ZPW2000A补偿电容失效对轨道接收电压的影响分析(修改)

ZPW-2000A补偿电容失效对轨道接收电压的影响分析本文摘要：本文对ZPW-2000A区间补偿电容失效后对轨道电路接收电压的影响进行了具体的分析。对补偿电容失效具体对主轨道接收电压、主轨道小轨道电压、邻轨道小轨道电压的影响情况进行了测试并进行了分析，同时提出了对日常测试数据变化进行分析可及时发现单个电容失效的建议。本文对现场的日常测试、故障处理和培训有一定帮助。关键词：ZPW-2000A补偿电容失效日常测试正文：ZPW-2000A设备在京广线开通使用后，从运用情况看，由于补偿电容失效影响设备正常使用的情况相对较多。以下就ZPW-2000A区间补偿电容失效后对轨道电路接收电压的影响进行一些分析。根据ZPW-2000A原理分析，其信息传输通道依旧钢轨进行传输，信息载频采用的是1700HZ、2000HZ、2300HZ和2600HZ四种载频，由于区间钢轨的电气特性呈现感性，对1700Hz～2600Hz的高频信号有着甚高的感抗值，阻碍了信息的传输。为此，在钢轨上一段距离内必须加装有补偿电容，原理见下图：（该补偿电容根据载频频率f0进行选择）AR/2L/2BCA’R/2L/2B’C’CC’其等效电路可简单理解为A’R/2B’R/2C’AR/2BR/2C由于L与C的补偿，抵消了钢轨电感。使AB、A’B’、BC、B’C’均呈现阻性，并在BB’、CC’呈现较高的阻抗和较高的电压，减少钢轨对传输信号的衰耗。当电容失效时，由于补偿作用的消失，钢轨感性的作用，使信号在钢轨上产生较大的衰减，降低了本轨道主轨道的接收电压；同时也改变相应区段的电气参数，在一定程度上影响了调谐区设备的工作，对小轨道和邻轨道小轨道的接收均产生了相应的影响。以下就对电容失效对轨道电路的影响进行具体分析：一．对本轨道主轨道接收电压的影响分析：由于补偿电容失效，补偿作用消失，钢轨对传输信号的衰耗增加，从而降低了接收端电压。下表为某区段单个电容失效时的主轨道接收电压测量值（电容编号从接收端编起，主轨道接收电压正常值为578mv，频率为2300HZ）电容编号C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11C12C13C14C15C16C17C18主轨电压482520543490521540498514535500516515507513520512509523从上表可看出，主轨道接收电压均有不同程度的下降，靠近接收端下降相对比较明显，其中C1,C4,C7,C10下降比较明显达70mv左右，在平时的日常维修中应重点注意对这几个电容的检查和测试。二．对本轨道小轨道接收电压的影响分析：由于补偿电容失效，使调谐区接收端谐振电路参数发生变化，从而使本轨道小轨道接收电压发生变化。如图示：由于左侧补偿电容（本轨道补偿电容）失效，图示左侧钢轨的电气参数发生变化，影响调谐区调谐电压的正常工作。1）BB’对f1的零阻抗特性会发生变化。2）AA’对f1的极阻抗特性发生变化。从而使f2端（即本轨道小轨道）接收电压产生变化。L2C2C3L1C1f1FS端JS端f2ABA’B’下表为某区段单个电容失效时的本轨道小轨道接收电压测量值（电容编号从主轨道接收端编起，小轨道接收电压正常为130mv,频率为2300HZ）电容编号C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11C12C13C14C15C16C17C18小轨电压1301201371321171391341101401381031459214815779160176从上表分析可看出，当单个电容失效时，小轨道接收电压有升有降。1）越靠近发送端的电容失效对小轨道接收电压影响越大。接近接收端的电容失效造成的影响较小。2）C16，C13，C11，C18，C5，C2电容失效，小轨道接收电压下降。C16，C13下降明显，其中C16（即发送端起第3个电容）下降达51mv，如果小轨道电压调整较低容易造成轨道红光带。3）其余电容失效造成小轨道接收电压上升，靠近发送端的上升幅度较大，如C18达46mv，C17达30mv，C15达27mv。靠近接收端的影响较小，如C1无变化，C3仅升高7mv，C4仅升高2mv，C6仅升高9mv。三．接收端电容失效对邻轨道小轨道接收电压的影响分析：接收端附近电容失效，调谐区端谐振电路参数会发生变化，同样也会对邻轨道小轨道接收电压造成影响。如图示，右侧（本轨道接收端电容）失效，图示右侧钢轨的电气参数发生变化，使BB’的’对邻区段f1的零阻抗特性会发生变化，从而造成f2端接收小轨（即邻轨道小轨道）电压发生相应变化。L2C2C3L1C1f1FS端JS端f2ABA’B’下表为某区段接收端单个电容失效时的邻轨道小轨道接收电压测量值（电容编号为本轨道接收端编起，小轨道接收电压正常值为130mv，本区段频率为2300HZ，邻区段频率为1700HZ）电容编号C1C2C3C4C5C6C7C8小轨电压154150145140137134132131从上表可看出，接收端单个电容失效时，靠近接收端电容失效对邻轨道小轨道接收电压有一定影响，一般会造成电压一定程度上升，越靠近接收端影响越大。四．利用日常测试及时发现单个电容失效：从以上分析可以看出，单个电容失效会引起本轨道主轨道、小轨道和邻轨道小轨道的接收电压的变化。由于小轨道电压基本不受天气变化的影响，所以利用日常测试数据，如发现轨道和小轨道接收电压产生较大的变化，应及时对本轨道主轨道、小轨道以及邻轨道小轨道的接收电压进行分析，可以及时发现单个电容失效，减少由于电容失效造成影响设备使用的故障。判断电容失效的分析方法可归纳如下：1）对数据分析时应对本轨道主轨道、小轨道以及邻轨道小轨道的接收电压数据结合起来进行分析。2）主轨道电压下降达50mv，或小轨道电压变化在10mv以上时，那么补偿电容则存在失效的可能性较大。3）主轨道电压下降，同时小轨道电压下降较多，那么C16，C13，C11失效的可能性较大。通过测试数值确定具体电容位置可参见前文的分析。4）主轨道电压下降，但小轨道电压有一定程度的上升，那么靠近发送端电容失效可能性较大，上升幅度越大越靠近发送端。通过测试数值确定具体电容位置参见前文的分析。5）主轨道电压下降较大，本区段小轨道电压变化不大，但同时接收邻轨道小轨道电压有所上升，那么靠近接收端端电容失效可能性较大，越靠近接收端影响越大。以上分析仅供参考，如存在遗漏和错误之处，请多多批评指正。本文参考文献：1.《新型移频自动闭塞》（第3版）林瑜筠主编中国铁道出版社2.《ZPW-2000A培训教材》北京全路通号设计院2007年12月11日