电路信息中，使列车 运行在15DG区段时，1/15WG区段已预先发码。其他区段也是相同的原理。直到当列 车越过反向进站站信号机XF压入第一离去区段时，S1LQJI, SFMJI,表明发车进路 电码化到此结束。6 安全性和可靠性站内发送设备按全站N+1方式设计，即采用“N+1”冗余系统，系统工作按N台 主用设备备用 1 台热机的“+1”设备。主用及备用设备均设有故障检测装置，主用设备 之一发生故障时，“+1”备用设备自动投入应用，并报警，确保行车安全可靠。发送盘 内设有自动检测，设备正常时，其发送报警继电器FBJt。当发送盘的低频、载频及功 出三者之一发生故障时，FBJ!，通过其接点自动转换至“+1”发送器。“+1 ”发送器通 过故障发送盘的FBJ接点接通低频编码、载频选择以及功出电路。结束语采用预叠加发码技术，保证站内正线电码化信息的连续性，它是实现列车速度监督 和速度控制技术的基础手段之一，为我国铁路运输的高速化奠定了基础。因此，电化区 段 25 Hz 相敏轨道电路预叠加 ZPW-2000 电码化在电气化改造中具有广阔的应用前景。 它对保障列车运行快速、安全具有重要作用，对实现机车信号主体化具有重要意义。