客专ZPW2000轨道电路—广州电务段高铁在岗人员轮训教材

广州电务段高铁在岗人员强化培训客专ZPW-2000A轨道电路广州电务段1第一节客专ZPW-2000轨道电路简介一、客专ZPW-2000A轨道电路技术特点：1．接收器载频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；２．发送器由既有的N+1提高为1+1的备用模式；３．将既有ZPW-2000A轨道电路的调谐单元和匹配单元整合为一个调谐匹配单元；４．优化了补偿电容的配置，采用25微法一种，不同的信号载频采用不同的补偿间距；补偿电容采用了全密封工艺；５．加大了空心线圈的导线线径，从而提高了关键设备的安全容量要求。６．客专ZPW-2000A轨道电路系统带有监测和故障诊断功能，系统的状态修提供了技术支持；７．站内采用与区间同制式的客专ZPW-2000A轨道电路；８．站内道岔区段的弯股采用与直股并联的一送一受轨道电路结构，轨道电路在大秦线站内ZPW-2000A轨道电路的基础上，使道岔分支长度由小于等于30m延长到的160m，提高了机车信号车载设备在站内使用的安全性、灵活性，方便了设计。二、轨道电路技术条件1．使用环境温度：室内温度为：-55℃～+40℃；室外温度为：-40℃～+70℃；2．周围空气相对湿度：室内：不大于85%（温度30°C时）室外：不大于95％（温度为30℃时）；3．大气压力：70kPa～106kPa（相当于海拔高度3000m以下）；4．周围无腐蚀性和引起爆炸危险的有害气体；5．振动条件：–室内设备：在5Hz～200Hz时应能承受加速度为5m/s2的正弦稳态振动；–室外设备：在5Hz～500Hz时应能承受加速度为20m/s2的正弦稳态振动。6．在电气化牵引区段钢轨的牵引回流不大于2000A、钢轨电流不平衡系数不大于10%2序号123456789信息名称L3LL2LUU2LU2UUUUUS机车信号显示绿绿绿绿黄黄2黄黄双黄双黄闪低频频率10.311.412.513.614.715.816.918.019.1序号101112131415161718信息名称U2SL5U3L4HB既有线机车信号载频自动切换HUH机车信号显示黄2闪绿黄绿红黄闪红黄检测码红低频频率20.221.322.423.524.625.726.827.929时能够可靠工作三、信号特征1．载频频率：1型：标称载频+1.4Hz；2型：标称载频-1.3Hz。误差为±0.15Hz。下行：1700-11700-22300-12300-2上行：2000-12000-22600-12600-21701.4Hz1698.7Hz2301.4Hz2298.7Hz2001.4Hz1998.7Hz2601.4Hz2598.7Hz2．低频频率F18～F1频率分别为及码序定义见下表：表一：表二：3．频偏：±11Hz4．输出功率：70W（400Ω负载）四、轨道电路工作参数1．轨道电路的标准分路灵敏度：道砟电阻为1.0Ω·km或2.0Ω·km时，为0.15Ω；3道砟电阻不小于3.0Ω·km时，为0.25Ω；2．可靠工作电压：轨道电路调整状态下，接收器接收电压（轨出1）不小于240mV，轨道电路可靠工作；3．可靠不工作：在轨道电路最不利条件下，使用标准分路电阻在轨道区段的任意点分路时，接收器接收电压（轨出1）原则上不大于153mV，轨道电路可靠不工作；4．在最不利条件下，在轨道电路任一处轨面机车信号短路电流1700Hz、2000Hz、2300Hz不小于0.50A，2600Hz不小于0.45A。5．直流电源电压范围：23.5V～24.5V；习题：一、填空题:1．客专ZPW-2000A轨道电路补偿电容采用25μf全密封式电容。2．客专ZPW-2000A轨道电路标准分路电阻：道砟电阻不小于3.0Ω·km时为阻为1.0Ω·km或2.0Ω·km时为0.15Ω。0.25Ω，道砟电3．客专ZPW-2000A轨道电路在调整状态下，接收器主轨出电压不小于240mv时，轨道电路应可靠工作。4．在最不利条件下，在轨道电路任一处轨面机车信号短路电流不小于规定值：1700HZ、2000HZ、2300HZ不小于０.５A；2600HZ不小于０.４５A。5．客专ZPW-2000轨道电路发送器采用“机并联冗余方式。二、选择题：1+1”冗余方式，实现故障检测转换，接收器采用双1．客专线的区间及站内的ZPW-2000A发送器采用什么模式的冗余备用模式？ＡＡ：１＋１Ｂ：Ｎ＋１Ｃ：双机并用2．区间及站内的ZPW-2000A接收器采用什么模式的冗余备用模式？实现轨道电路系统的高可靠性。ＣＡ：１＋１Ｂ：Ｎ＋１Ｃ：双机并用3．站内道岔区段的弯股采用与直股并联的B轨道电路结构，轨道电路道岔分支长度由小于等于30m延长到的160m，提高了机车信号车载设备在站内使用的安全性、灵活性，方便了设计。Ａ：一送两受Ｂ：一送一受Ｃ：一送三受4.列车接收到A码时，要求列车及时采取停车措施，机车信号显示一个半红半黄色灯光。Ａ：HUＢ：LUＣ：UU5.客专ZPW-2000轨道电路有B种低频信息。4Ａ：15Ｂ：18第二节Ｃ：20客专ZPW-2000轨道系统构成一、客运专线ZPW-2000A无绝缘轨道电路系统共有四种配置：1．区间轨道电路（机械绝缘节—电气绝缘节），图12．区间轨道电路（电气绝缘节—电气绝缘节），图23．站内轨道电路（机械绝缘节—电气绝缘节），图34．站内轨道电路（机械绝缘节—机械绝缘节），图45区间轨道电路（机械绝缘节—电气绝缘节轨道电路系统结构）图16CANACANBCANC区间轨道电路（电气绝缘节—电气绝缘节轨道电路系统结构）调谐区△/2△△△/2调谐区区间补偿电容ZPW·PT型调谐匹配单元ZPW·XKD型空心线圈ZPW·PT型调谐匹配单元ZPW·PT型调谐匹配单元ZPW·XKD型空心线圈ZPW·PT型调谐匹配单元双体防护盒双体防护盒电缆总长7.5km室外总长7.5km电缆室内ZPW·ML-K型防雷模拟网络盘CANDCANEZPW·ML-K型防雷模拟网络盘ZPW·RS-K型衰耗冗余控制器ZPW·RS-K型衰耗冗余控制器ZPW·JT型ZPW·J-K型接收器通信接口板ZPW·F-K型发送器(主)FBJ(主)FBJ(备)ZPW·F-K型发送器(备)列控中心图27微机监测CANACANBCANC站内轨道电路（机械绝缘节—机械绝缘节）图3站内轨道电路（机械绝缘节—电气绝缘节）△/2△△△/2调谐区补偿电容ZPW·XKJD型机械绝缘节空心线圈ZPW·PT型调谐匹配单元ZPW·XKD型空心线圈ZPW·PT型调谐匹配单元适配器适配器ZPW·PT型调谐匹配单元电缆双体防护盒总长9.5km室外总长9.5km电缆双体防护盒室内ZPW·ML-K型ZPW·ML-K型ZPW·RS-K型防雷模拟网络盘CANE防雷模拟网络盘衰耗冗余控制器CANDZPW·RS-K型衰耗冗余控制器ZPW·JT型ZPW·J-K型接收器通信接口板ZPW·F-K型发送器(主)FBJ(主)FBJ(备)ZPW·F-K型发送器(备)列控中心8微机监测CANCCANACANB站内轨道电路（机械绝缘节—机械绝缘节）岔区扼流适配变压器扼流适配变压器ZPW·BPLN型站内匹配变压器双体防护盒双体防护盒ZPW·BPLN型站内匹配变压器扼流适配变压器扼流适配变压器室外电缆电缆总长7.5km或者10km总长7.5km或者10kmZPW·RS-K型ZPW·ML-K型防雷模拟网络盘室内CANEZPW·ML-K型防雷模拟网络盘衰耗冗余控制器CANDZPW·RS-K型衰耗冗余控制器ZPW·JT型ZPW·F-K型发送器(主)FBJ(主)FBJ(备)ZPW·F-K型发送器(备)通信接口板ZPW·J-K型接收器列控中心图49微机监测第三节调谐区工作原理一、调谐区简介由于当前铁路线路多为长轨，且多为电气化牵引，为了减少锯轨，采用电气分割相邻轨道电路信号，利用调谐单元对不同频率信号的不同阻抗值，实现相邻区段信号的隔离，划定了轨道电路的控制范围（图5）。电气绝缘节轨道电路控制范围电气绝缘节轨道电路控制范围电气绝缘节钢轨发接FSK载频:F1发接FSK载频:F3发接送设备收设备送设备收设备送设备收设备运行正方向L调谐区/2（+0.15/-0)米L调谐区/2（+0.15/-0)米L调谐区(+0.3/-0)米图5电气绝缘节长L调谐区米（调谐区长度取决于轨道电路钢轨参数值。不同轨道结构的轨道电路的钢轨参数不同，例如：有砟的路基地段为29m，桥梁地段一般情况下为30m。），在两端各设一个调谐匹配单元，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（2300、2600Hz）端，设置L2、C2、C3三元件的F2型调谐单元。二、调谐区工作原理1．“f1”端BA的L1C1对“f2”端的频率为串联谐振，呈现较低阻抗（约数十毫欧姆），称“零阻抗”相当于短路，阻止了相邻区段信号进入本轨道电路区段（图610中左端）。2．“f2”端BA的L2C2对“f1”端的频率为串联谐振，呈现较低阻抗（约数十毫欧姆），称“零阻抗”相当于短路，阻止了相邻区段信号进入本轨道电路区段（图6中右端）。3．“f1”端的BA对本区段的频率呈现电容性，并与调谐区钢轨、SVA的电感构成并联谐振，呈现高阻抗，称“极阻抗”。从而，降低电气绝缘节对信号的衰减（图6左端）。4．“f1”（f2）端的BA对本区段的频率呈现电容性，并与调谐区钢轨、SVA的电感构成并联谐振，呈现高阻抗，称“极阻抗”。从而，降低电气绝缘节对信号的衰减（图6右端）。A钢轨阻抗钢轨阻抗Bf1FS端L1C1A’调谐单元空心线圈钢轨阻抗钢轨阻抗调谐单元L2C2C3B’JS端f2图6三、调谐区的检测功能将调谐区做为一段短小轨道电路（如32m）。利用相邻区段的接收器，对调谐区谐振信号进行解调处理，设置高低两个防护门限，对调谐区进行检查。客专轨道电路对小轨只查不控，不纳入联锁。图711习题：1．接收端的调谐匹配单元电源引接线断线（双断），接收轨面电压是升高了呢还是降低了呢？为什么？2．如何利用小轨的检测功能来判断发送、接收通道的好坏？3．客专ZPW-2000轨道电路的小轨道不纳入联锁，当小轨道故障时，不影响该区段的正常使用。（√）第四节补偿电容的设置一、补偿电容设置原则1．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300米时，原则上需要设置补偿电容，以改善轨道电路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（型号：ZPW·CBGM）。2．补偿电容容值的选择根据道床漏泄电阻值确定。具体如下：①道床漏泄电阻值小于2Ω.km时，补偿电容值为40μf、46μf、50μf和55μf四种（不适用于站内道岔区段）；②站内道岔区和道床漏泄电阻值不小于（或大于等于）2Ω.km时，补偿电容值为25μf一种。3.补偿电容按照相等间距原则进行布置，补偿间距按照如下原则进行：①区间轨道电路的补偿电容设置的理论间距如下1700Hz、2000Hz：60m；2300Hz、2600Hz：80m；②站内有岔区段轨道电路的补偿电容设置的理论间距为100m：4.两端为电气绝缘节的轨道电路补偿电容安装方式（图8）5．一端无绝缘，一端机械绝缘节的轨道电路补偿电容安装方式（图9）6．站内机械绝缘节轨道电路补偿电容安装方式（图10）习题：1.客专ZPW-2000A轨道电路补偿电容采用25μf全密封式电容。（2.站内道岔区段岔心处的补偿电容的安装位置允许公差为：±10.0m（））答案：正确答案：正确3.客专ZPW-2000轨道电路区间电气绝缘节轨道区段补偿电容的理论间距：1700HZ、2000HZ为60米，2300HZ、2600HZ为80米。（）12答案：正确图813图914图1015第五节站内ZPW-2000A轨道电路一、电路结构（图11）1．站内道岔区段轨道电路采用“分支并联”一送一受轨道电路结构，以实现道岔弯股的分路检查防护和车载信号信息的连续性传输。2．带适配器的扼流变压器的作用有两个：①降低不平衡牵引电流在扼流变压器两端产生的50Hz