《经典zpw2000毕业设计教材》由会员分享，可在线阅读，更多相关《经典zpw2000毕业设计教材（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、客专ZPW-2000A轨道电路,铁信07A1毕业设计 2010610,客专ZPW-2000A轨道电路,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、衰耗冗余控制器（包括单频和双频）及防雷模拟电缆网络盘。 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、适配器和补偿电容等设备。,客专ZPW-2000A轨道电路技术特点：,客专ZPW-2000A轨道电路技术特点： 接收器载频选择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+
2、1的备用模式； 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； 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
3、性、灵活性，方便了设计。,站内ZPW-2000A轨道电路结构,发送器,发送器,工作原理： 发送器 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。 产生18种低频、8种载频的高精度、高稳定的移频信号； 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发出报警信息；,发送器原理框图,发送器工作原理,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点获得与B点相同的方波信号送至CPU1及CPU2，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
4、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。,发送器工作原理,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。 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。 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,发送器CAN地址及载频编码条件读取,发送器工作原理,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
5、数据。载频、低频编码条件通过CAND、CANE总线分别送到CPU1、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“可编程逻辑器件”分别采用各自独立的时钟源。,发送器工作原理,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。 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、200
6、0Hz、2300Hz、2600 Hz三次及以上谐波的有效衰减。,发送器工作原理,功放电路对移频信号进行放大，产生具有足够功率的10种电平等级的输出，电平级调整采用外部接线方式调整输出变压器变比。,发送器工作原理,发送器对编码条件的有效性，输出信号的幅度、载频、低频进行回检，以直流电压方式输出自检结果。 工程中通过驱动发送报警继电器（FBJ）作为发送故障后的通道切断和冗余切换条件。 两个CPU独立检测判断，共同驱动一个安全与门输出结果.,发送器安全与门电路原理图,发送器安全与门电路原理,变压器B1将“来自CPU1方波”信号变化读出，经“整流桥1”整流及电容C1滤波，在负载电阻R0上产生一个独立的
7、直流电源，作为执行电路开关三极管的基极偏置电源。 “来自CPU2方波”信号通过“光耦2”控制开关三极管偏置电路。 在“来自CPU1方波”、“来自CPU2方波”同时存在的条件下，通过变压器B2、“整流桥2”整流及电容滤波使发送报警继电器（FBJ）励磁,发送器工作灯点灯电路原理及原理图,工作表示灯设置于发送器内，与安全与门电路“整流桥2”及“电容C2”输出侧连接。通过发送器网罩所开的窗户，可以非常直观的观察点灯状况。 发送器工作正常时，工作表示灯点绿灯。 发送器故障时，工作表示灯点红灯。,可能出现的故障,为便于检修所对复杂数字电路的维修，每个CPU设置了一个指导维修人员查找 设备故障的故障表示灯，
8、根据其闪动状况，判断出现的故障点。具体含义如表所示,可能出现的故障,为便于检修所对复杂数字电路的维修，每个CPU为每条总线设置了一个CAN总线通信工作灯，根据其闪烁状况，判断出现的故障点。 通信正常时，通信工作灯闪烁； 通信故障时，通信工作灯常亮或常灭。,每个发送器设一个 工作表示灯，发送 器工作正常时亮绿 灯，故障时亮红灯,发送器正面视图,发送器底板插座视图,接收器,接收器,接收器输入端及输出端均按双机并联运用设计，另一台接收器构成双机并联运用系统（或称0.5+0.5），保证系统的可靠工作 用于对主轨道电路移频信号的解调，动作轨道继电器； 实现与受电端相连接调谐区短小轨道电路移频信号的解调，
9、给出短小轨道电路报警条件，并通过CAND及CANE总线送至监测维护终端； 检查轨道电路完好，减少分路死区长度，用接收门限控制实现对BA断线的检查。,接收器工作原理,接收器采用两路独立的CPU处理单元，对输入的信号分别进行解调分析，满足继电器吸起条件时输出方波信号，输出至安全与门电路。与另一台接收器的安全与门输出共同经过隔离电路，动作轨道继电器。 A/D为模数转换器，将输入的模拟信号转换成计算机能处理的数字信号。 载频条件读取电路设定主机、并机载频条件，由CPU进行判决，确定接收器的接收频率。 同一载频、低频编码条件源，以反码的形式分别通过CAND、CANE总线送至CPU1及CPU2。CPU1、
10、CPU2根据确定的载频编码条件，通过各自识别、通信、比较确认一致，视为正常，不一致时，视为故障并报警。外部送进来的信号，分别经过主机、并机两路模数转换器转换成数字信号。CPU1、CPU2对外部信号进行单独的运算，判决处理。表明接收信号符合幅度、载频、低频要求时，就输出3kHz的方波，驱动安全与门电路。安全与门电路收到两路方波后，转换成直流电压驱动继电器。如果CPU1、CPU2的结果不一致，安全与门输出不能构成，则同时报警。电路中增加了安全与门的反馈检查，如果CPU1、CPU2有动态输出，那么安全与门就应该有直流输出，否则就认为安全与门故障，接收器进行报警。如果接收器接收到的信号电压过低，则判为
11、列车分路。 安全与门电路将CPU1、CPU2输出的动态信号变成直流输出，驱动继电器（或执行条件）,接收器原理框图,接收器工作原理,接收器按双机并联运用设计，分为主、并两部分，由两路独立的信号输入、执行条件输出 和CAN地址及载频条件接口。可协同处理另一区段信号，从而构成互为热备的冗余系统。,接收器工作原理,接收器接收到的信号符合幅度、载频、低频要求时，驱动安全与门电路，由安全与门电路驱动轨道继电器。 接收器安全与门电路与发送器的安全与门电路类似 。,接收器工作原理,工作表示灯设于接收器内，通过接收器网罩所开的窗户，可以非常直观的观察点灯状况。 接收器工作正常时，工作表示灯亮绿灯。 接收器故障时
12、，工作表示灯点红灯。 接收器工作灯点电路如图,为便于检修所对复杂数字电路的维修，接收器每个CPU设置了一个指导维修人员查找设备故障表示灯，根据其闪动状况，判断出现的故障点。 具体含义如右 表所示：,接收器,接收器正面视图,接收器底板插座视图,单频衰耗冗余控制器,单频衰耗冗余控制器面板及测试孔示意图,单频衰耗冗余控制器插座板底视图,双频衰耗冗余控制器,双频衰耗冗余控制器,功 能 内部有正方向继电器复示及反方向继电器复示； 内部有主发送报警继电器及备发送报警继电器； 实现双载频区段主轨道电路调整(含正向调整及反向调整)； 实现总功出电压切换（来自主发送器功出还是来自备发送器功出）； 主发送器、备发
13、送器发送报警条件的回采； 面板上有主发送工作灯、备发送工作灯，接收工作灯、轨道表示灯、正向指示灯及反向指示灯； 主发送电源、备发送电源、主发送报警、备发送报警、功出电压、功出电流、接收电源、主机轨道继电器、并机轨道继电器、轨道继电器、轨道信号输入、主轨道信号输出,双频衰耗冗余控制器工作电路,双频衰耗冗余控制器面板及测试孔示意图,双频衰耗冗余控制器插座板底视图,防雷电缆模拟网络,功 能 对通过传输电缆引入室内雷电冲击的防护（横向、纵向）； 通过0.25、0.5、1、2、2、2*2Km电缆模拟网络，补偿实际SPT数字信号电缆； 便于轨道电路调整；,模拟一定长度电缆传输特性，与真实电缆共同构成一个固
14、定极限长度; 由0.25km、0.5km、1km、2km、2km、4km共六节组成，通过串联连接，可以构成10km以内的间隔为0.25km的40种长度。使所有轨道电路不需要根据所在位置和运行方向改变配置,室外设备,调谐匹配单元（PT）,调谐部分实现相邻区段信号的隔离和本区段信号的稳定输出。 匹配部分实现钢轨阻抗和电缆阻抗的匹配连接，以实现向钢轨输出较大功率的信号。,V1、V2、V3、E1、E2为6mm2万可端子。E1、E2连接电缆，V1、V2为匹配单元的测试端子，在运用中V1与V3采用4mm2多股铜线连接。 A、B为4螺母，用于机械绝缘节时需要拆除A、B间铜引接片，在电气绝缘节使用时连接。,空
15、芯线圈（XKD）,扼流空心线圈设置于电气绝缘节中心位置，平衡牵引电流和稳定调谐区阻抗的作用，由50mm2玻璃丝包电磁线绕制。线圈中点可以作为钢轨的横向连接、牵引电流回流连接和纵向防雷的接地连接使用。,机械绝缘节空芯线圈（XKJD）,机械绝缘节扼流空芯线圈用于进出站口处，该设备与调谐匹配单元形成并联谐振，使机械绝缘节电气参数与电气绝缘节等效，从而使含有机械绝节的轨道电路区段与双端均为电气绝缘节区段达到等长传输距离。由50mm2玻璃丝包电磁线绕制，线圈中点可以作为钢轨的横向连接、与相邻区段扼流中心点连接和纵向防雷的接地连接使用。,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
16、接收“盲区”，在道岔绝缘节处采用“跳线换位”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。,站内匹配单元（BPLN）,站内匹配单元用于站内侧线股道、道岔区段及其他双频轨道电路的发送和接收端，主要完成钢轨阻抗和电缆阻抗的匹配连接，达到向钢轨输出较大功率信号的目的。此匹配单元中匹配变压器为变比可变类型，可以根据站内多变的站场情况依据调整表进行设置。V1、V2连接轨道侧，E1、E2连接电缆。,补偿电容（ZPWCBGM）,补偿电容是为了补偿因轨道电路过长，钢轨电感的感抗所产生的无功功率损耗，改善轨道电路在钢轨上的传输性能。,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,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,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，以改善轨道电路信号在钢轨线路上的传输条件。补偿电容采用高可靠的全密封电容（型号：ZPWCBGM）。 一. 补偿电容
