【正文】 中，其中 CPU1 產(chǎn)生包括低頻控制信號(hào) Fc 的移頻信號(hào)。移頻鍵控信號(hào) FSK 分別送至 CPU CPU2 進(jìn)行頻率檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果符合規(guī)定后，即產(chǎn)生控制輸出信號(hào)，經(jīng) “ 控制與門(mén) ” 使 “ FSK” 信號(hào)送至濾波環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)方波 —— 正弦波變換。功放輸出的 FSK 信號(hào)送至兩 CPU 進(jìn)行功出電壓檢測(cè)。兩 CPU 對(duì) FSK 信號(hào)的低頻、載頻和幅度特征檢測(cè)符合要求后發(fā)送報(bào)警繼電器勵(lì)磁，并使經(jīng)過(guò)功放的 FSK 信號(hào)輸出。當(dāng)發(fā)送輸出端短路時(shí)，經(jīng)檢測(cè)使 “ 控制與門(mén) ” 有 10S的關(guān)閉 (裝死或休眠保護(hù) )。 作用： ZPW2021 A 型無(wú)絕緣軌道電路發(fā) 送器，在區(qū)間適用于非電化和電化區(qū)段的多信息無(wú)絕緣軌道電路區(qū)段，在車(chē)站適用于非電化和電化區(qū)段站內(nèi)移頻電碼化發(fā)送。 ZPW2021 A 型無(wú)絕緣軌道電路發(fā)送器在使用中產(chǎn)生 18 種低頻信號(hào) 8種載頻 (上下行各四種 ) 的高精度、高穩(wěn)定的移頻信號(hào)；供自動(dòng)閉塞、機(jī)車(chē)信號(hào)和超速防護(hù)使用。有足夠的輸出功率，且能根 據(jù)需要調(diào)節(jié)發(fā)送電平；能對(duì)移頻信號(hào)特征實(shí)現(xiàn)自檢，故障時(shí)給出報(bào)警 “N+1”冗余運(yùn)用的轉(zhuǎn)換條件。 工作原理示意圖（見(jiàn) ）： （說(shuō)明：同一載頻編碼條件，低頻編碼條件源，以反碼形式分別送入兩套微處理 10 器 CPU 中，其中 CPU1 產(chǎn)生包括低頻控制信號(hào) Fc 的移頻信號(hào)。移頻鍵控信號(hào) FSK 分別送至 CPU CPU2 進(jìn)行頻率檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果符合規(guī)定后，即產(chǎn)生控制輸出信號(hào)，經(jīng)“控制與門(mén)”使“ FSK”信號(hào)送至濾波環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)方波 —— 正弦波變換。功放輸出的 FSK信號(hào)送至兩 CPU 進(jìn)行功出電壓檢測(cè)。兩 CPU 對(duì) FSK 信號(hào)的低頻、載頻和幅度特征檢測(cè)符合要求后發(fā)送報(bào)警繼電器勵(lì)磁，并使經(jīng)過(guò)功放的 FSK 信號(hào)輸出。當(dāng)發(fā)送輸出端短路時(shí)，經(jīng)檢測(cè)使“控制與門(mén)”有 10S 的關(guān)閉） 接收器的原理及作用 原理及示意圖： 接收器由本接收“主機(jī)”及另一接收“并機(jī)”兩部分構(gòu)成 。 接 收器工作原理如圖 33 其中主軌道 A/D、小軌道 A/D 為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并機(jī)輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字信號(hào)。 CPUl 、 CPU2：是微機(jī)系統(tǒng)，完成主機(jī)，并機(jī)載頻判決，信號(hào)采樣 ,信息判決和輸出驅(qū)動(dòng)等功能 [10]。 安全與門(mén)：將兩路處理器輸出的動(dòng)態(tài)信號(hào)變成驅(qū)動(dòng)繼電器 (或執(zhí)行條件 )的直流輸出。 載頻選擇電路：根據(jù)要求，利用外部的接點(diǎn)，設(shè)定主機(jī) ,并機(jī)載頻信號(hào)，由處理器進(jìn)行判決，確定接收盒的接收頻率。 接收盒根據(jù)外部所確定載頻條件， 送至兩處理器，通過(guò)各自識(shí)別 ，比較確認(rèn) — 致，視為正常，不 — 致時(shí)，視為故障并報(bào)警。 外部送進(jìn)來(lái)的信號(hào)，分別經(jīng)過(guò)主機(jī)、并機(jī)兩路模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。兩套處理器對(duì)外部四路信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)的運(yùn)算，判決處理。表明接收信號(hào)符合幅度、載頻、低頻要求時(shí)，就輸出 3 kHz 的方波，驅(qū)動(dòng)安全與門(mén)。安全與門(mén)收到兩路方波后，就轉(zhuǎn)換成直流電壓帶動(dòng)繼電器。如果雙處理器的結(jié)果不一致，安全與門(mén)輸出不能構(gòu)成，且同時(shí)報(bào)警。電路中增加了安全與門(mén)的反饋檢查，如果處理器有動(dòng)態(tài)輸出，那么安全與門(mén)就應(yīng)該有直流輸出，否則就認(rèn)為安全與門(mén)故障，接收盒也報(bào)警。如果接收盒收到的信號(hào)電壓過(guò)低，就認(rèn)為是列車(chē)分路。 作用： 11 接收器接收端及輸出端 均按雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)用設(shè)計(jì)，與另一臺(tái)接收器構(gòu)成相互熱機(jī)并聯(lián)運(yùn)用系統(tǒng) (或稱 +)，保證接收系統(tǒng)的高可靠運(yùn)用。 用于對(duì)主軌道電路移頻信號(hào)的解調(diào)，并配合與送電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路的檢查條件，動(dòng)作軌道繼電器。 實(shí)現(xiàn)對(duì)與受電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路移頻信號(hào)的解調(diào)，給出短小軌道電路執(zhí)行條件送至相鄰軌道電路接收器。 檢查軌道電路完好，減少分路死區(qū)長(zhǎng)度，還用接收門(mén)限控制實(shí)現(xiàn)對(duì) BA 斷線的檢查。 衰耗盤(pán) 1．用途 （ 1）用作對(duì)主軌道電路的接收端輸入電平調(diào)整。 （ 2）對(duì)調(diào)諧區(qū)短小軌道電路的調(diào)整（含正、反 方向）。 （ 3）給出有關(guān)發(fā)送、接收用電源電壓，發(fā)送器功出電壓和軌道繼電器（含 GJ、 XGJ）電壓測(cè)試條件。 （ 4）給出發(fā)送器、接收器的故障報(bào)警、軌道狀態(tài)及正反向運(yùn)行指示燈等。 （ 5）在 N＋ 1冗余運(yùn)用中實(shí)現(xiàn)接收器故障轉(zhuǎn)換時(shí)主軌道繼電器和小軌道繼電器的落下延時(shí)。 2．電路原理圖說(shuō)明 衰耗盤(pán)電路原理圖如圖 （ 1）主軌道輸入電路 主軌道信號(hào) V V2自 C C2變壓器 B2輸入， SB1變壓器阻抗約為 36~55Ω 12 （ 1700~2600Hz），以穩(wěn)定接收器輸入阻抗，該 阻抗選擇較低，利于抗干擾。 變壓器 SB1其匝比為 116：（ 1~146）。次級(jí)通過(guò)變壓器抽頭連接，可構(gòu)成 1~146共 146級(jí)變化。 （ 2）短小軌道電路輸入電路 根據(jù)方向電路變化，接收端將接至不同的兩端短小軌道電路。故短小軌道電路的調(diào)整按正、反兩方向進(jìn)行。正方向調(diào)整用 A11～ A23端子，反方向調(diào)整用 C11～ C23端子，負(fù)載阻抗為 。為提高 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣精度，短小軌道電路信號(hào)經(jīng)過(guò) 1： 3升壓變壓器 B4輸出至接收器。 （ 3）移頻報(bào)警繼電器 YBJ 發(fā)送工作、接收工作指示燈分別將發(fā)送器、接收器報(bào)警條件接入 ，通過(guò)光電耦合器構(gòu)成報(bào)警接點(diǎn)條件（ BJ BJ BJ3）。移頻報(bào)警繼電器 YBJ，由移頻架第一位衰耗器 YB＋引出，逐一串接各衰耗盤(pán) BJ－ BJ－ 2條件至 N1B受光器導(dǎo)通，使外接 YBJ勵(lì)磁。此外，為適應(yīng)微機(jī)檢測(cè)的需要，預(yù)留了報(bào)警條件接點(diǎn) FBJ＋ 、 FBJ－ 、JBJ+、 JBJ－，由機(jī)柜內(nèi)配線引至零層。 （ 4）軌道狀態(tài)指示電路 根據(jù)軌道繼電器的狀態(tài)，通過(guò)光電耦合器的開(kāi)端驅(qū)動(dòng)軌道狀態(tài)指示燈 GJ。 GJ亮綠燈，表示軌道空閑； GJ亮紅燈，表示軌道占用； GJ滅燈，表示斷電。 （ 5）測(cè)試塞孔 有關(guān)發(fā)送電源、 接收電源、發(fā)送功出、輸入、輸入 輸入 GJ、 GJ（ Z）、 GJ（ B）、 XGJ、 XG、 XG（ Z）、 XG（ B）的測(cè)試條件由有關(guān)端子及電路接通。 1．用途 用作對(duì)通過(guò)傳輸電纜引入至室內(nèi)雷電沖擊的防護(hù)（橫向、縱向）。通過(guò) 、 、 2 2km六節(jié)電纜模擬網(wǎng)絡(luò)，補(bǔ)償實(shí)際 SPT數(shù)字信號(hào)電纜，使補(bǔ)償電纜和實(shí)際電纜總長(zhǎng)度為 10km，以便于軌道電路的調(diào)整和構(gòu)成改變列車(chē)運(yùn)行方向電路。在站防雷上有室外電纜帶來(lái)的雷電沖擊信號(hào)，為保護(hù)模擬網(wǎng)絡(luò)及室內(nèi)發(fā)送 、 接收設(shè)備 ， 采用橫向與縱向雷電防護(hù) 。 2．原理框圖及電原理簡(jiǎn)要說(shuō)明 （ 1）原理框圖 13 圖 310 站防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)原理框圖 （ 2）電路原理簡(jiǎn)要說(shuō)明 壓敏電阻 RY采用 820V/10A氧化鋅壓敏電阻，用于對(duì)室外通過(guò)傳輸電纜引入的雷電沖擊信號(hào)的橫向防護(hù)。 低轉(zhuǎn)移系數(shù)防雷變壓器 B用于對(duì)雷電沖擊信號(hào)的縱向防護(hù)，特別在目前鋼軌線路旁沒(méi)有設(shè)置貫通地線的條件下，該防雷變壓器 B對(duì)雷電防護(hù)有顯著作用。 電纜模擬網(wǎng)絡(luò)按 、 、 2 2km六節(jié)設(shè)置，以便串接構(gòu)成 010km按 任意設(shè)置補(bǔ)償模擬電纜值。 模擬電纜網(wǎng)絡(luò)值基本按以下數(shù)值設(shè)置： R： /km； L： ； C： 29nF/km。 R、 L按共模電路設(shè)計(jì)，考慮故障安全， C采用四頭引線。 空心線圈 SVA 1．用途 逐段平衡兩鋼軌的牽引電流回流，實(shí)現(xiàn)上下行線路間的等電位連接，改善電氣絕緣節(jié)的 Q值，保證工作穩(wěn)定性。 2．電路原理簡(jiǎn)要說(shuō)明 該線圈用 19 ，其截面積為 35mm2，電感約為 33μ H，直流電阻。中間點(diǎn)引出線等電位連接用。 空心線圈設(shè)置在 29m長(zhǎng)調(diào)諧區(qū)的兩個(gè)調(diào)諧單元 中間，由于它對(duì) 50Hz牽引電流呈現(xiàn)很小的交流阻抗（約 10mΩ），即可起到平衡牽引電流的作用。 14 設(shè) I I2有 100A不平衡電流，可近似將空心線圈視為短路，則有 I3=I4=（ I1+I2）/2=450A。由于空心線圈對(duì)牽引電流的平衡作用，減少了工頻諧波干擾對(duì)軌道電路的影響。對(duì)于上、下行線路間的兩個(gè)空心線圈中心線可等電位連接，一方面平衡線路間牽引電流，一方面保證維修人員安全。 電氣絕緣節(jié)及調(diào)諧單元 1．用途 逐段平衡兩鋼軌的牽引電流回流，實(shí)現(xiàn)上下行線路間的等電位連接，改善電氣絕緣節(jié)的 Q值，保證工作穩(wěn)定性。 2．電路原理簡(jiǎn)要說(shuō)明 該線圈用 19 ，其截面積為 35mm2，電感約為 33μ H，直流電阻。中間點(diǎn)引出線等電位連接用。 空心線圈設(shè)置在 29m長(zhǎng)調(diào)諧區(qū)的兩個(gè)調(diào)諧單元中間，由于它對(duì) 50Hz牽引電流呈現(xiàn)很小的交流阻抗（約 10mΩ），即可起到平衡牽引電流的作用。 設(shè) I I2有 100A不平衡電流，可近似將空心線圈視為短路，則有 I3=I4=（ I1+I2）/2=450A。由于空心線圈對(duì)牽引電流的平衡作用，減少了工頻諧波干擾對(duì)軌道電路的影響。對(duì)于上、下行線路間的兩個(gè)空心線圈中心線可等電位連接 ，一方面平衡線路間牽引電流，一方面保證維修人員安全。 匹配變壓器 1. 作用 該匹配變壓器用于鋼軌 (軌道電路 )與 SPT鐵路數(shù)字信號(hào)電纜的匹配連接。， L1用作對(duì)電纜容性的補(bǔ)償，并作為送端列車(chē)分路的限流阻抗。 電解電容按同極性串接，形成無(wú)極性，在直流電力牽引中用于隔離直流（如地下鐵道）。 2．電路說(shuō)明 （ 1） V V2經(jīng)調(diào)諧單元端子接至軌道， L L2接至 SPT電纜。 （ 2）考慮到 km道碴電阻，并兼顧低道碴電阻道床，該變壓器變化優(yōu)選為9： 1。 （ 3）鋼軌側(cè)電路中，串聯(lián)接入兩個(gè) 16V、 4700μ F電解電容（ C C2），該二電容按同極性串接，構(gòu)成無(wú)極性聯(lián)結(jié)，起到隔直及連交作用。保證該設(shè)備在直流電力牽引區(qū)段運(yùn)用中，不致因直流成分造成匹配變壓器磁路飽和。 15 補(bǔ)償電容 1．作用 （ 1）保證軌道電路傳輸距離； （ 2）保證接收端信號(hào)有效信干比； （ 3）實(shí)現(xiàn)了對(duì)斷軌狀態(tài)的檢查； （ 4）保證了鋼軌同側(cè)兩端接地條件下，軌道電路分路及斷軌檢查功能。 2．原理 由于 60kg重 1435mm軌距的鋼軌電感為 H/m，同時(shí)每米約有幾個(gè) pf電容。對(duì)于17002300Hz的移頻信號(hào)，鋼軌呈現(xiàn)較高的感 抗值。該值大大高于道碴電阻時(shí)，對(duì)軌道電路信號(hào)的傳輸產(chǎn)生較大的影響。為此，采取分段加補(bǔ)償電容的方法，減弱電感的影響。 其補(bǔ)償原理可理解為將每補(bǔ)償段鋼軌 L與電容 C視為串聯(lián)諧振，如圖 3－ 12： 圖 312 補(bǔ)償電容原理 圖 在補(bǔ)償段入口端（ A、 B）取得一個(gè)趨于電阻性負(fù)載 R，并在出口端（ C、 D）取得一個(gè)較高的輸出電平。一般認(rèn)為補(bǔ)償電容容量與載頻頻率、道碴電阻低端數(shù)值、電容設(shè)置方式、設(shè)置密度、軌道電路傳輸作用要求等有關(guān)。 一般載頻頻率低，補(bǔ) 償電容容量大；最小道碴電阻低，補(bǔ)償電容容量大；軌道電路只考慮加大機(jī)車(chē)信號(hào)入口電流，不考慮列車(chē)分路狀態(tài)時(shí)，電容容量大。為保證軌道電路電容調(diào)整、分路及機(jī)車(chē)信號(hào)同時(shí)滿足一定要求時(shí)，補(bǔ)償電容容量應(yīng)有一個(gè)優(yōu)選范圍。 補(bǔ)償電容設(shè)置密度加大，有利于改善列車(chē)分路，減少軌道電路中列車(chē)分路電流的波動(dòng)范圍，有利于延長(zhǎng)軌道電路傳輸長(zhǎng)度，過(guò)密設(shè)置又增加了成本，帶來(lái)維修的不便，要適當(dāng)考慮。 3．布置方法 在 ZPW2021A 系統(tǒng)中，補(bǔ)償電容容量、數(shù)量均按通道具體參數(shù)及軌道電路傳輸要求確定。具體標(biāo)準(zhǔn)如下： 1700Hz: 55181。f177。5%( 軌道電路長(zhǎng)度 250～ 1450m) 16 2021Hz: 50181。f177。5%( 軌道電路長(zhǎng)度 250～ 1400m) 2300Hz: 46181。f177。5%( 軌道電路長(zhǎng)度 250～ 1350m) 2600Hz: 40181。f177。5%( 軌道電路長(zhǎng)度 250～ 1350m) 補(bǔ)償電容的設(shè)置方法宜采用“等間距法”，即將無(wú)絕緣軌道電路兩端 BA 間的距離L按補(bǔ)償電容總量 N 等分，其步長(zhǎng)△ =L/N（ L：軌道電路兩端調(diào)諧單元的距離）。軌道電路兩端按半步長(zhǎng) (△ /2),之間按全步長(zhǎng) (△ )設(shè)置電容，以獲得最佳傳輸效果。 22圖 313 補(bǔ)償電容布置圖 相鄰兩電容之間的距離 =兩調(diào)諧單元距離 L/NC (1)兩邊均為電氣絕緣節(jié)時(shí) △ =（軌道電路長(zhǎng)度 29） /NC (2) 機(jī)械絕緣節(jié) — 電氣絕緣節(jié)時(shí) △ =（軌道電路長(zhǎng)度 ） / NC (3) 兩邊均為機(jī)械絕緣節(jié)時(shí) △ =軌道電路長(zhǎng)度 / NC 綜上，根據(jù)載頻頻率、最低道碴電阻數(shù)值、軌道電路傳輸狀態(tài)的要求、電容容量、數(shù)量、設(shè)置方法得當(dāng)，將大大改善軌道電路的傳輸，加大軌道電路傳 輸長(zhǎng)度。 4. ZPW2021A 發(fā)送接收一體化實(shí)現(xiàn)原理： ZPW2021A 軌道電路系統(tǒng)用于列車(chē)占用檢測(cè)和列車(chē)完整性檢查，并連續(xù)向列車(chē)傳送允許移動(dòng)控制信息的鐵路信號(hào)系統(tǒng)。它內(nèi)部的發(fā)送和接收設(shè)備分別產(chǎn)生和接收鐵路控制信號(hào)，發(fā)送信號(hào)通過(guò)軌道電路傳送到接收端，經(jīng)過(guò)對(duì)信號(hào)的處理和分析，輸出結(jié)果從而動(dòng)作相應(yīng)鐵路軌道繼電器，保證行車(chē)的安全可靠。 17 ZPW2021A 一體化的發(fā)送接收器原理框圖如 附錄