客运专线列控地面系统简介-2000A ZPW-2000A 室外设备 调谐匹配单元 空心线圈.ppt

客运专线ZPW 2000A无绝缘轨道电路简介 2010 5 客专ZPW 2000A轨道电路是在既有ZPW 2000A无绝缘轨道电路的基础上 针对客运专线的应用进行了适应性改进 它保留了既有ZPW 2000A轨道电路稳定 可靠的特点 具有我国自主知识产权 适用于客运专线列控系统 客运专线ZPW 2000A轨道电路包括区间设备和站内设备两种 目前已应用于京津城际 合宁 合武 武广 沪宁等客运专线 轨道电路功能 轨道电路的空闲和占用检查轨道电路通过向两根钢轨间输出具有一定功率的信号 列车驶入后 通过轮对对两钢轨的短路 接收器根据本区段信号电压的变化 实现控制范围内有无传递机车控制信息发送器生成相应移频信号 发送至钢轨间 在钢轨上形成信号电流 机车通过设置在机车前方的传感器接收钢轨上的信号 获得控制信息 钢轨的断轨检查功能当钢轨处于电气分离时 轨道继电器落下 对断轨区段进行防护 1 从进一步提高系统可靠性和适应客运专线发送器自动编码的需求考虑 将既有ZPW 2000A发送器 N 1 冗余改进为 1 1 冗余 同时对原机柜的配置及结构进行了改进 采用了风格标识统一的标准机柜 机柜的容量按照20台发送器 10台接收器 10台衰耗冗余控制器设计 连接器件采用国际标准的连接器件 提高了设备的可靠性和可维护性 本标准对此进行了规定 1 1技术特点 第三部分 2000A轨道电路 2 为了适应客运专线发送器自动编码的需求 将既有ZPW 2000A发送器 接收器进行了改进设计 增加通信功能 实现了与列控中心通信及向微机监测系统上传设备工作状态信息的功能 同时增加了相应的通信接口板 本标准对此进行了规定 3 为了提高产品的可靠性 在不改变系统参数的情况下将室外设备的结构进行了优化设计 将匹配变压器与调谐单元合二为一 减少了设备的种类 同时也减少了故障可能发生的概率 第三部分 2000A轨道电路 4 产品质量的提高不仅仅体现在符合设计技术指标的要求 更重要的是体现在产品形成的整个过程 一个高质量的产品与其高品质的原材料选择 先进的加工装备 精密的测试检验手段是密不可分的 因此不同于以往的产品标准 本标准对关键件的选择 产品生产的过程控制和采用的生产测试设备都提出了高标准的具体要求 本标准在以下条款中进行了详细的规定 第三部分 2000A轨道电路 客运专线ZPW 2000A无绝缘轨道电路系统共有四种配置 1 2系统构成 1 区间轨道电路 机械绝缘节 电气绝缘节 2 区间轨道电路 电气绝缘节 电气绝缘节 3站内轨道电路 机械绝缘节 电气绝缘节 4站内轨道电路 机械绝缘节 机械绝缘节 第三部分 2000A轨道电路 区间轨道电路 机械绝缘节 电气绝缘节 系统原理框图 第三部分 2000A轨道电路 区间轨道电路 电气绝缘节 电气绝缘节 系统原理框图 第三部分 2000A轨道电路 站内轨道电路 机械绝缘节 电气绝缘节 系统原理框图 第三部分 2000A轨道电路 站内轨道电路 机械绝缘节 机械绝缘节 系统原理框图 第三部分 2000A轨道电路 调谐区工作原理 由于当前铁路线路多为长轨 且多为电气化牵引 为了减少锯轨 采用电气分割相邻轨道电路信号 利用调谐单元对不同频率信号的不同阻抗值 实现相邻区段信号的隔离 划定了轨道电路的控制范围 电气绝缘节长L调谐区米 调谐区长度取决于轨道电路钢轨参数值 不同轨道结构的轨道电路的钢轨参数不同 例如 有砟的路基地段为29m 桥梁地段一般情况下为30m 在两端各设一个调谐匹配单元 对于较低频率轨道电路 1700 2000Hz 端 设置L1 C1两元件的F1型调谐单元 对于较高频率轨道电路 2300 2600Hz 端 设置L2 C2 C3三元件的F2型调谐单元 f1 f2 端BA的L1C1 L2C2 对 f2 f1 端的频率为串联谐振 呈现较低阻抗 约数十毫欧姆 称 零阻抗 相当于短路 阻止了相邻区段信号进入本轨道电路区段 图3 11中 C 图左端 b 图右端 f1 f2 端的BA对本区段的频率呈现电容性 并与调谐区钢轨 SVA的电感构成并联谐振 呈现高阻抗 称 极阻抗 从而 降低电气绝缘节对信号的衰减 电气绝缘节调谐区内的检测功能 短小轨道电路 将调谐区做为一段短小轨道电路 如32m 利用相邻区段的接收器 对调谐区谐振信号进行解调处理 设置高低两个防护门限 对调谐区进行检查 1 3设备功能介绍 客运专线ZPW 2000A无绝缘轨道电路设备分室内设备和室外设备两部分 室内设备包括无绝缘轨道电路机柜 无绝缘轨道电路接口柜 无绝缘防雷模拟网络组匣 轨道电路通信接口板 无绝缘发送器 无绝缘接收器 无绝缘衰耗冗余控制器 无绝缘双频衰耗冗余控制器 无绝缘防雷模拟网络盘 室外设备包括无绝缘调谐匹配单元 无绝缘轨道电路空心线圈 无绝缘机械绝缘节空心线圈 站内匹配变压器 无绝缘轨道电路防雷单元 第三部分 2000A轨道电路 无绝缘轨道电路机柜功能 无绝缘轨道电路机柜可安装20台发送器 10台接收器 10台衰耗冗余控制器或者10台双频衰耗冗余控制器及主发送器断路器 备发送器断路器 接收器断路器 6 8柱零层端子 电源端子 出线方式采用下出线或者上出线方式 根据现场走线需要选定 第三部分 2000A轨道电路 无绝缘轨道电路接口柜 无绝缘轨道电路接口柜可安装9层模拟网络组匣 每层模拟网络组匣可安装8台防雷模拟网络盘 出线方式采用下出线或者上出线方式 根据现场实际需要选用 第三部分 2000A轨道电路 无绝缘发送器功能 通过列控中心给出的编码条件 可产生8种载频 18种低频的高精度 高稳定性的移频信号对产生的移频信号进行自检测 故障时向监测维护主机发出报警信息 采用双机热备冗余方式 第三部分 2000A轨道电路 发送器采用1备1方式 无绝缘接收器功能 用于对主轨道电路移频信号进行解调 动作轨道继电器同时向列控中心上传轨道空闲或占用信息 实现调谐区短小轨道电路移频信号的解调 给出短小轨道电路断轨及调谐区设备故障的报警条件 并通过CAND及CANE总线送至监测维护终端 检查轨道电路完好 减少分路死区长度 用接收门限控制实现对调谐匹配单元 BA 断线的检查 采用双机并联运用方式 故障时向监测维护主机发出报警信息 第三部分 2000A轨道电路 接收器由本接收 主机 及另一接收 并机 两部分构成 接收器外线连接示意图 接收器对外连接线包括接收器工作电源 CAN地址条件 载频编码条件 小轨道类型编码条件 CAND总线 CANE总线 主轨道 主机 信号输入 小轨道 主机 信号输入 主轨道 并机 信号输入 小轨道 并机 信号输入 轨道继电器 主机 输出 轨道继电器 并机 输出 接收器报警条件输出 接收器插座板底视图 每个接收器设一个工作表示灯 接收器工作正常时亮绿灯 故障时亮红灯 无绝缘衰耗冗余控制器功能 实现单载频区段主轨道电路调整实现单载频区段小轨道电路调整 含正向调整及反向调整 面板上有主发送工作灯 备发送工作灯 接收工作灯 轨道表示灯 正向指示灯 反向指示灯 主发送电源 备发送电源 主发送报警 备发送报警 总功出电压 总功出电流 接收电源 主机轨道继电器 并机轨道继电器 轨道继电器 轨道信号输入 主轨道信号输出 小轨道信号输出测试塞孔通过内部的发送报警继电器进行功出电压的切换主 备发送器发送报警条件的回采 第三部分 2000A轨道电路 无绝缘双频衰耗冗余控制器功能 实现双载频区段主轨道电路调整 面板上有主发送工作灯 备发送工作灯 接收工作灯 轨道表示灯 正向指示灯 反向指示灯 主发送电源 备发送电源 主发送报警 备发送报警 总功出电压 总功出电流 接收电源 主机轨道继电器 并机轨道继电器 轨道继电器 轨道信号输入 主轨道信号输出 小轨道信号输出测试塞孔通过内部的发送报警继电器进行功出电压的切换主 备发送器发送报警条件的回采 第三部分 2000A轨道电路 无绝缘轨道电路通信接口板功能 实现列控中心与轨道电路CAN总线通信协议间的互换 其中CAN总线 CANA CANB用于和列控主机交换数据 CAN总线 CANC用于发送监测数据给监测主机 CAN总线 CAND CANE用于和轨道电路交换数据采用双机热备冗余方式 第三部分 2000A轨道电路 无绝缘防雷模拟网络盘功能 对通过传输电缆引入室内雷电冲击的防护通过0 25 0 5 1 2 2 2 2Km电缆模拟网络 补偿实际SPT数字信号电缆便于轨道电路调整 第三部分 2000A轨道电路 无绝缘调谐匹配单元功能 用于无绝缘分割轨道电路中的电气绝缘节和机械绝缘节处 调谐部分对于相邻区段的移频信号形成串联谐振 呈现零阻抗 实现了对相邻区段信号的电气隔离 对于本区段移频信号呈容性 与调谐区综合电感构成并联谐振 呈现极阻抗 使本区段移频信号能够稳定传输 匹配部分实现钢轨阻抗和电缆阻抗的匹配连接 以实现轨道电路信号的有效传输 第三部分 2000A轨道电路 调谐匹配单元可以简单地看作是原ZPW 2000A轨道电路中调谐单元 BA 和匹配变压器 TAD 的二合一设备 共分为四种型号 根据本区段的载频频率选用 设备原理如下图 注 1 V1 V2 V3 E1 E2为6mm2万可端子 E1 E2连接电缆 V1 V2为匹配单元的测试端子 在运用中V1与V3采用4mm2多股铜线连接 2 A B为 4螺母 该设备用于机械绝缘节处时 必须拆除A B间铜引接片 该设备用于电气绝缘节处时 必须使用铜引接片将A B间连接 注 设备出厂时 A B间使用铜引接片连接 3 U1 U2为盒体外方的铜连接板 与既有调谐单元连接板一致 用于与其他设备或钢轨的连接 无绝缘轨道电路空心线圈功能 空心线圈设置于电气绝缘节中心位置 用于平衡牵引电流和稳定调谐区阻抗 线圈中点可以作为钢轨的横向连接 牵引电流回流连接和纵向防雷的接地连接使用 第三部分 2000A轨道电路 机械绝缘节空心线圈功能 机械绝缘节空心线圈用于进出站口处 该设备与调谐匹配单元形成并联谐振 使机械绝缘节电气参数与电气绝缘节等效 从而使含有机械绝节的轨道电路区段与双端均为电气绝缘节区段达到等长传输距离 线圈中点可以作为钢轨的横向连接 与相邻区段扼流中心点连接和纵向防雷的接地连接使用 第三部分 2000A轨道电路 站内匹配变压