繼電編碼ZPW-2000A移頻報(bào)警電路原理及故障分析

胡永杰，吳連慶，楊 力

(中國鐵路沈陽局集團(tuán)有限公司吉林電務(wù)段，吉林吉林 132001)

1 概述

ZPW-2000A 移頻報(bào)警電路是繼電編碼移頻軌道電路系統(tǒng)中的一個(gè)重要功能，它負(fù)責(zé)對(duì)移頻發(fā)送器、接收器（以下簡稱移頻設(shè)備）工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督。各車站繼電器組合架均設(shè)有移頻報(bào)警繼電器（以下簡稱YPBJ），用來表示車站內(nèi)移頻設(shè)備工作狀態(tài)。當(dāng)車站內(nèi)移頻設(shè)備均正常工作時(shí)，YPBJ 吸起（即常態(tài)為吸起狀態(tài)）。當(dāng)車站內(nèi)某臺(tái)移頻設(shè)備工作異常時(shí)，YPBJ落下。聯(lián)鎖系統(tǒng)會(huì)對(duì)YPBJ 狀態(tài)進(jìn)行采集，當(dāng)移頻報(bào)警繼電器落下時(shí)，控制臺(tái)顯示器會(huì)顯示相應(yīng)報(bào)警信息，同時(shí)語音播報(bào)提示移頻軌道電路故障。

現(xiàn)場應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因?qū)σ祁l報(bào)警電路的錯(cuò)誤理解，導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，或是現(xiàn)場施工配線錯(cuò)誤的情況，影響移頻報(bào)警功能的正常實(shí)現(xiàn)，存在一定的安全隱患。本文對(duì)移頻報(bào)警電路進(jìn)行詳細(xì)的分析，并對(duì)工程中經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤問題進(jìn)行指正。

2 電路原理分析

移頻報(bào)警電路的原理如圖1 所示。整個(gè)報(bào)警電路可以分為兩個(gè)部分來理解，即紅色實(shí)線框內(nèi)區(qū)域及綠色通道區(qū)域。因站內(nèi)發(fā)送檢測器與衰耗器報(bào)警電路原理基本相同，在此僅以衰耗器為例進(jìn)行說明。

1）紅色實(shí)線框內(nèi)區(qū)域?yàn)閳?bào)警電路的繼電器驅(qū)動(dòng)電路。實(shí)線框外 YPBJ 繼電器連線為外部工程配線，實(shí)線框內(nèi)元件存在于移頻報(bào)警電路的第一臺(tái)衰耗器（即 YPBJ 回線所接的第一臺(tái)衰耗設(shè)備）中。每臺(tái)衰耗器內(nèi)均存在實(shí)線框內(nèi)電路，但只有第一臺(tái)衰耗器實(shí)線框內(nèi)的電路被實(shí)際應(yīng)用。

圖1 移頻報(bào)警電路原理圖Fig.1 Frequency shift alarm circuit schematic diagram

原則上移頻報(bào)警電路所應(yīng)用的電源（+24，024）均由同一移頻柜引出，保證+24，024 為同一電源屏模塊輸出。禁止使用移頻柜以外的其他電源（如KZ,KF 等）。外部配線通道：移頻柜+24 電源——YPBJ 線圈——第一臺(tái)衰耗器對(duì)應(yīng)的零層端子01-03-16——第一臺(tái)衰耗a27。

當(dāng)所有移頻設(shè)備工作正常時(shí)，綠色光耦通道導(dǎo)通，光耦1 隨即導(dǎo)通。FS24 向緩放電容C1 進(jìn)行充電，同時(shí)為三極管V1 基級(jí)提供偏置電壓，使V1 進(jìn)入飽和狀態(tài)，從而使a27 與024 電源導(dǎo)通。YPBJ在+24 和024 電源的驅(qū)動(dòng)下吸起。

當(dāng)有移頻設(shè)備故障時(shí)，綠色通道被故障設(shè)備對(duì)應(yīng)的光耦截?cái)啵瑹o電流通過，光耦1 截止，三極管V1 因無法得到FS24 傳遞的基極偏置電壓，處于截止?fàn)顟B(tài)，使a27 與024 電源切斷，YPBJ 繼電器因只有+24 電源缺少024 電源無法構(gòu)成通路，故無法吸起。電路中的C1 對(duì)YPBJ 起緩放作用，當(dāng)光耦1 狀態(tài)由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r(shí)，C1 中儲(chǔ)存的電荷能在數(shù)秒內(nèi)繼續(xù)為三極管V1 提供基級(jí)偏置電壓，使YPBJ 保持?jǐn)?shù)秒后再落下。

2）綠色通道為光耦驅(qū)動(dòng)電路：電路始端為發(fā)送器工作電源+24，經(jīng)過限流電阻（第一臺(tái)衰耗中）后到達(dá)衰耗C27，通過配線接至零層端子01-03-15。此后依次串接所有移頻設(shè)備對(duì)應(yīng)的光耦，最終到達(dá)移頻柜024 電源。每臺(tái)衰耗底板后a28、b28 為發(fā)送器對(duì)應(yīng)光耦，通斷狀態(tài)由發(fā)送器FBJ-1、FBJ-2 驅(qū)動(dòng)。b28、c28 為接收器對(duì)應(yīng)光耦，通斷狀態(tài)由接收器JB+、JB-來驅(qū)動(dòng)。機(jī)柜內(nèi)各區(qū)段光耦環(huán)線已在出廠前完成?，F(xiàn)場施工只需跨接機(jī)柜間線纜即可。

3 工程配線注意事項(xiàng)

1）根據(jù)現(xiàn)場機(jī)柜布局情況，機(jī)柜某些位置空缺（無發(fā)送器和接收器）時(shí)，需要現(xiàn)場將空位所對(duì)應(yīng)的零層端子03-13、03-14 短接。以屏蔽空位置的設(shè)備報(bào)警。

2）當(dāng)現(xiàn)場存在接收器并聯(lián)冗余區(qū)段時(shí)，需要確定冗余接收器位置所對(duì)應(yīng)的衰耗底板配線。因?yàn)榻邮杖哂鄥^(qū)段無發(fā)送器，所以需要排除發(fā)送器的報(bào)警光耦。接收冗余點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的零層03-13 和03-14應(yīng)分別接到衰耗后b28 和c28 處（即排除a28、b28間的發(fā)送光耦）。

3）當(dāng)現(xiàn)場存在+1FS 區(qū)段時(shí)，需要確認(rèn)+1FS區(qū)段衰耗底板配線。因+1FS 區(qū)段無接收器，所以需要排除接收器的報(bào)警光耦。+1FS 區(qū)段對(duì)應(yīng)的零層03-13 和03-14 應(yīng)分別接到衰耗后a28 和b28 處（即排除b28、c28 間的接收光耦）。

4）區(qū)間及站內(nèi)移頻柜出廠默認(rèn)配置中，每個(gè)機(jī)柜零層01-03-13、01-03-15 存在短接線?，F(xiàn)場應(yīng)只保留第一個(gè)機(jī)柜（YPBJ 繼電器回線所接至的機(jī)柜）的此根短接線，其余機(jī)柜此根短接線均需摘除。

4 常見故障問題

以上已經(jīng)詳細(xì)介紹移頻報(bào)警電路的報(bào)警原理及接線方式，未按以上要求接線的現(xiàn)場施工配線均為問題配線。移頻報(bào)警電路標(biāo)準(zhǔn)配線（以兩個(gè)區(qū)間移頻柜為例）如圖2 所示。

圖2 移頻報(bào)警電路工程圖Fig.2 Engineering drawing of frequency shift alarm circuit

現(xiàn)場常見的故障如表1 所示。

表1 現(xiàn)場常見故障表Tab.1 Common faults on site

5 故障快排方法

1）準(zhǔn)備一根1 m 以上的導(dǎo)線。一端接至移頻柜024 電源，保持固定不動(dòng)。另一端先接至YPBJ 回線所接的端子，即零層01-03-16。如YPBJ 沒有吸起，則區(qū)間組合架內(nèi)YPBJ 的驅(qū)動(dòng)電源線存在錯(cuò)線、斷線，或是驅(qū)動(dòng)YPBJ 的+24 V 電源有問題。如果移頻報(bào)警繼電器能正常吸起，則說明YPBJ 繼電器相關(guān)外部電路無問題。

2）將短接線移至零層01-03-15，如YPBJ 不吸起，說明衰耗內(nèi)部繼電器驅(qū)動(dòng)電路故障，需更換第一臺(tái)衰耗器。如YPBJ 吸起，說明第一臺(tái)衰耗內(nèi)繼電器驅(qū)動(dòng)電路無問題。

3）將短接線依次接至光耦驅(qū)動(dòng)電路中各光耦節(jié)點(diǎn)（圖1 中綠色通道中，零層各端子03-13 或03-14）。當(dāng)封連至某點(diǎn)位時(shí)，YPBJ 落下，則故障點(diǎn)就在封線點(diǎn)附近，需要對(duì)故障點(diǎn)位設(shè)備及連接線進(jìn)行確認(rèn)排查。

4）排除封線點(diǎn)附近故障后，繼續(xù)用短接線依次封連后續(xù)光耦節(jié)點(diǎn)，直至最后024，移頻報(bào)警電路能正常工作為止。

6 總結(jié)

無論是區(qū)間移頻柜還是站內(nèi)移頻柜，其移頻報(bào)警電路基本原理及機(jī)柜零層端子中用于移頻報(bào)警功能的端子定義相同。本文詳細(xì)的介紹繼電編碼ZPW-2000A 軌道電路移頻報(bào)警電路的基本原理及現(xiàn)場常見問題，為現(xiàn)場移頻報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)及故障處理提供了指導(dǎo)方法。