【正文】 鋼軌組成。在電化區(qū)段，該地線為區(qū)間防雷、安全、電纜等地線以及上下行等電位連接線共同使用。③ 電化牽引區(qū)段考慮牽引回流不暢條件下，出現(xiàn)的縱向不平衡電壓峰值，限制電壓選在～500V、5KA以上。4) 電纜模擬網(wǎng)絡(luò)電纜模擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)在室內(nèi)，、22km六段設(shè)計(jì)，用于對(duì)SPT電纜長(zhǎng)度的補(bǔ)償，電纜與電纜模擬網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償長(zhǎng)度之和為10km。接收器采用DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，將接收到的兩種頻率信號(hào)進(jìn)行快速傅氏變換（FFT）,獲得兩種信號(hào)能量譜的分布，并進(jìn)行判決。該“延續(xù)段”信號(hào)由運(yùn)行前方相鄰軌道電路接收器處理，并將處理結(jié)果形成小軌道電路軌道繼電器執(zhí)行條件（XG、XGH）送至本軌道電路接收器，做為軌道繼電器（GJ）勵(lì)磁的必要檢查條件（XGJ、XGJH）之一。 室內(nèi)部分1) 發(fā)送器用于產(chǎn)生高精度、高穩(wěn)定移頻信號(hào)源。5) 傳輸電纜采用SPT型鐵路信號(hào)數(shù)字電纜，一般條件下，電纜長(zhǎng)度按10km考慮。3) 匹配變壓器一般條件下，～該系統(tǒng)“電氣－電氣”和“電氣－機(jī)械”兩種絕緣節(jié)結(jié)構(gòu)電氣性能相同，現(xiàn)按“電氣－機(jī)械”結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)原理介紹，系統(tǒng)原理構(gòu)成見(jiàn)圖21，Δ為補(bǔ)償間距。同時(shí)為了解決全程斷軌檢查，在調(diào)諧區(qū)內(nèi)增加了小軌道電路。第二章　系統(tǒng)的構(gòu)成及原理說(shuō)明1 系統(tǒng)的構(gòu)成ZPW2000A型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)，與UM71無(wú)絕緣軌道電路一樣采用電氣絕緣節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)相鄰軌道電路區(qū)段的隔離。即，傳輸電纜長(zhǎng)度為15km表示站間電纜長(zhǎng)度為230km。km道碴電阻下，軌道電路傳輸長(zhǎng)度見(jiàn)表12。2) ZPW2000A系統(tǒng)在10km SPT電纜及不同道碴電阻條件，軌道電路傳輸長(zhǎng)度見(jiàn)表11：表11　軌道電路傳輸長(zhǎng)度軌道電路 載頻長(zhǎng)度(m) (Hz) 道碴電阻(Ω3) 小軌道接收電壓不小于100mV。3　系統(tǒng)主要技術(shù)條件 環(huán)境條件ZPW2000A無(wú)絕緣移頻軌道電路在下列環(huán)境條件下應(yīng)可靠工作：1) 周?chē)諝鉁囟龋菏彝猓?0℃～+70℃；室內(nèi)：5℃～+40℃2) 周?chē)諝庀鄬?duì)濕度：不大于95%（溫度30℃時(shí)）3) 大氣壓力：～106kPa（相對(duì)于海拔高度2500m以下）4) 周?chē)鸁o(wú)腐蝕和引起爆炸危險(xiǎn)的有害氣體。km標(biāo)準(zhǔn)道碴電阻、低道碴電阻最大傳輸長(zhǎng)度要求，又為一般長(zhǎng)度軌道電路最大限度提供了調(diào)整裕度，提高了軌道電路工作穩(wěn)定性。6) 通過(guò)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化，提高了軌道電路傳輸長(zhǎng)度。2) 解決了調(diào)諧區(qū)斷軌檢查，實(shí)現(xiàn)軌道電路全程斷軌檢查。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局已受理了有關(guān)“鋼軌斷軌檢查”、“多路移頻信號(hào)接收器”2001年，針對(duì)鄭武UM71軌道電路雨季多處“紅光帶”，該系統(tǒng)圍繞“低道碴電阻道床雨季紅光帶”問(wèn)題，通過(guò)對(duì)軌道電路計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，提出了提高軌道電路傳輸性能的一系列技術(shù)方案，從理論和實(shí)踐結(jié)合上實(shí)現(xiàn)了傳輸系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)化。由于時(shí)間緊、能力所限，錯(cuò)誤、疏漏之處難以避免，敬請(qǐng)讀者提出寶貴修改意見(jiàn)！編者2003年11月目 錄第一章　概　述 11　研制過(guò)程 12　主要技術(shù)特點(diǎn) 13　系統(tǒng)主要技術(shù)條件 1 環(huán)境條件 1 發(fā)送器 1 接收器 2 直流電源 2 軌道電路 2 系統(tǒng)冗余方式 2第二章　系統(tǒng)的構(gòu)成及原理說(shuō)明 31 系統(tǒng)的構(gòu)成 3 室外部分 3 室內(nèi)部分 4 系統(tǒng)防雷 42　ZPW2000A型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)電路原理 5 電氣絕緣節(jié) 5 作用 5 簡(jiǎn)要工作原理 5 電氣絕緣節(jié)電路環(huán)節(jié)分析和計(jì)算 6 BA參數(shù)舉例及分析 8 調(diào)諧區(qū)阻抗頻率特性 9 BA工作穩(wěn)定性 9 空心線圈 9 機(jī)械絕緣空心線圈 10 匹配變壓器 11 發(fā)送器 11 作用 11 原理框圖及電原理說(shuō)明 12 發(fā)送器“N+1”冗余系統(tǒng)原理 16 接收器 17 作用 17 原理框圖及原理說(shuō)明 17 接收器雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)用原理 21 衰耗盤(pán) 23 作用 23 衰耗盤(pán)外形示意圖 23 衰耗盤(pán)面板布置圖 23 電原理說(shuō)明 23 衰耗盤(pán)端子用途說(shuō)明 27 衰耗盤(pán)外線連接 28 電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盤(pán) 29 作用 29　電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盤(pán)外形及構(gòu)成示意圖 29 原理框圖 29 防雷電路原理簡(jiǎn)要說(shuō)明 29 電纜模擬網(wǎng)絡(luò)電路原理簡(jiǎn)要說(shuō)明 30 補(bǔ)償電容作用及原理 31 站內(nèi)電碼化 32 25Hz相敏軌道電路預(yù)疊加ZPW2000A電碼化技術(shù)條件 32 ZPW2000A預(yù)疊加電碼化設(shè)計(jì)說(shuō)明 32 電碼化發(fā)送檢測(cè)盤(pán) 33 舉例設(shè)計(jì) 35第三章　主要技術(shù)指標(biāo) 431 室內(nèi)設(shè)備 43 發(fā)送器 43 接收器 43 衰耗盤(pán) 44 電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盤(pán) 442 室外設(shè)備 45 匹配變壓器（TAD） 45 空心線圈(SVA) 45 機(jī)械絕緣空心線圈（SVA’） 45 調(diào)諧單元（BA） 46 補(bǔ)償電容 46第四章　安裝與維護(hù) 471 技術(shù)人員的應(yīng)知應(yīng)會(huì) 472 移頻柜 48 移頻柜組成 48 端子占用分配表 49　區(qū)間移頻柜組合類(lèi)型： 533　網(wǎng)絡(luò)接口柜 534 主要表示、檢查部位及測(cè)量值 53 閉塞分區(qū)編號(hào)及移頻柜設(shè)備位置的排列 53 設(shè)備故障的三級(jí)報(bào)警指示設(shè)計(jì) 54 主要表示燈 54 主要測(cè)試插孔 555 開(kāi)通試驗(yàn)步驟 56 開(kāi)通試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作 56 開(kāi)通試驗(yàn) 566 系統(tǒng)故障分類(lèi)及處理辦法 57 斷線 57 混線 57 接地 587 故障處理程序 58 一般有報(bào)警故障處理程序 58 無(wú)報(bào)警故障處理程序 588 對(duì)工程防雷設(shè)計(jì)及施工的意見(jiàn) 589 對(duì)工程室內(nèi)配線的建議 5910 常用維修測(cè)試儀表 59 CD963型UM71參數(shù)選頻測(cè)試表 59 CD963A型UM71/YP多用測(cè)試表 60 HP8904A頻率合成器 61 1250A頻響分析儀 61 BOP1004M型 6211 ZPW2000A軌道電路調(diào)整表 62附表1 1700Hz軌道電路調(diào)整表 63附表2 2000Hz軌道電路調(diào)整表 64附表3 2300Hz軌道電路調(diào)整表 65附表4 2600Hz軌道電路調(diào)整表 66附表5 電纜模擬網(wǎng)絡(luò)電纜補(bǔ)償長(zhǎng)度調(diào)整表 67附表6 發(fā)送器載頻調(diào)整表 68附表7 發(fā)送器帶載輸出電平級(jí)調(diào)整表 68附表8 接收器載頻調(diào)整 69附表9 接收器電平級(jí)調(diào)整表 70附表10 不同長(zhǎng)度的小軌道的電平級(jí)調(diào)整表 1附表11 ZPW2000A無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)設(shè)備清單 8第一章　概　述1　研制過(guò)程ZPW2000A型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)是在法國(guó)UM71無(wú)絕緣軌道電路技術(shù)引進(jìn)、國(guó)產(chǎn)化基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)情進(jìn)行的技術(shù)再開(kāi)發(fā)。2002年5月通過(guò)鐵道部技術(shù)鑒定，決定在全路推廣應(yīng)用。ZPW2000A型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)培訓(xùn)教材（二）（側(cè)重安裝）公司施工計(jì)劃部收集整理2004年8月9 / 88前 言本書(shū)作為“ZPW2000A無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)”的培訓(xùn)教材，供維修及有關(guān)技術(shù)人員使用。2002年5月沈陽(yáng)鐵路信號(hào)工廠開(kāi)始研制ZPW2000A無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的室外設(shè)備，2003年4月開(kāi)始與北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院合作，試制ZPW2000A無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)備，2003年9月通過(guò)了鐵道部專(zhuān)家組的測(cè)試與評(píng)估審查，取得了沈陽(yáng)鐵路信號(hào)工廠生產(chǎn)的ZPW2000A無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)設(shè)備準(zhǔn)許上道運(yùn)行的資格。前者較后者在軌道電路傳輸安全性、傳輸長(zhǎng)度、系統(tǒng)可靠性、可維修性以及結(jié)合國(guó)情提高技術(shù)性能價(jià)格比、降低工程造價(jià)上都有了顯著提高。2002年5月28日，該系統(tǒng)通過(guò)鐵道部技術(shù)鑒定，確定推廣應(yīng)用。3) 減少調(diào)諧區(qū)分路死區(qū)。7) 提高機(jī)械絕緣節(jié)軌道電路傳輸長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)與電氣絕緣節(jié)軌道電路等長(zhǎng)傳輸。9) 用SPT國(guó)產(chǎn)鐵路數(shù)字信號(hào)電纜取代法國(guó)ZCO3電纜，減小銅芯線徑，減少備用芯組，加大傳輸距離，提高系統(tǒng)技術(shù)性能價(jià)格比，降低工程造價(jià)。 發(fā)送器1) 低頻頻率：+n ，n=0～17即：、18Hz、29Hz2) 載頻頻率下行：17001 Hz上行：20001 Hz17002 Hz20002 Hz23001 Hz26001 Hz23002 Hz26002 Hz3) 頻偏：177。4) 小軌道繼電器或執(zhí)行條件電壓不小于20V（1700Ω負(fù)載，無(wú)并機(jī)接入狀態(tài)下）。km)17002000230026001．519001900180018001．217501700165016001．015001500150014600．810501050105010500．68508008008000．57006506506500．3450450420450［注］：軌道電路有三種情況，規(guī)定如下：JES—JES（電氣絕緣節(jié)—電氣絕緣節(jié)）：由SVA—SVA組成；JES—BA//SVA’（電氣絕緣節(jié)—機(jī)械絕緣節(jié)）：由SVA—SVA’組成；BA//SVA’―BA//SVA’(機(jī)械絕緣節(jié)－機(jī)械絕緣節(jié))：由SVA’－SVA’組成。表12 不同道碴電阻下軌道電路傳輸長(zhǎng)度序號(hào)道碴電阻Ω4）主軌道無(wú)分路死區(qū)，調(diào)諧區(qū)分路死區(qū)不大于５ｍ；5）有分離式斷軌檢查性能：軌道電路全程（含主軌及小軌）斷軌，有關(guān)軌道繼電器可靠失磁。電氣絕緣節(jié)長(zhǎng)度改進(jìn)為２９ｍ，電氣絕緣節(jié)由空心線圈、２９ｍ長(zhǎng)鋼軌和調(diào)諧單元構(gòu)成。ZPW2000A型無(wú)絕緣軌道電路分為主軌道電路和調(diào)諧區(qū)小軌道電路兩部分，小軌道電路視為列車(chē)運(yùn)行前方主軌道電路的所屬“延續(xù)段”。圖21　“電氣－機(jī)械”絕緣節(jié)系統(tǒng)原理圖 室外部分1) 調(diào)諧區(qū)（JES—JES）調(diào)諧區(qū)按29m設(shè)計(jì)，設(shè)備包括調(diào)諧單元及空心線圈，其參數(shù)保持原“UM71”參數(shù)。km道碴電阻設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)軌道電路與SPT傳輸電纜的匹配連接。根據(jù)工程需要， km、15 km考慮。系統(tǒng)采用N+1冗余設(shè)計(jì)。主軌道和調(diào)諧區(qū)小軌道檢查原理見(jiàn)圖22。系統(tǒng)采用接收器成對(duì)雙機(jī)并聯(lián)冗余方式。 系統(tǒng)防雷系統(tǒng)防雷可分為室內(nèi)室外兩部分： 1) 室外：(1)一般防護(hù)從鋼軌引入雷電信號(hào)，含橫向、縱向。④ 非電化區(qū)段則只考慮50Hz～220V電流影響，縱向限制電壓選在～280V（或～275V），10KA以上(2)防雷地線電阻要嚴(yán)格控制在10Ω以下。該貫通地線與兩端車(chē)站地網(wǎng)線相連接。用于實(shí)現(xiàn)兩相鄰軌道電路間的電氣隔離。以此減少了對(duì)本區(qū)段信號(hào)的衰耗。以保證鋼軌兩端的“零阻抗”，見(jiàn)下圖25圖25Lr為BA、SVA鋼軌引接線電感Lr與L1之和與C1串聯(lián)諧振于f2，構(gòu)成“零阻抗”。 在f01處有一并聯(lián)諧振點(diǎn)（極點(diǎn)），阻抗最大，為電感Lv與L1C1構(gòu)成的等效電容的并聯(lián)諧振點(diǎn)。 在f02處有一并聯(lián)諧振點(diǎn)（極點(diǎn)），阻抗最大，為電感Lv與L2C2構(gòu)成的等效電感并聯(lián)后與C3的并聯(lián)諧振。由于集膚效應(yīng)造成，對(duì)不同頻率信號(hào)，連接線呈現(xiàn)不同的電阻值，其電阻、感抗參考值見(jiàn)表22：表22 鋼包銅線電阻、感抗參考值頻率（Hz）分量數(shù)值R （mΩ）ωL （mΩ）170020002300392600在BA設(shè)計(jì)過(guò)程中，為抵消鋼軌引接線電感的影響，在諧振頻率點(diǎn)，BA的LC串聯(lián)支路電抗值略呈電容性。（2）實(shí)際制造過(guò)程中，考慮到對(duì)L2有一定允許誤差，CC3均附加有小電容進(jìn)行補(bǔ)償。另外BA參數(shù)既要考慮到移頻信號(hào)規(guī)定的頻率變化，又要考慮自身參數(shù)的變化。當(dāng)溫度升高時(shí)，彈簧拉力減弱，使電感增加受到一定程度抵消。 空心線圈空心線圈外形如圖2－18。該線圈也可用作復(fù)線區(qū)段，上下行線路間等電位連接、渡線絕緣兩端牽引電流平衡以及防雷接地等作用。SVA設(shè)有中心線，每半個(gè)線圈可通過(guò)100安培電流。3）SVA作用（1）平衡牽引電流回流SVA設(shè)置在29米長(zhǎng)調(diào)諧區(qū)兩個(gè)調(diào)諧單元的中間，由于它對(duì)于50Hz牽引電流呈現(xiàn)甚小的交流阻抗（約10mΩ），故能起到對(duì)不平衡牽引電流電動(dòng)勢(shì)的短路作用，見(jiàn)圖217:圖218圖217設(shè)II2有100安不平衡電流，可近似視為短路，則有由于SVA對(duì)牽引電流的平衡作用，減小了工頻諧波對(duì)軌道電路設(shè)備的影響。應(yīng)該指出，SVA作抗流變壓器時(shí)，其總電流≤200安（長(zhǎng)時(shí)間通電）（4）。（2）當(dāng)設(shè)有簡(jiǎn)單橫向連接或無(wú)橫向連接的SVA中心點(diǎn)，則經(jīng)過(guò)防雷元件接地。（2）ZPW2000系統(tǒng)中對(duì)該元件的選擇：原則：除模塊化、阻燃、劣化指示、帶電插拔及可靠性高的一般要求外，還必須具備熱熔斷功能。為使機(jī)械絕緣節(jié)軌道電路與電氣絕緣節(jié)軌道電路有相同的傳輸參數(shù)和傳輸長(zhǎng)度。 匹配變壓器1）作用用于鋼軌（軌道電路）與SPT鐵路數(shù)字信號(hào)電纜的匹配連接。圖221 TAD原理及外形圖（2） Ω（4）F為匹配變壓器的雷電橫向防護(hù)元件。同時(shí)，與匹配變壓器相對(duì)應(yīng)處軌道被列車(chē)分路時(shí)，它可作為一個(gè)阻抗（）。 原理框圖及電原理說(shuō)明1) 原理框圖（如圖222）圖222 發(fā)送器原理框圖同一載頻編碼條件、低頻編碼條件源，以反碼形式分別送入兩套微處理器CPUCPU2中，其中CPU1控制“移頻發(fā)生器”產(chǎn)生低頻控制信號(hào)為Fc的移頻信號(hào)。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,使發(fā)送報(bào)警繼電器FBJ勵(lì)磁，并使經(jīng)過(guò)功放的FSK信號(hào)輸出至軌道。3) 低頻和