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zpwa多媒体教案 .ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞预备知识 1、“无绝缘”的理解无绝缘不是没有绝缘节，而是采用电气绝缘节把钢轨划分成若干区段。 以前，我们是通过槽型绝缘把钢轨划分成若干区段。 如图本轨道区段 2、移频信号移频信号是利用频率调制的方法，把低频信号搬移到较高频率载频上，以形成振幅不变、频率随低频信号的幅度作周期性变化的调制信号。 （1）、当整形后的低频信号（fc）为低电位时，载频信号（f0）向下偏移11HZ，频率为f011，称为下边频。 （2）、当整形后的低频信号（fc）为高电位时，载频信号（f0）向上偏移11HZ，频率为f0+11，称为上边频。 （3）、从图中可以看出，调制后的信号就是受低频信号的调制而作上、下边频交替变化的，这种变化接近于突变性，好似频率在移动，因此我们把该信号称为移频信号。 那么，上、下边频在单位时间内变化的次数与低频信号的频率相同。 如对于L码信息11.4HZ来说，载频信号为1700HZ时，则移频信号为1711HZ、1689HZ交替变化的信号，单位时间内变化的次数为11。 U低频信号0t U整形后低频信号0t U载频信号0t U移频信号0t f1f2f移频信号波形图第一章系统概述第一节ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统特点ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞是在法国UM71无绝缘轨道电路技术引进、国产化基础上，结合国情进行的技术再开发，在轨道电路传输安全性、传输长度、系统可靠性上比UM71有了提高，特别是降低了工程造价。 主要特点如下 1、通过系统参数优化，提高了轨道电路的传输长度； 2、解决了调谐区断轨检查，实现轨道电路全程断轨检查； 3、减少了调谐区分路死区； 4、轨道电路的调整按固定轨道电路长度与允许最小道碴电阻方式进行，轨道电路工作比较稳定； 5、传输电缆采用SPT国产铁路信号数字电缆，而且电缆的接续采用特殊的接续工艺及材料，抗干扰性强，传输距离远； 6、钢轨接续线采用钢包铜引接线，便于维修； 7、系统发送器采用“N+1”冗余，接收器采用成对双机并联运用，提高系统可靠性。 第二节ZPW-A2000A无绝缘移频自动闭塞系统设备构成主轨道电路调谐区3700mm引接线（短小轨道电路）/2/2补偿电容2000mm引接线室外设备相当总长10km相当总长10km室内设备(XGJ XGJH)(XG XGH)GJ GJ图图11ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统设备构成示意图第二节ZPW-A2000A无绝缘移频自动闭塞系统主要技术条件 一、发送器 1、低频频率10.3+n1.1Hz n=017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共十八种信息。 2、载频频率下行1700-1型1701.4Hz上行2000-1型xx.4Hz1700-2型1698.7Hz2000-2型1998.7Hz2300-1型2301.4Hz2600-1型2601.4Hz2300-2型2298.7Hz2600-2型2598.7Hz 3、频偏11Hz 二、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；小轨道接收电压不小于33.3mV；小轨道继电器或执行条件电压不小于20V；（1700.负载，无并机输入状态下） 三、直流电源电压范围240.5V。 四、轨道电路 1、分路灵敏度为0.15.，分路残压小于140mV； 2、机车信号短路电流按维规要求载频1700Hz、2000Hz、2300Hz为不小于500mA；载频2600Hz为不小于450mA。 五、系统冗余 1、发送器采用“N+1”冗余，实行故障检测转换； 2、接收器采用成对双机并联运用。 第二章ZPW-A2000A无绝缘移频自动闭塞系统电路原理第一节室内设备电路原理 一、发送器（以ZPW.F型为例） 1、用途ZPW-2000A移频轨道电路发送器在区间适用于非电化和电化区段18信息无绝缘移频自动闭塞，供自动闭塞、机车信号和超速防护使用。 在车站可适用于非电化和电化区段站内移频电码化发送，并可做站内移频轨道电路使用。 2、发送器电路原理简要说明24V控制与门滤波功放FBJ安全与门FBJ图图21发送器原理框图同一载频编码条件、低频编码条件源，以正、反码形式分别送入两套微处理器中，其中CPU1控制移频发生器产生移频信号。 移频信号分别送至CPU 1、CPU2进行频率检测。 检测结果符合规定后，即产生控制输出信号，经“控制与门”使移频信号送至“滤波”环节，实现方波正弦波变换。 再经过功率放大分别送至CPU 1、CPU2进行电压检测。 当移频信号的低频、载频和幅度特征检测符合要求后，即产生控制输出信号，经“安全与门”使发送报警继电器FBJ励磁吸起。 功率放大后移频信号经FBJ的吸起接点输出至轨道。 否则，转入“+1”发送器，并给出故障报警。 3、表示灯设置及故障检测 （1）、“工作表示灯”当设备正常，“工作表示灯”亮灯，表示设备工作正常。 反之，“工作表示灯”灭灯，发送器故障（“工作表示灯”设置在衰耗盘盘面上）。 （2）、故障表示灯为维修人员查找设备故障，发送器内针对每一套CPU设置了一个“故障表示灯”。 用其闪动状况，表示可能出现的故障点（具体情况参见表21）。 表表2211闪动次数含义可能的故障点11低频编码条件故障低频编码条件断线或混线；相应的光耦被击穿或断线；相应的稳压管二极管被烧断或击穿。 22功出电压检测故障负载短路；功放电路故障；滤波电路故障；其他故障引起。 33低频频率检测故障JT3或JT4或N16故障；J1断线。 44上边频检测故障JT3或JT4或N16故障；J1断线。 55下边频检测故障JT3或JT4或N16故障；J1断线。 66型号选择条件故障型号选择条件断线或混线；相应的光耦击穿或混线；相应的稳压管二极管被烧断或击穿。 77载频编码条件故障载频编码条件断线或混线；相应的光耦击穿或混线；相应的稳压管二极管被烧断或击穿。 注闪动方式为闪N次，暂停一段时间，然后继续闪动，其中N=1 74、发送器外线联接示意图载频选择（仅+1FS引至零层端子）2-112-122-132-142-152-161700200023002600121-1F112-51-2F222-61-3F332-71-4F442-81-5F552-91-6F692-101-7F71-8F81-9F91-10F10发送器1-11F111-12F12111-13F13121-14F14S12-11-15F15S22-21-16F161-17F171-18F18+2410A2-17+24-1T1+24-2T20V2-180V-10V-2FBJ-1FBJ-22-32-4FBJ图图22发送器外线联接示意图 5、发送器“N+1”冗余系统原理接线图17002000230026001-2+24-201-1-1F1101-1-2F221FS.3低频.4编码.5条件901-1-18F18111210A1FS S101-2-11FBJ+2401-2-17+24-1S201-2-20V01-2-180V-1FBJ-2FBJ-1a bd e01-2-31FBJ01-2-4j k17002000230026001-2+24-202-1-1F1102-1-2F222FS.3低频.4编码.5条件902-1-18F18111210A2FS S102-2-12FBJ+2402-2-17+24-1S202-2-20V02-2-180V-1FBJ-2FBJ-1a bd e02-2-32FBJ02-2-4.j k.1FBJ2FBJ0-2-160-2-151FBJ2FBJ0-2-142FBJ1FBJ+1FBJ0-2-130-2-121FBJ2FBJ1FBJ2FBJ0-2-112FBJ1FBJ+1FBJ1FBJ2FBJ1FS低频2FS低频编码条件编码条件17002000230026001-2+24-20-1-1F110-2-50-1-2F220-2-6.30-2-7.40-2-8.50-2-990-2-100-1-18F181112+1FS S10-2-1+2410A0-2-17+24-1S20-2-20V0-2-180V-1FBJ-2FBJ-10-2-31FBJ0-2-4图图223发送器“N+1”系统原理接线图 二、接收器（以ZPW.J型为例） 1、用途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电路状态（XGJ、XGJH）条件下，动作本轨道电路的轨道继电器（GJ）；另外，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。 （如图2-4所示）A轨道区段B轨道区段A主轨道A小轨道(调谐区)A FSA JSXGJ XGJHBJS XGJ XGJH XGXGH XGXGH GGH GGH GJGJ图图22 442、接收器电路原理简要说明A GJ自主并机XG机入输出自至B主并机机输入出至CPU1及CPU2检查图图225接收器内部原理框图接收器根据外部所确定的载频条件，首先确定接收器的中心频率。 外部送进来的信号，分别经过主机、并机两路模数转换器转换成数字信号，两套CPU对外部送来的数字信号进行单独的运算、判断、处理。 双CPU再把处理的结果进行比较。 如果判断结果一致，就输出3kHz的脉冲驱动安全与门。 安全与门收到两路方波后，就转换成直流电压带动继电器，如果双CPU的结果不一致，就关掉安全与门，同时报警。 电路中增加了安全与门的反馈检查。 如果CPU有动态输出，那么安全与门就应该有直流输出，否则就认为安全与门故障，接收器也报警。 如果接收器收到的信号电压过低，就认为是列车分路。 3、接收器双机并联运用原理框图A接收器A区段输入主A轨道继电器并B接收器B区段输入主B轨道继电器并图图226接收器双机并联运用原理框图 4、表示灯设置及故障检测 （1）、“工作表示灯”当设备正常工作时，这时衰耗盘上的“工作表示灯”亮灯，设备工作正常。 反之，“工作表示灯”灭灯，发出报警指示。 （2）、故障表示灯为指导维修人员查找设备故障，接收器内针对每一套CPU设置了一个“故障表示灯”。 用其闪动状况，表示可能出现的故障点（具体情况参见表23）。 表表2222闪动次数含义可能的故障点11载频编码条件故障载频输入条件没有或有两个及以上；相应的光耦被击穿；相应的稳压管二极管被烧断。 22CPU故障RAM故障；CPU内部RAM故障；33通信故障CPLD故障；另一CPU故障。 44程序跑飞，仅中断运行1.6S程序重新装载，运行。 55安全与门1故障安全与门1输出电路故障。 66安全与门2故障安全与门2输出电路故障。 77载频编码条件故障注闪动方式为闪N次，暂停一段时间，然后继续闪动，其中N=1 75、接收器外线联接示意图载频选择至FJ接点自BJS并机部分3-53-61700(Z)2000(Z)2300(Z)2600(Z)1(Z)2(Z)X1(Z)X2(Z)+243-17+24G(Z)3-70V3-180V GH(Z)3-8自ZIN(Z)XG(Z)3-9A XIN(Z)XGH(Z)3-10衰GND(Z)XGJ(Z)3-11耗GND(Z)XGJH(Z)3-12JB+JB-AJS自ZIN(B)G(B)B XIN(B)GH(B)衰GND(B)XG(B)至BJS耗GND(B)XGH(B)主机部分(+24)XGJ(B)XGJH(B)1700(B)2000(B)2300(B)2600(B)1(B)-2(B)X1(B)X2(B)2-52-6载频选择至FJ接点图图27接收器外线联接示意图 三、衰耗盘（以ZPW.PS型为例） 1、用途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）。 给出有关发送、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。 2、衰耗盘面板布置发送电源接收电源轨道占用发送电源发送功出接收电源轨入主轨出小轨出GJXGJ图图228衰耗盘面板布置图 3、衰耗盘外线连接示意图a8a9c3c5a10至c1v1a6c7A a7接主轨道输入a3c4c6收a4主c2v1a5c8机a1B2a2a24116（1146）小轨道正反向输入c24a11b5a12至正a13b7B向a1441接小a1532b6收轨a16B4并道a17 （13）b8机调a18整a19a20a21a22FS+24a29a23JS+24c290V c9c11FS功出S1a32c12FS功S2c32反c13G a30向c14GH c30小c15XG a31轨c16XGH c31道c17调c18整c19c20FBJ-1a25c21c22FBJ-2c25c23JB+a26+24YBJ YBJ(1SH FS+24)a27JB-c26BJ-2c28串联接至各FS YB+BJ-3b28串联接至总a27BJ-1a28报警检查条件JS报警检查条件0V图图229衰耗盘外线连接示意图 四、防雷和电缆模拟网络（网络接口柜） 1、用途 （1）、用做对通过传输电缆引入线室内雷电冲击的防护（横向、纵向）； （2）、通过0. 5、0. 5、 1、 2、 2、2*2km六节电缆模拟网络，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。 2、原理框图及电路原理简要说明R15L17C10.5km C2R2689110.5km B（防雷变压器）101213131529311km RY2430820/1032141617192km182021232km222425272*2km2628图图2210站防雷和电缆模拟网络电路原理图压敏电阻RY采用820V/10A氧化锌压敏电阻，用于对室外通过传输电缆引入的雷电冲击信号的横向防护。 低转移系数防雷变压器B用于雷电冲击信号的纵向防护，特别在目前钢轨线路旁没有设置贯通地线的条件下，该防雷变压器B对雷电防护有显著作用。 电缆模拟网络按0. 5、 1、 2、 2、2*2km设置。 以便串联构成0-10km按0.5km间隔任意设置补偿模拟电缆值。 电缆模拟网络的调整是通过背面35芯连接器的跨线进行。 调整表见培训教材表26第二节、室外设备 一、电气绝缘节 1、电气绝缘节的作用电气绝缘节由调谐单元、空芯线圈及29m长的钢轨组成，用于实现相邻轨道电路间的电气隔离，即完成电气绝缘节的作用。 2、电气绝缘节简要工作原理钢轨L1L2F1=1700 （2000）HZ F1SVA F2C3F2=2300 （2600）HZ轨道电路C1C2轨道电路14.5m29m图图2211电气绝缘节原理图电气绝缘节长29m，在两端各设一个调谐单元（称BA）。 对于较低频率轨道电路（1700Hz、2000Hz），设置L 1、C1两元件的F1型调谐单元；对于较高频率轨道电路（2300Hz、2600Hz），设置L 2、C 2、C3三元件的F2型调谐单元。 （1）、F1型调谐单元的L 1、C1对F2端的频率为串联谐振，呈现较低阻抗，称“零阻抗”，相当于短路，阻止了相邻区段信号进入本轨道区段。 （2）、F2型调谐单元的L 2、C2对F1端的频率为串联谐振，呈现较低阻抗，称“零阻抗”，相当于短路，阻止了相邻区段信号进入本轨道区段。 （3）、F1（F2）型调谐单元对本区段的频率呈现电容性，并与调谐区的钢轨、空芯线圈的综合电感构成并联谐振，呈现高阻抗，称“极阻抗”，相当于开路，减少了对本区段信号的衰耗。 二、空芯线圈（SVA）该线圈用191.53mm?电磁线绕制，其截面积为35mm?，电感约为33?H，直流电阻4.5m。 中间点引出线作等电位连接用。 其作用如下 （1）、逐段平衡两钢轨的牵引电流回流（对50Hz牵引电流呈现极小的交流阻抗）； （2）、实现上下线路间的等电位连接。 （3）、改善电气绝缘节的Q值，保证工作稳定性。 三、匹配变压器V1C1T1L1至轨道至SPT数字传输电缆V2C21:9L2地图图2212匹配变压器该匹配变压器用于钢轨对SPT电缆的匹配连接，L 1、L2用作对电缆容性的补偿，并作为送端列车分路的限流阻抗。 电解电容按同极性串联，形成无极性，在直流电力牵引中用于隔离直流（如地下铁道）。 V 1、V2接至钢轨，L 1、L2接至SPT数字传输电缆。 四、机械绝缘节空芯线圈（SVA）机械绝缘节节空芯线圈分四种频率（1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz），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。 用于车站与区间衔接的机械绝缘处。 五、钢包铜引接线为便于线路机械化维修，加长了引接线的长度。 其长度为2000mm、3700mm，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。 六、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。 在ZPW-2000A系统中，补偿电容的容量、数量均按通道具体参数及轨道电路传输要求确定。 补偿电容的作用如下 （1）、保证轨道电路传输距离； （2）、保证接收端信号有效信干比； （3）、实现了钢轨断轨状态的检查； （4）、保证了钢轨同侧两端接地条件下，轨道电路分路及断轨检查性能。 七、传输电缆ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞采用铁路内屏蔽数字信号电缆，分为A型全屏蔽数字信号电缆和B型部分屏蔽数字信号电缆，A型全屏蔽数字信号电缆用于无绝缘移频轨道电路，B型部分屏蔽数字信号电缆用于区间信号机和无绝缘移频轨道电路。 该电缆由每四芯纽绞组构成，除每组具有单独屏蔽外，整个电缆芯线还有一层屏蔽网，采用双层屏蔽，使发送接收互不干扰，串音衰耗指标得以改善，提高了轨道电路传输距离。 1、电缆代号含义SP TYW PL23双钢带铠装聚乙烯外护套铝护套内屏蔽皮泡皮物理发泡聚乙烯绝缘铁路数字信号电缆 2、电缆接续SPT铁路内屏蔽数字信号电缆采用新型冷封型电缆地下接续装置冷封型电缆接续盒。 电缆接续不需要热源，结构简单，现场操作方便。 接续的电缆具有密封、防潮、防水及防腐蚀性能。 第三章ZPW-A2000A无绝缘移频自动闭塞系统调整、测试 一、仪表的选用ZPW2000A无绝缘轨道电路传输的信号为高频信号，普通万用表无法满足其测试要求，因此应选用专用的移频表。 如CD96-3型UM71参数选频测试表，此仪表菜单屏提供两项通用测试功能和一项专用数字选频处理功能。 下面将分别做一介绍 1、通用测试功能单项测试功能测量显示被测交流信号的电压/电流及其平均频率值；直流测试功能测量显示被测直流信号的直流电压幅值。 2、数字选频处理功能选频专项功能采用窄带选频数字信号处理技术，可以分别对中心频率为1700Hz、2000Hz、2300Hz和2600Hz的法国UM 71、国产WG-21A和ZPW-2000无绝缘轨道移频信号进行选频分析。 数据刷新速度小于1秒，显示内容如下移频中心频率值，低频TBF值，送频电压/电流有效值；移频上、下边频各自的频率值，送频电压/电流有效值。 该仪表使用方法按下表盘面开关菜单选项确认。 即可进行测试。 二、发送器输出电平的调整（见培训教材图22发送器外线联接示意图）图中，1 5、 9、 11、12端子为功放输出电平调整端子。 发送器输出电平的调整应依据轨道电路调整表（培训教材附表一四），并对照发送器输出电平级调整表（培训教材表31）在发送器输出电平调整端子上进行跨接来完成。 三、ZPW-22A000A无绝缘轨道电路的调整ZPW-2000A无绝缘轨道电路由主轨道电路和短小轨道电路组成，因此轨道电路的调整包括两部分，主轨道电路的调整和小轨道电路的调整。 1、主轨道电路的调整主轨道电路的调整是按照轨道电路调整表（培训教材附表一四）并对照接收器电平级调整表（培训教材表32）在衰耗盘后的96芯插座上进行跨线实现的。 2、小轨道电路的调整首先用专用选频表（如CD96-3型）在衰耗盘面板输入塞孔上测出小轨道的输入信号，然后按照小轨道调整表（培训教材表33）在衰耗盘后的96芯插座上进行跨线。 例若正向时测出的小轨道信号为46mV，则对照小轨道调整表第9项正向端子联接在衰耗盘后的96芯插座上进行跨线。 若反向时测出的小轨道信号为50mV，则对照小轨道调整表第13项反向端子联接在衰耗盘后的96芯插座上进行跨线。 四、ZPW-A2000A无绝缘自动闭塞的测试ZPW-2000A无绝缘自动闭塞的测试是比照UM71的测试要求进行的，分室外测试和室内测试两部分。 1、室外测试（见郑电试测卡G3）ZPW-2000A无绝缘自动闭塞室外测试项目包括 （1）、e1e2匹配变压器E 1、E2电压（接至SPT电缆）； （2）v1v2匹配变压器V 1、V2电压（接至轨道）； （3）、p1p2匹配变压器跨线端子电压（UM71）； （4）、轨面电压用移频表交流电压档直接在送、受端轨面上测试； （5）、机车信号短路电流用0.15分路线在机车入口处将钢轨短路，然后将移频表的钳型表卡在分路线上测试，周期为半年。 对于股道上机车信号短路电流的测试，应在股道两头分别测试，但应注意在送电端测试入口电流时应甩开送电端变压器II次侧端子。 机车信号短路电流按维规要求载频1700Hz、2000Hz、2300Hz为不小于500mA；载频2600Hz为不小于450mA；日常调整可到10002000mA。 （6）、发送端、接收端分路残压测试用0.15分路线在轨道电路主轨道送、受电端分别分路，室内用移频表交流电压档在衰耗盘盘面上的“主轨道输出”塞孔测试，不大于140mV，同时GJ电压不大于3.4V，可靠落下。 小轨道接收端门限电压不小于20.7mV。 无绝缘路轨道电路I级测试卡片站名区段名称