《ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞原理与维护》(05.02)

1、120ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞原理与维护第一章 移频自动闭塞基本知识第一节 自动闭塞概述一、发展自动闭塞的必要性铁路信号设备的主要功能，是保证行车安全和提高运输效率。信号设备可以分为车站信号设备和区间信号设备两大类。自动闭塞设备，就是属于铁路区间信号的一种主要设备。区间信号设备的作用，原来是为了保证在一个区间内，只能有一列列车运行，以防止在区间内发生列车正面冲突和追尾事故，因而就这一点来说，区间闭塞设备是保证列车在区间内安全运行的一种手段。但是，随着铁路运输事业的不断发展和闭塞设备的不断改进，它已经发展为提高区间通过能力的一种极为有效的手段。1985年以前，我国铁路区间闭塞设备大

2、量采用的是64D和64F型继电半自动闭塞，继电半自动闭塞制式，不论闭塞区间长短，只准许运行一列列车，因而它的效能要受很大的限制。当铁路的运量增大，每昼夜列车的运行对数超过一定限度时，半自动闭塞显然已不能满足运输的需要，必须采用更新型的区间信号设备来代替。这种新型的区间信号设备就是自动闭塞。自动闭塞不需要办理闭塞手续，并可开行追踪列车，既能保证行车安全，又能提高运输效率。自动闭塞与半自动闭塞相比，具有以下优点：（1）由于两站间的区间允许续行列车追踪运行，可大幅度地提高行车密度，显著地提高区间通过能力。（2）由于不需要办理闭塞手续，简化了办理接发列车的程序，因此既提高了通过能力，又大大减轻了车站值

3、班人员的劳动强度。（3）由于通过信号机的显示能直接反映运行前方列车所在位置以及线路的状态，因而确保了列车在区间运行的安全。（4）自动闭塞还能为列车运行超速防护提供连续的速度信息，构成更高层次的列车运行控制系统，保证列车高速运行的安全。由于自动闭塞具有明显的技术经济效益，所以广泛应用于各国铁路（尤其是双线铁路），同时由于自动闭塞便于和列车自动控制、行车指挥自动化等系统相结合，它已成为现代化铁路不可缺少的基础设备。二、自动闭塞的技术要求1、自动闭塞制式分为三显示和四显示两种。列车运行速度在 120km/h以上的区段应采用四显示自动闭塞。2、电气化区段的双线或多线自动闭塞，运输需要时可按双方向运行设

4、计，其它区段的自动闭塞亦宜按双方向运行设计。当双线按双方向运行设计时，反方向可不设通过信号机，根据机车信号指示运行。3、客货列车混运的双线自动闭塞区段，列车追踪运行间隔应符合下列规定：（1）双线三显示自动闭塞区段宜采用7min或8min，有条件的区段可采用6min。（2）采用四显示自动闭塞时，其列车追踪间隔宜采用6min或7min。（3）单线三显示自动闭塞宜采用8min。（4）闭塞分区的划分根据实际情况可按规定的列车追踪间隔时间增加或减少，当根据需要增加时不得超过规定追踪时间的10%。4、三显示自动闭塞宜在规定的列车追踪间隔时间内划分三个闭塞分区排列通过信号机。在区间内遇有困难的上坡道或从车站

5、发车时划分三个闭塞分区有困难时，可按两个闭塞分区划分（按两个闭塞分区设置通过信号机，不得增加规定的列车追踪间隔时间，包括司机确认信号变换显示的时间）。从车站发车还应考虑确认出站信号机显示、车站值班员指示发车信号、车长指示发车信号及列车起动所需的时间。三显示自动闭塞分区的最小长度，应满足列车的制动距离（该制动距离包括机车信号自动停车装置动作过程中列车所行走的距离，其动作时间不应大于14s），其长度不应小于1200m，但采用不大于8min运行间隔时间时，不得小于1000m。进站信号机前方第一个闭塞分区长度，一般不大于1500m。四显示自动闭塞在规定的运行间隔时间内按四个闭塞分区排列通过信号机。四显

6、示自动闭塞每个闭塞分区的长度，应满足速差制动所需的列车制动距离。列车运行速度超过120km/h时，紧急制动距离由两个及其以上闭塞分区长度来保证。双线双方向运行的自动闭塞反方向运行时，宜沿用正方向运行时划分的闭塞分区，当闭塞分区的长度不能满足列车制动距离时，可将相邻两闭塞分区合并。反向运行的列车追踪间隔时间可大于正向运行的列车追踪间隔时间。5、自动闭塞通过信号机的设置，除应满足列车牵引计算的有关规定外，还应符合下列原则：（1）通过信号机应设在闭塞分区或区间的分界处，不应设在停车后可能脱钩的处所，并尽可能不设在启动困难的地点。（2）在规定的运行时隔内按三个或四个闭塞分区排列通过信号机，应使列车经常

7、在绿灯状态下运行。6、自动闭塞的通过信号机采用经常点灯方式，并能连续反映所防护闭塞分区的空闲和占用情况。在单线自动闭塞区段，当一个方向的通过信号机开放后，另一方向的通过信号机须在灭灯状态，与其衔接的车站向区间发车的出站信号机开放后，对方站不能向该区间开放出站信号机。7、当进站或通过信号机红灯灭灯时，其前一架通过信号机应自动显示红灯。8、在自动闭塞区段，当闭塞分区被占用或有关轨道电路设备失效时，防护该闭塞分区的通过信号机应自动关闭。在双向运行区段，有关设备失效时，经两站有关人员确认后，可通过规定手续改变运行方向。9、自动闭塞应有与本轨道电路信息相适应的连续式机车信号。四显示自动闭塞必须有超速防护

8、设备。10、在自动闭塞区段内，当货物列车在设于上坡道上的通过信号机前停车后启动困难时，在该信号机上应装容许信号。但在进站信号机前方第一架通过信号机上不得装设容许信号。11、自动闭塞电路及设备应满足铁路信号故障安全原则。12、自动闭塞必须采用闭路式轨道电路。轨道电路应能实现一次调整。在空闲状态下，当道碴电阻为最小标准值、钢轨阻抗为最大标准值，且交流电源电压为最低标准值时，轨道电路设备应稳定可靠工作。当电源电压和道碴电阻为最大标准值时，用标准分路电阻在轨道电路任意点进行分路，接收设备应确保不工作。轨道电路的设计长度应不大于极限传输长度的80%。轨道电路钢轨绝缘破损时，通过信号机不应出现升级显示。轨

9、道电路在工频交流、断续电流和迷流干扰的作用下，应有可靠的防护性能。在电气化区段发生扼流变压器断线时，在两根轨条中无牵引电流及最不利道碴电阻的条件下，接收设备应确保不工作，若不能满足此要求，也应满足扼流变压器断线条件下轨道电路的分路要求。13、当自动闭塞设备故障或外电干扰时，不使敌对信号机开放。14、自动闭塞信号显示应变时间不应大于4s。15、三显示自动闭塞信息量不应少于4个信息，四显示自动闭塞信息量不应少于5个信息。16、自动闭塞的故障监测和报警设备应满足以下要求：（1）监测和报警设备发生故障时，应不影响自动闭塞正常工作。（2）监测设备应能连续监督有关设备工作状态。无论主机或副机发生故障均应报

10、警，在双机并联使用时，其中一机故障应不中断系统的正常工作，当采用主、副机倒换方式时，若主机发生故障，应能自动接入副机工作。17、自动闭塞设备应集中装设。18、自动闭塞应有防雷措施，并符合铁路信号有关防雷的规定。四、自动闭塞的种类自动闭塞在长期发展的过程中，出现过许多不同的制式，总体上它的分类是根据运营上和技术上的特征来进行的。1、单向自动闭塞和双向自动闭塞在单线区段，只有一条线路，既要运行上行列车，又要运行下行列车。为了调整双方向列车的运行，在线路的两侧都要装设通过信号机，这种自动闭塞称为单线双向自动闭塞。在双线区段，一般采用列车的单方向运行方式，就是一条线路只允许一个方向列车运行。这样在每一

11、条线路的一侧安装通过信号机，被称为双线单向自动闭塞。目前，为了提高运输能力，在双线区段的每一条线路上都设计了双方向运行电路，被称为双线双向自动闭塞。正方向设置通过信号机，反方向运行的列车是按机车信号的显示作为行车信号，即以机车信号作为主体信号。单向自动闭塞，只防护列车的尾部，双向自动闭塞，必须对列车的尾部和头部两个方向进行防护。为了防止两方向的列车正面冲突，平时规定一个方向的通过信号机亮灯，另一个方向的通过信号机灭灯（或双线区段另一个方向的机车信号没有信息），只有在需要改变运行方向，而且在区间空闲的条件下，由车站值班员办理一定的手续后才能允许反方向的列车运行。2、三显示自动闭塞和四显示自动闭塞

12、三显示自动闭塞的通过信号机具有三种显示，能预告列车运行前方两个闭塞分区的状态。当通过信号机所防护的闭塞分区被列车占用时显示红灯；只有它所防护的闭塞分区空闲时显示黄灯；其运行前方有两个及以上的闭塞分区空闲时显示绿灯。三显示自动闭塞，能使列车经常按规定速度在绿灯下运行，并能得到前方一架通过信号机显示的预告，基本上能满足运行要求，又能保证行车安全，得到了较广泛的应用。列车运行在三显示自动闭塞区段，越过显示黄灯的通过信号机时开始减速，至次架显示红灯的通过信号机前停车，因此要求每个闭塞分区的长度绝对不能小于列车的制动距离。随着列车的不断提速，为了提高区间通过能力，采用了四显示自动闭塞。四显示自动闭塞是在

13、三显示自动闭塞的基础上增加了一种绿黄显示，它能预告列车运行前方三个闭塞分区的状态，允许列车以规定的速度越过绿黄显示后必须减速。四显示自动闭塞的信号显示具有明确的速差含义，是真正意义的速差式自动闭塞，列车按规定的速度运行，能确保行车安全。四显示自动闭塞能缩短列车运行间隔，缩短闭塞分区长度，提高运输效率。3、分散安装式自动闭塞和集中安装式自动闭塞分散安装式自动闭塞的设备都放置在每个信号点处。分散安装方式优点是造价低，但由于设备安装在铁路沿线，受环境影响大，故其工作稳定性差，故障率较高，也不利于维护。集中安装式自动闭塞的设备集中放置在车站继电器室内，用电缆与通过信号机相联系。集中安装式自动闭塞极大地

14、改善了设备的工作条件，提高了设备的稳定性和可靠性，十分便于维修，但需大量的电缆，造价较高。4、交流计数电码自动闭塞、极频自动闭塞和移频自动闭塞交流计数电码自动闭塞以交流计数电码轨道电路为基础，以钢轨作为传输通道传递信息，不同信息的特征靠电码脉冲和间隔构成不同的电码组合来区分。极性频率脉冲自动闭塞（简称极频自动闭塞）以极性频率脉冲轨道电路为基础，以钢轨作为传输通道传递信息，不同信息的特征是靠两种不同极性和每个周期内不同数目的脉冲来区分的。移频自动闭塞以移频轨道电路为基础，以钢轨作为传输通道传递信息。它是一种选用频率参数作为信息的制式，利用调制方法把规定的调制信号（低频信息）搬移到载频段并形成振荡

15、，由上下边频构成交替变化的移频波形，其交替变化的速率就是低频信息的频率。采用不同载频交叉来防护相邻轨道电路绝缘节的破损、上下行邻线的串漏、站内相邻区段的干扰。对工频及其谐波的防护，采用避开的方法，站内将载频选在工频的偶次谐波上，区间选在奇次谐波上。移频自动闭塞抗干扰性能强，适用于电气化和非电气化区段。但在站内相邻线路干扰和绝缘节破损的情况下，因轨道电路载频单边互相侵入曾发生过险性事故，因频率较高，轨道电路长度受到限制。5、有绝缘自动闭塞和无绝缘自动闭塞随着铁路现代化发展和列车提速的需要，线路不断向长钢轨、无缝化方向发展，但是钢轨绝缘的设置制约了线路向长钢轨、无缝化的发展。特别是电气化区段，为使

16、牵引电流通过钢轨绝缘，必须安装扼流变压器，缺点较多。无绝缘自动闭塞是采用无绝缘轨道电路的自动闭塞，无绝缘轨道电路分为谐振式和感应式两种，取消了区间线路的钢轨绝缘，满足了铁路无缝化、电气化发展的需要。第二节 移频自动闭塞一、什么是移频信号在无线电和有线电传播传送系统中，为了使各种低频电信号（语言、音乐、图象、电信息等）能够不失真和不受干扰地传播到接收系统中，常常把需要传送的低频电信号，搬移在某种频率的高频信号上传送出去，高频信号就象是低频信号的运载工具一样，因此，把高频信号叫做载频信号，这种传送方法叫做“调制”。当我们采用的调制方法，是使高频信号的频率f（f=/2）随低频信号产生一定形式的变化时

17、，则叫做频率调制或调频。我们介绍的移频自动闭塞制式在轨道电路中所传输的波形，就是调频的一种形式。根据自动闭塞显示数目，把需要传输的几种信息作为调制信号，对载频信号进行调制，使载频信号的频率随调制信号而变化。它的变化规律是以载频f0为中心，进行上、下频率偏移。可见，在通道中传输的调频信号实际上是受低频调制信号控制作交替变化的高端载频f0+f和低端载频f0-f，二者交替变换一次叫一个周期T，它们每秒钟内交替变化的次数是与低频调制信号的频率相同的。在调频信号的传输中，中心载频信号f0实际上是不存在的。由于高端载频与低端载频的变换近似突变性的，好象频率的移动，因此叫做移频信号。上面所介绍的调频波，经通

18、道传送至接收设备后，必须把其中的低频调制信号还原出来，才能显现出其原来的语言、音乐、图象或控制信号，这个还原过程叫做“解调”。在移频自动闭塞设备中，采用鉴频器对移频信号进行解调，然后再经过选频放大器把各种低频控制信息区分出来，用以控制通过信号机的显示。 二、移频自动闭塞的工作原理 移频自动闭塞是以轨道作为通道，利用移频信号的形式传送控制信息的，自动控制区间通过信号机的显示，以指示列车运行的一种闭塞制式。下面我们以三显示自动闭塞为例进行说明。移频信号的低频控制信号频率Fc共有四种，它们代表的显示意义如表1-1所列。根据信号设备故障安全原则的要求，移频自动闭塞信息的传输必须考虑以下因素：1、相邻闭

19、塞分区钢轨绝缘双破损的防护； 表1-1 自动闭塞三显示情况2、复线区段上、下行线路邻线干扰的防护；鉴于以上情况，三显示的移频自动闭塞设备的中心载频 f0共采用四种，即上行线路采用650Hz和850Hz，下行线路采用550Hz和750Hz。移频自动闭塞的移频信号，就是利用四种低频控制信号Fc，分别对任意中心载频 f0进行调制后的移频信号，即f0±f，它的频偏f是55Hz。由此可见，每个闭塞分区的轨道中传输的移频信号，实际上是下边频f1和上边频f2两个交替变换的正弦交流信号，即由f1f2再由f2f1每秒内变换Fc次，它们的频率如表1-2所列。表1-2 轨道电路中传输的移频频率中心载频f0

20、（HZ）频 偏f（HZ）上边频f1（HZ）下边频f1（HZ）中心载频f0（HZ）频 偏f（HZ）下边频f1（HZ）上边频f1（HZ）55055495605750556958056505559570585055795905在清楚了上述有关知识以后，我们就比较容易了解移频自动闭塞各闭塞分区频率配置的原则和它的工作原理了。在单线自动闭塞区段，因为不存在邻线干扰，所以只采用650Hz和850Hz两种中心频率交替配置。但在复线区段，则是采用上行线以650Hz和850Hz，而下行线以550Hz和750Hz交替配置的方法。上述中心载频的配置方法如图1-1所示。图1-1 移频自动闭塞中心载频的配置在移频自动闭

21、塞区段，移频信号的传输，是按照运行列车占用闭塞分区的状态，自动地向后方闭塞分区传递信息的。现以图1-1上行线路为例加以说明，当列车A占用闭塞分区a时，防护该闭塞分区的通过信号机2显示红灯。这时通过信号机2的发送设备则自动向后方闭塞分区b发送以26Hz调制中心载频850Hz的移频信号，当防护闭塞分区b的通过信号机4的接收设备收到此移频信号后，使通过信号机4显示黄灯。此时通过信号机4的发送设备也自动向其后方闭塞分区发送以15Hz调制中心载频650Hz的移频信号，在防护闭塞分区c的通过信号机6的接收设备收到此移频信号后，使通过信号机6显示绿灯。同样，信号机6的发送设备又自动向闭塞分区发送以11Hz调

22、制中心载频850Hz的移频信号, 当防护闭塞分区d的通过信号机8的接收设备收到此移频信号时，通过信号机8也点亮绿灯。因此,追踪列车B的司机，能够从容地驾驶机车，在绿灯显示的情况下运行。目前，移频自动闭塞设备从技术上，可以实现区间信号自动控制的要求。按照前行列车占用闭塞分区的状态，使区间通过信号机和机车自动信号自动地变换显示，以指挥追踪列车运行。三、移频自动闭塞的特点自动闭塞在长期发展过程中，曾经出现过许多种不同类型的设备，但是信号设备必须随着铁路运输事业的发展而不断革新，适应铁路跨越式发展的需要。移频自动闭塞就是自动闭塞发展的一种先进的制式，它具有以下主要特点：1、抗干扰能力较强，既能适用于蒸

23、汽牵引、内燃牵引区段，又能适用于干扰较大的电力牵引区段。2、信息量大，除能满足三显示自动闭塞和六显示的机车信号外，多信息移频自动闭塞还可满足四显示自动闭塞和列车速度控制系统信息量的需要。3、信息显示的应变时间不大于2s，能满足我国未来高速行车的要求。4、可分散安装在铁路沿线，也可集中安装在邻近车站信号机械室。5、采用电子元件为主，因而耗电小、体积小、重量轻，在电子元件发生故障的情况下，能满足“故障安全”的要求。6、有较完善的过压防护措施，在雷电冲击下，能起到保护作用，保证设备不间断使用。7、在分散设置的移频箱内，采用了双重系统和设备故障自动报警装置，发送盒热机备用、故障转换及报警，电源盒、接收

24、盒双机并用，采用故障报警的冗余方式，可靠性高。8、移频自动闭塞信息能直接用于机车信号，因此在装设机车信号时无需增加地面设备。第二章 ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞概述第一节 ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞基础知识一、发展概况我国无绝缘移频自动闭塞技术的发展历经UM71型引进、WG-21A型国产化、ZPW-2000A型性能提高三个阶段。二十世纪八十年代末，我国开始引进法国七十年代产品UM71系统设备，对我国自动闭塞技术的发展起到了积极的推动作用，但在应用过程中，也暴露出一些不足：1、系统采用单套设备设计，无冗余措施；2、轨道传输长度短，1.0W×km道碴电阻时，其极限长

25、度约为1000m；3、控制距离短，最长站间距为15Km，过长时，需增加设备；4、分路死区长，20m的死区存在安全隐患，不能做到全程断轨检查；5、不能适应低道床电阻区段，如：隧道等；以上等因素制约了UM71系统设备的进一步推广应用。随着轨道电路技术的不断推广使用，迫切需要适合我国国情和铁路运输的无绝缘自动闭塞设备，ZPW-2000A型设备在继承法国UM71系统设备和WG-21A型设备优点的基础上，结合国情通过优化传输参数，达到了提高系统安全性、系统传输性能、系统可靠性及降低工程造价的目的。目前在轨道电路传输安全性上，ZPW2000型无绝缘轨道电路已具备全程断轨检查、调谐区5m的分路死区、调谐单元

26、断线轨道电路隔离性能丧失的检查、拍频干扰防护、钢轨对地不平衡条件下的列车分路及断轨检查、约5mW的接收器端信号功率等涉及传输安全性的优良性能。ZPW2000无绝缘移频自动闭塞无论在电气绝缘节还是在机械绝缘节轨道电路中，较法国UM71移频自动闭塞都有着长得多的传输距离，在满足我国0.251.5·km各种道碴电阻道床传输、20km30km的站间距离及采用国产SPT数字信号电缆等方面都使系统技术性能价格比大幅度提高。ZPW2000无绝缘移频自动闭塞满足了“机车信号做为主体信号”的要求，为今后铁路进一步安全提速创造了必备条件。二、ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞的特点ZPW-2000A

27、型无绝缘移频自动闭塞在保持UM71和WG-21A（国产化）型无绝缘移频自动闭塞整体结构优势的基础上，具有如下特点：1、解决了调谐区断轨检查，实现轨道电路的全程断轨检查，提高系统的安全性。2、缩短了调谐区分路死区长度，由UM71（WG-21A）的20m缩短为不大于5m。3、实现对调谐单元断线故障的检查。4、实现对拍频干扰防护。5、通过系统参数优化，提高了轨道电路传输长度，消除或减少轨道电路分割，减少工程总投资；如在道碴电阻1.0W×km时，轨道电路传输的极限长度由UM71（WG-21A）的约1000m延长为1500m。6、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

28、。7、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1.0·km标准道碴电阻和低道碴电阻传输长度要求，又提高了轨道电路工作稳定性。8、用SPT型国产铁路信号内屏蔽数字电缆取代法国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。9、采用长钢包铜引接线取代短70mm2铜引接线，利于维修。10、满足我国长站间隔和低道碴电阻道床轨道电路的需要。11、系统中发送器采用“N+1”冗余，接收器采用成对双机并联运用，以提高系统可靠性。三、ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞的信息特征载频为1700HZ、2000HZ、2300HZ、2

29、600HZ，每一种载频又分为1型和2型。1型的频率是原频率加1.4HZ，2型的频率是原频率减1.3HZ，这样，载频共有以下八种：下行：1700-11701.4Hz1700-21698.7Hz2300-12301.4Hz2300-22298.7Hz上行： 2000-12001.4Hz2000-21998.7Hz2600-12601.4Hz2600-22598.7Hz频偏：±11Hz低频频率：18个10.3+n×1.1Hz ，n=017即：10.3 Hz、11.4 Hz、12.5 Hz、13.6 Hz、14.7 Hz、15.8 Hz、16.9 Hz、18 Hz、19.1 Hz、

30、20.2 Hz、21.3 Hz、22.4 Hz、23.5 Hz、24.6 Hz、25.7 Hz、26.8 Hz、27.9 Hz、29 Hz四、ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞机车信号低频信息分配及四显示自动闭塞区段机车信号信息定义1、 ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞机车信号低频信息分配（表2-1）表2-1 ZPW-2000A型机车信号低频信息分配表序 号123456789信息名称L码LU码U码U2S码U2码UUS码UU码HB码HU码机车信号显示L绿LU绿黄U黄U2S黄2闪U2黄2UUS双黄闪UU双黄HUS红黄闪HU红黄频率 HZ11.413.616.920.214.719.118

31、24.626.82、四显示自动闭塞区段机车信号信息定义11.4 HZ L码：准许列车按规定速度运行，机车信号机显示一个绿色灯光。13.6 HZ LU码：准许列车按规定速度注意运行，机车信号机显示一个半绿半黄色灯光。16.9 HZ U码：要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号机，机车信号机显示一个黄色灯光。20.2 HZ U2S码：要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号机，并预告次一架地面信号机显示一个黄色闪光和一个黄色灯光，机车信号机显示一个带“2”字的黄色闪光灯光。14.7 HZ U2码：要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号机，并预告次一架地面信号机显示两个黄色灯光

32、，机车信号机显示一个带“2”字的黄色灯光。19.1 HZ UUS码：要求列车限速运行，表示列车接近的地面信号机开放经18号及以上道岔侧向位置进路，且次一架信号机开放经道岔的直向或18号及以上道岔侧向位置进路；或表示列车接近设有分歧道岔线路所的地面信号机开放经18号及以上道岔侧向位置进路，机车信号机显示一个双半黄色闪光灯光。18 HZ UU码：要求列车限速运行，表示列车接近的地面信号机开放经道岔侧向位置的进路，机车信号机显示一个双半黄色灯光。24.6 HZ HB码：表示列车接近的进站或接车进路信号机开放引导信号或通过信号机显示容许信号，机车信号机显示一个半红半黄色闪光灯光。26.8 HZ HU码

33、：要求及时采取停车措施，机车信号机显示一个半红半黄色灯光。第二节 几种移频制式自动闭塞的对比移频自动闭塞具有抗干扰性能强、设备无接点化、组匣化、工作寿命长、维修方便的特点。同时移频自动闭塞的信息量相对较多，技术上较先进，适用于电气化和非电气化区段。目前，国内移频自动闭塞制式主要有：ZP-89型移频自动闭塞、ZP.Y-18型移频自动闭塞、 ZP.W-18型移频自动闭塞、 UM71型移频自动闭塞、ZPW-2000A型移频自动闭塞等，下面是这几种移频制式轨道电路的比较。1、 绝缘节、载频、低频、频偏对比表2-2 几种移频制式自动闭塞对比表（一）序号轨道电路类型绝缘节载频（HZ）低频（个）频偏（HZ）

34、1ZP-89有绝缘550、650750、8508±552ZP.Y-18有绝缘550、650750、85018±553ZP.W-18无绝缘550、650750、85018±554UM71无绝缘1700、20002300、260018±115ZPW-2000A无绝缘1700-1、1700-22000-1、2000-22300-1、2300-22600-1、2600-218±112、 可靠性、安全性、抗干扰性、室内测试系统对比表2-2 几种移频制式自动闭塞对比表（二）序号轨道电路类型可靠性安全性抗干扰性（信干比）室内测试系统1ZP-89双机0. 06

35、分路灵敏度小于1:1检测盘2ZP.Y-18双机0.06分路灵敏度小于1:1发送盘接收盘3ZP.W-18发送N+1接收1+10.06分路灵敏度小于1:1发送盘接收盘4UM71单机调谐区内：无断轨检查 分路死区20mm7:1发送盘接收盘5ZPW-2000A发送N+1接收0.5+0.5有全程断轨检查分路死区5mm1:1衰耗盘第三章 ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞电路原理第一节 ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞电路构成1G（F1）调谐单元调谐单元调谐单元空心线圈相当总长 10km匹 配变压器SPT电缆电缆模拟网络相当总长10km室内匹 配变压器SPT电缆电缆模拟网络室外电缆模拟网络SPT

36、电缆匹 配变压器补偿电容 主轨道电路 调谐区短小轨道电路2000 3700/2空芯线圈机械绝缘节接收发送GJ接收站防雷站防雷站防雷/2（XGJ、XGJH）（XG、XGH）ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞电路系统主要是由室外部分、室内部分和系统防雷三部分组成。系统组成框图如图3-1所示。 （XGJ、XGJH）GJ图3-1 ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统构成注：电缆模拟网络和站防雷组合成一体为防雷网络一、 系统环境条件ZPW-2000A无绝缘移频移频自动闭塞电路在下列环境条件下应可靠工作：1、周围空气温度：室外：-30+70室内：-5+402、周围空气相对湿度：不大于95%（温度

37、30时）大气压力：70kPa106kPa（相对于海拔高度3000m以下）3、周围无腐蚀和引起爆炸危险的有害气体。二、室外设备1、电气绝缘节：即调谐区，长度为29m，由调谐单元及空心线圈组成。其参数均保持原“UM71无绝缘轨道电路”参数，其功能是实现两相邻轨道电路电气隔离。2、机械绝缘节：由机械绝缘节空心线圈（按载频分为1700、2000、2300、2600四种）与调谐单元并接而成，其特性与电气绝缘节相同。在ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞电路系统中，包括三种绝缘节的组合情况：电气绝缘节电气绝缘节；电气绝缘节机械绝缘节；机械绝缘节机械绝缘节。图3-1就是电气绝缘节机械绝缘节的结构。3、补偿

38、电容：根据通道参数兼顾低道碴电阻道床传输，考虑容量。使传输通道趋于阻性，保证轨道电路良好传输性能。并联电容后轨道特性阻抗与电气绝缘节的阻抗差不多，移频信息可各消耗一半，信息传送的远，轨道电路长度可设置更长。4、匹配变压器：一般条件下，按0.251.0×km道碴电阻设计，实现轨道电路与SPT铁路信号数字传输电缆的匹配连接。5、传输电缆：SPT型铁路信号数字电缆，线径1.0mm，设计长度为10km。6、调谐设备引接线：采用3600mm、1600mm或3700mm、2000mm长钢包铜引接线，每一轨道区段各使用三根，用于BA、SVA、SVA等设备与钢轨间的连接。三、室内设备1、电缆模拟网络

39、防雷组合：设在室内，按0.5、0.5、1、2、2、2×2km六段设计，用于对SPT电缆的补偿，总补偿距离为10km。对雷电进行纵向和横向保护。2、发送器：用于产生高精度、高稳定的移频信号。系统采用N+1冗余设计，故障时，通过发送报警继电器（FBJ）接点转至“1”发送器。3、接收器：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（XG、XGH）送至本轨道电路接收器，作为轨道继电器（GJ）励磁的必要检查条

40、件。接收器用于接收主轨道电路和相邻区段发送器在调谐区短小轨道电路形成的信号。动作本轨道电路的轨道继电器（GJ），并向相邻区段提供小轨道电路轨道继电器执行条件（XG、XGH）。同时还接收处理另一区段的信号，并联输出，完成冗余工作。系统采用成对双机并联运用方式。4、衰耗盘：用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整。给出发送、接收故障、轨道占用表示及其它有关发送、接收用24电源电压、发送功出电压、接收GJ、XGJ等测试条件。给出系统总报警接点条件。四、系统防雷系统防雷包含二个部分：1、发送端、接收端的“站防雷”：设于模拟网络盘内，实现对从电缆引入雷电冲击的横向、纵向防护；站内电码化设计单独的防雷单元。2

41、、对从钢轨引入雷电冲击保护：横向：设在调谐单元、匹配变压器两端。纵向：在空心线圈中心线不接地条件下，防雷单元设在中心线与地间。防雷元器件根据需要和可能选择高可靠、免维护、带劣化指示的器件。五、移频自动闭塞电路技术条件1、主轨道电路工作值 240mV；2、小轨道电路工作值 33.3mV；3、分路灵敏度 0.15；4、主轨道电路分路残压为不大于140mV（带内）；5、ZPW-2000在10kmSPT电缆及不同道碴电阻条件，移频自动闭塞电路传输长度见表3-1：表3-1 自动闭塞电路传输长度表轨道电路 载频长度(m) (Hz)道碴电阻(·mk)17002000230026001.519501

42、900185018001.217501700165016001.015001500150015000.912001150115011500.810501050105010500.79509009009000.68008008008000.57006506506500.46005505505500.34504504204500.284004004004000.25350350350350移频自动闭塞电路长度规定：JESJES（电气绝缘节电气绝缘节）：由SVASVA；JESBA/SVA（电气绝缘节机械绝缘节）：由SVASVA；BA/SVABA/SVA(机械绝缘节机械绝缘节)：由SVASVA。6、Z

43、PW2000在10、12.5、15km SPT电缆及1.0、1.2、1.5×km道碴电阻下，移频自动闭塞电路传输长度见表3-2：表3-2 自动闭塞电路传输长度表序号道碴电阻(·mk)传输电缆长度(km)轨道电路长度（m）1700Hz2000 Hz2300 Hz2600 Hz11.010150015001500150012.5150014001400150015140014001350130021.210175017001650160012.5165016001600155015155015001450140031.510195019001850180012.51850180

44、017501700151700165016001550注：传输电缆长度表示为发送或接收传输电缆长度。站间电缆长度为传输电缆长度2倍。即，传输电缆长度为10 km、12.5 km、15km表示站间电缆长度为20 km、25 km、30km。7、主轨道无分路死区调谐区分路死区不大于5m。8、有分离式断轨检查性能轨道电路全程（含主轨及小轨）断轨，有关轨道继电器可靠失磁。9、机械机械、机械电气、电气电气三种方式绝缘移频自动闭塞电路具有相同传输长度。图3-2 系统原理10、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，故障报警。六、系统原理框图，见图3-2。第二

45、节 电气绝缘节一、两个基本电路1、L C串联电路 图3-3为L C串联电路，其中R为该电路线路电阻，阻值较小。我们知道，对于频率信号来讲，若它的频率为f（或），则： 图3-3 L-C串联电路 电感器件会产生感抗ZL：ZL=jL电容器件会产生容抗ZC：ZC=1/jC 所以，上面L C串联电路总的阻抗ZLC为：ZLC= jL+1/jC+R = jL-j1/C+R =j（L-1/C）+R当L=1/C时，ZLC=R R一般较小，当R极小时，相当于短路，这时，=1/这样的电路状态叫L C串联谐振，=1/即为谐振角频率。发生串联谐振时，电路阻抗最小。2、L C并联电路图3-4为L C并联电路，RL为电感支

46、路线路电阻，RC为电容支路线路电阻。同样道理，对于频率为 f（或）的信号来讲： 图3-4 L-C并联电路电感器件会产生感抗ZL：ZL=jL+RL 电容器件会产生容抗ZC：ZC=1/jC+RC 并联后总阻抗ZLC：ZLC=ZL·ZC/ （ZL+ZC） 当=1/时, ZLC= 为最大。这时电路的状态叫L C并联谐振，=1/即为谐振角频率。发生并联谐振时，电路阻抗最大。3、电气绝缘节工作原理电气绝缘节由调谐单元、空芯线圈及29m钢轨组成。 调谐单元（BA）的设置分为两种类型，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（230

47、0、2600Hz）端，设置L2、C2、C3三元件的F2型调谐单元，见图3-5。图中空芯线圈电感，主要起平衡牵引电流作用，因为它对50HZ牵引电流的阻抗很小，相当于短路，而对音频信号的阻抗较大。图3-5 电气绝缘节的组成工作原理：（f1：谐振2300、f2:谐振1700） （1）调谐单元BA1700的L1C1串联谐振在2300HZ，对2300HZ呈现较低阻抗（约几十毫欧姆），称“零阻抗”相当于短路，使2300HZ的信息不能进入载频为1700HZ（2000HZ）的轨道电路1区段。（2）调谐单元BA2300的L2C2串联谐振在1700HZ，对1700HZ呈现较低阻抗（约几十毫欧姆），称“零阻抗”相当

48、于短路，使1700HZ的信息不能进入载频为2300HZ（2600HZ）的轨道电路2区段。（3）BA1700对载频1700HZ来说，L1C1串联支路相当于一个电容，此电容与调谐区钢轨电感（29m）、空芯线圈电感构成并联谐振，并联谐振阻抗较大（2欧姆左右），相当于开路状态,使1700Hz调制信息向轨道电路1传送。（4）BA2300对载频2300HZ来说，L2C2串联支路相当于一个电感，此电感与调谐区钢轨电感（29m）、空芯线圈电感一起与BA2300的并联电容C3 构成并联谐振，呈现较高阻抗，并联谐振阻抗约2欧姆，对接收轨道电路2传来的2300HZ调制信息产生较高电压，被接收器接收，动作轨道继电器。

49、图中SVA可以提高电气绝缘节的Q值，并能平衡牵引电流。ZPW-2000A调谐单元BA有四种，下行线采用BA1700、BA2300、上行线采用BA2000、BA2600。4、移频信号传输的分析下面分析ZPW-2000A移频自动闭塞电路中移频信号的传输情况，以便进一步阐述该设备电气绝缘节的工作原理，见图3-6。以B区段为例分析移频信息的传输情况。B区段的发送器BFS发送的是载频1700-1即1701.4HZ的信息。BFS发送的信息既向左边（B区段）发送，同时也向右边（小轨道电路）发送信息。当向左边（B区段）发送移频信息时，BFS端的调谐单元BA对本区段的频率1700-1HZ相当于一个电容，此电容与

50、调谐区钢轨、SVA的综合电感构成并联谐振，呈现较高阻抗（约2欧姆），相当于开路状态，使1700Hz-1HZ调制信息向轨道电路B方向传送。同时，BJS端的调谐单元BA对本区段的频率1700-1HZ同样相当于一个电容，并与调谐区钢轨、SVA的综合电感构成并联谐振，呈现较高阻抗（约2欧姆），也就形成较高电压，使B区段接收器工作，动作轨道继电器。另外，仍有一小部分移频信息继续向左传输，AFS端的BA 对1700-1的频率产生串联谐振，对1700-1HZ呈现较低阻抗（约几十毫欧姆），称“零阻抗”相当于短路，使1700-1HZ的信息不能进入载频为2300-2HZ的轨道电路A区段中。当向右边（小轨道电路）发

51、送移频信息时，CJS端的BA对1700-1的频率为串联谐振，呈现较低阻抗（约几十毫欧姆），形成较低电压，也就是形成小轨道电路信号。图3-6 移频信号传输示意图第三节 发送器一、用途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。二、作用1、产生高精度、高稳定的18种低频信号8种载频（上下行各四种）移频信号 2、产生足够功率的输出信号 3、调整轨道电路 4、对移频信号特征的自检测，故障时给出报警及N+1冗余运用的转换条件三、原理框图及电路原理说明1、 原理框图见

52、图3-7。图3-7 发送器原理框图同一载频编码条件、低频编码条件源，以反码形式分别送入两套微处理器CPU1、CPU2中，其中CPU1控制“移频发生器”产生低频控制信号为Fc的移频信号。移频键控信号FSK分别送至CPU1、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“FSK”信号送至“滤波”环节，实现方波正弦波变换。功放输出的FSK信号，送至两CPU进行功出电压检测。两CPU对FSK信号的低频、载频和幅度特征检测符合要求后,一方面，通过安全与门电路使发送报警继电器FBJ励磁，另一方面，使经过功放的FSK信号输出至轨道。当发送输出端短路时，经检测使“控制与门”有1

53、0S的关闭（装死或称休眠保护）。2、微处理器、可编程逻辑器件及作用(1) 采用双CPU、双软件、双套检测电路、闭环检查；(2) CPU采用80C196，其中CPU1控制产生移频信号。CPU1、CPU2还担负着移频输出信号的低频、载频及幅度特征的检测等功能；(3) FPGA可编程逻辑器件，由它构成移频发生器，并行I/O扩展接口、频率计数器等。3、低频和载频编码条件的读取低频和载频编码条件读取时，为了消除配线干扰，采用“功率型”电路。考虑到“故障安全”原则，应将24V直流电源变换成交流，呈动态检测方式，并将外部编码控制电路与CPU等数字电路有效隔离，如图3-8所示。图3-8 低频编码条件的读取该图所示为CPU对18路低频或8路载频编码条件的读取电路。依“编码继电器接点”接入“编码条件电源”（+24V）,为消除配线干扰，采用+24V电源及电阻R构成“功率型”电路。考虑故障安全，电路中设置了读取光耦、控制光耦。由B点送入方波信号，当+24V编码条件电源构通时，即可从“读取光耦”受光器A点获得与B点相位相同的方波信号，送至CPU，实现编码条件的读取。“控制光耦”与“读取光耦”的