ZPW-2000A 型无绝缘移频自动闭塞系统电路原理
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ZPW-2000A介绍2011.3
目录
第一章 概述 第二章 系统结构及实际设备对照 第三章 系统工作原理 第四章 ZPW-2000A设备的日常维护和测试
第五章 故障判断与处理
第一章 概 述
一、移频自动闭塞的发展
移频自动闭塞是60年代我国自行研制的开发的，并且在京 沪线率先上道使用，采用的是四信息、三显示。
它经历了4信息、8信息、18信息和ZPW-2000A四个阶段 。新型的自动闭塞从98开始研制，2002年通过铁道部技术鉴 定，确定为ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统，并在全 路推广运用。
25.7 Hz、26.8 Hz、27.9 Hz、29 Hz。
载频频率：
下行：1700-1 1700-2 2300-1 2300-2
1701.4 Hz 1698.7Hz 2301.4Hz 2298.7 Hz
上行： 2000-1 2000-2 2600-1 2600-2
2001.4 Hz 1998.7Hz 2601.4Hz 2598.7 Hz
编号 F9
F8 F7
F6 F5 F4 F3 F2 F1
低频频率信息码
频率 信息码 20.2 U2S
21.3 L5 22.4 U3
23.5 24.6 25.7 26.8 27.9 29
L4 HB
载频码
HU
检测码
H
信息意义
说明
要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号 机，并预告次一架地面信号机显示一个黄色闪光和一 个黄色灯光
6 、通过系统参数优化，提高了轨道电路传输长度 ；
7 、提高机械绝缘节轨道电路传输长度，实现与电气绝缘节轨道电路等长传输 ； 8 、轨道电路调整按固定轨道电路长度与允许最小道碴电阻方式进行。既满足了 1Ω•km标准道碴电阻、低道碴电阻传输长度要求，又提高了一般长度轨道电路工 作稳定性 9、用SPT国产铁路信号数字电缆取代法国ZCO3电缆，减小铜芯线径，减少备用 芯组，加大传输距离，提高系统技术性能价格比，降低工程造价 10、采用长钢包铜引接线取代75mm²铜引接线，利于维修 11、 发送、接收设备四种载频频率通用，由于载频通用，使器材种类减少，可 降低总的工程造价 12、发送器和接收器均有较完善的检测功能，发送器可实现“N+1”冗余，接收 器可实现双机互为冗余
浅谈ZPW—2000A无绝缘移频自动闭塞系统故障处理
浅谈ZPW—2000A无绝缘移频自动闭塞系统故障处理ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统，是在UM-71无绝缘轨道电路的根底上结合我国国情进行开发的，既充分肯定、保持了UM-71无绝缘轨道电路整体结构上的优势，又实现了调谐区断轨检查，在轨道电路传输平安性、传输长度、系统可靠性、可维修性以及结合国情提高技术性能价格比、降低工程造价上都有了显著提高。
该系统自2004年6月在郑州电务段管内新荷线开通以来，运行良好。
由于该系统推广不久，在使用中存在着一些问题，现就对其故障处理谈一谈个人的认识。
一．ZPW—2000A无绝缘移频自动闭塞系统工作原理1、工作原理该闭塞系统由室外设备、室内设备、系统防雷等组成，。
根本原理是该轨道电路由主轨道电路和小轨道电路两局部组成，小轨道电路被视为列车运行前方主轨道电路的“延续段〞，主轨道电路的发送器配有由编码电路控制的、表示不同含义的低频调制移频信号。
该信号经电缆通道传到室外的匹配变压器及调谐单元，从轨道的发送端经钢轨送入主轨道电路以及调谐区小轨道电路接收器。
主轨道电路信号经钢轨送到轨道电路的收电端，然后经调谐单元、匹配变压器、电缆通道将信号传到本区段的接收器。
调谐区小轨道信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理，并将处理结果形成小轨道电路继电器执行条件送至本区段接收器，本区段的接收器同时接收主轨道电路移频信号及小轨道电路继电器执行条件，判断无误后，驱动轨道电路继电器吸起，根据继电器的吸起或落下来判断区段的空闲和占用情况。
2、接收端技术标准主轨道电路接收电压：不小于240MV主轨道电路继电器电压：不小于20V小轨道电路继电器或执行条件电压：不小于20V小轨道电路接收电压：不小于100MV二、故障处理1、声光报警装置1总移频报警灯设在控制台，通过移频总报警继电器YBJ落下表示发送、接收故障，接通控制台声、光报警电路。
2衰耗器面板表示灯1发送工作灯---绿色，亮灯表示工作正常，灭灯表示故障。
ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统原理
关键词 ： Ｚ Ｐ Ｗ一 ２ ０ ０ ０ Ａ； 自动 闭塞 ； 维 护
型号为 Ｚ Ｐ Ｗ一 ２ ０ ０ ０ Ａ的无绝缘移频 自动闭塞是一种从法 国引进的 ３ ． １ 调谐 区断轨检查 只能无绝缘轨道 电路技术 ， 但是在我国呈现出国产化的特点 ， 并且在满 ３ ． ２ 减小诃谐区 ０ ． １ ５ ｎ 分路死 区 足我 国基本国情的基础上， 重新进行研发的一种技术。 这一技术的特点 ３ ． ３ 调谐单元断线检查 在价格、 技术性能以及很多方面都具有—定的优势。 并目 获得了一系列 ３ ． ４ 轨道 电路全程断轨检查 的技术专利， 本文重点对这方面的问题进行研究。 ３ ． ５ 钢轨对地不平衡对传输安全的影响及防护 １ Ｚ Ｐ Ｗ一 ２ ０ ０ ０ Ａ型无绝缘移频自动闭塞系统技术特点 ４故障查找流程 １ ． １ 在原有无绝缘轨道电路整体结构的基础上予 以了肯定 ， 并且充 发生故障以后， 首先要对故障加 以 判断， 厘清产生的故障是在室内 还是在室外 ， 只有确定 了位置 ， 才能进一步 的处理。故障的查找流程主 分保留了相关的优： 势。 １ ． ２可以满足轨道电路全程诊断的要求。 要分为三步， 一是相对于发送端而言 ， 要按照一定 的顺序进行检查 ， 先 是检查室外发送器的功出电压 ， 然后检查组合架， 紧接着对区间综合柜 １ ． ３ 避免出现调谐分录死区段的问题 。 加以检查 ； 二是相对于接收端而言 ， 先是对室 内接收输入进行检查 ， 然 １ ４可以Ｘ ￣ ｉ ￣ Ｊ ｉ 皆 单元断线产生的故障加以进一步的检查。 后检查衰耗盘 以及组合架 ， 最后检查区间综合柜； 三是相对于室外设备 １ ． ５ 降低了试验队拍频产生的干扰 ， 并且加以有效的保护。 先检查电缆盒以及发送端相互匹配的变压器以及调谐单元 ， 紧接 １ ． ６ 在相关系统参数的基础上加 以 进一步的优化 ， 满足轨道电 路相 而言， 着检查钢轨传输通道 ，然后检查与受电端相互匹配的变压器与协调单 关传输长度 的要求。 ｌ － ７ 对于 １ ｎ・ ｋ ｍ标准道碴电阻以及低道碴电阻传输所提出的长度 元 ， 最后再对相关电缆盒进行仔细的检查， 找出故障的源头。 般 隋况下 ， 室外设备故障 ， 无论处理人员先到达送 电端还是受 电 要求均能够满足 ， 并目 ． 符合稳定 陛的要求。 先用表测量轨面 ， 看是否有电压。若有电压 ， 则按电流流动方向顺序 １ ． ８ 选用我国 自主生产的电缆 ， 将法国的电缆加 以取代 ， 将铜芯的 端 ， 线径予以进一步的减小 ， 同时也降低备用芯组的使用 ， 扩大传输之间的 依次检查测量 ， 检查到有 电压和无 电压之间就是故障点。若没有电压 ， 距离 ， 从而进一步提高系统在技术以及价格等方面的比例 ， 解决工程造 则要首先判断是开路故障还是混线故障 ， 此时 ， 如果先到送 电端就应顺 序检查送电钢丝绳 、 匹配变压器 、 电缆接口等处 ， 检查到有电压和无 电 价过高的问题。 １ ． ９ 选择长钢包铜引接线 的目的在于可以让工务维修变得更加便 压之间就是故障点 ； 如果先到受电端就应迅速检查受 电钢丝绳 、 匹配变 捷。 压器等看是否有混线的可能 ， 若无异常， 就应快速 向送电方向移动检查 电容等 ， 看是否有造成混线的处所。 １ ． １ ０ 为了将系统的可靠性予以进一步提升 ， 主要运用“ Ｎ ＋１ ” 冗余 轨面 、 发射器以及双机并联的接收器。 室外匹配单元故障 ， 一般发生在防雷元件和 电容被击穿 ， 如果检查 确认是防雷元件被击穿，为压缩故障延时可临时将电缆线跳过防雷元 １ ． １ １ 具有完整的检测和故障报警功能。 ２ ｚ Ｐ ｗ一 ２ ０ ０ ０ Ａ型绝缘轨道 电路系统构成 件接 人设备。 ’ ２ ． １ 室外部分。 ２ ． １ ． １ 调谐区。 按２ ９ ｍ设计 ， 实现两相邻轨道电路电 与一般的轨道电路存在一定 的差异性 ，在对 Ｚ Ｐ Ｗ一 ２ ０ ０ ０ Ａ产生的 对于本区段的主轨以及小轨具有较高的要求 ， 需要保 气隔离 ， 由空心线圈、 调谐匹配单元（ 调谐单元和匹配变压器） 组成。 ２ ． １ ． ２ 故障进行处理时， 机械绝缘节。 由机械绝缘节空线圈与调匹单元并接构成。 ２ ． １ 。 ３ 匹配变压 持在正常工作的状态下，相邻区段的小轨也需要处在正常工作的状态 当在两个区段都出现红光带时 ， 很有可能是因为在两个区段的中间 器。按 ０ ． ２ ５ 一 ｌ Ｄ Ｑ・ ｋ ｍ道碴电阻范围设计 ， 实现轨道电路与 Ｓ Ｐ Ｔ 传输电 下 ， 针对这一问题的出现 ， 应该先在相邻区段之间的 缆的匹配连接。 ２ ． １ ． ４补偿电容。 使传输通道趋于阻性 ， 在轨道电路中， 电 公共部分出现了问题 ， 容按等间距法设置， 保证轨道电路良好的传输性能。 ２ ． １ ． ５传输电缆。 Ｓ Ｆ Ｆ 衰耗盘 Ｅ 对输 出电压进行测试， 观察输出电压值是否高出 ４ ０ ０ ｍＶ ， 如果 型数字信号电缆， 中１ ． ０ ｍｍ， 总长一般 １ ０ ｋ ｎ， ｉ 也可按 １ ２ ｓ ． ｋ ｍ或者 １ ５ ｋ ｎ。 ｉ 是小于这个数值 ， 那么就说明是主轨的问题 ， 紧接着对相邻区段间的小 观察结果， 如果结果低于 １ ０ ０ ｍ Ｖ， 那么就说 明是 ２ ． １ ． ６调谐区设备引接线。 采用 ３ ６ ０ ０ ｍｍ 、 １ ６ ０ ０ ｍｍ钢包铜引接线 ， 用于调 轨输出电压进行测量 ， 谐 单元 、空心 线圈 、机械 节空心线圈等设备 与钢轨 的链接 ，也有 小轨 的问题。 当其 中的—个区段有红光带的现象发生时 ， 那么很有可能 ４ ０ ０ ０ ｍ ｍ、 ２ ０ ０ ０ ｍｍ设计。 ２ ． １ ． ７扼流变压器 。 在每—个轨道电路起到平衡 是相邻后段的小轨存在异常的情况 ，这样就要ｘ Ｃ ｄ ， 轨的输出电压进行 测试 ， 当检测结果低于 １ ０ ０ ｍ Ｖ时， 那么可以肯定是小轨的原因。还有一 次牵引电流的作用。 也就是在室外的主轨道 中有一端电容 比较容易丢失 ， ２ ． ２室内部分。 ２ ． ２ ． １ 电缆模拟网络。 按０ ５ ． 、 ０ ５、 ． １ 、 ２ ． ２ 、 ２ ＊ ２ 六段ｉ 殳汁， 种是特殊 的情况 ， 那么小轨电压会 出现低于 ７ ０ ｍ Ｖ 用于对电缆 的补偿 ， 总补偿距离为 １ ０ ｋ ｍ 。２ ． ２ ． ２发送器 。 产生高精度、 高 还有可能出现电容塞钉头松动的迹象， 稳定移频信号源， 采用 Ｎ ＋ Ｉ 冗余 十， 故障时通过发送报警继电器接点 的情况 ， 也就会因此造成红光带的出现。 结束 语 转至 ＋ １ 发送。 ２ ． ２ ． ３ 接收器。接收器主要的作用就是对主轨道发出的电 本文主要对 Ｚ Ｐ Ｗ一 ２ ０ ０ ０ Ａ故障的相关问题进行 了研究 ，探讨故障 路信号进行接收 ， 当满足相关状态的￣ ， ｔ Ｃ Ｔ， 还能够对相邻 区 段的信号 进行接收 ， 为其提供相关的小轨道电路状态条件 。 一般 情况下的接收器 查找的程序等问题 ， 希望对今后的工作提供一定的帮助 。 参考文献 都采用的是双机并联的方式加以运行 。 ２ ． ２ ． ４衰耗盒。 用于实现主轨道电 １ 高速铁路管理人 员和专业技术人 员培训教材—Ｚ Ｐ ｗ－ ２ ０ ０ ０ Ａ型无绝 路、 小轨道电路的调整。给出发送接收故障、 轨道 占用表示及发送 、 接收 … 用＋ ２ ４ Ｖ电源 电压 、 发送功出电压 、 接收 Ｇ Ｊ 、 ｘＧ Ｊ 测试条件。 缘移频 自动闭塞 系统 邮 ． 北京： 中国铁道 出版社． ２ ］ Ｚ Ｐ Ｗ－ ２ ０ ０ ０ Ａ型 无 绝缘 移频 自动 闭塞 系统技 术 综 述阴． 北 京全 路 通信 ２ ． ３系统防雷。室内： 发送端、 接收端的站防雷。实现对从电缆引入 ［ 雷电冲击的横向、 纵向防护 ， 并满足电缆绝缘在线测试。室外 ： 对从钢轨 信 号研 究设计 院． ３ ］ Ｚ Ｐ Ｗ－ ２ ０ ０ ０ Ａ移频 自动闭塞系统原理、 维护和故障��
型号为 Ｚ Ｐ Ｗ一 ２ ０ ０ ０ Ａ的无绝缘移频 自动闭塞是一种从法 国引进的 ３ ． １ 调谐 区断轨检查 只能无绝缘轨道 电路技术 ， 但是在我国呈现出国产化的特点 ， 并且在满 ３ ． ２ 减小诃谐区 ０ ． １ ５ ｎ 分路死 区 足我 国基本国情的基础上， 重新进行研发的一种技术。 这一技术的特点 ３ ． ３ 调谐单元断线检查 在价格、 技术性能以及很多方面都具有—定的优势。 并目 获得了一系列 ３ ． ４ 轨道 电路全程断轨检查 的技术专利， 本文重点对这方面的问题进行研究。 ３ ． ５ 钢轨对地不平衡对传输安全的影响及防护 １ Ｚ Ｐ Ｗ一 ２ ０ ０ ０ Ａ型无绝缘移频自动闭塞系统技术特点 ４故障查找流程 １ ． １ 在原有无绝缘轨道电路整体结构的基础上予 以了肯定 ， 并且充 发生故障以后， 首先要对故障加 以 判断， 厘清产生的故障是在室内 还是在室外 ， 只有确定 了位置 ， 才能进一步 的处理。故障的查找流程主 分保留了相关的优： 势。 １ ． ２可以满足轨道电路全程诊断的要求。 要分为三步， 一是相对于发送端而言 ， 要按照一定 的顺序进行检查 ， 先 是检查室外发送器的功出电压 ， 然后检查组合架， 紧接着对区间综合柜 １ ． ３ 避免出现调谐分录死区段的问题 。 加以检查 ； 二是相对于接收端而言 ， 先是对室 内接收输入进行检查 ， 然 １ ４可以Ｘ ￣ ｉ ￣ Ｊ ｉ 皆 单元断线产生的故障加以进一步的检查。 后检查衰耗盘 以及组合架 ， 最后检查区间综合柜； 三是相对于室外设备 １ ． ５ 降低了试验队拍频产生的干扰 ， 并且加以有效的保护。 先检查电缆盒以及发送端相互匹配的变压器以及调谐单元 ， 紧接 １ ． ６ 在相关系统参数的基础上加 以 进一步的优化 ， 满足轨道电 路相 而言， 着检查钢轨传输通道 ，然后检查与受电端相互匹配的变压器与协调单 关传输长度 的要求。 ｌ － ７ 对于 １ ｎ・ ｋ ｍ标准道碴电阻以及低道碴电阻传输所提出的长度 元 ， 最后再对相关电缆盒进行仔细的检查， 找出故障的源头。 般 隋况下 ， 室外设备故障 ， 无论处理人员先到达送 电端还是受 电 要求均能够满足 ， 并目 ． 符合稳定 陛的要求。 先用表测量轨面 ， 看是否有电压。若有电压 ， 则按电流流动方向顺序 １ ． ８ 选用我国 自主生产的电缆 ， 将法国的电缆加 以取代 ， 将铜芯的 端 ， 线径予以进一步的减小 ， 同时也降低备用芯组的使用 ， 扩大传输之间的 依次检查测量 ， 检查到有 电压和无 电压之间就是故障点。若没有电压 ， 距离 ， 从而进一步提高系统在技术以及价格等方面的比例 ， 解决工程造 则要首先判断是开路故障还是混线故障 ， 此时 ， 如果先到送 电端就应顺 序检查送电钢丝绳 、 匹配变压器 、 电缆接口等处 ， 检查到有电压和无 电 价过高的问题。 １ ． ９ 选择长钢包铜引接线 的目的在于可以让工务维修变得更加便 压之间就是故障点 ； 如果先到受电端就应迅速检查受 电钢丝绳 、 匹配变 捷。 压器等看是否有混线的可能 ， 若无异常， 就应快速 向送电方向移动检查 电容等 ， 看是否有造成混线的处所。 １ ． １ ０ 为了将系统的可靠性予以进一步提升 ， 主要运用“ Ｎ ＋１ ” 冗余 轨面 、 发射器以及双机并联的接收器。 室外匹配单元故障 ， 一般发生在防雷元件和 电容被击穿 ， 如果检查 确认是防雷元件被击穿，为压缩故障延时可临时将电缆线跳过防雷元 １ ． １ １ 具有完整的检测和故障报警功能。 ２ ｚ Ｐ ｗ一 ２ ０ ０ ０ Ａ型绝缘轨道 电路系统构成 件接 人设备。 ’ ２ ． １ 室外部分。 ２ ． １ ． １ 调谐区。 按２ ９ ｍ设计 ， 实现两相邻轨道电路电 与一般的轨道电路存在一定 的差异性 ，在对 Ｚ Ｐ Ｗ一 ２ ０ ０ ０ Ａ产生的 对于本区段的主轨以及小轨具有较高的要求 ， 需要保 气隔离 ， 由空心线圈、 调谐匹配单元（ 调谐单元和匹配变压器） 组成。 ２ ． １ ． ２ 故障进行处理时， 机械绝缘节。 由机械绝缘节空线圈与调匹单元并接构成。 ２ ． １ 。 ３ 匹配变压 持在正常工作的状态下，相邻区段的小轨也需要处在正常工作的状态 当在两个区段都出现红光带时 ， 很有可能是因为在两个区段的中间 器。按 ０ ． ２ ５ 一 ｌ Ｄ Ｑ・ ｋ ｍ道碴电阻范围设计 ， 实现轨道电路与 Ｓ Ｐ Ｔ 传输电 下 ， 针对这一问题的出现 ， 应该先在相邻区段之间的 缆的匹配连接。 ２ ． １ ． ４补偿电容。 使传输通道趋于阻性 ， 在轨道电路中， 电 公共部分出现了问题 ， 容按等间距法设置， 保证轨道电路良好的传输性能。 ２ ． １ ． ５传输电缆。 Ｓ Ｆ Ｆ 衰耗盘 Ｅ 对输 出电压进行测试， 观察输出电压值是否高出 ４ ０ ０ ｍＶ ， 如果 型数字信号电缆， 中１ ． ０ ｍｍ， 总长一般 １ ０ ｋ ｎ， ｉ 也可按 １ ２ ｓ ． ｋ ｍ或者 １ ５ ｋ ｎ。 ｉ 是小于这个数值 ， 那么就说明是主轨的问题 ， 紧接着对相邻区段间的小 观察结果， 如果结果低于 １ ０ ０ ｍ Ｖ， 那么就说 明是 ２ ． １ ． ６调谐区设备引接线。 采用 ３ ６ ０ ０ ｍｍ 、 １ ６ ０ ０ ｍｍ钢包铜引接线 ， 用于调 轨输出电压进行测量 ， 谐 单元 、空心 线圈 、机械 节空心线圈等设备 与钢轨 的链接 ，也有 小轨 的问题。 当其 中的—个区段有红光带的现象发生时 ， 那么很有可能 ４ ０ ０ ０ ｍ ｍ、 ２ ０ ０ ０ ｍｍ设计。 ２ ． １ ． ７扼流变压器 。 在每—个轨道电路起到平衡 是相邻后段的小轨存在异常的情况 ，这样就要ｘ Ｃ ｄ ， 轨的输出电压进行 测试 ， 当检测结果低于 １ ０ ０ ｍ Ｖ时， 那么可以肯定是小轨的原因。还有一 次牵引电流的作用。 也就是在室外的主轨道 中有一端电容 比较容易丢失 ， ２ ． ２室内部分。 ２ ． ２ ． １ 电缆模拟网络。 按０ ５ ． 、 ０ ５、 ． １ 、 ２ ． ２ 、 ２ ＊ ２ 六段ｉ 殳汁， 种是特殊 的情况 ， 那么小轨电压会 出现低于 ７ ０ ｍ Ｖ 用于对电缆 的补偿 ， 总补偿距离为 １ ０ ｋ ｍ 。２ ． ２ ． ２发送器 。 产生高精度、 高 还有可能出现电容塞钉头松动的迹象， 稳定移频信号源， 采用 Ｎ ＋ Ｉ 冗余 十， 故障时通过发送报警继电器接点 的情况 ， 也就会因此造成红光带的出现。 结束 语 转至 ＋ １ 发送。 ２ ． ２ ． ３ 接收器。接收器主要的作用就是对主轨道发出的电 本文主要对 Ｚ Ｐ Ｗ一 ２ ０ ０ ０ Ａ故障的相关问题进行 了研究 ，探讨故障 路信号进行接收 ， 当满足相关状态的￣ ， ｔ Ｃ Ｔ， 还能够对相邻 区 段的信号 进行接收 ， 为其提供相关的小轨道电路状态条件 。 一般 情况下的接收器 查找的程序等问题 ， 希望对今后的工作提供一定的帮助 。 参考文献 都采用的是双机并联的方式加以运行 。 ２ ． ２ ． ４衰耗盒。 用于实现主轨道电 １ 高速铁路管理人 员和专业技术人 员培训教材—Ｚ Ｐ ｗ－ ２ ０ ０ ０ Ａ型无绝 路、 小轨道电路的调整。给出发送接收故障、 轨道 占用表示及发送 、 接收 … 用＋ ２ ４ Ｖ电源 电压 、 发送功出电压 、 接收 Ｇ Ｊ 、 ｘＧ Ｊ 测试条件。 缘移频 自动闭塞 系统 邮 ． 北京： 中国铁道 出版社． ２ ］ Ｚ Ｐ Ｗ－ ２ ０ ０ ０ Ａ型 无 绝缘 移频 自动 闭塞 系统技 术 综 述阴． 北 京全 路 通信 ２ ． ３系统防雷。室内： 发送端、 接收端的站防雷。实现对从电缆引入 ［ 雷电冲击的横向、 纵向防护 ， 并满足电缆绝缘在线测试。室外 ： 对从钢轨 信 号研 究设计 院． ３ ］ Ｚ Ｐ Ｗ－ ２ ０ ０ ０ Ａ移频 自动闭塞系统原理、 维护和故障��
ZPW-2000A型轨道电路的原理和技术
湖南铁路科技职业技术学院毕业论文课题：ZPW-2000A型轨道电路的原理和技术专业：城市轨道交通控制班级：城市轨道交通控制312-3班学生姓名：李魁指导单位：广铁（集团）公司指导教师：霍芳二零一五年四月十九日摘要ZPW-2000A型无绝缘轨道电路，是在法国UM71无绝缘轨道电路技术引进及国产化基础上，结合国情进行提高系统安全性、系统传输性能及系统可靠性的技术再开发。
它克服了UM71在传输安全性和传输长度上存在的问题。
在轨道电路传输安全上，解决了轨道电路全路断轨检查、调谐区死区长度、调谐单元断线检查、拍频干扰防护等技术难题。
延长了轨道电路的传输长度。
采用单片微机和数字信号处理技术，提高了抗干扰能力。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统，与UM71无绝缘轨道电路一样采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。
电气绝缘节长度改进为29m，电气绝缘节由空芯线圈、29m长钢轨和调谐单元构成。
调谐区对于本区段频率呈现极阻抗，利于本区段信号的传输及接收，对于相邻区段频率信号呈现零阻抗，可靠地短路相邻区段信号，防止了越区传输，实现了相邻区段信号的电气绝缘。
同时为了解决全程断轨检查，在调谐区内增加了小轨道电路。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路分为主轨道电路和调谐区小轨道电路两部分，小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。
主轨道电路的发送器由编码条件控制产生表示不同含义的低频调制的移频信号，该信号经电缆通道（实际电缆和模拟电缆）传给匹配变压器及调谐单元，因为钢轨是无绝缘的，该信号既向主轨道传送，也向调谐区小轨道传送，主轨道信号经钢轨送到轨道电路受电端，然后经调谐单元、匹配单元、电缆通道，将信号传至本区段接收器。
调谐区小轨道信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理，并将处理结果形成小轨道电路继电器执行条件送至本区段接收器，本区段接收器同时接收到主轨道移频信号及小轨道电路继电器执行条件，判决无误后驱动轨道电路继电器吸起，并由此来判断区段的空闲与占用情况。
ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞原理及故障分析
ZPW-2000A系统构成及原理
ZPW-2000A系统构成及原理
• 主要技术指标 • 轨道继电器GJ吸起必须具备两个技术条件，二者
缺一不可： • 1、主轨道条件正常：本轨道衰耗器上测量“轨出
1”电压应大于240mV，一般调整在450-900mV之 间；测量“GJ（Z）”与“GJ（B）”直流28V左右 （标准值：不小于20伏）。 • 2、小轨道条件正常：运行前方相邻轨道衰耗器上 测量小轨道条件“轨出2”电压应在160±10mV之 间，本轨道衰耗器上测量“XGJ”电压，直流28V左 右（标准值：不小于20伏）。
• 技术特性： • 1) 分路灵敏度为0.15Ω；分路残压小于140mV。 • 2) ZPW-2000A系统在10km SPT电缆及不同道碴电阻条件，
轨道电路传输长度按调整表。 • 3）ZPW-2000A系统在10、12.5、15km SPT电缆及1.0、1.2、
1.5Ω·km道碴电阻下，轨道电路传输长度见调整表。 • 4）主轨道无分路死区间，调谐区分路死区不大于５ｍ。 • 5）有分离式断轨检查性能：轨道电路全程（含主轨及小
• 2) 实现对与受电端相连接调谐区 短小轨道电路移频信号的解调，给 出短小轨道电路执行条件，送至相 邻轨道电路接收器。
• 3) 检查轨道电路完好，减少分路 死区长度，还用接收门限控制实现 对BA断线的检查。
ZPW-2000A系统构成及原理
• ZPW-2000K型无绝缘轨道电路分为主轨道电路和 调谐区小轨道电路两部分，小轨道电路就是接续 主轨送端的调谐谐区部分。主轨道电路的发送器 由编码条件控制，产生表示不同含义的低频调制 的移频信号，该信号经电缆通道传给匹配变压器 及调谐单元，因为钢轨是无绝缘的，所以该信号 既向主轨道传送，也向调谐区小轨道传送，主轨 道信号经钢轨送到轨道电路的受电端，然后经调 谐单元、匹配变压器、电缆通道，将信号传至本 区段接收器。
第四章_ZPW2000A移频自动闭塞
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六、ZPW-2000A总技术条件 1.环境条件 ZPW-2000A 无绝缘移频轨道电路在下列环境条件下应
可靠工作： （ 1）周围空气温度： 室外：-40℃～+70℃ 室内：-5℃～+40℃ （2）周围空气相对湿度： 不大于95%（温度30℃时） 大气压力：70kPa～106kPa （3）周围无腐蚀和引起爆炸危险的有害气体。
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2.接收器 轨道电路调整状态下： 主轨道接收电压不小于240mV； 主轨道继电器电压不小于 20V（1700Ω负载，无 并机接入状态下）； 小轨道接收电压不小于33.3mV（考虑到上下边频 幅度差，运用中，33～38mV）； 小轨道继电器或执行条件电压不小于20V （1700Ω负载，无并机接入状态下）。
移频自动闭塞是以移频轨道电路为基础的自 动闭塞。它选用频率参数作为控制信息，采 用频率调制的方法，把低频信号(Fc)搬移到 较高频率工程(载频f0)上，以形成振幅不变、 频率随低频信号的幅度作周期性变化的调频 信号。将此信号用钢轨作为传输通道来控制 通过信号机的显示，达到自动指挥列车运行 的目的。
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二、发送器原理 1.发送器结构图
图3-2-1 通用型发送器原理框图
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2、微处理器、可编程逻辑器件及作用： (1)采用双处理器，双软件，双套检测电路,闭环检查 (2)处理器采用 80C196 ，其中CPU1 控制产生移频信号。CPU1、CPU2
还担负着移频输出信号的低频,载频及幅度特征的检测等功能； (3)FPGA 可编程逻辑器件，由它构成移频发生器，并行输入/输出扩展接
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3.基本工作原理
ZPW-2000A型移频自动闭塞
低频调制信号中包含地面信号和机车信号的控制信息，所以需要按 照区间信号显示方式和机车信号的种类多少进行合理设置。
对于调频常数的选择，调频常数的值越大，移频信号的频谱能量越 分散，带宽也就越宽，边频含的能量越多，抗干扰性能越强；调频常数 的值越小，移频信号的频谱能量越集中，带宽越窄，边频所含的能量越 少，抗干扰性能越弱。所以在保证带宽合适的前提下应选择尽可能大的 调频常数。通过计算和实验，发现调频常数为6时比较合理。另外，为 使信息与信息之间有效区分，调制信号频率不能太低，太低LC选频放 大器制作困难。所以ZPW-2000A型移频自动闭塞系统的低频调制信号 频率选择为10.3+1.1n(Hz),n=0~17，共18个频率，包含18种信息， 各频率分别为 ：
zpw2000a型无绝缘移频轨道电路将轨道电路分为主轨道电路和调谐区小轨道电路两部分并将短小轨道电路视为列车运行前方住轨道电路的所属延续段主轨道电路的发送器由编码条件控制产生丌同含义的低频调制的移频信号该信号经电缆通道传给匹配变压器及调谐单元因为钢轨是无绝缘的该信号既向主轨道传送也向小轨道传送
ZPW-2000A型移频自动闭塞系统简介
步长Δ 设置电容，以获得最佳传输效果。
补偿电容规格及技术指标：
1700Hz：55μ F±5%（轨道电路长度250～1450m） 2000Hz：50μ F±5%（轨道电路长度250～1400m） 2300Hz：46μ F±5%（轨道电路长度250～1350m） 2600Hz：40μ F±5%（轨道电路长度250～1350m）
四、频率参数的选择
1、干扰的产生
一方面两根钢轨各自对地漏电阻以及其自身阻抗不一样而使其 上流过的牵引电流不完全相等，这在二流变压器的线圈中所产生的 磁通不能抵消，从而牵引电流不平衡会对信号产生干扰电压。另一 方面，电力牵引电流是经整流过后的非正弦波，其中含有大量的谐 波成分，从而会对信号产生谐波干扰。
对于调频常数的选择，调频常数的值越大，移频信号的频谱能量越 分散，带宽也就越宽，边频含的能量越多，抗干扰性能越强；调频常数 的值越小，移频信号的频谱能量越集中，带宽越窄，边频所含的能量越 少，抗干扰性能越弱。所以在保证带宽合适的前提下应选择尽可能大的 调频常数。通过计算和实验，发现调频常数为6时比较合理。另外，为 使信息与信息之间有效区分，调制信号频率不能太低，太低LC选频放 大器制作困难。所以ZPW-2000A型移频自动闭塞系统的低频调制信号 频率选择为10.3+1.1n(Hz),n=0~17，共18个频率，包含18种信息， 各频率分别为 ：
zpw2000a型无绝缘移频轨道电路将轨道电路分为主轨道电路和调谐区小轨道电路两部分并将短小轨道电路视为列车运行前方住轨道电路的所属延续段主轨道电路的发送器由编码条件控制产生丌同含义的低频调制的移频信号该信号经电缆通道传给匹配变压器及调谐单元因为钢轨是无绝缘的该信号既向主轨道传送也向小轨道传送
ZPW-2000A型移频自动闭塞系统简介
步长Δ 设置电容，以获得最佳传输效果。
补偿电容规格及技术指标：
1700Hz：55μ F±5%（轨道电路长度250～1450m） 2000Hz：50μ F±5%（轨道电路长度250～1400m） 2300Hz：46μ F±5%（轨道电路长度250～1350m） 2600Hz：40μ F±5%（轨道电路长度250～1350m）
四、频率参数的选择
1、干扰的产生
一方面两根钢轨各自对地漏电阻以及其自身阻抗不一样而使其 上流过的牵引电流不完全相等，这在二流变压器的线圈中所产生的 磁通不能抵消，从而牵引电流不平衡会对信号产生干扰电压。另一 方面，电力牵引电流是经整流过后的非正弦波，其中含有大量的谐 波成分，从而会对信号产生谐波干扰。
大电ZPW-2000A培训教材全解
主轨道电路
调谐区 小轨道电路
机械绝 缘空芯 线圈 调谐单元
补偿电容
调谐单 元
空芯线
调谐单 元
圈
匹配变压器
匹配变压器
匹配变压器
电缆
电缆模拟网络盘 电缆模拟网络盘 电缆模拟网络盘
组合架（红灯转移条件；正、反方向转换；+1FS转换）
衰耗盘
XGJ、XGJH
发送器
衰耗盘 接收器
XG 、 XGH 、
接收器
GJ
调谐单元工作原理：
L/4
f1
L1 C1
Ls
L2 C2
C3
f2
（a）
f1
C 与以右电 感并联谐振 取得高阻抗
C1 C 2 1 1 L1C1
L2C2对f1串联谐振 得到低阻抗
（b）
L1C1对f2串联谐振 得到低阻抗
1 L3 L2 2 2 C2
C3
C3与以左电 感并联谐振 得到高阻抗
●接收端室外部分与发送室外相反---回到室内后， 接在接口柜零层D1-2、4---受端防雷模块31、32进 后，由1、2出---接口柜零层D6-2、4---组合柜某层 侧面01-3、4入---继电器接点组条件的配线---由0211、12出---移频柜零层01-3-1、2---SH插座板端子C1、2 ---主轨、小轨调整后，由SH端子C-5、6、7 和B-5、6、7出---接收器主机端子13、14、15入和 另一接收器备机端子30、31、32入---发送器对主 轨移频信号、相邻轨送来XGJ检查条件进行处理--接收器端子16、17轨道继电器输出线---SH的b16、 17---SH的a30、c30---移频柜零层01-3-7、8---组合 柜某层05-10、使11QGJ吸起---GJ吸起。
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3. 4.
在 BA 制作过程中考虑了： L 1、 L2采用 U 行磁性瓷，为降低温度系数，间隙垫有环氧薄片。 为使电感与电容（C1、C2、C3 ）达到较好的温度补偿 U 型磁性瓷上下 固定采用了金属弹簧方式 。 当 温度升高时，弹簧拉力减弱，使电感增加 受到一定程度抵消。 电容选择应具有温度系数小，工作稳定，损耗角小，高频工作可靠的特 点。 电感线圈选用多股电磁线绕制 以减少高频下的电阻 。 与钢轨的引接线采用 3600mm，1600mm钢包铜引接线或 3700mm， 2000mm钢包铜引接线或与钢轨采用塞钉连接方式，接触电阻<50uΩ。
ZPW-2000A 型无绝缘移频自动闭塞系统电路原理
一 电气绝缘节 1 作用 电气绝缘节由调谐单元 空芯线圈及 29m 钢轨组成用于实现两相邻轨道电路间的电气 隔离。 2 简要工作原理 电气绝缘节长29 米 在两端各设一个调谐 单元（下称 BA），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（见下图）
3. 调谐区对于某一载频形成的电感 Lv，设钢轨 电阻为 0，“零阻抗”为 0 的理想条件下 ， Lv=L/2+Ls//L/2，L 为 29m 钢轨电感 4. 几个基本电路 (1) L-C 串联电路 基本电路 ：
5 调谐区阻抗频率特性 前述计算分析均按中心频率进行，实际信号有±11Hz 的频偏，占 用通频带不少于±40Hz 。另外 BA 参数既要考虑到移频信号规定的频率 变化，又要考虑自身参数的变化。 在调谐区中部设置的 SVA ，其 50Hz 的交流阻抗仅约 10m，其电 阻分量也改善了并联谐振槽路的 Q 值，使调谐区并联谐振阻抗约为 2 Ω， 该考虑对提高电气绝缘节工作稳定性带来好处。 6 BA工作稳定性
“f1”(f2) 端 BA 的L1C1(L2C2)对“f2”（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，见图 （C）左端（图（b）右端 ）。 “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 的综合电感 构成并联谐振，呈现较高阻抗，称“极阻抗” （约 2 欧）相当于开路，以此减少了对本区 段信号的衰耗 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ BA 工作原理见下图
3、电气绝缘节电路环节分析和计算的预备知识 1. 构成电气绝缘节的基本电路有：L-C 串联谐 振电路和L-C 并联谐振电路； 2. 在电气绝缘节的两端，从钢轨通过引接线连 接 BA，对应于邻区段频率呈现为“零阻 抗”，约数十毫欧。由于引接线具有一定的 电感，所以 BA 呈一定的容性进行补偿，以 保证钢轨两端的“零阻抗”，见下图：