ZPW-2019A系统介绍

ZPW-2000A无绝缘轨道电路系统介绍中铁建电气化局集团南方工程有限公司2019年2月主要内容第一章技术特点及条件第二章系统设备介绍第三章设备结构及使用第一章技术特点及条件一、主要技术特点1、保持UM71无绝缘轨道电路技术特点及优势。2、解决了调谐区断轨检查，实现轨道电路全程断轨检查。3、减少调谐区分路死区段。4、实现对调谐单元断线故障的检查。5、实现对拍频干扰的防护。6、通过系统参数优化，提高了轨道电路传输长度。7、提高机械绝缘节轨道电路传输长度，实现与电气绝缘节轨道电路等长传输。8、轨道电路调整按固定轨道电路长度与允许最小道碴电阻方式进行。既满足了1Ω·km标准道碴电阻、低道碴电阻传输长度要求，又提高了一般长度轨道电路工作稳定性。9、用SPT国产铁路信号数字电缆取代法国ZCO3电缆，减小铜芯线径，减少备用芯组，加大传输距离，提高系统技术性能价格比，降低工程造价。10、采用长钢包铜引接线取代75mm2铜引接线，利于维修。11、发送、接收设备四种载频频率通用，由于载频通用，使器材种类减少，可降低总的工程造价；12、发送器和接收器均有较完善的检测功能，发送器可实现“N+1”冗余，接收器可实现双机互为冗余。二、主要技术条件1环境条件ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路设备在下列环境条件下应可靠工作：室外：-30℃～+70℃；室内：-5℃～+40℃周围空气相对湿度：不大于95%（温度30℃时）大气压力：74.8kPa～106kPa（相对于海拔高度2500m以下）2发送器低频频率：10.3+n×1.1Hz，n=0～17即：10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、14.7Hz、15.8Hz、16.9Hz、18Hz、19.1Hz、20.2Hz、21.3Hz、22.4Hz、23.5Hz、24.6Hz、25.7Hz、26.8Hz、27.9Hz、29Hz。L：11.4、LU:13.6、U2:14.7、U:16.9、UU:18、UUS:19.1、U2S:20.2、HB:24.6、HU:26.8载频频率下行：1700-11701.4Hz上行：2000－12019.4Hz1700-21698.7Hz2000－22019.7Hz2300-12301.4Hz2600－12601.4Hz2300-22298.7Hz2600－22598.7Hz频偏：±11Hz输出功率：70W3接收器轨道电路调整状态下：主轨道接收电压不小于240mV;主轨道继电器电压不小于20V（1700Ω负载，无并机接入状态下）;小轨道接收电压不小于33mV;小轨道继电器或执行条件电压不小于20V（1700Ω负载，无并机接入状态下）。4工作电源直流电源电压范围：23.5V～24.5V；设备耗电情况：发送器在正常工作时负载为400Ω，功出为1电平的情况下，耗电为5.55A；当功出短路时耗电小于10.5A；接收器正常工作时耗电小于500mA。表1轨道电路传输长度1.0Ω·km0.6Ω·km0.5Ω·km0.4Ω·km0.3Ω·km1700Hz15008246745744242000Hz15008246745744242300Hz15008246245244242600Hz1460774624524424道碴电阻传输长度m载频5轨道电路分路灵敏度为0.15Ω，分路残压小于140mv。主轨道无分路死区；调谐区分路死区不大于5m；有分离式断轨检查性能；轨道电路全程断轨，轨道继电器可靠落下。传输长度见表1。6系统冗余方式发送器采用N+1冗余，实行故障检测转换。接收器采用成对双机并联运用。第二章系统设备介绍一、系统构成ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统，与UM71无绝缘轨道电路一样采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。电气绝缘节长度改进为29m，电气绝缘节由空芯线圈、29m长钢轨和调谐单元构成。调谐区对于本区段频率呈现极阻抗，利于本区段信号的传输及接收，对于相邻区段频率信号呈现零阻抗，可靠地短路相邻区段信号，防止了越区传输，实现了相邻区段信号的电气绝缘。同时为了解决全程断轨检查，在调谐区内增加了小轨道电路。ZPW-2000A型无绝缘轨道电路分为主轨道电路和调谐区小轨道电路两部分，小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。主轨道电路的发送器由编码条件控制产生表示不同含义的低频调制移频信号，该信号经电缆通道（实际电缆和模拟电缆）传给匹配变压器及调谐单元，该信号既向主轨道传送，也向调谐区小轨道传送，主轨道信号经钢轨送到轨道电路受电端，然后经调谐单元、匹配变压器、电缆通道，将信号传至本区段接收器。调谐区小轨道信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理，并将处理结果形成小轨道电路继电器执行条件送至本区段接收器，本区段接收器同时接收到主轨道移频信号及小轨道电路继电器执行条件，判决无误后驱动轨道电路继电器吸起，并由此来判断区段的空闲与占用情况。该系统“电气—电气”和“电气—机械”两种绝缘节结构电气性能相同。现按“电气—机械”结构进行系统原理介绍，系统原理构成见图2-1。设备构成：发送器ZPW·F接收器ZPW·J衰耗盘ZPW·PS1电缆模拟网络盘ZPW·PML1匹配变压器ZPW·BP1调谐单元ZW·T1空心线圈ZW·XK1机械绝缘空心线圈ZPW·XKJ网络接口柜ZPW·GL-2000A电缆模拟网络组匣ZPW·XML补偿电容CBG1/CBG2无绝缘移频自动闭塞机柜ZPW·G-2000A空芯线圈防雷单元ZPW·ULG钢轨引接线调谐区调谐区按29m设计，设备包括调谐单元及空芯线圈，其参数保持原“UM71”参数。功能是实现两相邻轨道电路电气隔离。F1F229m电气绝缘节原理图空芯线圈调谐单元调谐单元发送器：用于产生高精度、高稳定、一定功率的移频信号。系统采用发送N+1冗余方式。故障时，通过FBJ接点转至“＋1”FS。机械绝缘节由“机械绝缘节空芯线圈”（按载频分为1700、2000、2300、2600Hz四种）与调谐单元并接而成，其特性与电气绝缘节相同。匹配变压器一般条件下，按0.3～1.0Ω·km道碴电阻设计，实现轨道电路与SPT传输电缆的匹配连接。补偿电容根据通道参数并兼顾低道碴电阻道床传输，选择电容器容量。使传输通道趋于阻性，保证轨道电路具有良好传输性能。传输电缆采用SPT型铁路信号数字电缆，线径为Φ1.0mm，总长10km调谐区设备与钢轨引接线采用3700mm、2000mm钢包铜引接线各两根构成。用于调谐单元、空芯线圈、机械绝缘节空芯线圈等设备与钢轨间的连接。ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统系统框图二、设备介绍1、发送器ZPW-2000A型无绝缘轨道电路发送器，在区间适用于非电化和电化区段18信息无绝缘轨道电路区段，供自动闭塞、机车信号和超速防护使用。在车站适用于非电化和电化区段站内移频电码化发送。2、接收器ZPW-2000A型无绝缘轨道电路将轨道电路分为主轨道电路和调谐区短小轨道电路两个部分，并将短小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。该“延续段”信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理，并将处理结果形成小轨道电路轨道继电器执行条件通过（XG、XGH）送至本轨道电路接收器，做为轨道继电器（GJ）励磁的必要检查条件之一。XG、XGHGJGJXGJXGJHG、GHG、GHXG、XGH调谐区短小轨道本轨道电路邻轨道电路主轨道JSFSCPU2CPU1JSCPU2CPU1主轨道和小轨道检查原理图接收器用于接收主轨道电路信号，并在检查所属调谐区短小轨道电路状态（XG、XGH）条件下，动作本轨道电路的轨道继电器（GJ）。另外，接收器还同时接收邻段所属调谐区小轨道电路信号，向相邻区段提供小轨道电路状态（XG、XGH）条件。系统采用接收器成对双机并联冗余方式。主机并机主机并机A主机输入B主机输入A主机输出B主机输出A并机输入A并机输出B并机输入B并机输出图2-4接收器双机并联运用示意图ZPW-2000A系统中A、B两台接收器构成成对双机并联运用。即：A主机输入接至A主机，且并联接至B并机。B主机输入接至B主机，且并联接至A并机。A主机输出与B并机输出并联，动作A主机相应执行对象。B主机输出与A并机输出并联，动作B主机相应执执行对象。3、衰耗盘用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整。给出发送和接收器故障、轨道占用表示及其它有关发送、接收用＋24V电源电压、发送功出电压、接收GJ、XGJ测试条件等。4、电缆模拟网络电缆模拟网络设在室内，按0.5、0.5、1、2、2、2×2km六节设计，用于对SPT电缆长度的补偿，电缆与电缆模拟网络补偿长度之和为10km。5、机械绝缘节空芯线圈按电气绝缘节29m钢轨及空心线圈等效参数设计。该机械节空心线圈分四种频率，与相应频率调谐单元相并联，可获得与电气绝缘节阻抗相同的效果。用在车站与区间衔接的机械绝缘处。6、衰耗盘用做对主轨道电路及调谐区短小轨道电路的调整（含正反向），给出发送、接收用电源电压、发送功出电压、轨道输入输出GJ，XGJ测试条件。给出发送、接收故障报警和轨道占用指示灯等。7、防雷模拟网络盘用作对通过传输电缆引入室内雷电冲击的横向、纵向防护。通过0.5、0.5、1、2、2、2×2km六节电缆模拟网络，补偿SPT数字信号电缆，使补偿电缆和实际电缆总长度为10km，以便于轨道电路的调整和构成改变列车运行方向。0.5km0.5km1km2km2kmkm雷电纵向防护雷电横向防护至发送及接收衰耗盘至室外电缆2*2图2-7防雷模拟网络盘原理图8、匹配变压器匹配变压器用于钢轨对SPT电缆的匹配连接，变比为1：9，L1用作对电缆容性的补偿，并作为送端列车分路的限流阻抗。原理见图2-10。C1、C2电解电容按同极性串接，形成无极性，在直流电力牵引中用于隔离直流（如地下铁道）。V1、V2接至钢轨，E1、E2接至SPT电缆。F为带劣化指示的防雷单元.图2-10匹配变压器原理图9、调谐区用钢包铜引接线为加大调谐区设备与钢轨间的距离，便于工务维修等原因，加长了引接线长度。其材质为多股钢包铜注油线，满足耐酸、碱，耐冻，耐磨，耐高温性能。其长度为2000mm，3700mm各两根并联运用。10、补偿电容为抵消钢轨电感对移频信号传输的影响，采取在轨道电路中，分段加装补偿电容的方法，使钢轨对移频信号的传输趋于阻性，接收端能够获得较大的信号能量。另外，加装补偿电容能够实现钢轨断轨检查。在钢轨两端对地不平衡条件下，能够保证列车分路。在ZPW-2000A系统中，补偿电容容量、数量均按轨道电路具体参数及传输要求确定。11、SPT数字电缆主要电气参数：导线线径：1mm；直流电阻：47Ω/km；线间电容：29±10%nF/km。第三章设备结构及使用一、机柜1结构特征用于安装室内发送器、接收器、衰耗盘等设备，每台机柜可放置10套轨道电路的设备，机柜布置示意见图3-1（正面视），外形图片见图3-2。图3-1ZPW-2000A机柜布置示意图型号规格：ZPW·G-2000A外形尺寸：900X400X2350mm重量：约200Kg2安装与使用ZPW·G-2000A型机柜安装在机械室内，配线从顶端出线；使用时将发送器、接收器、衰耗盘按照施工图装入对应位置，发送器、接收器挂在U形槽上，用钥匙锁紧，衰耗盘插入对应的框架内。机柜在出厂时已按照施工图将发送器、接收器的频率选择用跨线封好。（1）该移频架含10套ZPW-2000A型轨道电路设备。每套设备含有发送、接收、衰耗各一台及相应零层端子板、熔断器板、按组合方式配备，每架五个组合。四柱电源端子板用于外电源电缆与架内设备联结。（2）移频架纵向设置有5条不锈钢导轨，用于安装发送、接收设备。（3）接收设备按1、2，3、4，5、6，7、8，9、10五对形成双机并联运用的结构。双机并用不由工程设计完成，在机柜内自行构成。（4）为减少柜内配线：YBJ引出接线，固定设置在位置1衰耗盘，1SH线条引至01端子板。（5）站内正线电码化发送及+1FS均设置在移频组合内。序号用途代号零层端子号一发