杜興委

摘 要：ZPW-2000R型無(wú)絕緣移頻軌道電路為諧振式軌道電路，為正確反映列車在區(qū)間及車站的占用情況，其調(diào)諧區(qū)設(shè)備改變了以往三點(diǎn)布局設(shè)計(jì)方法，開創(chuàng)性的采用了五點(diǎn)布局的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了閉塞分區(qū)與軌道電路的的一致性，提高了列車運(yùn)行安全的可靠性。本文主要從軌道占用檢查及可靠性兩個(gè)方面就調(diào)諧區(qū)設(shè)備五點(diǎn)布局的原理進(jìn)行了分析說(shuō)明。

關(guān)鍵詞： 調(diào)諧區(qū);分路死區(qū);可靠性

ZPW-2000R型無(wú)絕緣移頻軌道電路是在消化吸收法國(guó)UM71系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)行完善提高的新型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)。無(wú)絕緣移頻軌道電路的重要組成部分是調(diào)諧區(qū)（電氣絕緣節(jié)）。ZPW-2000R型無(wú)絕緣移頻軌道電路的調(diào)諧區(qū)結(jié)構(gòu)如圖所示，調(diào)諧區(qū)長(zhǎng) 度 30 m，發(fā)送匹配單元 （ FBP） 設(shè)在調(diào)諧區(qū)內(nèi)距 發(fā)送 調(diào) 諧 單 元 （ BA1 ） 2 m 處，接 收 匹 配 單 元 （ JBP） 設(shè)在調(diào)諧區(qū)內(nèi)距接收調(diào)諧單元 （ BA2 ） 2 m 處，空心線圈 （ SVA） 設(shè)在調(diào)諧區(qū)中央，信號(hào)機(jī)設(shè) 在發(fā)送匹配單元與空心線圈間，距發(fā)送匹配單元 （ BP） 2 m 處。即ZPW-2000R型無(wú)絕緣移頻軌道電路的調(diào)諧區(qū)采用五點(diǎn)布局方法，而非傳統(tǒng)的三點(diǎn)布局方法，調(diào)諧區(qū)之所以采用五點(diǎn)布局主要基于以下兩點(diǎn)原因。

一、軌道占用檢查的需要

一段完整的ZPW-2000R型無(wú)絕緣移頻軌道電路可分為兩部分：主軌道和調(diào)諧區(qū)。如圖所示，調(diào)諧區(qū)在整個(gè)軌道的入口端，軌道信號(hào)傳輸方向?yàn)榉聪?，與列車運(yùn)行方向相同。主軌道在整個(gè)軌道的出口端，軌道信號(hào)傳輸方向?yàn)檎?，與列車運(yùn)行方向相反。

主軌道的占用檢查原理與一般軌道電路相同。我們把本區(qū)段的發(fā)送信號(hào)經(jīng)主軌道傳輸?shù)浇邮掌鞯男盘?hào)稱之為主軌道接入信號(hào)。在調(diào)整狀態(tài)下，主軌道接入信號(hào)電壓高于接收器的可靠工作值，軌道繼電器吸起。當(dāng)在主軌道分路時(shí)，主軌道接入信號(hào)電壓低于接收器的落下值，軌道繼電器落下。

對(duì)于調(diào)諧區(qū)，我們把后方相鄰區(qū)段的發(fā)送信號(hào)經(jīng)調(diào)諧區(qū)反向傳輸?shù)浇邮掌鞯男盘?hào)稱之為調(diào)諧區(qū)接入信號(hào)。如果調(diào)諧區(qū)的占用檢查采用常規(guī)方法，直接以調(diào)諧區(qū)接入信號(hào)為判據(jù)，由于調(diào)諧區(qū)是電壓發(fā)送、電壓接收工作方式，那么軌道電路存在較長(zhǎng)的提前分路距離。顯然這不符合運(yùn)用的要求。

當(dāng)在調(diào)諧區(qū)分路時(shí)，對(duì)于主軌道也有提前分路的作用，主軌道的提前分路區(qū)與調(diào)諧區(qū)重疊。因此，可以利用主軌道提前分路特性實(shí)現(xiàn)調(diào)諧區(qū)占用檢查。但是，主軌道提前分路距離小于調(diào)諧區(qū)長(zhǎng)度。也就是說(shuō)，采用該方法，調(diào)諧區(qū)有分路死區(qū)，我們稱之為固有分路死區(qū)。

利用主軌道提前分路特性實(shí)現(xiàn)調(diào)諧區(qū)占用檢查的方案是可行的，但是必須采取有效措施縮短分路死區(qū)，以保證行車安全。要縮短分路死區(qū)，就必須加長(zhǎng)主軌道的提前分路距離，可行方法就是合理地提高接收器落下值。調(diào)整狀態(tài)下，我們通常將調(diào)諧區(qū)接入信號(hào)的工作值設(shè)在750-850mV，當(dāng)接收器的調(diào)諧區(qū)接入信號(hào)電壓下降到門限值（440 mV）以下時(shí)，接收器軟件啟動(dòng)調(diào)諧區(qū)占用檢查功能，此時(shí)若接收器的主軌道接入信號(hào)電壓下降到原調(diào)整狀態(tài)數(shù)值的80%以下時(shí)，即判定為調(diào)諧區(qū)內(nèi)有車占用，軌道繼電器落下。這種調(diào)諧區(qū)占用檢查方法稱之為浮動(dòng)門限法，采用該方法后，調(diào)諧區(qū)的分路死區(qū)小于5m，不會(huì)危及行車安全。

因接收器的調(diào)諧區(qū)接入信號(hào)工作值設(shè)在750-850mV（還要有1.5倍的余量），另外考慮到濾波器和10Km電纜對(duì)信號(hào)有約10dB的衰減，為此在濾波器輸出口的調(diào)諧區(qū)信號(hào)電壓大于1.4V，在傳輸電纜的入口調(diào)諧區(qū)信號(hào)電壓大于2.0V， PB（匹配變壓器）的變比最小是9：1，在PB軌面處的調(diào)諧區(qū)信號(hào)電壓大于0.25V，調(diào)諧區(qū)的最小諧振電流大于4.2A。要使PB軌面處的信號(hào)電壓大于0.25V，PB的并聯(lián)阻抗就要大于60mΩ，BA的零阻抗約35mΩ，如果采用以往的三點(diǎn)布局電壓只有0.147V（4.2A×35mΩ），顯然無(wú)法滿足需要，必須取2m鋼軌的（30 -45mΩ）阻抗來(lái)提高PB的并聯(lián)阻抗，為此，PB要和BA分開放置，使調(diào)諧區(qū)有三點(diǎn)布局變?yōu)槲妩c(diǎn)布局。

二、提高調(diào)諧區(qū)反向接入信號(hào)穩(wěn)定性的需要。

調(diào)諧區(qū)五點(diǎn)布局PB要和BA分開2m放置，接受側(cè)BA對(duì)反向信號(hào)的零阻抗2m鋼軌阻抗就是接收PB的并聯(lián)阻抗。鋼軌阻抗在30 -45mΩ，這是一個(gè)不受環(huán)境變化影響的固定阻抗。BA的零阻抗約35mΩ，但受環(huán)境影響其阻抗會(huì)有±15mΩ的變化，在BA的阻抗從20-50 mΩ變化時(shí)，使接收端阻抗在（40+35±15）mΩ變化，接收側(cè)PB端的并聯(lián)阻抗變化率±20%。若沒(méi)有2m鋼軌的阻抗，受環(huán)境影響B(tài)A的零阻抗在（35±15）mΩ間變化時(shí)，接收側(cè)PB端的并聯(lián)阻抗變化率為±43%。很明顯，并聯(lián)2m鋼軌阻抗后接收側(cè)PB端的并聯(lián)阻抗變化率顯著降低，從而提高了調(diào)諧區(qū)反向接收信號(hào)的穩(wěn)定性，有利于接收以固定的門限方式對(duì)調(diào)諧區(qū)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。

ZPW-2000R型無(wú)絕緣移頻軌道電路，為了縮短了調(diào)諧區(qū)的分路死區(qū)，解決調(diào)諧區(qū)占用的檢查問(wèn)題，開創(chuàng)性地提出了五點(diǎn)布局的調(diào)諧區(qū)設(shè)計(jì)方案，利用本調(diào)諧區(qū)內(nèi)發(fā)送匹配變壓器（FBP），經(jīng)調(diào)諧區(qū)軌道反向傳送至本調(diào)諧區(qū)內(nèi)接收匹配變壓器（JBP），調(diào)諧區(qū)信號(hào)和正向接收主軌道信號(hào)軟件浮動(dòng)門限的算法，使調(diào)諧區(qū)問(wèn)題得到了較好的解決，實(shí)現(xiàn)了軌道電路全程斷軌檢查。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖彩霞、鄧迎宏.ZPW-2000R型無(wú)絕緣移頻軌道電路調(diào)諧區(qū)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).鐵道通信信號(hào).2012.3第48卷第3期。

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