ZPW-2000A 自動(dòng)閉塞實(shí)驗(yàn)室模擬電路設(shè)計(jì)

徐純山，吳廣榮

(遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 錦州 121000)

2008 年遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院和沈陽鐵路局錦州電務(wù)段通過校企合作的方式建設(shè)ZPW-2000A 自動(dòng)閉塞實(shí)驗(yàn)室，用于學(xué)生實(shí)踐教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)職工培訓(xùn)，學(xué)院安排信號(hào)教研室負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)施工。室外設(shè)備的施工包括電氣絕緣節(jié)的安裝、信號(hào)機(jī)的安裝、室外電纜鋪設(shè)及各種箱盒安裝。軌道電路由兩段實(shí)際ZPW-2000A 軌道電路和三段模擬軌道電路構(gòu)成，室內(nèi)模擬沙盤上有五段軌道電路區(qū)段，因此在室內(nèi)施工中要考慮模擬沙盤上的兩段軌道電路與實(shí)際設(shè)備的結(jié)合。現(xiàn)以ZPW-2000A 自動(dòng)閉塞實(shí)驗(yàn)室建設(shè)實(shí)例說明室外軌道電路、室內(nèi)模擬軌道電路和信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路的設(shè)計(jì)。

1 室外軌道電路設(shè)計(jì)

室外軌道電路設(shè)置兩段，為無道砟軌道區(qū)段，60Kg/m 鋼軌，電氣絕緣節(jié)長(zhǎng)度為29 米，主軌道實(shí)際區(qū)段80 米，采用電阻和電感模擬1000 米，沒有安裝補(bǔ)償電容(如圖1)。

圖1 室外軌道電路設(shè)計(jì)

兩段軌道電路采用1700-1 和2300-1 的載頻頻率，命名1G 和2G，室內(nèi)沙盤的軌道電路與室外的軌道電路串聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)占用的檢查。1G 和2G 互相檢查小軌道條件來證明小軌道區(qū)段的占用與空閑。

2 室內(nèi)模擬軌道電路設(shè)計(jì)

為了能夠直觀地反映ZPW-2000A 四顯示移頻自動(dòng)閉塞設(shè)備的工作原理，滿足信號(hào)專業(yè)和其他專業(yè)參觀學(xué)習(xí)的需要，室內(nèi)設(shè)置模擬沙盤。沙盤上模擬了五段軌道電路區(qū)段，五架四顯示區(qū)間通過信號(hào)機(jī)、沙盤上的1G 和2G 完成室外實(shí)際軌道電路的功能，設(shè)計(jì)原理如下:

2.1 模擬盤設(shè)置

在移頻柜上設(shè)置一個(gè)模擬盤，模擬盤上設(shè)置五個(gè)閉塞分區(qū)，其中1G 軌道電路和2G 軌道電路是舉例站場(chǎng)的實(shí)際設(shè)備，3G、4G、5G 為模擬的軌道電路區(qū)段。1G 和2G 不設(shè)置開關(guān)，當(dāng)室外或室內(nèi)占用軌道電路區(qū)段時(shí)，對(duì)應(yīng)的GJ 落下。對(duì)應(yīng)3G、4G、5G 區(qū)段分別設(shè)置了3GJ、4GJ、5GJ 來檢查對(duì)應(yīng)軌道電路區(qū)段的空閑情況，在線圈的控制電路上設(shè)置1K、2K、3K控制開關(guān)，平時(shí)開關(guān)定位，GJ 吸起表示本區(qū)段空閑。開關(guān)打開時(shí)，對(duì)應(yīng)的GJ 落下，表示有車占用。設(shè)置方向開關(guān)控制運(yùn)行方向(如圖2)。

圖2 模擬盤設(shè)計(jì)

2.2 模擬軌道電路控制的電路設(shè)計(jì)

將室外兩段實(shí)際的閉塞分區(qū)(1G 和2G)接收端在室內(nèi)引出兩條電纜串接到沙盤對(duì)應(yīng)的1G 和2G上，對(duì)應(yīng)的執(zhí)行繼電器為1GJ、2GJ，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)和室外都可以反映列車的占用情況。在室內(nèi)沙盤上設(shè)置的三段模擬軌道電路區(qū)段(3G、4G、5G)，采用開路式的軌道電路，執(zhí)行繼電器分別為3J、4J、5J。如圖3 所示，對(duì)應(yīng)3G 閉塞分區(qū)設(shè)置繼電器3J，3GJ、3GJF、3GJF1，4G 閉塞分區(qū)設(shè)置繼電器4J，4GJ、4GJF，5G 閉塞分區(qū)設(shè)置繼電器5J、5GJ。各區(qū)段GJ 用來反映閉塞分區(qū)是否有車占用，控制各信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈，控制發(fā)送器產(chǎn)生低頻控制信息。以3G 為例分析電路:平時(shí)3G 區(qū)段空閑，3J↓控制3GJ↑、3GJF↑、3GJF1↑，當(dāng)3G 區(qū)段有車占用時(shí)，3J↑控制3GJ↓、3GJF↓、3GJF1↓。從而實(shí)現(xiàn)在沙盤上列車占用閉塞分區(qū)時(shí)使模擬盤上對(duì)應(yīng)的GJ 落下的目的，同時(shí)模擬盤上的控制開關(guān)的通、斷也可以控制對(duì)應(yīng)的GJ 吸起和落下?？刂齐娐吩O(shè)計(jì)見圖3。

圖3 沙盤模擬軌道電路和控制電路

3 區(qū)間通過信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路設(shè)計(jì)

現(xiàn)場(chǎng)區(qū)間通過信號(hào)機(jī)采用矮柱型四顯示的機(jī)構(gòu)，室內(nèi)沙盤上通過信號(hào)機(jī)采用LED 二極管燈泡，燈位排列自上而下為L(zhǎng)、H、U。列車正方向運(yùn)行時(shí)(QZJ 吸起)，利用各個(gè)軌道電路區(qū)段的GJ 的接點(diǎn)條件控制信號(hào)機(jī)點(diǎn)亮相應(yīng)的燈光，列車反方向運(yùn)行時(shí)QZJ 落下，控制區(qū)間通過信號(hào)機(jī)滅燈。以3 信號(hào)機(jī)為例分析，當(dāng)列車占用3 軌道電路區(qū)段時(shí)，3GJ↓控制3 信號(hào)機(jī)點(diǎn)紅燈，當(dāng)列車占用4 軌道電路出清3軌道電路區(qū)段時(shí)，3GJ↑、4GJ↓控制3 信號(hào)機(jī)點(diǎn)黃燈，當(dāng)列車占用5 軌道電路區(qū)段出清4 軌道電路區(qū)段時(shí)，3GJ↑、4GJ↑、5GJ↓控制3 信號(hào)機(jī)先點(diǎn)亮黃燈，再控制3 信號(hào)機(jī)點(diǎn)亮綠燈。3 信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路的設(shè)計(jì)如圖4 所示。

圖4 模擬沙盤3 信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路

通過信號(hào)機(jī)1 和通過信號(hào)機(jī)2 點(diǎn)燈電路的設(shè)計(jì)和3 信號(hào)機(jī)的設(shè)計(jì)相同。

當(dāng)列車占用4 軌道電路區(qū)段時(shí)，4GJ↓控制4 信號(hào)機(jī)點(diǎn)紅燈。當(dāng)列車占用5 軌道電路區(qū)段時(shí)5GJ↓控制5 信號(hào)機(jī)點(diǎn)亮紅燈，列車出清4 軌道電路區(qū)段時(shí)4GJ↑控制4 信號(hào)機(jī)點(diǎn)黃燈。當(dāng)列車出清5 軌道電路區(qū)段時(shí)，5GJ↑控制4、5 信號(hào)機(jī)點(diǎn)亮綠燈。4、5信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路的設(shè)計(jì)如圖5 所示。

圖5 模擬沙盤4、5 信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路

4 需要改進(jìn)的問題

(1)1G 和2G 軌道電路區(qū)段形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，互相檢查XGJ 的條件，互相影響，建議XGJ 條件直接使用+24V 電源。

(2)主軌道電路區(qū)段太短(80 米)，中間加模擬軌道與實(shí)際軌道傳輸性能稍有變化，試驗(yàn)數(shù)據(jù)需做調(diào)整。

(3)實(shí)習(xí)時(shí)不能測(cè)量補(bǔ)償電容的補(bǔ)償參數(shù)。