《ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞原理与维护》V5
信号设备故障分析处理—ZPW-2000A自动闭塞(5)

信号设备故障分析处理—ZPW-2000A自动闭塞(5)·内容导读·故障案例由故障现象、故障分析、判断处理三部分组成。
故障现象,阐明了每一个案例的现场反应、信息显示等;故障分析,通过现象判断分析发生故障的可能性,并将故障范围尽量缩小;判断处理,阐述了故障处理的方式、方法和步骤。
内容包括:6502电气集中设备故障、转辙转换设备故障、轨道电路设备故障、区间闭塞设备故障、信号机故障、计算机联锁设备故障、机车信号设备故障、TDCS设备故障、微机监测设备故障、电源设备故障等。
内容丰富、重点突出。
内容摘自原北京铁路局《信号设备故障分析处理380例》,供信号工程技术人员学习参考。
案例29:SVA引线断故障现象某站ZPW-2000A轨道电路列车运行前方靠近相邻区段红光带,轨道空闲,但衰耗盘面板“轨道占用”指示灯红灯点亮。
故障分析因是列车运行前方区段红光带,可判断为与电气绝缘节有关。
判断处理现场检查发现前方区段的空芯线圈连线被挂断。
案例30:送端电缆模拟网络盘内部断线故障现象某站控制台上行一接近着红灯。
故障分析从控制台现象观察无移频报警,只有红灯,确认为与室外连接部分故障。
判断处理第一测试点模拟网络电缆输出孔无电压,纵向测试一侧是0V,另一侧是功出电压值,确认为模拟网络内部断线。
更换电缆模拟网络盘故障恢复。
案例31:受端引接线接触不良故障现象某站ZPW-2000A区间相邻两个区间同时红光带。
故障分析两个区段同时红光带,一般是公共设备问题,多数情况是前一区段的接收设备问题。
判断处理室内测试前一区段衰耗器接收无电压,小轨无电压,到室外发现该区段钢包铜引接线接触不良,更换后,恢复正常。
案例32:穿越轨底防混卡子不良故障现象某站上行二接近红光带。
故障分析先在室内测试区段受电和送电是否正常,区分是室内故障还是室外故障。
在分线盘测得,分线盘记录电压比正常值略高,判断为室外发送端调谐单元断线或轨面短路。
判断处理到现场后测发送端V1、V2间记录电压明显下降2/3以上,此故障证明轨面短路。
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型自动闭塞原理及故障处理

ZPW-2000A型自动闭塞原理及故障处理作者:贾辉来源:《电子乐园·中旬刊》2019年第01期摘要:随着数字化、无线传输技术、漏泄电缆及卫星定位技术的发展,依靠这些技术实现列车和地面控制中心、列车和列车之间的信息传输,可以通过两个列车通过数据传输,自动的计算出实时的列车追踪安全间隔,使两列车之间的间隔最小,从而提高了行车密度和区间通过能力。
这种列车运行间隔自动调整又可称为移动自动闭塞,这种设备代表了区间闭塞技术的发展方向。
本文在分析ZPM-2000A自动闭塞系统原理的基础上,简单介绍了一些常见的机械故障与处理方式。
关键字:ZPW-2000A;自动闭塞;故障与维修一、自动闭塞简介目前,我国采用的行车闭塞方法主要有半自动闭塞和自动闭塞两种。
1、半自动闭塞:此种闭塞需人工办理闭塞手续,列车凭出站信号机的进行显示发车,但列车出发后,出站信号机能自动关闭,所以叫半自动闭塞。
2、自动闭塞:通过列车运行及闭塞分区的情况,通过信号机可以自动变换显示,列车凭信号机的显示行车,这种闭塞方法完全是自动进行的,故叫自动闭塞。
自动闭塞是由运行中的列车自动完成闭塞任务的一种设备。
ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞是在法国UM-71无绝缘轨道电路技术引进、国产化的基础上,结合国情进行开发的一种新型闭塞设备。
ZPW-2000A无绝缘轨道电路由较为完备的轨道电路传输安全性技术及参数优化的传输系统构成。
成为我国目前安全性高、传输性能好、具有自主知识产权的一种先进自动闭塞制式,为“机车信号作为主体信号’,创造了必备的安全基础条件。
Z为“自动闭塞”;P为“移频”;W为“无绝缘”2000A为“型号”。
ZPW-2000A无绝缘轨道电路由29 m电气绝缘节、发送器、接收器、防雷组合、轨道继电器、传输电缆等组成,如图所示。
二、ZPW-2000A自动闭塞设备故障处理在实际运用过程中,由于各种原因有时会使ZPW-2000A自动闭塞设备发生故障,应根据设备的工作原理,按照ZPW-2000A的测试指标要求,分析处理设备故障。
ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统原理

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。
ZPW-2000A型移频自动闭塞

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。
ZPW2000A移频自动闭塞系统原理、故障...

引言
闭塞是铁路上防止列车对撞或追撞(追尾)的方式,是铁路上保障安全的重要方法。闭塞设备是用来保证区间或闭塞分区在同一时间内只能运行一个列车,从而保证行车安全,提高行车效率。然而实际工作中,由于对设备工作原理不清楚,操作不当,不能维修或者维修不熟练,造成设备故障不能及时得到解决,严重威胁行车安全和效率的事时有发生!因此要想成为一名真正的铁路技术工人必须对各设备工作原理了然于胸,要做好随时能够快速处理各种突发状况的准备,还要能通过日常测试、维护把不安全隐患消灭在萌芽中,这些就使得我们必须对各设备有更深的理解!
1.1
(1)保持UM71无绝缘轨道电路整体结构上的优势。
(2)解决了调谐区断轨检查,实现轨道电路全程断轨检查。
(3)减少调谐区分路死区。
(4)实现对调谐单元断线故障的检查。
(5)实现对拍频干扰的防护。
(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、低道碴电阻最大传输长度要求,又为一般长度轨道电路最大限度提供了调整裕度,提高了轨道电路工作稳定性。
(9)用SPT国产铁路数字信号电缆取代法国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。
“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。3、补偿电容作用
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路原理说明书

原理说明1.系统原理ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路系统,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,由空心线圈、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,这样便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个部分,并将短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、匹配变压器、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轨道继电器执行条件通过(XG、XGH)送至本轨道电路接收器,做为轨道继电器(GJ)励磁的必要检查条件之一。
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。
主轨道和调谐区小轨道检查原理示意图见图2-1。
该系统“电气—电气”和“电气—机械”两种绝缘节结构电气性能相同。
2.电路工作原理及冗余设计2.1 发送器2.1.1 用途ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路发送器在区间适用于非电码化和电码化区段18信息无绝缘移频自动闭塞,供自动闭塞、机车信号和超速防护使用。
在车站可适用于非电码化和电码化区段站内移频电码化发送,并可作站内移频轨道电路使用。
2.1.2 原理框图及电路原理简要说明同一载频编码条件,低频编码条件源,以反码形式分别送入两套微处理器CPU中,其中CPU1产生包括低频控制信号Fc的移频信号。
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(4)自动闭塞还能为列车运行超速防护提供连续的速度信息,构成更高层次的列车运行控制系统,保证列车高速运行的安全。
由于自动闭塞具有明显的技术经济效益,所以广泛应用于各国铁路(尤其是双线铁路),同时由于自动闭塞便于和列车自动控制、行车指挥自动化等系统相结合,它已成为现代化铁路不可缺少的基础设备。
第二节 移频自动闭塞
一、什么是移频信号
在无线电和有线电传播传送系统中,为了使各种低频电信号(语言、音乐、图象、电信息等)能够不失真和不受干扰地传播到接收系统中,常常把需要传送的低频电信号,搬移在某种频率的高频信号上传送出去,高频信号就象是低频信号的运载工具一样,因此,把高频信号叫做载频信号,这种传送方法叫做“调制”。
四显示自动闭塞的信号显示具有明确的速差含义,是真正意义的速差式自动闭塞,列车按规定的速度运行,能确保行车安全。四显示自动闭塞能缩短列车运行间隔,缩短闭塞分区长度,提高运输效率。
3、分散安装式自动闭塞和集中安装式自动闭塞
分散安装式自动闭塞的设备都放置在每个信号点处。分散安装方式优点是造价低,但由于设备安装在铁路沿线,受环境影响大,故其工作稳定性差,故障率较高,也不利于维护。集中安装式自动闭塞的设备集中放置在车站继电器室内,用电缆与通过信号机相联系。集中安装式自动闭塞极大地改善了设备的工作条件,提高了设备的稳定性和可靠性,十分便于维修,但需大量的电缆,造价较高。
第一章 移频自动闭塞基本知识
第一节 自动闭塞概述
一、发展自动闭塞的必要性
铁路信号设备的主要功能,是保证行车安全和提高运输效率。信号设备可以分为车站信号设备和区间信号设备两大类。自动闭塞设备,就是属于铁路区间信号的一种主要设备。
区间信号设备的作用,原来是为了保证在一个区间内,只能有一列列车运行,以防止在区间内发生列车正面冲突和追尾事故,因而就这一点来说,区间闭塞设备是保证列车在区间内安全运行的一种手段。但是,随着铁路运输事业的不断发展和闭塞设备的不断改进,它已经发展为提高区间通过能力的一种极为有效的手段。
三显示自动闭塞分区的最小长度,应满足列车的制动距离(该制动距离包括机车信号自动停车装置动作过程中列车所行走的距离,其动作时间不应大于14s),其长度不应小于1200m,但采用不大于8min运行间隔时间时,不得小于1000m。进站信号机前方第一个闭塞分区长度,一般不大于1500m。
四显示自动闭塞在规定的运行间隔时间内按四个闭塞分区排列通过信号机。四显示自动闭塞每个闭塞分区的长度,应满足速差制动所需的列车制动距离。列车运行速度超过120km/h时,紧急制动距离由两个及其以上闭塞分区长度来保证。
(2)在规定的运行时隔内按三个或四个闭塞分区排列通过信号机,应使列车经常在绿灯状态下运行。
6、自动闭塞的通过信号机采用经常点灯方式,并能连续反映所防护闭塞分区的空闲和占用情况。
在单线自动闭塞区段,当一个方向的通过信号机开放后,另一方向的通过信号机须在灭灯状态,与其衔接的车站向区间发车的出站信号机开放后,对方站不能向该区间开放出站信号机。
7、当进站或通过信号机红灯灭灯时,其前一架通过信号机应自动显示红灯。
8、在自动闭塞区段,当闭塞分区被占用或有关轨道电路设备失效时,防护该闭塞分区的通过信号机应自动关闭。
在双向运行区段,有关设备失效时,经两站有关人员确认后,可通过规定手续改变运行方向。
9、自动闭塞应有与本轨道电路信息相适应的连续式机车信号。四显示自动闭塞必须有超速防护设备。
单向自动闭塞,只防护列车的尾部,双向自动闭塞,必须对列车的尾部和头部两个方向进行防护。为了防止两方向的列车正面冲突,平时规定一个方向的通过信号机亮灯,另一个方向的通过信号机灭灯(或双线区段另一个方向的机车信号没有信息),只有在需要改变运行方向,而且在区间空闲的条件下,由车站值班员办理一定的手续后才能允许反方向的列车运行。
列车运行在三显示自动闭塞区段,越过显示黄灯的通过信号机时开始减速,至次架显示红灯的通过信号机前停车,因此要求每个闭塞分区的长度绝对不能小于列车的制动距离。随着列车的不断提速,为了提高区间通过能力,采用了四显示自动闭塞。
四显示自动闭塞是在三显示自动闭塞的基础上增加了一种绿黄显示,它能预告列车运行前方三个闭塞分区的状态,允许列车以规定的速度越过绿黄显示后必须减速。
3、客货列车混运的双线自动闭塞区段,列车追踪运行间隔应符合下列规定:
(1)双线三显示自动闭塞区段宜采用7min或8min,有条件的区段可采用6min。
(2)采用四显示自动闭塞时,其列车追踪间隔宜采用6min或7min。
(3)单线三显示自动闭塞宜采用8min。
(4)闭塞分区的划分根据实际情况可按规定的列车追踪间隔时间增加或减少,当根据需要增加时不得超过规定追踪时间的10%。
10、在自动闭塞区段内,当货物列车在设于上坡道上的通过信号机前停车后启动困难时,在该信号机上应装容许信号。但在进站信号机前方第一架通过信号机上不得装设容许信号。
11、自动闭塞电路及设备应满足铁路信号故障—安全原则。
12、自动闭塞必须采用闭路式轨道电路。轨道电路应能实现一次调整。在空闲状态下,当道碴电阻为最小标准值、钢轨阻抗为最大标准值,且交流电源电压为最低标准值时,轨道电路设备应稳定可靠工作。当电源电压和道碴电阻为最大标准值时,用标准分路电阻在轨道电路任意点进行分路,接收设备应确保不工作。
在双线区段,一般采用列车的单方向运行方式,就是一条线路只允许一个方向列车运行。这样在每一条线路的一侧安装通过信号机,被称为双线单向自动闭塞。
目前,为了提高运输能力,在双线区段的每一条线路上都设计了双方向运行电路,被称为双线双向自动闭塞。正方向设置通过信号机,反方向运行的列车是按机车信号的显示作为行车信号,即以机车信号作为主体信号。
17、自动闭塞设备应集中装设。
18、自动闭塞应有防雷措施,并符合铁路信号有关防雷的规定。
四、自动闭塞的种类
自动闭塞在长期发展的过程中,出现过许多不同的制式,总体上它的分类是根据运营上和技术上的特征来进行的。
1、单向自动闭塞和双向自动闭塞
在单线区段,只有一条线路,既要运行上行列车,又要运行下行列车。为了调整双方向列车的运行,在线路的两侧都要装设通过信号机,这种自动闭塞称为单线双向自动闭塞。
二、自动闭塞的技术要求
1、自动闭塞制式分为三显示和四显示两种。列车运行速度在120km/h以上的区段应采用四显示自动闭塞。
2、电气化区段的双线或多线自动闭塞,运输需要时可按双方向运行Байду номын сангаас计,其它区段的自动闭塞亦宜按双方向运行设计。
当双线按双方向运行设计时,反方向可不设通过信号机,根据机车信号指示运行。
5、有绝缘自动闭塞和无绝缘自动闭塞
随着铁路现代化发展和列车提速的需要,线路不断向长钢轨、无缝化方向发展,但是钢轨绝缘的设置制约了线路向长钢轨、无缝化的发展。特别是电气化区段,为使牵引电流通过钢轨绝缘,必须安装扼流变压器,缺点较多。无绝缘自动闭塞是采用无绝缘轨道电路的自动闭塞,无绝缘轨道电路分为谐振式和感应式两种,取消了区间线路的钢轨绝缘,满足了铁路无缝化、电气化发展的需要。
1985年以前,我国铁路区间闭塞设备大量采用的是64D和64F型继电半自动闭塞,继电半自动闭塞制式,不论闭塞区间长短,只准许运行一列列车,因而它的效能要受很大的限制。当铁路的运量增大,每昼夜列车的运行对数超过一定限度时,半自动闭塞显然已不能满足运输的需要,必须采用更新型的区间信号设备来代替。这种新型的区间信号设备就是自动闭塞。
4、三显示自动闭塞宜在规定的列车追踪间隔时间内划分三个闭塞分区排列通过信号机。在区间内遇有困难的上坡道或从车站发车时划分三个闭塞分区有困难时,可按两个闭塞分区划分(按两个闭塞分区设置通过信号机,不得增加规定的列车追踪间隔时间,包括司机确认信号变换显示的时间)。从车站发车还应考虑确认出站信号机显示、车站值班员指示发车信号、车长指示发车信号及列车起动所需的时间。
4、交流计数电码自动闭塞、极频自动闭塞和移频自动闭塞
交流计数电码自动闭塞以交流计数电码轨道电路为基础,以钢轨作为传输通道传递信息,不同信息的特征靠电码脉冲和间隔构成不同的电码组合来区分。
极性频率脉冲自动闭塞(简称极频自动闭塞)以极性频率脉冲轨道电路为基础,以钢轨作为传输通道传递信息,不同信息的特征是靠两种不同极性和每个周期内不同数目的脉冲来区分的。
当我们采用的调制方法,是使高频信号的频率f(f=ω/2π)随低频信号产生一定形式的变化时,则叫做频率调制或调频。我们介绍的移频自动闭塞制式在轨道电路中所传输的波形,就是调频的一种形式。根据自动闭塞显示数目,把需要传输的几种信息作为调制信号,对载频信号进行调制,使载频信号的频率随调制信号而变化。它的变化规律是以载频f0为中心,进行上、下频率偏移。可见,在通道中传输的调频信号实际上是受低频调制信号控制作交替变化的高端载频f0+⊿f和低端载频f0-⊿f,二者交替变换一次叫一个周期T,它们每秒钟内交替变化的次数是与低频调制信号的频率相同的。
13、当自动闭塞设备故障或外电干扰时,不使敌对信号机开放。
14、自动闭塞信号显示应变时间不应大于4s。
15、三显示自动闭塞信息量不应少于4个信息,四显示自动闭塞信息量不应少于5个信息。
16、自动闭塞的故障监测和报警设备应满足以下要求:
(1)监测和报警设备发生故障时,应不影响自动闭塞正常工作。
(2)监测设备应能连续监督有关设备工作状态。无论主机或副机发生故障均应报警,在双机并联使用时,其中一机故障应不中断系统的正常工作,当采用主、副机倒换方式时,若主机发生故障,应能自动接入副机工作。
2、三显示自动闭塞和四显示自动闭塞
三显示自动闭塞的通过信号机具有三种显示,能预告列车运行前方两个闭塞分区的状态。当通过信号机所防护的闭塞分区被列车占用时显示红灯;只有它所防护的闭塞分区空闲时显示黄灯;其运行前方有两个及以上的闭塞分区空闲时显示绿灯。三显示自动闭塞,能使列车经常按规定速度在绿灯下运行,并能得到前方一架通过信号机显示的预告,基本上能满足运行要求,又能保证行车安全,得到了较广泛的应用。