【摘 要】ZPW-2000A型無絕緣軌道電路主要用于電化、非電化區(qū)段的區(qū)間自動閉塞,實現(xiàn)無絕緣移頻軌道電路的傳輸。ZPW-2OOOA無絕緣軌道電路由較為完備的軌道電路傳輸安全性技術(shù)及參數(shù)優(yōu)化的傳輸系統(tǒng)構(gòu)成。有“鋼軌斷軌檢查”、“多路移頻信號接收器”等優(yōu)點,成為我國目前安全性高、傳輸性能好、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的一種先進自動閉塞制式,為“機車信號做為主體信號”創(chuàng)造了必備的安全基礎(chǔ)條件。
【關(guān)鍵詞】無絕緣移頻自動閉塞;ZPW-2000A型;原理;模擬
1.概述
近年來,隨著國家對鐵路建設(shè)投入的不斷加大,列車運行速度不斷的提高,因此要求在鋼軌上傳遞的機車信息量不斷增多,才能滿足列車提速的需求,ZPW-2000A型無絕緣自動閉塞設(shè)備也就越來越多被廣泛的使用在各大鐵路干線上。
ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)實現(xiàn)了軌道電路全程斷軌檢查、調(diào)諧單元斷線故障檢查、減少調(diào)諧區(qū)分路死區(qū)、實現(xiàn)工頻干擾的防護等優(yōu)點。通過系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化,提高了軌道電路傳輸長度,既滿足了1Ω·km標準道碴電阻、低道碴電阻最大傳輸長度要求,又為一般長度軌道電路最大限度提供了調(diào)整裕度,提高了軌道電路工作穩(wěn)定性。系統(tǒng)中發(fā)送器采用“+1”冗余,接收器采用成對雙機并聯(lián)運用,提高系統(tǒng)可靠性,大幅度提高單一電子設(shè)備故障不影響系統(tǒng)正常工作的時間。
為了適應鐵路跨越式發(fā)展,確保列車能平穩(wěn)、快速地通過區(qū)間線路,ZPW-2000A型無絕緣自動閉塞設(shè)備也逐步的代替原有的4信息、8信息移頻自動閉塞設(shè)備。對于電務施工單位來說,開通前的聯(lián)鎖試驗能否做到即簡單又徹底,是區(qū)間自動閉塞能否安全順利開通的重要環(huán)節(jié)。因此,優(yōu)化ZPW-2000A型無絕緣軌道電路模擬條件的制作方法,提高工作效率,顯得尤為重要,能為工程順利開通創(chuàng)造積極的條件。
2.選題的目的及意義
通過自己多年的現(xiàn)場實踐,在做室內(nèi)模擬試驗時,首先要清楚整個系統(tǒng)電氣原理,然后優(yōu)化模擬試驗方案。只有做到這樣,才能確保室內(nèi)模擬試驗的準確率和成功率,加快整個聯(lián)鎖試驗的進度,從而在技術(shù)上保證了大封鎖當天能否安全正點開通。因此對于電務施工單位來說, ZPW-2000A型無絕緣自動閉塞軌道電路模擬試驗能否簡單、徹底,對于工程能否順利開通有著至關(guān)重要的意義。
3.原理說明
ZPW-2000A型無絕緣軌道電路系統(tǒng),與UM71無絕緣軌道電路一樣采用電氣絕緣節(jié)來實現(xiàn)相鄰軌道電路區(qū)段的隔離。電氣絕緣節(jié)長度由26米改進為29米。調(diào)諧區(qū)對于本區(qū)段頻率呈現(xiàn)極阻抗,有利于本區(qū)段主軌信號的傳輸及接收。對于相鄰區(qū)段頻率信號呈現(xiàn)零阻抗,可靠地短路相鄰區(qū)段的信號,防止越區(qū)傳輸,這樣實現(xiàn)了相鄰區(qū)段信號的電氣絕緣。同時為了解決全程斷軌檢查,在調(diào)諧區(qū)內(nèi)增加了小軌道電路。
ZPW-2000A型無絕緣軌道電路分為主軌道電路和調(diào)諧區(qū)內(nèi)的小軌道電路兩個部分,并將小軌道電路視為列車運行前方主軌道電路的所屬“延續(xù)段”。
主軌道電路的發(fā)送盒由編碼電路控制產(chǎn)生表示不同含義的低頻調(diào)制的移頻信號,該信號通過電纜傳輸通道(實際電纜和模擬電纜)傳送到室外軌道電路設(shè)備。因為鋼軌是無絕緣的,該信號既向主軌道傳送,同時也向小軌道傳送。主軌信號通過鋼軌傳送到主軌道電路的接收端,然后通過室外軌道電路設(shè)備傳送到室內(nèi),使主軌道電路的接收器接收到主軌信號。小軌道信號也通過鋼軌傳輸?shù)搅熊囘\行前方相鄰軌道電路的接收端,然后通過室外軌道電路設(shè)備傳送到室內(nèi),列車運行前方相鄰軌道電路的接收器接收到小軌信號,并進行處理,然后將處理結(jié)果形成小軌道電路軌道繼電器執(zhí)行條件(XG、XGH)送至本軌道接收器,作為軌道繼電器(GJ)勵磁的必要檢查條件(XGJ、XGJH)之一。(進站口的軌道區(qū)段,因沒有延續(xù)段,需用站內(nèi)條件或直供24V電源做為小軌道條件。進站方向最外方的軌道區(qū)段,接收到鄰站的小軌信號后,驅(qū)動XGJ勵磁,然后通過站間聯(lián)系電纜和電源,使鄰站的XGJ勵磁,為鄰站離去方向最外方的軌道區(qū)段提供小軌條件)。
4.室內(nèi)模擬條件制作
1、模擬盤
模擬盤根據(jù)站場和本站所屬集中區(qū)的實際情況繪制而成,并結(jié)合施工圖紙,對各種電路進行模擬,采用鈕子開關(guān)、燈泡模擬實際軌道電路的占用、出清以及實際信號機的顯示。
2、試驗電源
(1)新建或大修車站,模擬試驗的電源可以完全利用電源屏輸出的各種電源,比如KZ、KF,QKZ、QKF,JZ、JF,SJZ等,根據(jù)模擬電路來確定各種電源的使用。
(2)既有自動閉塞改造車站,既有的電源(如KZ、KF,等)都不能使用,為了不影響既有設(shè)備的使用,保證行車安全,利用變壓器、硅整流等提供電源,模擬實際的電源。
表示電源(JZ、JF,):采用BX-34(或BG1-50)變壓器模擬實際的JZ、JF電源,為控制臺的表示提供電源。
繼電器電源(KZ、KF):可直接利用QKZ、QKF來代替KZ、KF電源,或者采用硅整流輸出GZ、GF代替KZ、KF電源。
3、電路模擬
(1)區(qū)間軌道電路
區(qū)間軌道電路的模擬,在模擬盤上按照區(qū)間軌道電路模擬原理圖進行制作,在模擬盤上每個軌道區(qū)段設(shè)兩個鈕子開關(guān),分別控制本區(qū)段的主軌道和小軌道,鈕子開關(guān)采用雙斷的形式進行連接,在軌道區(qū)段的主軌道中串接一個電阻R2(600Ω),小軌道中串接一個電阻R1(11.8kΩ)。
在實際軌道電路模擬試驗中,軌道電路采用單斷的方式,軌道電路區(qū)段會相互串頻,干擾較大,對軌道電路的調(diào)整帶來很大的困難,同時,由于主軌道中沒有串接電阻,在模擬試驗時,接收盒接收到的電壓較高,長期處于這種狀態(tài),將縮短接收盒的使用壽命。因此在編制本次軌道電路的調(diào)試方法時,參考了各種資料,并結(jié)合實際軌道電路模擬試驗的經(jīng)驗和遇到的各種問題,在制作軌道電路模擬條件時,軌道電路采用雙斷方式,并在主軌道中串接一個電阻R2(600Ω),主要目的是解決在軌道電路模擬試驗時,軌道區(qū)段相互串頻的問題,保護接收盒。
制作軌道電路模擬條件時,應注意以下幾個方面:①模擬條件的連接線,盡量采用電纜,剩余電纜不能盤圈,應按照S型盤放。②控制軌道電路的鈕子開關(guān),質(zhì)量完好,安裝前要確定每組接點接觸良好。③軌道電路的發(fā)送、接收按照實際情況焊接(迎著列車發(fā)送)。④正確標明控制主軌、小軌的鈕子開關(guān)。
(2)進站口條件
進站口的條件主要是指進站信號機的LXJ、LUXJ、TXJ、ZXJ、YXJ以及正線出站的LXJ的復示繼電器電路,模擬進站信號機條件的目的,主要是為了進行站內(nèi)電碼化、區(qū)間軌道電路編碼、區(qū)間信號機點燈等電路,同時也是為了檢查配線的正確性,復示繼電器電路模擬如下圖所示:
制作進站口的模擬條件時,所連接的條件線是在既有繼電器組合側(cè)面的位置進行模擬條件線的連接,即模擬條件臨時連接線一端接到既有組合側(cè)面位置新放的軟線,另一端接到控制復示繼電器鈕子開關(guān)的前接點;所有控制復示繼電器鈕子開關(guān)的中接點環(huán)接后接KF電源,當鈕子開關(guān)接通時,復示繼電器吸起,鈕子開關(guān)斷開時,復示繼電器落下,從而便達到了控制復示繼電器的目的。
(3)站內(nèi)軌道電路
站內(nèi)軌道電路的模擬主要是通過控制站內(nèi)軌道軌道繼電器的復示繼電器,來模擬站內(nèi)軌道電路的占用和出清,主要目的是進行站內(nèi)電碼化的試驗。
(4)站間聯(lián)系電路
站間聯(lián)系電路的模擬可在區(qū)間綜合柜上將X與SF、XF與S或X與XF、S與SF對應連接。
(5)方向電路
方向電路電路的模擬可在區(qū)間綜合柜上將X與SF、XF與S或X與XF、S與SF對應連接。
4、軌道電路調(diào)試
軌道電路送電試驗之前要進行以下幾方面的設(shè)置:
①發(fā)送電平。發(fā)送電平統(tǒng)一設(shè)置為9電平或10電平。
②接收電平。接收電平按照實際電平設(shè)置。
③電纜模擬網(wǎng)絡。電纜模擬網(wǎng)絡按照實際電纜的補償長度進行設(shè)置或者統(tǒng)一按照10km進行設(shè)置。
④小軌道的正、反向按0衰耗調(diào)整。
5、送電調(diào)試
①區(qū)間電源屏送電調(diào)試。電源屏送電前將所有輸入、輸出的斷路器斷開,電源送上后,確認電源輸入正確后,閉合輸入開關(guān)測量各種電源正確后,分別閉合輸出開關(guān),將電源送到組合架的零層。
②發(fā)送盒送電調(diào)試。按軌道區(qū)段逐一送電,閉合移頻架上對應的斷路器,衰耗上盒“發(fā)送工作”表示燈亮綠燈,對應的FBJ吸起,表示發(fā)送盒工作正常,然后在衰耗盤的“發(fā)送電源”、“發(fā)送功出”分別測量發(fā)送盒的工作電源和發(fā)送功出。
③接收盒送電調(diào)試。按軌道區(qū)段逐一送電,閉合移頻架上對應的斷路器,衰耗上盒“接收工作”表示燈亮綠燈,表示接收盒工作正常。
6.應用實例及效果
ZPW-2000A型無絕緣自動閉塞軌道電路模擬條件的制作,通過在浙贛線和滬寧線電氣化改造工程、 宣杭線復線改造工程的使用。提高了室內(nèi)聯(lián)鎖試驗的正確率,極大的提高了工作效率,節(jié)約了施工工期,起到了預期效果。
參考文獻:
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[3]趙懷東,王改素. ZPW-2000A型自動閉塞設(shè)備安裝與維護[M].北京:中國鐵道出版社,2010。
[4]齊進寬. ZPW-2000A模擬試驗電路及常見故障分析[M].鐵道通信信號,2005。
作者簡介:洪至能,男,1975年2月出生,漢,本科,蘭州交通大學,項目經(jīng)理(工程師),中鐵四局集團電氣化工程有限公司,鐵道信號專業(yè)。