ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的应用

摘要 摘要ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的应用摘要ZPW-2000A型轨道电路在我国现在被广泛应用，主要应用在我国客运专线和高速铁路轨道上面，由于ZPW-2000A型轨道电路经常工作于室外的复杂环境中，所以就成了故障多发的设备。根据我国铁路系统的现状，介绍了-2000级无绝缘轨道线路的安全系统、输电性能和可靠性技术改造的成本、性能的提高以及无绝缘轨道电路总体结构优势的维护，通过求解时间优化区域的死区来检测轨道裂缝。此外，系统的发射机采用N+1冗余、接收机和并行使用，提高了系统的可靠性。然而，在实际运行过程中，一些常见的故障会导致系统失效。本文主要以ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统为基础，结合闭塞区间列车运行时轨道区段满足的联锁控制条件，以闭塞区间轨道电路为研究对象进行模拟实验与调试，进而对ZPW-2000A系统有更深刻的认识。最后对常用的故障进行分析，并给出了更好的非绝缘轨道电路方法，为相关人员提供了帮助。关键词：ZPW-2000A；电路；无绝缘轨道目录1绪论 41.1课题应用背景和意义 41.2轨道电路的发展与研究现状 41.3论文内容及安排 42ZPW-2000A轨道电路的相关概念 42.1ZPW-2000A轨道电路技术特点 42.2ZPW-2000A轨道电路工作原理 42.3ZPW-2000A轨道电路监测原理 43ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统技术组成 43.1室外设备 43.2室内设备 43.3系统工作原理 44ZPW-2000A无绝缘轨道电路调试方法 44.1基本原则 44.2调试流程 44.3室内设备模拟试验 44.3.1模拟条件制作 44.3.2轨道电路调试 44.3.3轨道电路联锁试验 44.4室外设备模拟实验 44.4.1区间信号点设备试验 44.4.2进站口设备实验 44.4.3系统设备开通调试 45ZPW-2000A型无绝缘轨道电路区间故障及分析方法 45.1电缆故障 45.2单元盒故障 45.3补偿电容故障 45.4电气绝缘节不绝缘 46结论与展望 46.1结论 46.2展望 4参考文献 4

1绪论1.1选题的背景及意义铁路信号系统不能及时处理，造成铁路运输延误、重大事故、人员伤亡和财产损失。目前，设备故障的现场分析、判断和处理往往依赖于维修人员掌握设备故障的机理和经验。这不仅给现场维修人员带来了很大的压力，而且不可避免地导致故障导致维修延误。另外，铁路轨道的闲置时间也关系到铁路电气设备的维护，维修水平受到光线和其他因素的限制。信号维护人员的理论水平和实践经验直接影响着故障处理时间的准确性和分辨率。因为我国铁路发展迅速，铁路信号仍被广泛应用于许多高科技领域。铁路信号设备本身的复杂性和使用环境的复杂性越来越高。另外，铁路维修人员经验丰富，业务水平参差不齐，不能保证故障管理的正确性和及时性。同时,我国的铁路电务设备的维护工作,是每天利用列车的空闲时间进行维修,而夜间维护由于光线等原因对维护的水平有一定的限制,这样更要求我们的信号维护人员的工作能力,因此信号设备维护人员的技术业务理论水平和实际经验直接影响处理故障的时间和解决故障的正确率。铁路信号设备故障诊断工作的专家化、智能化,是其适应铁路运输的大提速,铁路运输重载和铁路信号复杂的新设备的必然趋势。因此，铁路信号设备的维修能力与铁路信号设备的快速发展之间的矛盾日益突出。本文对ZPW-2000A型无绝缘自动闭塞系统的轨道电路进行研究，最后并针对ZPW-2000A型无绝缘轨道电路区间故障进行了分析，最后进行了归纳总结。1.2轨道电路的研究现状轨道是当年罗宾逊发明的，用来检查火车。轨道电路实际上是一个开路电路。在此基础上，研制了闭环轨道电路，并成功应用于宾夕法尼亚铁路，标志着铁路自动信号的诞生。我国第一条铁路信息量大，分布不均。20世纪50年代中期以来，我国轨道电路技术发展迅速，ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的信息传输速度很快，而且应用的空间和范围比较大，尤其是ZPW-2000A型的无绝缘轨道电路还可以为我国的铁路信号技术的发展扩展的更大的发展空间。而无绝缘换挡频率的自动闭塞系统是经交通部评估并推广到整个公路的自动闭塞系统。本实用新型适用于单线、双轨自动闭塞段，能满足机车信号主站的要求。目前，无绝缘变频调速自动闭塞系统已广泛应用于各种铁路线路，从多个角度和方面进行了深入的研究。1.3论文内容及安排本论文以ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统为基础，结合闭塞区间列车运行时轨道区段满足的联锁控制条件，以闭塞区间轨道电路为研究对象进行模拟实验与调试，进而对ZPW-2000A系统有更深刻的认识。论文的主要内容分为以下六个部分：第一部分为绪论部分，本章节主要对铁路轨道电路的选题背景及意义、轨道电路的研究现状等内容进行了阐述。第二部分主要对ZPW-2000A轨道电路的相关概念进行了分析，作为本文的理论基础和切入点。第三部分主要基于自动闭塞系统的ZPW-2000A无绝缘移频技术组成进行了分析，第四部分主要ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞轨道电路调试方法进行了模拟数据分析，第五部分主要对ZPW-2000A型无绝缘轨道电路区间常见的几种故障提出了分析方法和解决方案。最后对全文的研究进行了总结。

2轨道电路的相关概念2.1ZPW-2000A轨道电路的特征铁路运输要求高效率、高安全性，保证列车安全运行是铁路运输的重要组成部分。轨道电路作为铁路运输中的敏感部件，一旦损坏，就会形成红带，导致线路故障，影响行车安全。本发明将频移跟踪电路与数字技术相结合。轨道电路升级是根据我国国情自主开发的轨道电路。其技术特点是可靠性、安全性、抗干扰性、传输长度和工程造价.具体技术特点如下。(1)发射机采用“N+1”冗余，接收机采用两台并联机床，大大提高了系统的可靠性，避免了系统不能正常工作的问题。因为单一设备的故障。(2)解决了跟踪中断区域的检查问题，减少了死区调谐电路，对故障检测线路断线的整定单元进行了检查，实现了对全轨电路的检测。提高安全性。(3)通过技术手段减少干扰的强度，从而达到对保护拍干扰。(4)通过加长了铁路轨道的电路的长度，让铁路轨道的线路长度对电路的长短一致的同时还加强了铁路轨道系统的一定的参数。另外法国电缆可以用我国的数字信号电缆来代替，增加了传输距离，增加了系统成本，降低项目成本。另外，为了提高铁路轨道的电路工作的稳定性能，可以直接调节铁路的轨道电路长度和无砟电阻。这样可以满足了基本的轨道焙烧炉和低轨道应答器最大传输长度的要求，而且为一般轨道电路提供了最大的调整余量。2.2ZPW-2000A轨道电路的工作流程第二轨道电路主要包括调谐区主轨道电路和小轨道电路，该方法主要用于检测列车的职业状态和通过状态，实现信息的传递。载波频率用于信息的传输，相邻部分的载波频率必须保持不同。ZPW-2000A型铁轨的电路的流程图见2.1。图2.1ZPW-2000A电路的流程图把轨道分离电路产生的八个载波频率信息之外，通过匹配变压器和调谐单元沿着传输信道产生18个低频信号。信号然后沿两个方向被发送，调谐单元通过主轨道到达接收器和匹配变压器。另一个方向是放下接收机小铁路来传输到相邻的跟踪处，产生一条轨道继电器条件，并通过电缆连接横截面激励发送到接收机检查条件，即，如果该部分接收到主要的跟踪和跟踪信息，则这个吸引力是部分的，这部分是空闲的，反之亦然。2.3ZPW-2000A轨道电路监测原理ZPW-2000A轨道电路监测的维护的相关系统，其工作采集信息设备分为3类型：一是轨道电路设备的采集、车站轨道电路运行信息的监控和采集以及部分轨道电路的运行；二是采用扩展分配收集器采集电缆终端信息传输和接收与轨道电路相对应的电缆模拟网络。第三，在频繁传输检测的基础上，增加采集部分，获取站内发射机发送的码序信息。此外，专用旅客监控维护系统还可以对配电收集器进行控制，并通过配电收集器对采集到的信息进行分析。本发明的监控维护系统比现有电缆具有更多的铁轨故障信息报警功能。

3基于自动闭塞系统的ZPW-2000A无绝缘移频技术组成3.1自动闭塞系统的室外设备室内外设备、传输的电缆及钢轨补偿电容是ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统的主要构成部分。=1\*GB3①电气、机械绝缘节：非绝缘轨道电路的组成是指电气绝缘和机械绝缘和电气绝缘部分，导丝串，并联谐振。并且频率在高阻抗(高压)，使接收装置工作可靠，保证了信号传输的可靠性。=2\*GB3②钢轨补偿电容：轨道电路越长，轨道越高。例如，当导轨大于负载电阻时，导轨会影响信号的传输。为了消除这种影响，在发射机和接收机之间设置了一定的距离补偿电容，以补偿信号的传输。室外的补偿的选择规则如表3.1所示。表3.1室外补偿电容选型规则序号电容容量（μF）频率（Hz）15517002502000346230044026003.2室内设备室内设备主要有：电源屏、移频柜（JT架）、发送盒、接受盒、衰耗盘、电缆模拟网络箱、系统防雷等。=1\*GB3①发送器：发射机使用热备份，主机故障自动转换为备用。使用同一码继电器的不同接触点进行切换，形成单独的编码电路。N+1系统发射机的低频率转换优先级、载波频率转换优先级和电平转换的级别要保持相对的一致性。=2\*GB3②接收器：接收器接收端及输出端按双机并联运用设计。如图3.2：图3.2接收器设计图图中A接收器、B接收器各包含一套主机、并机，其中A接收器的主机和B接收器的并机并联运用；B接收器的主机和A接收器的并机并联运用。当A接收器或B接收器故障时，并机便会代替主机工作，因此在接收盒故障时，可直接取下接收盒进行更换，不会影响设备的正常使用。=3\*GB3③衰耗器：衰耗器上各指示灯可以表示发送、接收以及轨道电路工作状态，还可进行电气特性测试，用以判断故障范围。=4\*GB3④电路和电缆模拟的网络=5\*GB3⑤电路的防雷系统：室外防雷、室内防雷，主要分为这两个部分组成的。室内的防雷是设计在相对匹配的变压器里面，而室内的防雷设备是设计在空心线圈出，来来解接地装置，所有室外防雷和室内防雷系统设置的地方各不相同。3.3无绝缘轨道电路的工作原理无绝缘轨道电路系统主要是针对相邻段的频率信号，通过邻段零阻抗短路信号，防止暂态传输实现相邻段信号的电绝缘，这有利于本节主轨信号的传输和接收。的主轨道电路会产生不相同的低频且频移的信号，从电缆传输信道传输到室外的轨道电路设备，并由传输箱由编码电路控制。另外，如果铁路的轨道绝缘后，信号会直接发送到其他另外的两个道。在列车运行之前，小轨道信号也通过轨道发送到相邻轨道电路的接收器，然后由室外轨道电路设备发送到室内。相邻轨道电路上的接收机在列车运行前接收一个小的轨道信号。因此，小轨道电路轨道继电器(C，C)的运行条件是轨道继电器激励的必要条件之一。如图3.3所示：图3.3ZPW-2000A系统工作原理图

4ZPW-2000A无绝缘轨道电路调试的流程4.1基本原则=1\*GB3①模拟试验应按照先室内，后室外，先局部，后系统的程序有步骤的进行。=2\*GB3②模拟试验应最大限度准确无误、完整地模拟电路的状态。模拟电路的连线应少而有规律，便于制作和拆除。4.2ZPW-2000A调试流程流程图如4.1所示：图4.1调试流程图4.3室内设备模拟试验4.3.1模拟条件制作（1）模拟盘：结合施工图纸、实际情况而绘制而成的的图就是模拟盘，并且轨道的各个电路进行模拟实验。（2）试验电源：可以参照确定轨道内各种电源的使用的情况，来新建或大修车站的各种电源进行模拟的实验。其次如果用自动闭塞来改造车站，如何在不影响县有设备的使用，并且在需要保证轨道道路上的行车安全的情况下，那么除了在现有的电源可以使用外，其他的电源都不能使用，并且进行模拟实验，并测出实际的轨道电路电源的使用情况。最后是表示电源和继电器电源：需要采用BX-34变压器模拟实际的电源，同时利用QKZ来代替KZ电源。（3）电路模拟：①在铁路的实际轨道电路的相关的仿真的试验中，轨道的电路主要采用了单故障的模式，轨道的电路各部分可以互相交叉频率，干扰很大，轨道电路调整困难，接收箱电压很高。在这种状态下，长时间的使用，大大延长了接收箱的使用寿命。因此，在准备轨道电路调试方法时，参照各种数据，结合轨道电路仿真试验的经验和各种问题，结合实际轨道电路在轨道电路仿真条件下，轨道电路的双回路模型、主轨道和R2Ω系列(600)。本发明的主要目的是解决轨道电路仿真试验中轨道段系列和接收盒受到保护的问题。②进站口条件：进入条件主要是指输入信号的准、准，以及正极和出站的重复中继电路。模拟输入信号的条件的目的是在站内进行编码，并在间隔时间内对轨道电路进行编码。另一端连接到控制继电器按钮开关的前端。当按钮开关打开时，按钮开关被提起，开关被丢弃，那么继电器就达到了被控制的要求。间隔信号照明等电路，也要检查接线的正确性。模拟入口的连接，连接状态线是现有位置继电器组合中的模拟状态，即模拟状态的临时连接线连接到新的柔性现有组合边的位置。③站内轨道电路主要是模拟站内轨道电路的占用和出清，并且通过控制站内轨道继电器的复示继电器，来进行站内电码化的模拟试验。4.3.2轨道电路调试1、送电调试电源屏送电前将所有输入、输出的断路器断开，电源送上后，确认电源输入正确后，闭合输入开关测量各种电源正确后，分别闭合输出开关，将电源送到组合架的零层。按轨道区段逐一送电，闭合移频架上对应的断路器，衰耗上盒“接收工作”表示灯亮绿灯，表示接收盒工作正常。2、轨道电路送电测试及调试根据ZPW-2000A无绝缘轨道电路原理，轨道继电器GJ的励磁基本条件有两个：一是主轨道信号满足要求，二是小轨道的24V电源（由列车运行前方区段的接收盒对小轨道信号处理后提供24V电源）。轨道电路的测试主要是用专用移频测试表（CD96-3A），通过衰耗盘和电缆模拟网络盒上的测试孔进行测量。轨道电路的调试主要是对主轨道和小轨道进行调整。小轨道的调整主要是在小轨道的选型和衰耗盒正、反向衰耗电阻的调整，其调试方法是按照小轨道的调整表，正向调整衰耗盒后面的a11~a23，反向调整衰耗盒后面的c11~c23，小轨道衰耗电阻进行调整时，根据在衰耗盒上“轨入”测试孔测出的电压值进行调整。4.3.3轨道电路联锁试验模拟磁盘的轨道部分的按钮开关依次放置在"开启"位置。在每一节中，模拟磁盘上的S输入或X输入按钮被拾取为正面或边缘线。在入射端观察发射机的编码状态，并测量相应频移信号的载波频率和低频，模拟列车的运行，观察相对低频信号的显示和测量，并进行测试记录。当所有轨道设备正常时，频移报警继电器应处于工作状态；否则，铁路发射机的电源应分开供电，以免丢失传输报警继电器。报警器应由磁损耗引起。如果有频移报警器，控制台应该提供更高的光学显示。依次发送电源，检查发射机是否能自动切换到待机状态，检查系统电路是否是优先级的关系。4.4室外设备模拟实验4.4.1区间信号点设备试验调谐单元（BA）、空心线圈（SVA）与钢轨均无连接线。室内送出与BA相同载频的信号电压，测量TAD（匹配单元）的空载电压能不能达到条例高速表要求。同时将BA与TAD连通时电压应为1~2V。用试验线将BA与SVA连接，V1~V2间电压应上升90%~100%。然后在接收端试验，采取改变改变方向做为发送端进行试验。最后检查设备连接线是不是连接正确和连线是否巩固，发送器与BA的频率是否对应，设备是否故障等。试验方案如下图4.3所示：图4.3试验方案图4.4.2进站口设备实验首先，室内送出与BA相同载频的信号电压，断开TAD与BA连接电缆，测E1、E2间空载电压。其次，连通BA与TAD间的连接电缆，BA与SVA间无连接线，V1、V2间电压应为1~2V。4.4.3系统设备开通调试送电之前断开所有电源，电源屏送电后，在移频架零层测量轨道电源。逐一闭合移频架零层的断路器，观察表示灯表示，并通过测试孔测量轨道电路主要参数。小轨道衰耗电阻调整，在开通之前小轨道的衰耗电阻按照90mV进行连接，开通时根据“轨入”测量出的小轨道的电压值进行调整，并配合接管单位进行轨道电路的各项联锁试验。

5ZPW-2000A型无绝缘轨道电路区间故障及分析方法5.1电缆故障电缆芯线直径为1.0mm，一般条件下，电缆长度按10km考虑。那么就考虑用的是ZPW-2000A铁路内屏蔽数字信号的电缆，来测试出其电压判断电缆有无混线、断线、虚断故障，可以室内和室外的相互的配合和实施，并适应电压来对甩线进行测试，从而辨别电缆的好坏，正常的条件下电缆线的单芯阻值应该为23.5ft/km。5.2单元盒的故障调谐单元两端的电压应该是300；反之性能就会下降导致失败。此外，相应设备的握持位置也可以通过自动测试仪器来选择和测量。首先可以测量电压，然后确定电压，测量电流，确定压力。该仪器可自动计算设备参数。匹配单元、空心线圈性能测定方法和标准与调谐单元相同，但保持位置的选择不同。5.3补偿电容故障补偿电容的作用是减小对频移信号的感应效应，保证轨道电路的传输距离。自动闭塞系统非绝缘位移频率的补偿方法有七种：根据不同的载波频率、不同的电阻和不同的轨道电路长度选择相同的距离。当补偿电容减小时，接收机的电压也降低。当电阻小于要求或天气潮湿时，补偿电容被破坏，信号出现红灯，影响列车的正常运行。因此，日常维护是非常重要的，轨道电路补偿电容器必须处于全状态.轨道电路每10米配置一次补偿电容，最高可达7米，给日常维护带来极大不便。补偿电容的测量可以先测量补偿电容，先测量电压，然后用仪器确定电压，再测量电流检测电压，再测量要自动计算的电流检测电压。该仪器可自动计算补偿电容。造成故障的补偿方法有三种。如果单个电容器不好，则很容易降低进给端小钢轨附近的电压和远离进给端主轨的电压。5.4电气绝缘节故障将非绝缘轨道电路分为电气绝缘部分和机械绝缘部分。当主磁道接收到非常低的电压时，它会接收到足够高到超过调节范围的小磁道电压。根据实际测试，室内设备参数正常，室外电缆接线正确。认为室外调节区存在故障，即电气绝缘不绝缘。在单空心线圈、匹配变压器和调谐装置的电气试验中，参数只能承受偏差，不能作为一个整体运行。只需更换空心线圈，匹配变压器和调谐单元即可恢复正常。

6结论与展望6.1结论现如今我国的铁路建设技术越来越广泛，在国外也得到了很大程度的推广，在这种情况下，就要求对铁路机车的信号显示的准确度和可靠性的要求越来越高。首先阐述了本文研究的背景和意义。其次，分析了绝缘自动闭塞电路的概念和自动闭塞系统的技术组成。同时，通过对自动闭塞系统和轨道电路的仿真，加深了对系统的理解。最后，对非绝缘轨道电路的断面故障和分析方法进行了分析和总结。由于轨道电路中存在许多故障，有必要观察轨道电路前面的电压信号是否发生变化。为了适应铁路的快速发展，有必要根据现场的使用情况对自动闭塞系统进行调整和改造，以适应铁路的快速发展。为了实现列车保护的功能，必须加快机车主信号的建设。6.2展望铁路信号工程是一项具有共性和自身特点的特殊建设项目，我国的铁路信号是主要是由传感器、传输系统和控制技术组成的轨道电路。传统的铁路信号正朝着智能化和网络化的方向发展。在激烈的市场竞争和激烈的铁路信号工程竞争条件下，企业只有通过科技的发展才能生存和发展。这个想法深深植根于人们的心中，根本问题是如何有效地创新。所以要改变传统的依赖于维修人员的经验、业务水平进行现场的分析和相关的调查来处理的故障处理方法势在必行。本文提出了理论联系实际的方法，强调实用性。作者衷心希望本文能对铁路信号工程的指导起到一定的指导作用，从而引起对铁路信号工程的重要性。

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