ZPW-2000A型軌道電路在單線有絕緣區(qū)段的應(yīng)用

朱殿順

（中鐵建電氣化局集團(tuán)第五工程有限公司，工程師，廣西 柳州 545007）

湘桂線鷓鴣江至柳州南屬于單線區(qū)段，原設(shè)備采用單線計(jì)軸自動(dòng)閉塞，因設(shè)備老化、且器材大部分國(guó)外已停產(chǎn)，設(shè)備使用安全與可靠性無(wú)法保障。于是采用了我國(guó)目前安全性高、傳輸性能好、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ZPW-2000A自動(dòng)閉塞。由于ZPW-2000A軌道電路廣泛應(yīng)用于復(fù)線區(qū)段，反方向不設(shè)通過(guò)信號(hào)機(jī)，按大區(qū)間方式行車，1個(gè)閉塞分區(qū)只有1種載頻，而單線區(qū)間雙方向均設(shè)有通過(guò)信號(hào)機(jī)，1個(gè)閉塞分區(qū)上下行方向要用不同的載頻，所以在單線有絕緣區(qū)段上使用ZPW-2000A型軌道電路時(shí)，必須在其原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行適應(yīng)性的改進(jìn)。

1 系統(tǒng)原理

ZPW-2000A型室內(nèi)由發(fā)送器、接收器、衰耗器、電纜模擬網(wǎng)絡(luò)，室外由匹配變壓器、補(bǔ)償電容等主要設(shè)備組成。設(shè)備組成，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)組成

ZPW-2000A型軌道電路通過(guò)載頻信號(hào)傳輸機(jī)車信號(hào)。由于單線ZPW-2000A型有絕緣軌道電路，每一軌道區(qū)段要發(fā)送和接收2種不同載頻的信號(hào)。所以，室內(nèi)的發(fā)送器和接收器不能固定為某一載頻，應(yīng)根據(jù)機(jī)車不同的運(yùn)行方向，通過(guò)方向繼電器的接點(diǎn)進(jìn)行選頻，從而確保機(jī)車都能連續(xù)收到機(jī)車信號(hào)。

2 信號(hào)機(jī)防護(hù)原理

由于單線雙方向自閉正反方向均有通過(guò)信號(hào)機(jī)，所以一般每架信號(hào)機(jī)防護(hù)的閉塞分區(qū)都有2個(gè)軌道區(qū)段，如圖2所示。

圖2 軌道區(qū)段示意圖

以圖2為例，信號(hào)機(jī)3防護(hù)的閉塞分區(qū)包括B和C這2個(gè)區(qū)段，信號(hào)機(jī)4防護(hù)的閉塞分區(qū)包括B和A這2個(gè)區(qū)段。當(dāng)按下行方向行車時(shí)，列車壓入信號(hào)機(jī)3內(nèi)方的B區(qū)段時(shí)，B區(qū)段的軌道繼電器落下，同時(shí)占用B和C這2個(gè)區(qū)段時(shí)，2個(gè)區(qū)段的軌道繼電器均落下，列車?yán)^續(xù)運(yùn)行完全駛?cè)隒區(qū)段出清B區(qū)段后，B區(qū)段的軌道繼電器還是不能吸起。只有當(dāng)列車出清C區(qū)段，C區(qū)段的軌道繼電器吸起后，B區(qū)段的軌道繼電器才能吸起，即：

同理，當(dāng)按上行方向行車時(shí)，B區(qū)段的軌道繼電器要吸起，除了要B區(qū)段空閑外，還必須要A區(qū)段空閑且軌道繼電器吸起，即：

區(qū)間信號(hào)機(jī)之間的紅燈滅燈轉(zhuǎn)移條件，是接在離信號(hào)機(jī)遠(yuǎn)的那個(gè)區(qū)段的移頻發(fā)送電路里。當(dāng)前一架信號(hào)機(jī)紅燈滅燈時(shí)，切斷發(fā)送電路，使本信號(hào)機(jī)防護(hù)的2個(gè)區(qū)段的軌道繼電器均失磁落下，從而本架信號(hào)機(jī)改點(diǎn)紅燈，即：

3 室外設(shè)備安裝

3.1 信號(hào)點(diǎn)處設(shè)備安裝 由于ZPW-2000A型軌道電路用在單線上時(shí)，一個(gè)閉塞分區(qū)上下行方向使用的載頻不同，所以信號(hào)點(diǎn)處不能采用電氣絕緣節(jié)而采用機(jī)械絕緣節(jié)；區(qū)間通過(guò)信號(hào)處取消了29 m調(diào)諧區(qū)，不安裝禁停牌，取消調(diào)諧單元、空心線圈。1個(gè)信號(hào)點(diǎn)處軌道電路設(shè)備由2個(gè)匹配變壓器、2個(gè)防雷單元、2套鋼包銅引接線組成。在絕緣節(jié)兩側(cè)各安裝1個(gè)匹配變壓器和防雷單元，匹配變壓器和防雷單元安裝在同一基礎(chǔ)樁上，距機(jī)械絕緣節(jié)（非電氣化區(qū)段）或扼流變壓器（電氣化區(qū)段）中心700 mm，防護(hù)盒外側(cè)距所屬線路中心不小于2 220 mm。

ZPW-2000A型有絕緣軌道電路采用的匹配變壓器與ZPW-2000A型無(wú)絕緣軌道電路的不一樣，匹配變壓器的型號(hào)為ZPW-BPLN型，它的變比可以根據(jù)不同載頻進(jìn)行調(diào)整，載頻為1 700 Hz和2 000 Hz的區(qū)段的變比用1：13.5，載頻為2 300 Hz和2 600 Hz的區(qū)段的變比用1：12。由于單線ZPW-2000A型軌道電路沒(méi)有調(diào)諧單元，所以單線上的匹配變壓器比復(fù)線上的匹配變壓器多2塊接線端子板。端子板固定在匹配變壓器的兩側(cè)，匹配變壓器里的V1和V2端子通過(guò)2根7.4 mm2絕緣多股銅芯線先分別接到2塊接線端子板上，再通過(guò)接線端子板用鋼包銅引接線與鋼軌連接。

3.2 補(bǔ)償電容的安裝 鋼軌載頻在1 700～2 600 Hz之間，有著較高的感抗值，阻礙了信息的傳輸。為此，在鋼軌上一段距離內(nèi)加裝有補(bǔ)償電容。補(bǔ)償電容容量、數(shù)量均按通道具體參數(shù)及軌道電路傳輸要求確定。單線區(qū)間正反方向均有通過(guò)信號(hào)機(jī)，在信號(hào)機(jī)處安裝一對(duì)機(jī)械絕緣。當(dāng)區(qū)段長(zhǎng)度（機(jī)械絕緣節(jié)到機(jī)械絕緣節(jié)）小于350 m時(shí)，不用安裝補(bǔ)償電容；當(dāng)軌道長(zhǎng)度大于350 m時(shí)，根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)度查表得補(bǔ)償電容數(shù)量，然后計(jì)算具體安裝位置。

補(bǔ)償電容的設(shè)置采用“等間距法”，即將軌道電路兩端BA間的距離L調(diào)按補(bǔ)償電容總量N等份，補(bǔ)償電容等間距長(zhǎng)度Δ=L調(diào)/NC［1］。軌道電路兩端按（Δ/2）設(shè)置電容，中間按（Δ）設(shè)置電容，以獲得最佳傳輸效果。補(bǔ)償電容容量與載頻頻率、道碴電阻低端數(shù)值、電容設(shè)置方式、設(shè)置密度、軌道電路傳輸作用要求等有關(guān)。一般載頻頻率低，補(bǔ)償電容容量大；最小道碴電阻低，補(bǔ)償電容容量大。有絕緣軌道電路的區(qū)間補(bǔ)償電容分2種：載頻為1 700 Hz和2 000 Hz的區(qū)段采用50μf的電容，載頻為2 300 Hz和2 600 Hz的區(qū)段采用40μf的電容。當(dāng)補(bǔ)償電容的安裝位置距道口軌道電路的波及區(qū)域小于15 m時(shí)，還應(yīng)加裝道口專用電容。

4 室內(nèi)設(shè)備安裝調(diào)試

4.1 衰耗器安裝調(diào)試 由于單線ZPW-2000A型軌道電路每一閉塞分區(qū)的接收器會(huì)接收2種不同載頻的信號(hào)，所采用的衰耗器型號(hào)為ZPW-SSC型。這種衰耗器有雙功出的功能，2種載頻的信號(hào)在同一衰耗器上調(diào)整輸出，具體方法：根據(jù)軌道區(qū)段的長(zhǎng)度查“ZPW-2000A軌道電路站內(nèi)側(cè)線股道調(diào)整參考表”，在表上可查得同一區(qū)段上下行2種載頻有2個(gè)接收電平，再根據(jù)這2個(gè)接收電平值查表（與無(wú)絕緣軌道電路接收電平級(jí)調(diào)整表一致）調(diào)整衰耗器。上行接收電平的調(diào)整是通過(guò)連接衰耗器背面的C3，C4，a1～a10端子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。下行接收電平的調(diào)整是通過(guò)連接衰耗器背面的C13，C14，a11～a20端子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于單線ZPW-2000A型有絕緣軌道電路沒(méi)有29 m小軌道區(qū)段，所以衰耗器上不需進(jìn)行小軌調(diào)整，只要調(diào)整2個(gè)主軌接收電平就可以了。

4.2 發(fā)送器安裝調(diào)試 按“發(fā)送器載頻調(diào)整表”和“發(fā)送器帶載輸出電平級(jí)調(diào)整表”調(diào)整發(fā)送器輸出電壓。用綜合測(cè)試儀在衰耗盤“主軌道輸出”插孔電壓應(yīng)不小于240 mV；“小軌道輸出”插孔電壓應(yīng)不小于 100～130 m V?！癎J”插孔軌道繼電器電壓應(yīng)不小于20 V，“GJ”插孔小軌道執(zhí)行條件電壓應(yīng)不小于20 V。開(kāi)路大于30 V，用0.15Ω的分路線分別在軌道送端、受端及中間任何一點(diǎn)分路，接收器限入電壓應(yīng)小于140 mV；繼電器電壓應(yīng)小于3.4 V，并可靠落下。

4.3 N+1電路安裝調(diào)試 ZPW-2000軌道電路發(fā)送器采用N+1冗余。發(fā)送采用N+1設(shè)備放在站內(nèi)移頻柜，上下行各備用1個(gè)，實(shí)行故障檢測(cè)轉(zhuǎn)換。當(dāng)用于雙線自動(dòng)閉塞時(shí)，N+1所能用到的發(fā)送電平是大于或等于5電平，N+1常態(tài)工作電平也是5電平。當(dāng)用在單線雙向自動(dòng)閉塞時(shí)，由于軌道電路長(zhǎng)度較短并且是有絕緣的，能量衰耗較小，用5電平以上或5電平發(fā)送，容易因電平發(fā)送過(guò)高而損壞設(shè)備。要解決這個(gè)問(wèn)題就是在原雙線自閉N+1的基礎(chǔ)上，在電平調(diào)整電路中，將雙線N+1的9～12的勾線拆除，把9號(hào)端子引出接至另層03～16，從03～16接至第1個(gè)軌道區(qū)段的FBJ或FBJF的中接點(diǎn)上。如軌道區(qū)段的FBJ或FBJF沒(méi)有空接點(diǎn)，就自己加上，其它軌道區(qū)段沒(méi)有接點(diǎn)也要加上。然后第1個(gè)軌道區(qū)段的FBJ或FBJF的前接點(diǎn)接到第2區(qū)段的中接點(diǎn)上，后面依此類推。FBJ或FBJF的后接點(diǎn)接至同電平區(qū)段的FBJ或FBJF的后接點(diǎn)上，最后接至發(fā)送器的電平調(diào)整的所需電平上。

5 結(jié)束語(yǔ)

ZPW-2000A型軌道電路在湘桂線鷓鴣江至柳州南應(yīng)用，對(duì)保證區(qū)間行車安全，提高區(qū)間通過(guò)能力，起著非常顯著的作用。開(kāi)通投入使用至今，設(shè)備穩(wěn)定，安全可靠，得到了建設(shè)單位和運(yùn)營(yíng)單位的好評(píng)。該工程并獲2009年度廣西優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)。

［1］北京鐵路信號(hào)工廠科技開(kāi)發(fā)中心.《ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞培訓(xùn)教材》［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社2005.