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1、 高职毕业论文 题 目 ZPW-2000A无绝缘自动闭塞 结构与研究 专 业 铁道通信信号 班 级 姓 名 指导教师 职 称 二0一二 年 4月摘 要铁路在国民经济的发展中起着很重要的作用。随着铁路技术的发展，列车在运行速度及运载能力上都有了很大的提高，这就更加需要保证行车安全，确保铁路运输的安全畅通。目前，轨道电路是保障列车正常运行的重要手段之一。由于轨道电路所处的环境非常恶劣，需要检测轨道电路的相关运行参数，判断轨道电路及信号设备是否处于最佳工作状态，以便可以及时消除隐患，确保列车的行车安全。我国轨道电制式主要是移频轨道电路，包括国产18信息移频轨道电路和引进法国UM71型并加以国产化的Z
2、PW2000A型移频轨道电路。ZPW-2000A设备是目前我国使用的最先进的移频自动闭塞系统。它以频率作为参数，实现信息的传递，在轨道电路传输安全性、传输长度、系统可靠性以及结合国情提高技术性能价格比、降低工程造价上都有了很大的提高。本设计通过以所给区间信号平面布置图为依据，完成对车站上行离去区段ZPW2000A移频自动闭塞工程的设计，熟悉ZPW2000A型无绝缘移频自动闭塞系统的设备构成、工作原理、电路原理，掌握区间工程设计的基本方法和原则。完成了区间信号平面布置图、闭塞分区电路图、发送器N+1冗余原理电路图、设备布置图和配线布置图等的设计。关键词：行车安全，区间信号，移频轨道电路，ZPW2
3、000A系统，自动闭塞 目录目录II1. 概述- 1 -2. ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统特点- 3 -2.1 研制过程- 3 -2.2主要技术特点- 3 -2.3 系统主要技术条件- 4 -2.3.1 环境条件- 4 -2.3.2 发送器- 4 -2.3.3 接收器- 5 -2.3.4 直流电源电压范围- 5 -2.3.5 轨道电路- 5 -2.3.6 系统冗余方式- 5 -2.4 轨道电路系统构成- 5 -2.4.1 室外设备构成- 6 -2.4.2 室内设备构成- 7 -2.4.3 系统防雷- 7 -3. ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统原理- 8 -3.1 系统
4、原理- 8 -3.2 发送器- 9 -3.3 接收器- 12 -3.4 衰耗盘- 15 -3.5 站防雷和电缆模拟网络- 16 -3.6 电气绝缘节及调谐单元- 17 -3.7 空心线圈SVA- 18 -3.8 匹配变压器- 18 -3.9 补偿电容- 19 -3.10 SPT-P内屏弊铁路数字信号电缆- 21 -4设计图纸说明- 22 -4.1 区间信号平面布置图- 22 -4.2 区间移频柜和综合架设备布置图- 23 -4.2.1 移频柜布置图- 23 -4.2.2 综合架布置图- 23 -4.3 区间组合架设备布置图及组合继电器类型表- 24 -4.4 闭塞分区电路图- 24 -4.4.
5、1 闭塞分区电路图的说明- 24 -4.4.2 闭塞分区电路图的分析- 26 -4.5 上行离去区段（N1）冗余电路图- 29 -4.6 自动闭塞车站结合电路图- 31 -4.7 配线图- 33 -结论- 35 -参 考 文 献- 36 - 36 -1. 概述自铁路开始运营以来，铁路信号一直是组织列车运行，保证行车安全，提高运输效率，传递信息，改善行车人员劳动条件的关键技术。铁路信号是铁路运输生产的一个生产部门，它在铁路现代化建设和国民经济发展中起着极其重要的作用。随着铁路的飞速发展，信号技术也得到了快速发展，铁路信号现已成为提高运输效率、实现运输管理自动化和列车运行自动控制的重要技术手段。铁
6、路信号系统按其应用场所可分为车站信号控制系统、编组站调车控制系统、区间信号控制系统、铁路行车指挥控制系统及列车运行自动控制系统等。其中的区间信号自动控制是铁路区间信号、闭塞及区段自动控制、远程控制技术的总称，是确保列车在区间内安全运行的技术之一。目前为了保证行车安全，加强信号设备管理、检测信号设备的运用质量和更好的进行科学的故障分析，大量的新技术、新设备在铁路信号系统尤其是区间信号系统中得到广泛的应用，使铁路信号设备的技术水平得到了很大的提高。自铁路出现以来，就产生了如何控制列车运行间隔以确保列车运行安全及运输效率的问题。由于列车在线路上运行，不能以相互避让的方法避免迎面相撞。加之列车速度快、
7、质量大，从开始制动到停车需要行走较长的距离，这就产生了后续列车追撞前行列车的可能。于是就出现了闭塞的概念。闭塞设备是保证列车在区间运行安全的设备。为了提高线路通过能力，在自动闭塞区段又将一个区间划分为若干个闭塞分区，以同方向两架通过信号机作为闭塞分区的分界线。为了保证列车在区间内的运行安全，列车由车站向区间发车时必须确认区间（分区）内没有列车并须遵循一定的规律组织行车，以免发生列车正面冲突或追尾等事故。这种按照一定规律组织列车在区间内运行的方法一般叫做行车闭塞法简称闭塞。实现区间闭塞的设备也是随着铁路运输的发展而发展。闭塞设备技术对提高列车运行密度和运行效率具有重要的作用，在闭塞设备发展的历史
8、中经历了早期的人工闭塞设备、半自动闭塞设备、自动闭塞设备以及列车运行间隔自动调整。同时，列车运行自动控制设备水平也在不断提高，由列车超速防护提高到列车自动限速和列车自动运行等新技术。随着数字化、无线传输技术、漏泄电缆及卫星定位技术的发展，依靠这些技术实现列车和地面控制中心、列车和列车之间的信息传输，只需要两个列车通过数据传输，自动的计算出实时的列车追踪安全间隔，使两列车之间的间隔最小，从而提高了行车密度和区间通过能力。这种列车运行间隔自动调整又可称为移动自动闭塞，这种设备代表了区间闭塞技术的发展方向。为了实现我国铁路向高速、重载、高密度方向的发展，大量的新技术、新设备在铁路信号系统尤其是区间信
9、号系统中得到广泛的应用，使铁路信号设备的技术水平得到了很大的提高。如ZPW-2000A设备是目前我国使用的最先进的移频自动闭塞系统。本次设计主要完成对模拟6站ZPW-2000A移频自动闭塞区间工程设计的部分图纸。包括区间信号平面布置图，闭塞分区电路图，发送器N+1冗余原理电路图，区间移频柜、综合柜、组合柜设备布置图，综合柜零层配线表设计和点灯隔离变压器侧面配线布置图，本论文主要介绍了分界点9646G、上行一离去S1LQG闭塞分区电路图的工作原理，主要设备构成及相关图纸的设计方法。2. ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统特点2.1 研制过程 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路，是由北京全
10、路通号设计院与北京铁路信号工厂两家组成的联合攻关小组共同研制开发的。该系统自1998年开始研究，2000年对提高轨道电路传输安全性进行了现场试验；2001年对提高轨道电路传输长度、解决低道碴电阻道床等系统问题在京广线武胜关进行了现场试验；2001年先后完成铁道部组织的系统定性测试、技术审查；2002年5月28日，在完成现场扩大试验基础上，通过铁道部技术鉴定，决定在全路推广使用。ZPW-2000A型无绝缘轨道电路，是在法国UM71无绝缘轨道电路技术引进及国产化基础上，结合国情进行提高系统安全性、系统传输性能及系统可靠性的技术再开发。前者较后者在轨道电路传输安全性、传输长度、系统可靠性以及结合国情
11、提高技术性能价格比、降低工程造价上都有了很大的提高。成为了我国目前安全性高、传输性能好、具有自主知识产权的一种先进自动闭塞制式，为“机车信号做为主体信号”创造了必备的安全基础条件。2.2主要技术特点1. 充分肯定、保持UM71无绝缘轨道电路的技术特点及优势。2. 解决了调谐区段轨检查，实现轨道电路全程断轨检查（断轨是指电气折断）。3. 减少调谐分区路死区。4. 实现对调谐单元断线故障的检查。5. 实现对拍频干扰的防护。6. 通过系统参数优化，提高了轨道电路传输长度。7. 提高机械绝缘节轨道电路传输长度，实现与电气绝缘节轨道电路等长传输。8. 轨道电路调整按固定轨道电路的长度与允许最小道碴电阻方
12、式进行。既满足了1km标准道碴电阻、低道碴电阻最大传输长度要求，又提高了一般长度轨 道电路工作稳定性。9. 采用SPT国产铁路信号数字电缆取代法国ZCO3电缆，减小铜芯线径，减少备 用芯组，加大传输距离，提高系统技术性能价格比，降低工程造价。10. 采用长钢包铜引线取代70mm2铜引接线，利于维修。11. 系统中发送器采用“N+1”冗余，接收器采用成对双机并联运用，提高系统可靠性，大幅度提高单一电子设备故障不影响系统正常工作的时间。2.3 系统主要技术条件2.3.1 环境条件 ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路设备在下列环境下应可靠工作： 周围空气温度：室外：-40+70；室内：-5+40
13、。 周围空气相对湿度：不大于95%（温度30时）。 大气压力：70.0kPa106kPa（相对于海拔高度3000m以下）。 震动条件：室外：在135Hz时应能承受加速度为10m/s2的正弦稳态振动。室内：在135Hz时应能承受加速度为5m/s2的正弦稳态振动。2.3.2 发送器1低频频率：10.3+n1.1Hz，n=017即10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、14.7Hz、15.8Hz、16.9Hz、18Hz、19.1Hz、20.2Hz、21.3Hz、22.4Hz、23.5Hz、24.6Hz、25.7Hz、26.8Hz、27.9Hz、29Hz。2载频频率载频（Hz）-1（H
14、z）-2（Hz）17001701.41698.720002001.41998.723002301.42298.726002601.42598.73频偏：11Hz4输出功率：70W(400负载)2.3.3 接收器轨道电路调整状态下：主轨道接受电压不小于240mV；主轨道继电器电压不小于20V（1700负载，无并机接入状态下）；小轨道接受电压不小于42mV;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）。2.3.4 直流电源电压范围1直流电源电压范围：23.5V24.5V。2设备耗电情况：发送器在正常工作时负载为400,功出为1电平的情况下，耗电为5.55A；当功出短路时耗电小于10.5A；接收器正常工作时耗电小于500mA。2.3.5 轨道电路1、分路灵敏度为0.15，分路残压小于等于140mV（带内）。2、轨道电路有三种情况，规定如下： 电气绝缘节电
