【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及參數優(yōu)化的傳輸系統構成。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、具有自主知識產權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條件。
【關鍵詞】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實現了軌道電路全程斷軌檢查、調諧單元斷線故障檢查、減少調諧區(qū)分路死區(qū)、實現工頻干擾的防護等優(yōu)點。通過系統參數優(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整裕度,提高了軌道電路工作穩(wěn)定性。系統中發(fā)送器采用“+1”冗余,接收器采用成對雙機并聯運用,提高系統可靠性,大幅度提高單一電子設備故障不影響系統正常工作的時間。
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備也逐步的代替原有的4信息、8信息移頻自動閉塞設備。對于電務施工單位來說,開通前的聯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
通過自己多年的現場實踐,在做室內模擬試驗時,首先要清楚整個系統電氣原理,然后優(yōu)化模擬試驗方案。只有做到這樣,才能確保室內模擬試驗的準確率和成功率,加快整個聯鎖試驗的進度,從而在技術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重要的意義。
3.原理說明
ZPW-2000A型無絕緣軌道電路系統,與UM71無絕緣軌道電路一樣采用電氣絕緣節(jié)來實現相鄰軌道電路區(qū)段的隔離。電氣絕緣節(jié)長度由26米改進為29米。調諧區(qū)對于本區(qū)段頻率呈現極阻抗,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,在調諧區(qū)內增加了小軌道電路。
ZPW-2000A型無絕緣軌道電路分為主軌道電路和調諧區(qū)內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生表示不同含義的低頻調制的移頻信號,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備傳送到室內,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到列車運行前方相鄰軌道電路的接收端,然后通過室外軌道電路設備傳送到室內,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,驅動XGJ勵磁,然后通過站間聯系電纜和電源,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.室內模擬條件制作
1、模擬盤
模擬盤根據站場和本站所屬集中區(qū)的實際情況繪制而成,并結合施工圖紙,對各種電路進行模擬,采用鈕子開關、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)段設兩個鈕子開關,分別控制本區(qū)段的主軌道和小軌道,鈕子開關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試方法時,參考了各種資料,并結合實際軌道電路模擬試驗的經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,質量完好,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。
(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面位置新放的軟線,另一端接到控制復示繼電器鈕子開關的前接點;所有控制復示繼電器鈕子開關的中接點環(huán)接后接KF電源,當鈕子開關接通時,復示繼電器吸起,鈕子開關斷開時,復示繼電器落下,從而便達到了控制復示繼電器的目的。
(3)站內軌道電路
站內軌道電路的模擬主要是通過控制站內軌道軌道繼電器的復示繼電器,來模擬站內軌道電路的占用和出清,主要目的是進行站內電碼化的試驗。
(4)站間聯系電路
站間聯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、軌道電路調試
軌道電路送電試驗之前要進行以下幾方面的設置:
①發(fā)送電平。發(fā)送電平統一設置為9電平或10電平。
②接收電平。接收電平按照實際電平設置。
③電纜模擬網絡。電纜模擬網絡按照實際電纜的補償長度進行設置或者統一按照10km進行設置。
④小軌道的正、反向按0衰耗調整。
5、送電調試
①區(qū)間電源屏送電調試。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,閉合輸入開關測量各種電源正確后,分別閉合輸出開關,將電源送到組合架的零層。
②發(fā)送盒送電調試。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。提高了室內聯鎖試驗的正確率,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:
[1]上海鐵路通信工廠.ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞系統使用說明書第一版,2007。
[2]北京全路通信信號研究設計院.ZPW-2000A無絕緣移頻自動閉塞系統技術培訓教材 [M].北京:中國鐵道出版社。
[3]趙懷東,王改素. ZPW-2000A型自動閉塞設備安裝與維護[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)。