客专ZPW-2000A轨道电路培训

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1、客专客专ZPW-2000A轨道电路轨道电路北京全路通信信号研究设计院北京全路通信信号研究设计院 年年 月月2010年年6月月客专ZPW-2000A轨道电路技术特点：接收器载频选择可通过列控中心进行集中配置发送器采用无接点的计算机编码方式接收器载频选择可通过列控中心进行集中配置，发送器采用无接点的计算机编码方式；发送器由既有的N+1提高为1+1的备用模式；将既有轨道电路的调谐单元和匹配单元整合为个调谐匹配单元将既有ZPW-2000A轨道电路的调谐单元和匹配单元整合为一个调谐匹配单元；优化了补偿电容的配置，采用25微法一种，不同的信号载频采用不同的补偿间距；补偿电容采用了全密封工艺；偿电容采用了全

2、密封工艺；加大了空心线圈的导线线径，从而提高了关键设备的安全容量要求。客专ZPW-2000A轨道电路系统带有监测和故障诊断功能，系统的状态修提供了技术支客专ZPW 2000A轨道电路系统带有监测和故障诊断功能，系统的状态修提供了技术支持；站内采用与区间同制式的客专ZPW-2000A轨道电路；站内道岔区段的弯股采用与直股并联的一送一受轨道电路结构，轨道电路在大秦线站内ZPW-2000A轨道电路的基础上，使道岔分支长度由小于等于30m延长到的160m，提高了机车信号车载设备在站内使用的安全性、灵活性，方便了设计。轨道电路技术条件轨道电路技术条件 环境环境使用环境温度： 室内温度为5+40室内温度为

3、：-5+40； 室外温度为：-40+70； 周围空气相对湿度： 室内不大于85%（温度30C时）室内：不大于85%（温度30C时） 室外：不大于95（温度为30时）； 大气压力：70kPa106kPa（相当于海拔高度3000m以下）； 周围无腐蚀性和引起爆炸危险的有害气体周围无腐蚀性和引起爆炸危险的有害气体； 振动条件： 室内设备：在5Hz200Hz时应能承受加速度为5m/s2的正弦稳态振动； 室外设备：在5Hz500Hz时应能承受加速度为20m/s2的正弦稳态振动。 在电气化牵引区段钢轨的牵引回流不大于2000A、钢轨电流不平衡系数不大于10%时能 够可靠工作信号特征信号特征 载频频率载频频

4、率 下行：1700-1 1701.4 Hz 1700-2 1698.7 Hz 2300-12301.4 Hz 2300-2 2298.7 Hz 上行：2000-1 2001.4 Hz 2000-21998.7 Hz 2600 12601 4 Hz2600-12601.4 Hz 2600-2 2598.7 Hz 低频频率 F18F1频率分别为：频率分别为 10.3 Hz、11.4 Hz、12.5 Hz、13.6 Hz、14.7 Hz、15.8 Hz、 16.9 Hz、18 Hz、19.1 Hz、20.2 Hz、21.3 Hz、22.4 Hz、 23.5 Hz、24.6 Hz、25.7 Hz、26

5、.8 Hz、27.9 Hz、29 Hz 频偏11 H频偏：11 Hz 输出功率：70W（400负载）轨道电路工作参数轨道电路工作参数轨道电路的标准分路灵敏度：道砟电阻为1.0km或2.0km时，为0.15；道砟电阻不小于3 0 k时为0 25道砟电阻不小于3.0km时，为0.25；可靠工作电压：轨道电路调整状态下，接收器接收电压（轨出1）不 小于240mV，轨道电路可靠工作；小于240mV，轨道电路可靠工作；可靠不工作：在轨道电路最不利条件下，使用标准分路电阻在轨道 区段的任意点分路时，接收器接收电压（轨出1）原则上不大于 轨道电路靠不作153mV，轨道电路可靠不工作；在最不利条件下，在轨道电

6、路任一处轨面机车信号短路电流1700Hz、 2000Hz2300Hz 不小于0 50A2600Hz不小于0 45A2000Hz 、 2300Hz 不小于0.50A，2600Hz不小于0.45A。直流电源电压范围：23.5V24.5V； 区间轨道电路系统结构 电气绝缘节电气绝缘节轨道电路系统结构 电气绝缘节电气绝缘节轨道电路系统结构 机械绝缘节电气绝缘节轨道电路系统结构 站内轨道电路系统结构 机械绝缘节机械绝缘节轨道电路系统结构 机械绝缘节机械绝缘节轨道电路系统结构 区间轨道电路结构： 站内轨道电路结构：带适配器 扼流变压器 BES(K)-1000/ZPWBPLN单频衰耗冗余 控制器 RS-K匹

7、配单元 BPLN带适配器 扼流变压器 BES(K)-1000/ZPW轨道电路构成轨道电路构成 调谐区运行正方向L调谐区/2（+0.15/-0)米L调谐区/2（+0.15/-0)米L(+0 3/ 0)米L调谐区(+0.3/-0)米电气绝缘节长L调谐区米（调谐区长度取决于轨道电路钢轨参数值。不同轨道结构的轨道电路的钢轨参数不同，例如：无砟和有砟的路基地段为29m；混凝土桥梁地段一般情况下无砟为32m、有砟为30m；钢梁桥需要测试确定。） 调谐区原理LL/4f1 f2LsL1C1L2C2C3（a）L1C1对f2串联谐振 得到低阻抗f2 22 2231 CLL=C3C3与以左电 感并联谐振 得到高阻抗

8、L C 对f 串联谐振C 与以右电（c）f1L2C2对f1串联谐振 得到低阻抗（b）112 111 CLCC=C 与以右电 感并联谐振 取得高阻抗调谐区内的检测功能调谐区内的检测功能系统冗余设计系统冗余设计补偿电容安装方式补偿电容安装方式两端为电气绝缘节的轨道电路：补偿电容安装方式补偿电容安装方式一端无绝缘，一端机械绝缘节的轨道电路：补偿电容安装方式补偿电容安装方式站内机械绝缘节轨道电路：补偿电容设置原则无论区间轨道电路区段还是站内道岔轨道电路区段，当轨道电路区段长度大于300米时，原则上需要设置补偿电容，以改善轨道电段长度大于300米时，原则上需要设置补偿电容，以改善轨道电路信号在钢轨线路上

9、的传输条件。补偿电容采用高可靠的全密封电容（型号ZPWCBGM）封电容（型号：ZPWCBGM）。一补偿电容容值的选择根据道床漏泄电阻值确定。具体如下：1.道床漏泄电阻值小于2.km时，补偿电容值为40f、46f、50f和55f四种（不适用于站内道岔区段）；2.站内道岔区和道床漏泄电阻值不小于（或大于等于）2.km时，补偿电容值为25f一种。补偿电容值为种二补偿电容按照相等间距原则进行布置，补偿间距按照如下原则进行：1.床漏泄电阻值小于2.km时，补偿电容的布置原则。2. 区间、站内股道电容个数详细参看调整参考表。3. 道岔区段电容间距需要计算确定。? 区间轨道电路的补偿电容设置原则轨道区段补偿

10、电容的理论间距如下：1700Hz、2000Hz： 60m；2300H2600H802300Hz、2600Hz： 80m；? 站内有岔区段轨道电路的补偿电容设置原则轨道区段补偿电容的理论间距为100轨道区段补偿电容的理论间距为100m：站内ZPW-2000A轨道电路站内ZPW-2000A轨道电路是集轨道电路信息和列车的车载信息于一体在任意时刻向钢轨同时传送轨道电路信息和列车的车载信息一体，在任意时刻向钢轨同时传送轨道电路信息和列车的车载信息。它是相对与目前 “站内轨道电路电码化”而言的。 站内ZPW-2000A轨道电路结构站内道岔区段轨道电路采用“分支并联”一送一受轨道电路结构，以实现道岔弯股的

11、分路检查防护和车载信号信息的连续性传输。具体以实现道岔弯股的分路检查防护和车载信号信息的连续性传输。具体如下：（加跳线和绝缘节）带适配器的扼流变压器的作用有两个：降低不平衡牵引电流在扼流变压器两端产生的50Hz电压使其不大于2 4V压，使其不大于2.4V；导通钢轨内的牵引电流，使其畅通无阻。站内道岔区段道岔分支轨道电路信息连续性站内道岔区段道岔分支轨道电路信息连续性时间上连续站内采用了与区间同制式的ZPW-2000A轨道电路，可以确保地面轨道电路系统提供给列车车载设备的信息在时间上是连续的。站内轨道电路信息连续性机械绝缘节空间上连续为了消除列车车载信号的接收“盲区”，在道岔绝缘节处采用“跳线换

12、位”和在轨道电路收发端处采用轨道电路钢轨引接线迂回的方法。道岔区段内车载信息连续性道岔轨道电路弯股信号电流示意图道岔区段内车载信息连续性道岔弯股跳线布置示意图设备构成：设备构成： 1、设备分为：室内和室外设备。 2、室内设备包括：发送器、接收器、衰耗冗2、室内设备包括：发送器、接收器、衰耗冗 余控制器（包括单频和双频）及防雷模拟电缆网 络盘。络盘。 3、室外设备包括： 区间调谐匹配单元空芯线圈机械绝缘节空区间：调谐匹配单元、空芯线圈、机械绝缘节空 芯线圈、补偿电容和空扼流变压器等； 站内站内匹配单元可带适配器的扼流变压器站内：站内匹配单元、可带适配器的扼流变压器、 适配器和补偿电容等设备。发发

13、 送送 器器发发 送送 器器用于产生高精度、高稳定的移频信号源，采用双 机热备冗余方式机热备冗余方式。 产生18种低频、8种载频的高精度、高稳定的移频 信号信号； 产生足够功率的移频信号； 调整轨道电路； 对移频信号进行自检测，故障时向监测维护主机对移频信号进行自检测，故障时向监测维护主机 发出报警信息；CANDCAN地 址输入CAN 地址CANDCAND 总线CANECANE 总线载频条 件读取CPU1移 频输 出 控 制滤波功放功 出 检 测至 钢 轨载频 条件 输入频 率 检 测载频条 件读取发 生 器输 出 控 制控制 与门功 出 检轨载频 条件测频 率 检 测 件读取 CPU2检 测

14、FBJ安全输入CANCANDCAND 总线FBJ安全 与门地址CANECANE 总线CAN地 址输入址输入发送器原理框图CAN地址及载频编码条件读取时，为了消除干扰，采用“功率”型电 路路。 考虑到“故障安全”原则，应将24V直流电源变换成交流，呈动态 检测方式，并将CAN地址及载频编码控制电路与CPU等数字电路有效隔 离，如图2发送器CAN地址及载频编码条件读取 考虑故障安全，电路中设置了读取光耦、控制光耦。由B点送入方 波信号，当24V电源条件电源接通时，即可从“读取光耦”受光点A波信号，当24V电源条件电源接通时，即可从读取光耦受光点A 点获得与B点相同的方波信号送至CPU1及CPU2，

15、实现CAN地址及载频编 码条件读取。 “控制光耦”与“读取光耦”的设置实现了对电路元件故障的动态“控制光耦”与“读取光耦”的设置，实现了对电路元件故障的动态 检查。任一光耦的发光源、受光器发生短路或击穿等故障时，“读取 光耦”A点都得不到动态的交流信号，以此实现故障安全。 另外，采用光电耦合器也实现了CAN地址及载频编码条件读取电路与 CPU等数字电路的隔离。发送器CAN地址及载频编码条件读取列控中心根据轨道空闲（占用）条件及信号开放条件等进行编码，通 过通信接口板转发编码数据载频低频编码条件通过CAND过通信接口板转发编码数据。载频、低频编码条件通过CAND、 CANE总线分别送到CPU1、

16、CPU2后，首先判断该条件是否有效。条 件有效时，CPU1通过查表得到该编码条件所对应的上下边频数值， 控制“移频发生器”，产生移频信号。并由CPU1进行自检，由 CPU2进行互检。条件无效时，将由CPU1、CPU2构成故障报警。 为保证“故障安全”，CPU1、CPU2及用于“移频发生器”的为保证故障安全，CPU1、CPU2及用于移频发生器的 “可编程逻辑器件”分别采用各自独立的时钟源。 经检测后，两个CPU各产生一个控制信号，经过“控制与门”，将移 频信号送至方波正弦变换器频信号送至方波正弦变换器。 方波正弦变换器是由可编程低通滤波器260集成芯片构成其截止频率， 同时满足对1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600 Hz三次及以上谐波的满次 有效衰减。功放电路对移频信号T2T1电压 回检发送器功