毕业设计（论文）-ZPW-2000K无绝缘移频自动闭塞工程设计

PAGEI-摘要ZPW-2000K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，结合我国的国情，进行提高系统传输性能、系统可靠性和系统安全性的技术再开发。ZPW-2000K无绝缘移频轨道电路保持了UM71无绝缘轨道电路整体结构上的优势，并在传输安全性、传输长度、系统可靠性以及结合国情提高技术性能价格比上，都有了提高。本次设计运用了

ZPW-2000K无绝缘移频自动闭塞的技术条件和构成原理，同时结合CTCT-2/CTCS-3技术要求以及相关的设计规范完成中继站13至三门峡南区间自动闭塞工程设计。本次设计中先后完成了区间信号平面布置图，区间支线和干线电缆径路图，区间移频柜、综合柜、组合柜设备布置图，闭塞分区电路原理图和区间电路图，区间移频柜电源零层及内部配线图，区间移频柜、组合柜零层端子配线表，楼内电源电缆配线图等图纸。同时通过对ZPW-2000K无绝缘移频自动闭塞的设备构成、工作原理和电路原理的掌握对一系列的图纸进行说明，对原理进行分析。绘制图纸时需要掌握关于ZPW-2000K的技术特点和系统结构，查阅相关资料，并且熟练AUTOCAD的操作。论文分析讨论了ZPW-2000K型无绝缘移频自动闭塞系统特点、结构及传输安全性，同时对ZPW-2000K涉及到的设备进行说明，重点介绍了工程设计的步骤和设计原则。关键词：客运专线；ZPW-2000K；移频自动闭塞；安全性

AbstractZPW-2000KUninsulatedFrequencyShiftAutomaticBlockisthetechnologyredevelopmenttoimprovethesystemtransmissionperformance,systemreliabilityandsystemsecuritybasedontheUM71trackcircuittechnologytransferinFrancecombinedwithChina'snationalconditions.ZPW-2000KUninsulatedFrequencyShiftmaintainstheadvantagesoftrackcircuitUM71trackcircuitontheoverallstructureandimprovestransmissionsecurity,transmissionlength,systemreliabilityandcost-effectivetechnology..ThegraduationprojectusesthetechnicalconditionsandcompositionprincipleofZPW-2000KUninsulatedFrequencyShiftAutomaticBlock,andcombinesCTCT-2/CTCS-3technicalrequirementsandrelateddesignspecificationscompleterelaystation13tothesouthofSanmenxiasectionautomaticblockproject.Thisdesignhascompletedintervalsignalfloorplanintervalbranchandtrunkcableroutemaps,intervalfrequencyshiftcabinet,integratedcabinets,cabinetequipmentlayout,schematicandblocksectionintervalcircuit,intervalzerofrequencyshiftpowercabinetlayerandtheinternalwiringdiagram,intervalfrequencyshiftcabinet,zerolayerterminalwiringcabinettable,bybuildingthepowercablewiringdiagramsdrawings.Thepaperanalysestheprinciplebygraspingdevicestructure,workingprincipleandcircuitschematicofZPW-2000KUninsulatedFrequencyShiftAutomaticBlockandstatingaseriesofdrawings.Whiledrawingthegraphpaper,itisneedtomastertechnicalcharacteristicsandsystemarchitecturesofZPW-2000K,accesstorelevantinformation,andbeskilledforAUTOCADoperation.ThispaperanalyzedanddiscussedSystemfeatures,structureandtransportsecurityofZPW-2000KUninsulatedFrequencyShiftAutomaticBlock.Meanwhile,itdescribedinvolveddeviceofZPW-2000Kandfocusedonthestepsanddesignprinciplesofengineeringdesign.KeyWords:Passengerdedicatedline,ZPW-2000K,Shiftingfrequencyautomatiblocking,Security

目录摘要 IAbstract II1绪论 11.1设计意义 11.2国内现状 11.3设计内容 12区间信号平面布置图与电缆径路图 32.1区间信号平面图设计简述 32.2信号平面布置图 32.2.1信号机的布置 32.2.2载频配置 42.2.3补偿电容 42.2.4空扼流变压器的设置 52.2.5应答器的设置 62.3区间电路图设计简述 72.4区间电缆径路图 72.4.1区间干线电缆径路图 72.4.2区间支线电缆径路图 73区间信号室内设备布置图 83.1设计简述 83.2区间移频柜布置图 83.2.1移频柜设备布置 83.2.2发送器 93.2.3接收器 93.2.4衰耗冗余控制器 103.3综合柜设备布置图 113.4组合柜设备布置图 124闭塞分区电路原理图与区间电路图 144.1设计简述 144.2闭塞分区电路原理图 144.2.1列控中心连接电路 144.2.2主发送器、备发送器、接收器和衰耗冗余控制电路 144.2.3区间综合柜控制电路 164.3区间电路图 165区间设备配线图 185.1设计简述 185.2区间移频柜电源零层及内部配线图 185.3区间移频柜、组合柜零层端子配线表 195.4楼内电源电缆配线图 19结论 20致谢 21参考文献 22-PAGE1- 1绪论1.1设计意义客运专线是以专供客运车列运输的线路，属于高速铁路。在我国目前的客运专线的时速为200km~350km，线路的曲线半径一般在220m以上，客运专线的实现客货分运，大大提高了铁路线路的运输能力，并且是我国的基本国情的需要。客运专线分流出既有线的大部分客车，缓解既有线运输能力紧张的局面，缩短客运列车的运输时间，同时还可以满足大经济区、大城市的急剧增量运输的需求，空出既有线用来发展铁路的货物重载运输，适应日益增长的铁路运输需要。客运专线以高速、快速为目的，在运行速度上有重大的突破，同时它的运输能力大、效率、安全性和可靠性高，因此铁路客运专线是最安全的现代高速交通运输方式。它采用了先进的列车运行控制系统CTCS-3，轨道电路采用客专ZPW-2000K的自动闭塞制式，能够保证前后两列车必要的安全距离，有效的防止列车追尾及正面冲撞事故。信息化程度高的行车设施诊断、监测、预警设备和科学的养护维修，构成了客运专线现代化的、完善的安全保障系统。1.2国内现状建设客运专线已经成了全世界的铁路运输格局，自1964年日本建成世界上第一条时速为210公里的高速客运专线后，法、德、西、意、韩、中国台湾等国家和地区纷纷修建高速客运专线。而我国现在建成和在建的客运专线已经达成了四纵四横的网络线，即四纵：京沪客运专线、京广客运专线、京哈客运专线（其中包括沈阳-大连段）、杭甬深客运专线，四横：徐兰客运专线、杭长客运专线、青太客运专线、宁汉蓉客运专线。截止2020年，我国目标建设的客运专线里程达到10000km。1.3设计内容本次设计的是郑西客运专线的区间ZPW-2000K无绝缘自动闭塞的工程设计，其中设计是的中继站13至三门峡南的区间移频自动闭塞。ZPW-2000K是我国自主创新并且开发的一套专门用于客运专线的无绝缘移频自动闭塞方式，它延续了法国UM71的一些技术，但是在自主创新上得到了重大突破，区间ZPW-2000K在轨道电路的传输性、传输长度、系统的可靠性和可维修性都有明显的提高。客运专线ZPW-2000K的轨道技术特点在既有线的基础上有所改变，其中在接收器的载频选择上选择可通过列控中心进行集中配置，发送器采用无接点的计算机编码方式，并且发送器从原来既有线的N+1冗余提高为1+1冗余方式；ZPW-2000K的轨道电路将既有线的调谐单元和匹配单元合并为一个调谐匹配单元，并且系统带有检测和故障诊断功能。本次设计根据

ZPW-2000K无绝缘移频自动闭塞的技术条件和构成原理，同时结合CTCT-2/CTCS-3技术要求以及相关的设计规范来完成本次工程设计。本次重点的掌握ZPW-2000K无绝缘移频自动闭塞的设备构成、工作原理和电路原理，并且对各份图纸进行分析说明，图纸设计主要有区间信号平面图，区间支线和干线电缆径路图，区间移频柜、综合柜、组合柜设备布置图，闭塞分区电路原理图和区间电路图，区间移频柜电源零层及内部配线图，区间移频柜、组合柜零层端子配线表，楼内电源电缆配线图等。根据客专ZPW-2000K的轨道电路特点设计平面布置图，并且充分的掌握了ZPW-2000K轨道电路的技术特点和系统结构，同时后边的图纸依靠信号平面布置图的设计而展开。本次设计要求熟练AUTOCAD的操作，熟知所学的专业课知识，要完全符合ZPW-2000K无绝缘移频自动闭塞的标准和规范。2区间信号平面布置图与电缆径路图2.1区间信号平面图设计简述区间信号平面布置图是本次设计的基础，它是从郑州到西安复线双方向的线路，其中包括中继站13和三门峡南站两个站，进站、出站均采用四显示制式的信号机，而在客运专线上速度超过200km/h，区间不设置通过信号机，并且车站的进站和出站信号机平时处于灭灯状态。本次设计符合《铁路设计规范》和《铁路技术管理规程》。2.2信号平面布置图2.2.1信号机的布置在客运专线，信号机主要是进站信号机和出站信号机，即：(1)进站信号机：进站信号机设置与既有线设置基本相同，设置在距进站口对向道岔尖轨尖端（顺向为警冲标）不小于50m处，一般不会超过400m，设置为高柱信号机，用来防护接车进路，从上往下显示依次是“黄、绿、红、黄、白”。亮一个黄色灯和一个黄闪灯表示准许列按照限速要求越过该架信号机，经过道岔侧向位置进入站内准备停车；亮一个红灯和一个月白色的灯则表示允许列车在进站信号机前不停车，并且以不超过40km的时速进入站内，必须随时准备停靠车辆；进站信号机的其他灯位显示与既有线的进站信号机的灯位显示相同[1]。(2)出站信号机：出站信号机与既有线不同，应设在距警冲标不小于55米(含过走防护距离50m)的地点，或距最近的对向道岔尖轨尖端不小于50m的地点。出站信号机应采用“红、绿、白”三个灯位的矮型信号机来防护区间。出站信号机与传统的出站信号机不一样，其中增加了引导信号，可以在因发车进路轨道电路故障或出站信号机允许灯光断丝情况下，以引导方式将列车发至区间。出战信号机亮一个绿色灯则表示列车由站内以站间闭塞的方式出发，前方的站间空闲；亮一个红色灯和月白色灯时则表示允许列车由站内以站间闭塞的方式出发，发车进路的速度应控制在40km/h，并且应随时准备停车；出站信号机的其他灯位显示与既有线的出站信号机的灯位显示相同。(3)停车标志牌的设置：在客运专线的线路上区间不需要设置地面信号机，应该在区间的闭塞分区的分界点处的线路左侧设置停车标志牌。为了安装的便利，标志牌可以安装在支柱（接触网杆）上，也可以安装在路基或者防护墙上，但是标志牌不能设置在电分相区及靠近一定范围内[2]。(4)预告标志牌的设置：进站信号机以及用来防护区间道岔的通过信号机不会设置预告信号机，但应设置预告标志牌。因为当使用地面信号机时是按照站间闭塞的方式行车，所以在正向和反方向的线路应该都要设置预告标志牌[3]。预告标志牌应该设置在进站信号机以及用来防护区间道岔的通过信号机外方的900m、1000m、1100m处，应该安装在接触网的支柱上，但是如果距离较短的区间或者设有预告信号机及自动闭塞区段均不设置预告标志牌。2.2.2载频配置ZPW-2000K型无绝缘轨道电路是一种移频轨道电路，其载频配置按照上下行的运行方向进行配置。在下行走线的轨道区段按1700-1、2300-1、1700-2、2300-2交替配置；在上行走线的轨道区段按2000-1、2600-1、2000-2、2600-2交替配置；其中-1为+1.4Hz，-2为-1.3Hz(“-1、-2”两种类型间相差2.7Hz，可以有效地形成载频)[4]。本次设计的是从中继站13至三门峡南站的区间平面布置图，因此只进行对区间的载频配置，所以不用考虑结合站内电码化的情况来进行站内载频配置的问题。2.2.3补偿电容无论区间轨道电路区段还是站内道岔轨道电路区段，当轨道电路区段长度大于300m时，则需要设置补偿电容，改善轨道信号在钢轨线路上的传输条件。补偿电容采用高可靠的全密封电容。补偿电容用于补偿钢轨电感，使轨道电路特性阻抗趋于阻性，则保证提高轨道电路的“信干比”及传输长度，实现对钢轨的断轨检查，提高轨道电路入口端机车信号短路电流[5]。补偿电容的设置用等间距法，构成标准的T型网络，等间距法即是将无绝缘轨道电路两端BA间的距离L按补偿电容总量N等分，其步长△=L/N。轨道电路两端按步长(△/2)，中间按全步长(△)设置电容[6]。补偿电容的原理为将每段补偿钢轨的电感L与电容C视为“串联谐振”。补偿电容串联谐振原理如图2.1所示。图2.1补偿电容串联谐振图在客运专线ZPW-2000K的补偿电容容值的选择根据道床漏泄电阻值确定，道床电阻大于或等于2Ω·km，容值选25μf，区间间距为60m(1700Hz、2000Hz)和80m(2300Hz、2600Hz)；具体间距的长度应按公式△=L/N计算。补偿电容的设置如图2.2所示。图2.2补偿电容的设置图对于本次设计的补偿电容中，中继站13的7963BG，载频为1700-1，区间长度为663m，所以理论区间间距为60m，应该设置电容12个，则每个电容的间距为52.8m。对三门峡南站的SIIAG而言，载频为2600-2，区间长度为641m，所以理论的区间距离为80m，则应该设置电容9个，则每个电容的间距为68.0m。其他轨道区段的电容间距与7963BG和SIIAG的算法相同。2.2.4空扼流变压器的设置一般站内的电气化区段，在无轨道设备的机械绝缘节处、若有牵引回流通过时，应该在机械绝缘节处设置。在区间的电气化区段，在钢轨线路需要接贯通综合地线或牵引回流处，应该设置空扼流变压器。在ZPW-2000K轨道电路区段，空扼流变压器用于线路间等电位连接（横向），平衡牵引电流和用于钢轨与贯通地线、架空回流线或者保护线的连接，实现牵引回流，并且构成与邻近牵引变电所的大牵引回流通路。空扼流变压器的原理如图2.3所示。图2.3空扼流变压器原理框图2.2.5应答器的设置由于列车在高速运行的情况下轨道电路已经远远不能满足闭塞信息的信息量，因此需要设置应答器向列控车载设备提供大量的固定信息和可变信息。应答器是使用磁收发器技术的轨旁点式传输单元，其主要功能是通过空气间隙传输或接受信号，应答器是独立的装置。它是CTCS-2级列控系统中车地信息传输的主要设备，并且CTCS-3列控系统也由应答器传输相关信息。应答器向CTCS-2级列控系统车载设备提供线路速度、线路坡度、轨道电路、临时限速等线路信息。向CTCS-3级列控车载设备提供位置定位、级间转换、建立无线通信等信息[7]。应答器的设置原则：在正向进站信号机以及反向进站信号机外方设置一个有源和一个无源应答器，构成应答器组。区间设置无源应答器（组），用于提供线路固定参数，例如线路坡度、线路允许速度、轨道区段、链接信息等。布置应答器位置时，在区间要每隔2个或3个闭塞分区，不大于4000m，设置一个应答器，若数据信息量较大时，则应该设置应答器组。应答器组中的最靠近的一个应答器设置在轨道电路绝缘节或者调谐单元(BA)引入点15m的位置，应答器组中两个应答器之间的距离应该为5m；区间应答器设置如图2.4所示。而进站信号机处，有源应答器的位置距离进站信号机30m。进站线号机的应答器设置如图2.5所示。应答器（组）名称以B开头，后面加公里标或者图2.4区间应答器组设置示意图图2.5进站信号机处应答器组设置示意图信号机名称。应答器的编号为：大区编号+分区编号+车站编号+应答器单元编号+组中位置；以列车正运行方向或者用途为参照，按照正线贯通、从小到大的原则进行编号，下行编号用奇数，上行编号为偶数。每个应答器组最多有8个应答器组成，按照列车的正运行方向，列车首先经过的应答器编号为1，依次往下顺序编号。2.3区间电路图设计简述在国内，高速铁路的ZPW-2000K系列轨道电路均采用内屏蔽数字信号电缆，其满足ZPW-2000K系列轨道电路频率传输衰耗和特性阻抗指标，以及当芯线接地故障时屏蔽四芯组近端串音衰耗指标。电缆使用原则有以下要求：按正方向运行，双线区段上下行发送采用同一根电缆；按正方向运行，双线区段上下行接收采用同一根电缆；电缆中各发送、接收频率均不相同时，可采用非内屏蔽SPT电缆[8]。本次设计的区间电缆径路图有区间干线电缆图和区间支线电缆图。2.4区间电缆径路图2.4.1区间干线电缆径路图区间干线电缆一般会在信号楼的同一侧，而且电缆径路图包括了每根电缆的长度、芯线数和备用芯线数；室外的信号设备串接顺序和电缆径路；电缆连接的设备类型。其中图中的方格表示该区段的电缆使用情况，FS则表示发送电缆，JS表示接收电缆，DH表示维修电话电缆，数字为每种用途电缆线的芯数。XF-1表示分向电缆盒1，X代表下行方向，F是分向电缆盒，数字1表示分向电缆盒的顺序编号，邻近车站的上行咽喉用偶数，下行咽喉用奇数，从车站咽喉向站外编号[9]。区间电缆的长度与电缆沟槽的走向有直接的关系。高速铁路的线路比较直，区间干线电缆槽都是由路基专业在路肩上预留好的，与线路平行，所以乘以弯度系数1.02计算。例如8067AG，XF-1至XF-5的电缆长度：(635+8)×1.02+8=664其中式中第一个8表示设备两端的预留量，第二个8表示超过500米的电缆续接；例如在中继站13的上行咽喉中的7992AG，区间长度为1003m则该线路的电缆长度为：(1003+8)×1.02+8×2=1048m其中式中第一个8表示设备两端的预留量，第二个8×2表示超过1000米的电缆续接。其他区间的电缆长度算法与8067BG和7992AG的电缆长度算法相同。2.4.2区间支线电缆径路图区间支线电缆径路图是指从干线电缆分向电缆盒到通过信号机变压器箱，发送、接收设备双体防护盒的电缆，有单置点、并置点（近端是分割点）、并置点（远端是分割点）、分割点、进站口等不同类型，这些电缆的径路是固定的。3区间信号室内设备布置图3.1设计简述区间移频柜、综合柜和组合柜是在站内室内重要的三个柜子，它们分别放置区间行车所用到的设备，并且会引出区间接线的端子。区间移频柜放置主发送器、备发送器、接收器、衰耗冗余控制器(ZFS、BFS、JS、RS)；区间综合柜放置站防雷和电缆模拟网络单元以及点灯隔离变压器；而区间组合架放置区间能用到的各种继电器组合(FQJ、GFJ、GJ)。3.2区间移频柜布置图3.2.1移频柜设备布置客运专线ZPW-2000无绝缘移频自动闭塞的移频柜中设备与既有线的有区别，移频柜的背面摆放从上到下依次是端子板、10块断路器板(30个熔断器RD1-RD30)3个为一组、电源端子板、主发送器、备发送器、接收器、衰耗冗余控制器、衰耗冗余控制器、主发送器、备发送器、接收器。其中在电源端子中D1、D3、D5、D7……D19依次的奇数供正电，采用灰色，而D2、D4、D6、D8、D10……D20以此类推的偶数供负电，采用兰色。端子板总共有12个，并且规定端子板11和端子板12用于车站的列控中心的TCC设备。在容断路器板中，RD1用于主发送器，RD2用于备发送器，并且RD1、RD2的数值为10A，RD3为接收器使用，并且数值为5A。在移频柜背面WD1~WD16采用万可端子series284。WD1、WD2、WD5、WD6、WD9、WD10、WD13、WD14为+24V电源，采用灰色，WD3、WD4、WD7、WD8、WD11、WD12、WD15、WD16为024电源，采用兰色。室内的每台无绝缘移频自动闭塞机柜可以摆放10套闭塞分区的设备，机柜可以安装纵向5路组合，并且在每路的组合内安装2套闭塞分区的设备。下行线按照图中从左到右的顺序摆放五个，分别为第一层1ZFS、3ZFS、5ZFS、7ZFS、9ZFS；第二层1BFS、3BFS、5BFS、7BFS、9BFS；第三层1JS、3JS、5JS、7JS、9JS；第四层1RS、3RS、5RS、7RS、9RS。上行线同理摆放五个，分别是2ZFS、4ZFS、6ZFS、8ZFS、10ZFS；2BFS、4BFS、6BFS、8BFS、10BFS；2JS、4JS、6JS、8JS、10JS；2RS、4RS、6RS、8RS、10RS。这样摆放的目的就在于ZPW-2000K所用的接收器是双机并联。接收器的作用是不但能够接受自身轨道区段的信息，还能接受它的邻线相对应轨道区段的信息，所以将下行放在上层而将上行放在下层，使两个轨道区段的接收器能构成双机并联，提高系统安全性。例如下行8037CG与上行8050AG构成双机并联。3.2.2发送器在客运专线中发送器是闭塞分区电路的信号源，用于产生高精度、高稳定的移频信号、报警信息等，故障时采用的是1+1的冗余方式。而在既有线中发送器采用的是N+1的冗余方式，即多个发送器的主机共用一个备机，当其中的任何一个主机出现故障，则能够接通备机并接替主机开始工作。在客运专线，发送器使用的是双机热备并联工作。发送器的双机热备并联工作方式如图3.1所示。在一般情况下，主发送器的FBJZ和FBJB都是处于吸起状态，主发送器的电路被接通，主发送器正常工作。一旦当主发送器发生故障时，继电器FBJZ落下，继电器FBJB吸起，主发送器的电路由于继电器FBJZ的断开而断开，而备发送器的电路由FBJB吸起被接通，接替主发送器工作，这样就可以最大限度的提高设备的可靠性，降低了设备的故障率，提高客运专线的运输安全性，因此提高整个铁路运输的效率。图3.1发送器的冗余方式发送器的正常工作与否靠工作表示灯指示判断，发送器正常工作时，工作表示灯显示绿灯；发送器故障时，工作表示灯显示红灯。3.2.3接收器客运专线的接收器与既有线的接收器的功能是一样的，它们都是用来对主轨道闭塞分区电路移频信号的解调，并且能够配合与送点端相连接的调谐区短小轨道电路的检查条件，同时动作相应的继电器；也可以对于受电端相连接的短小轨道电路的移频信号进行调解，同时给出小轨道电路的执行条件，送至相邻的闭塞分区电路的接收器；通过接收器可以检查出闭塞分区轨道电路的完好，减少分路死区的长度。接收器的输入端与输出端均按照双机并联运用设计，与另一套接收器设备构成双机并联结构。接收器的双机并联结构如图3.2所示。在客运专线中的接收器由本接收的主机与另一接受的并机构成，A、B两台接收机构成双机并联结构，A主机的输入接入A主机，同时也接到了B并机；B主机的输入接至B主机，并且接至A并机。在输出条件下，A主机的输出与B并机的输出构成并联，并且驱动了与A主机相对应AGJ的电路；B主机的输出与A并机的输出构成并联，同时动作了与B主机相对应的BGJ的电路[10]。图3.2双机并联结构原理图3.2.4衰耗冗余控制器衰耗冗余控制器分为单频衰耗冗余控制器和双频衰耗冗余控制器，单频和双频衰耗冗余控制器的区别就在于单频衰耗冗余控制器实现的是对单载频区段主轨道电路的调整和单载频区段的小轨道电路的调整，而双频衰耗冗余控制器实现的是双载频区段主轨道的电路调整，同时实现双载频区段小轨道的电路调整。而单频衰耗冗余控制器和双频衰耗冗余控制器的相同点在于它们内部都有正方向继电器复示和反方向继电器复示，同时还拥有主发送报警继电器和备送报警继电器；它们都实现的是总供出电压的切换。单频和双频衰耗冗余控制器的面板上都有主发送工作灯、备发送工作灯，接收工作灯、轨道表示灯、正向指示灯以及方向指示灯，并且主发送器和备发送器的报警继电器的报警条件回采均通过衰耗冗余控制器。单频衰耗冗余控制器除过输出主轨道信号外，还输出小轨道信号；而双频衰耗冗余控制器至输出主轨道信号。衰耗冗余控制器中一些重要的端子的说明：(1)S1、S2：功出信号，经过发送报警继电器接点输出至钢轨。(2)V1、V2：轨入信号，来自钢轨。(3)G、GH：主轨道继电器，接收器输出，驱动主轨道继电器。(4)CANDH、CANDL、CANEH和CANEL为柜内CAN总线，从1ZFS开始，经1BFS、1JS、2JS、2BFS、2ZFS、4ZFS……环至10ZFS结束。(5)ZFJ+、FFJ+为正方向继电器、反方向继电器的驱动电源。3.3综合柜设备布置图客运专线的区间综合柜与既有线的区间综合柜不同，在既有线的区间综合柜放置电缆模拟网络、点灯隔离变压器，并实现室内外的连接；在客运专线中，综合柜放置的是站防雷及电缆模拟网络组匣。由于车站的各个设备连接到发送器或者接收衰耗盘上所需的实际电缆的长度不同，所以采取电缆模拟网络补偿实际SPT数字信号电缆，使补偿电缆和实际电缆的总长度为7.5km和10km，这样以便于轨道电路的调整和构成改变列车运行方向电路。一共有六节电缆模拟网络，分别是0.25km，0.5km，1km，2km，2km，2×2km，以便串接构成0-10km，可以按0.25km间隔任意设置补偿模拟电缆值。在线路上有室外电缆带来的雷电冲击信号，为保护模拟网络和室内发送、接受设备，采取横向防雷保护和纵向防雷保护[1]。防雷电缆模拟网络图如图3.3所示。区间综合柜的第1-9层是站防雷和电缆模拟网络组匣，每一层有8个单元，即每个组匣可放置4个轨道区段的模拟网络单元。在GCSJ-10-05(02)中以三门峡南站为例每层布置的模拟网络单元如下：第9层放置下行接近区段4个轨道区段的模拟网络单元，它们分别是8037CGFS、8037CGJS、8037BFS、8037BGJS、8037AGFS、8037AGJS、8053BGFS、8053BGJS。第8层放置下行接近区段的3个轨道区段和上行离去区段的1个轨道区段的模拟网络单元，它们分别是8053AGFS、8053AGJS、8067BGFS、8067BGJS、8067AGFS、8067AGJS、SILQGFS、SILQGJS。第7层放置上行离去区段的4个轨道区段的模拟网络单元，它们分别是SIIAGFS、SIIAGJS、8068BGFS、8068BGJS、8068AGFS、8068AGJS、8050CGFS、8050CGJS。第6层放置上行离去区段的2个轨道区段的模拟网络单元，它们分别是8050BGFS、8050BGJS、8050AGFS、8050AGJS。图3.3防雷电缆模拟网络图站防雷和电缆模拟网络组匣的零层端子共32块，其中端子板的D1~D24为18柱端子板。D1与D10为一组，并且模拟网络单元至室外调谐单元连接的室外电缆配线使用D1，由模拟网络单元至室内的配线由端D10连接；同理D2和D11为一组，同样D2接外，D11接内，以此类推。在电缆模拟网络及组匣内、外都要严格分开走线，为了发挥防雷变压器的作用，发送端采用的是奇数号端子，接受端采用的是偶数号端子。D25和D26分别为防雷接地铜板条(FLE)和电缆接地铜板条(DLE)。3.4组合柜设备布置图区间组合架放置区间能用到的各种继电器组合FQJ（方向切换继电器组合）、GFJ（改变方向继电器组合）、GJ（轨道继电器组合）。方向切换继电器用于轨道区段改变发送端、接收端发码方向的，并且驱动站内轨道和区间轨道的方向继切换电器可以控制轨道电路的发码方向。改变方向继电器是记录继电器的动作而改变运行方向。区间方向的控制：车站列控中心根据区间方向控制信息，驱动各个方向每个信号点的方向切换继电器(FQJ)。由方向继电器(FJ)动作方向切换继电器(FQJ)和方向继电器的复示继电器(FJF)，方向切换继电器(FQJ)用于轨道电路发码方向的切换。车站列控中心回采各方向继电器(FJ)和方向继电器的复示继电器(FJF)的状态。在GCSJ-10-06(02)中，三门峡南站区间组合柜从上向下依次放置为：第10层放置8个继电器，分别是X-ZFJ、X-FFJ、XF-ZFJ、XF-FFJ、S-ZFJ、S-FFJ、SF-ZFJ、SF-FFJ，它们均采用的型号为JWXC-1700。第5-9层放置的是GFJ，每层可以放置10个，每个轨道区段放置两个GFJ，每层可以放置5个轨道区段的GFJ，并且它们都采用JWXC-660型号的继电器。第1-4层放置GJ，同样每层可以放置10个继电器，相应的轨道区段对应一个GJ，用它来表示该区段是否空闲和轨道电路的完整，均采用JWXC-1700型继电器。第0层放置零层端子板D1~D13，向外引进各个继电器的接线。4闭塞分区电路原理图与区间电路图4.1设计简述本次设计的闭塞分区电路原理图分别是表示每个闭塞分区的电路原理，帮助我们更加透彻的理解每个闭塞分区的电路构成原理。闭塞分区电路图中包括主发送器电路、备发送器电路、接收器接收电路和衰耗冗余控制器电路，在电路原理图中体现出主发送、备发送、接收和衰耗冗余控制的关系。而区间电路图是对闭塞分区电路的原理图的总结与阐述，区间电路图是对每个闭塞分区电路原理图的分别说明。4.2闭塞分区电路原理图4.2.1列控中心连接电路列控中心的加入是高速铁路与既有线的重要区别，车站的列控中心是根据列车占用的轨道区段及车站的进路状态，来控制闭塞分区电路的载频和低频信息的编码，并且控制站内及区间轨道电路的发送方向，同时接收轨道电路的信息。在移频柜的零层端子板中，用来与TCC连接的端子板为端子板11和端子板12，并且与1~10号端子板相同的是同样都是4×4的端子板，端子板的结构如图4.1所示。图4.1端子板11结构图4.2.2主发送器、备发送器、接收器和衰耗冗余控制电路主发送器、备发送器和接收器电路与衰耗冗余控制器的电路相连接，此处电路在区间移频柜中已经接通；而衰耗冗余控制器与区间综合柜的继电器所连接。在主发送器电路中，通过移频柜的电源端子D1将+24V电源流过10A熔断器一端接入+24V电源外引接线1，另一端接入衰耗冗余控制器电源端子ZFS+24或者BFS+24；电源端子D2将024电源接至024电源外接线1，同样也接至衰耗冗余控制器电源端子ZFS024或者BFS024，发送器的+24-2用于CAN地址条件及载频编码的条件。1700、2000、2300、2600、-1、-2都是需要接入的载频选择；S1、S2是发送器的功放输出端子，FBJ1、FBJ2是发送报警继电器的输出线，接至衰耗冗余控制器FBJ1、FBJ2，FBJJC表示发送报警继电器的检查，发送报警继电器吸起接点的回采，接至冗余控制器的ZFSJC或者BFSJC。同样备发送器的结构和接线与主发送器的完全相同。轨道电路编码控制图如图4.2所示。图4.2轨道电路编码控制图由于接收器采用的是双机并联系统，因此接收器的电路分为两部分，分别是主机部分和并机部分。同样移频柜的电源端子D1将+24V电源流过5A熔断器一端接入+24V电源外引接线，电源端子D2将024电源接至024电源外接线1，同时接入衰耗冗余控制器的J24和024；1700、2000、2300、2600、-1、-2都是需要接入的载频选择，CANDH、CANDL、CANEH、CANEL分别表示柜内总线；ZIN1(Z)、ZIN2(Z)或者ZIN1(B)、ZIN2(B)表示主、备机轨道信号的输入；XIN1(Z)、XIN2(Z)或XIN1(B)、XIN2(B)表示主、备机小轨道信号调整后的输入；JB+、JB-是接收器故障报警的条件，G(Z)、GH(Z)或G(B)、GH(B)表示主、并机的轨道继电器的输出。对于衰耗冗余控制器而言，冗余控制器的左端连接主发送器、备发送器和接收器电路，而右端接入组合柜的继电器电路。G、GH表示轨道继电器的输出，同时接入组合柜的轨道继电器GJ，驱动轨道继电器电路；在衰耗冗余控制器中，ZFJ+连接GFJ的152接点，FFJ+连接GFJ的153接点，G24接入GFJ的151接点，它们三个的接通与否控制GFJ的动作电路，在平时状态下正方向继电器接通，则GFJ一般处于吸起状态，一旦列车改变了运行方向，FFJ接通，则GFJ由于FFJ+的接通而落下；V1、V2表示轨道信号的输入，当列车正方向运行时，GFJ会励磁吸起；而当列车反方向运行时，GFJ会落下。衰耗冗余控制器的用途如表4.1所示。表4.1衰耗冗余控制器代码名称及用途代码端子名称用途J1-1、J1-21ZIN1(Z)、ZIN2(Z)主轨道信号调整后输出至接收器主机J1-5、J1-6XIN1(Z)、XIN2(Z)小轨道信号调整后输出至接收器主机J1-5、J1-6ZIN1(Z)、ZIN2(Z)主轨道信号调整后输出至接收器主机J2-1、J2-2V1、V2轨道信号输入J2-3、J2-5ZFJ+、FH正方向继电器复示J2-6～J2-17R1～R12主轨道电平调整J4-11、J4-12FBJ＋(Z)、FBJ－(Z)来自主发送器报警继电器输出J4-15、J4-16S1(Z)、S2(Z)来自主发送器功出J4-19、J4-20S1、S2总功出输出J2-18FBJJC(Z)主发送器报警继电器吸起条件回采至主发送器J1-13、J1-14G、GH轨道继电器输出J4-1、J4-2JB＋、JB－接收器报警条件4.2.3区间综合柜控制电路区间综合柜中有站防雷与电缆模拟网络(ZPW·ML)，区间综合柜电路是防护盒和站防雷与电缆模拟网络的连接电路。按照运行方向，区间综合柜左侧连接组合柜内的继电器电路，而右侧是调谐匹配单元电路；它们是将轨道区段上的电信号经过防雷和各种处理传出，并且送至室内。站防雷与电缆模拟网络的端子示意图如图4.3所示。4.3区间电路图本次设计的区间电路图分别设计了三门峡南的接近区段8067AG、8067BG、8053AG和离去区段S1LQG、SIIAG，同时对分界处8037CG和8050AG的电路说明。闭塞分区电路包括衰耗冗余控制接口电路、组合柜继电器电路、综合柜防雷模拟网络电路。该电路是将闭塞分区的电路信号从室外经过防护盒和调谐匹配单元接入室内区间综合柜的站防雷网络中，经过防雷的处理，再传输到区间组合柜的继电器电路，并且驱动GFJ的动作，当正方向运行时，GFJ吸起，则GFJ前接点接通，轨道电路信号通过前接点的接通送入衰耗冗余控制器，再将闭塞分区的信号通过冗余控制器将信号送至移频柜的主发送器，同样经过信号的调整将信号输出送至接收器，再将信号送至车站列控中心，从而对轨道电路的占用状况作出分析，并且控制轨道电路的发送方向；当列车反方向运行时，GFJ落下，GFJ的后接点接通，轨道电路信号通过后接点的接通送入衰耗冗余控制器，再将电路信号送出至车站列控中心，对电路信息作出分析，让后给出相应的控制命令。当运行方向改变，通过改变运行的电路，改变区间信号点的发送和接收的方式，每段轨道电路通过方向继电器的接点接通而逐渐对换发送和接收接向的电缆位置或者改变发送和接收的方向，从而可以达到改变运行方向电路。图4.3站防雷与电缆模拟网络的端子示意图5区间设备配线图5.1设计简述区间配线图包括区间移频柜电源零层及内部配线图、区间移频柜、组合柜零层端子配线表和楼内电源电缆配线图。区间移频柜的背面摆放从上到下依次是端子板、10块断路器板(30个熔断器，RD1-RD30)并且3个为一组、电源端子板，它们与主发送器、备发送器、接收器、衰耗冗余控制器相互连接，并且接到室外。区间移频柜配线表包括区间移频柜零层端子配线表和区间移频柜零层端子配线表。区间移频柜和组合柜零层连接端子按照零层端子配线表配线，配线要求符合移频柜和组合柜的技术要求，根据不同的工程设计要求，设计出相应的移频柜和组合柜零层端子配线表，设计要符合客专ZPW-2000K的电路特点。区间智能电源屏是为本站所管辖的范围内的信号点和轨道电路等设备的供电装置。电源屏将变压器、稳压器和整流器等组合起来为了简化施工和维修。电源屏必须保持不间断地供电，同时不受电网电压的波动和负载变化的影响，保证供电的安全。5.2区间移频柜电源零层及内部配线图区间移频柜电源零层及内部配线图是主要包括电源端子的配线和零层的配线，其中电源端子包括万可端子WD1~WD16，WD1、WD2、WD5、WD6、WD9、WD10、WD13、WD14为+24V电源，采用灰色，WD3、WD4、WD7、WD8、WD11、WD12、WD15、WD16为024电源，采用兰色。WD1的A、B、C、D为一个端子，WD2的A、B、C、D为另一个端子，2组端子通过WD1和WD2的连线连接，使WD1和WD2的A~D都是同一个等电位点，WD1和WD2的D接线接外部电源线，WD1和WD2的A、B、C分别根据需要接至D1的1或者是D3的1。而D1~D20也采用万可端子，D1、D3、D5、D7……D19供+24V电源，采用灰色，而D2、D4、D6、D8、D10……D20供024V电源，采用兰色。在移频柜的零层端子配线表中，S1、S2是供出信号，经过发送报警继电器的接点输出至钢轨；V1、V2是轨入信号，它们来自钢轨，G、GH是主轨道继电器，接收器的输出，驱动主轨道继电器的电路。CANDH、CANDL、CANEH、CANFL分别表示柜内总线，从1ZFS开始，经过1BFS、1JS、2JS、2BFS、2ZFS、4ZFS……环至10ZFS结束。ZFJ+、FFJ+为正、反方向继电器的驱动电源，其中配线按图中的配线原则。在配线中带“#”为双芯话筒线SBVVP16*0.15*2；带“*”为话筒线的屏蔽线；未做标记的为23*0.15的阻燃线；带“&”为纽绞线RVS2*32/0.2（发送电源、接收电源、发送供出各自纽绞）。零层接收器端子主要是连接到衰耗冗余控制