铁路电气化区段8信息移频设备调试方法课题研究

铁路电气化区段8信息移频设备的调试方法课题研究报告铁路电气化区段8信息移频设备的调试方法课题研究报告中铁九局集团电务工程有限公司一、前言在铁路运输事业发展的进程中，铁路信号技术不断更新，为了提高铁路运输自动化能力，对铁路信号设备提出了更高的要求，很多新技术在不断被应用，国产8信息移频设备在沈阳局管内沈阳—山海关区段电气化改造工程建设中被采用就是其中的一例。目前，该移频技术主要应用在铁路区间自动闭塞和站内机车电码化中，它是一种以移频轨道电路为基础的自动控制系统，发送设备向轨道发送低频调制的频率信号，接收设备能从调制的载频信号中解调出低频信息，借以自动控制相应信号显示及设备，从而实现列车的速度监督和控制。目前，移频设备在国内应用主要有两种，一种是国产移频设备（ZPW—2000A型除外）；一种是国外移频设备。两种移频设备在原理上相同，但在设备结构、应用安装和调试方法上存在很大区别。由于工程造价因素影响两种移频设备在不同的工程中都在采用。二、课题选择研究的目的沈阳枢纽至山海关间电气化改造工程有40多个车站站内侧线轨道电路及电码化和约35公里区间闭塞设备全部采用国产8信息移频设备。通过这次改造新设备开通后，机车信号信息量增加，原有的半自动区间闭塞和三显示自动闭塞将升级为四显示自动闭塞。站内股道电码化设备可向机车接收设备提供出站信号机显示情况和区间闭塞分区被占用的情况。国产移频设备技术已经成熟，近几年已广泛应用到铁路设备中，在沈阳局信号设备改造中广泛使用还是首例，所以为提高施工能力，保证铁路运输安全，顺利的开通移频设备是我们研究的目的。三、国产移频设备与国外移频设备的主要区别（一）国产移频设备所采用的中心频率f0有四种：550Hz、650Hz、750Hz、850Hz。频偏△f为55Hz。低频信息有4信息、8信息、18信息三种。主要应用在铁路区间自动闭塞设备和站内电码化中，有机械绝缘节，信息在钢轨中传输不需要电容补偿。铁路电气化区段8信息移频设备的调试方法课题研究报告（二）国外移频设备所采用的中心频率有四种：1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz。频偏△f为11Hz。低频信息有18种。应用范围与国产相同。无机械绝缘节（有电气绝缘节），信息在钢轨中传输需电容补偿。（三）国产移频设备价格低，国外移频设备价格高（四）调整方法及设备结构不同1、国产移频设备结构组成：电源盘、发送盘、接收盘、检测盘、衰耗盘、滤波器、轨道继电器和室外设备防雷匹配抑制器等构成。2、国外移频设备结构组成：发送器、接收器、轨道继电器和室外防雷匹配变压器、调谐单元和空心线圈构成。（五）国产移频设备与引进的UM71移频设备在轨道电路中应用框图（一）（二）。铁路电气化区段8信息移频设备的调试方法课题研究报告四、研究人员组成及职责研究人员组成及职责见表一。（表一）序号姓名年龄文化程度职称职责1李建生53专科高工定向、设计方案2齐梦星36本科工程师组织管理3朱子恒24专科助工测试调整4翟羽佳24专科助工测试调整5付亚洁22本科助工测试调整五、使用仪表和工具使用仪表和工具见表二。（表二）序号仪表及工具名称型号单位数量备注1万用表MF-14块32选频表CD2000-3A/YP块33示波器YB4330台14手动调压器TDGC2-1台150.06欧短路线根26电台部47配线工具把58接地电阻测试仪ZC-8型块1六、适用范围及条件用于新建和改建车站8信息移频轨道电路及电码化工程和区间8信息移频电路构成的自动闭塞工程。七、艺原理及调试过程（一）工艺流程图（见图三）铁路电气化区段8信息移频设备的调试方法课题研究报告图（三）移频设备调试工艺流程图（二）设备功能及调试方法操作要点1、电源盘电源盘功能：用于移频自动闭塞和站内电码化系统的发送盘工作电压24V直流稳压电源。技术要求：交流输入电源为220V，电压波动范围在187—242V之间时，直流输出电压应稳压在24±1V之内，纹波电压不大于350mV。操作方法：将电源盘插入组匣内，接入发送盘或负载；用调压器改变输入电压值，用万用表在盘面测试孔测量输出电压，应符合技术标准。2、发送盘熟悉设备图纸和技术标准区间移频轨道电路调试机架安装设备配线设备单机（盘）测试指标技术检测系统测试接入移频控制系统站内8信息轨道电路调试轨道电路状态调试技术指标调试轨道电路状态调试电码化调试不合格合格铁路电气化区段8信息移频设备的调试方法课题研究报告发送盘功能：用于移频系统中向轨道电路发送移频信号。技术要求：在电源电压24V正常供电时，其输出功率（电压）应在24—53V之间（视负载而定），输出移频信号应符合技术标准。操作方法：插入发送盘、接通电源、接通编码条件。移频频率测试时，要用数字移频表进行；功出电压测试时，可用万用表在盘面测试孔进行；改变负载值、改变低频信息均应使功出电压满足要求；用示波器可测输出波形，检查失真；用数字移频表可分别测出中心频率、频偏、低频信号、功出电压值。3、接收盘接收盘功能：用于移频系统中接收由轨道电路传输来的移频信号，并进行限幅、放大、解调、监幅选频后，动作执行单元（轨道继电器）。技术要求：限入工作电压应在450—650mV之间，解调后动作轨道继电器的电压应不小于20V。操作方法：插入接收盘，在输入端接入移频信号，改变其电压值（应在400—700mV），用万用表测继电器端电压。4、检测盘检测盘功能：用于发送盘和电源盘的输出检测。技术要求：检测发送盘的功放输出电压、频率和电源盘的24V直流电压输出，如有故障发生，由指示灯显示并提供报警功能。操作方法：插入检测盘，开启电源盘、发送盘，在盘面测试孔上分别测试电源盘和发送盘的输出电压，当电源盘电源故障或发送盘故障、电压输出不正常时，检测盘报警电路无电源输出可使相关报警继电器落下。5、衰耗隔离盘衰耗隔离盘功能：用于区间自动闭塞移频系统中，衰耗由轨道电路传输来的移频信号强度，并对输入的移频信号限幅，把单路输入信号隔离为两路输出信号，提供给两套接收盘工作。技术要求：从轨道电路传输来的移频信号，输入之后，单路输入移频信号被隔离为2路输出后，其电压值应近似相等。操作方法：接通发送和接收电路，用电压表先测盘面上的“轨入”测试孔电压值，之后再测被隔离为2路的“隔1”、“隔2”测试孔电压输出；用万用表铁路电气化区段8信息移频设备的调试方法课题研究报告在衰耗盘后面的接线端子上可测量衰耗电阻值，各电阻值应符合规定要求；在盘面上有电源、接收、信号显示、工作状态表示灯，按接线图连接，送出24V电压，相应表示灯点亮。6、滤波器盘滤波器盘功能：用于抑制牵引电流的基波及其谐波对移频自动闭塞设备的干扰。是交流电气化区段移频轨道电路防护干扰的重要设备，它由衰耗器、带通滤波器、带阻滤波器构成。技术要求：带通滤波器对中心频率±10%之内的频率有通频作用。带阻滤波器对中心频率±10%以外频率有阻频作用。操作方法：滤波器盘的带通带阻性能测试方法如下图四所示：由于测试滤波器的带通带阻性能需要特殊仪表（选频电平表、电平振荡器），一般工程中不具备测试条件。在实际工作中直接使用即可。但在接入移频系统电路后，可用专用数字移频表在盘面测试孔中分别测试通入、通出电压及频率，阻入、阻出电压及频率。（三）8信息移频自动闭塞轨道电路的调试1、轨道电路的模拟调试集中设置在室内的区间移频自动闭塞设备与室外设备没有接通前，可先进行模拟实验，用以检查室内控制电路的正确性，其模拟电路制作比较简单，可在发送端与接收端之间串入假负载电阻和控制开关，其电路示意图五如下：铁路电气化区段8信息移频设备的调试方法课题研究报告在模拟时，轨道电路长度按1000米，电缆长度按10km，道床电阻按1.5Ω·km参考，调整电阻可按2.46k选取；在检查配线正确后，可接通电源，之后分别测试电源盘、发送盘、的输出电压值，应在允许的范围内，测移频信号经过发送端防雷变压器升压后电压，经接受端防雷变压器降压后电压。滤波器通入、通出电压，接收盘阻入电压，各电压值正常后，接收盘应正常工作，可使GJ吸起。2、轨道电路的实际调整8信息室内外设备连接后，先测电源盘、发送盘输出电压，测接收盘的阻入电压值，要求在450—650mV之间，不符合要求时，通过调整衰耗盘电阻来解决；在没有车占用轨道时，GJ应吸起，有车占用时GJ应落下；室外在机车入口处短路轨面测机车信号的轨道电路入口电流，其值要符合技术标准（一般应120mA），轨道电路在调整状态下受电端接收盘限入电压应符合技术标准（一般晴天≤0.6V，雨天≥0.3V，分路状态≤90mV）。（四）8信息站内电码化轨道电路的调试沈山电化设计中对站内侧线采用了25Hz相敏轨道电路“叠加”移频机车信号的电码化方式，在轨道电路的传输通道内，同时有轨道电路信息和机车信号信息存在。占用方式发码时，用轨道继电器状态来控制，预先发码时用传输继电器控制，其原理如图（六）图（七）所示：铁路电气化区段8信息移频设备的调试方法课题研究报告1、轨道电路的调试按设计图完成室内外设备配线，接通电源，室内送电端隔离盒可调整室内部分的轨道电源输出电压（55—170V），室外调整送端变压器及试配器，可使室内的接收端电压和相位角符合技术标准，之后按规定进行调整状态下的各项测试（一般到发线区段晴天≤2.4V，雨天≥0.8V，分路状态下≤300mA）。2、电码化调整测试室内按发送盘的编码条件或按信号机显示条件改变低频信息，室外在机车铁路电气化区段8信息移频设备的调试方法课题研究报告入口处用0.06Ω短路线短路轨面，测机车入口处短路电流、载频频率、低频频率，应符合技术标准(一般情况120mA)。当有预先发码电路设计时，在测占用区段电码化时，也要测下一预发区段轨道电路在没有占用时，低频信息是否与占用区段一致。八、劳力组织根据工程进度和施工区段来配置施工作业班组人数，参加测试的人员应经过技术培训，掌握移频轨道电路和电码化原理及测试方法。劳力组织计划见表三。（表三）序号工作项目人员数量时间人员要求1机架设备安装55天技术人员1人，工人4人2机架配线55天技术人员1人，工人4人3单机测试62天技术人员3人，工人3人4模拟系统测试64天技术人员3人，工人3人5移频电路试验1010天技术人员3人，工人7人九、执行的技术标准与文件（一）《铁路信号施工规范》（TB1206-99）。（二）《铁路信号工程施工质量验收标准》（TB10419-2003）。（三）《铁路信号维护规则技术标准》（铁运[2006]127号）。（四）产品使用说明书。（五）设计施工图文件。十、质量保证措施（一）组织精干、技术熟练的施工队伍，严格管理，精心施工。（二）对参加施工和试验的人员进行技术培训。（三）配齐检验测量工具和仪表及施工机具。（四）在安装前对设备、器材、施工所用材料由专人负责检验，不合格、不符合要求的产品不准使用。铁路电气化区段8信息移频设备的调试方法课题研究报告（五）由技术人员对图纸进行审核，并对安装质量进行检查。十一、安全保证措施（一）执行铁道部《铁路信号施工技术安全规则》（TBJ405-87）标准。（二）在沈局管内运营线严格执行沈局[2007]93号文件《沈阳局营业线施工及安全管理细化办法》。（三）影响行车的工作项目登记要点，设置安全防护员。（四）登高作业要有安全防护措施，防止高空坠落发生人身伤亡事故。（无）做好设备安全接地，人身安全防护接地。（六）由负责人在工作开始前对所有参加人员技术安全交底。十二、经济效益分析成立试验小组对8信息移频设备的使用安装和设备的检测及施工中调试标准的选择是十分重要的，在掌握试验和调试方法后，对沈阳~山海关段电化改造施工具有推广意义。可以减少工时，缩短工期，降低管理费用，防止因施工错误而造成设备损坏。十三、取得成果通过对8信息移频设备安装和调试方法及标准的研究之后，已经掌握了安装及调试技术。对沈山线各站及山海关至万家屯B线自动闭塞区间及沈阳枢纽沈西下行编发场-永安线路所-于洪站，沈阳-揽军屯-于洪-沈西三线区间改造都取得了成功，按期完成了电化改造任务，取得了良好的经济效益。中铁九局集团电务工程有限