第三ZPW2000A移頻自動閉塞

1、 第三章ZPW2000A移頻自動閉塞 第一節(jié) ZPW2000A閉塞系統(tǒng)概述 第二節(jié) 發(fā)送設(shè)備 第三節(jié) 接收設(shè)備 第四節(jié) 衰耗盤 第五節(jié) 站防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盤 一、 概述 1.載頻、頻偏的選擇 我國于20世紀(jì)90年代初引進(jìn)法國高速鐵路的UM71移頻自動閉塞設(shè)備， 并在此基礎(chǔ)上結(jié)合我國國情研制了更加適應(yīng)我國鐵路的區(qū)間移頻自動閉塞設(shè) 備，該設(shè)備即為目前鐵道部推廣使用的ZPW-2000無絕緣軌道電路移頻自動 閉塞設(shè)備。ZPW-2000無絕緣軌道電路移頻自動閉塞低頻、載頻延用了UM71 技術(shù)。載頻分別為四種：1700HZ、2000HZ、2300HZ、2600HZ。其中上行 線使用2000 HZ和260

2、0 HZ交替排列，下行線用l700HZ和2300 Hz交替排列。 UM71軌道電路的頻偏f為11HZ。 UM7低頻調(diào)制信號Fc(低頻信息)從10.3 HZ至29 HZ按1.1 HZ遞增共18種。即這18種低頻信息分別為：10.3 HZ、 11.4HZ、12.5 HZ、13.6 HZ、14.7 HZ、15.8 HZ、16.9 Hz、18 HZ，19.1 HZ、20.2 HZ、21.1H2、22.4 HZ、23.5 HZ、24.6 HZ、25.7HZ、26.8 HZ、 27.9 HZ、29 HZ。在低頻調(diào)制信號作用下，一個周期內(nèi)，信號頻率發(fā)生f1、 f2來回變化。其中f1=f0 -f，f2=f0

3、+f 。 載頻fo選得較高(1700 HZ-2600 HZ)。在這些頻段上，牽引回歸電流的強(qiáng) 度已經(jīng)很弱。因此， ZPW2000A移頻軌道電路在電氣化區(qū)段的抗于擾能力比 較強(qiáng)。 頻偏f選為11HZ。由于頻偏較小，信號能量集中在中心頻率附近，遠(yuǎn)離 鄰線和鄰區(qū)段的干擾。在每個閉塞分區(qū)的鋼軌中傳輸?shù)囊祁l信息，實際上是 頻率為中心載頻的下邊頻f1和上邊頻f2的兩個交替變換的正弦交流信息，即f1、 f2在單位時間內(nèi)頻率變換的次數(shù)由低頻調(diào)制信號Fc 決定。 第一節(jié) ZPW2000A型自動閉塞系統(tǒng)概述 示發(fā)送的低頻碼（HZ）信號顯示含義 通 過 或 出 站 信 號 機(jī) HU 碼 26.8前方閉塞分區(qū)有車占用

4、 U 碼 16.9(次架信號機(jī)顯示H)前方只有1個閉塞分區(qū)空閑 U2 碼 14.7(次架信號機(jī)顯示UU)次架為進(jìn)站信號機(jī)開放雙黃信號 U2S碼 20.2(次架信號機(jī)顯示USU)次架為進(jìn)站信號機(jī)開放黃、閃黃信號 LU 碼 13.6前方只有2個閉塞分區(qū)空閑 L 碼 11.4前方有2以上閉塞分區(qū)空閑 進(jìn) 站 信 號 機(jī) HU 碼 26.8進(jìn)站信號關(guān)閉 HB 碼 24.6進(jìn)站開放引導(dǎo)信號 UU 碼 18進(jìn)站開放側(cè)線停車信號 U 碼 16.9進(jìn)站開放正線停車信號 U2 碼 14.7 (出站信號開放)列車“直進(jìn)”“彎出”通過 UUS碼 19.1經(jīng)18號道岔側(cè)線通過 LU 碼 13.6出站信號開放黃燈信號

5、L 碼 11.4正線通過信號 2.18信息的顯示 3.基本工作原理 在移頻自動閉塞區(qū)段，移頻信息的傳輸，是按照運行列車占用閉塞 分區(qū)的狀態(tài)，迎著列車的運行方向，自動地向各閉塞分區(qū)傳遞信息的。 如圖3-1-1所示，若下行線有兩列列車A、B運行，A列車運行在1G分區(qū)， B列車運行在5G分區(qū)。由于1G有車占用，防護(hù)該閉塞分區(qū)的通過信號機(jī) 7顯示紅燈，這時7信號點的發(fā)送設(shè)備自動向閉塞分區(qū)2G發(fā)送以26.8 Hz 調(diào)制的中心載頻為2300Hz的移頻信號。當(dāng)5信號點的接收設(shè)備接收到該 移頻信號后，使通過信號機(jī)5顯示黃燈。此時5信號點的發(fā)送設(shè)備自動地 向閉塞分區(qū)3G發(fā)送以16.9 Hz調(diào)制的中心載頻為170

6、00Hz的移頻信號。 當(dāng)3信號點的接收設(shè)備接收到該移頻信號后，使通過信號機(jī)3顯示綠黃燈。 同理，3信號點的發(fā)送設(shè)備又自動地向閉塞分區(qū)4G發(fā)送以13.6 Hz調(diào)制的 中心載頻為2300的移頻信號，當(dāng)1信號點的接收設(shè)備接收到此移頻信號 后，使通過信號機(jī)1顯示綠燈。1信號點的發(fā)送設(shè)備會自動向5G發(fā)送 11.4HZ調(diào)制1700HZ的移頻信號。由于續(xù)行列車B已進(jìn)入5G分區(qū)，該區(qū) 段的接收設(shè)備接收不到11.4HZ調(diào)制1700HZ的移頻信號，防護(hù)后續(xù)區(qū)段 的信號機(jī)點紅燈。道理同1G區(qū)段。此時B車司機(jī)可按綠燈顯示定速運行。 如果列車A由于某種原因停在1G分區(qū)續(xù)行列車B進(jìn)入3G分區(qū)時，司機(jī)見 到5信號機(jī)顯示黃燈

7、，則應(yīng)注意減速運行。當(dāng)續(xù)行列車B進(jìn)入2G分區(qū)時， 由于信號機(jī)7顯示紅燈，司機(jī)使用常用制動措施，使列車B能停在顯示紅 燈的信號機(jī)的前方。這樣，就可根據(jù)列車占用閉塞分區(qū)的狀態(tài)，自動改 變地面信號機(jī)的顯示，準(zhǔn)確地指揮列車的運行，實現(xiàn)自動閉塞。 圖3-1-1 ZPW2000A移頻自動閉塞的工作原理 二、 ZPW2000A型自動閉塞系統(tǒng)特點 (I)在解決調(diào)諧區(qū)斷軌檢查后，實現(xiàn)了對軌道電路全程斷軌的檢查，大幅度減少了調(diào) 協(xié)區(qū)死區(qū)長度(20m減小到5m以內(nèi))，實現(xiàn)了對調(diào)諧單元的斷線檢查和對拍頻信號干 擾的防護(hù)，大大提高了傳輸?shù)陌踩浴?(2)利用新開發(fā)的軌道電路計算軟件實現(xiàn)了軌道電路參數(shù)的優(yōu)化，大大提高了軌

8、道 電路的傳輸長度，將1.0km道碴電阻的軌道電路傳輸長度提高了44%(從900m提高 到1300m)，將電氣-機(jī)械絕緣節(jié)的軌道電路長度提高了62.5%(800m提到1300m)， 改善了低道床電阻軌道電路工作的適應(yīng)性。 (3)用SPT國產(chǎn)鐵路信號數(shù)字電纜取代法國的ZCO3型電纜，線徑由1.13mm降至 1.0mm，減少了備用芯組，加大了傳輸距離(從7.5km提高到10km)，使系統(tǒng)的性能 價格比大幅度提高，顯著降低了工程造價。調(diào)諧區(qū)設(shè)備的70mm2銅引接線用鋼包銅 線取代，方便了維修。 (4)用單片微機(jī)和數(shù)字信號處理芯片代替晶體管分立元件和小規(guī)模集成電路，提高 了發(fā)送移頻信號頻率的精度和接收

9、移頻信號的抗干擾能力。 (5)系統(tǒng)中發(fā)送器采用“n+1冗余，接收器采用成對雙機(jī)并聯(lián)運用，提高了系統(tǒng) 可 靠性，大幅度提高了系統(tǒng)無故障工作時間。 三、 ZPW2000A型自動閉塞系統(tǒng)構(gòu)成 ZPW-2000A型無絕緣自動閉塞系統(tǒng)有電氣一電氣絕緣節(jié)(JES-JES)和電氣絕緣 節(jié)一機(jī)械絕緣節(jié)(JES-BA/SVA)兩種結(jié)構(gòu)，其電氣性能相同。以后者為例， 系統(tǒng)構(gòu)成如圖3-1-1 圖3-1-2 ZPW2000A型自動閉塞系統(tǒng)構(gòu)成圖 發(fā)送器采用“n+1”冗余方式，接收器采用“05+05”冗余方式，以保證 接收 系統(tǒng)的高可靠運用。 ZPW一2000A型無絕緣軌道電路將軌道電路分為主軌道電路和調(diào)諧區(qū)短 小軌道

10、電路兩個部分，并將短小軌道電路視為列車運行前方主軌道電路的 所屬延續(xù)段。 發(fā)送器同時向線路兩側(cè)主軌道電路、小軌道電路發(fā)送信號。 接收器除接收本主軌道電路頻率信號外，還同時接收相鄰區(qū)段小軌道電 路的頻率信號。接收器采用DSP數(shù)字信號處理技術(shù)，將接收到的兩種頻率 信號進(jìn)行快速傅氏變換(FFT)，獲得兩種信號能量譜的分布。 上述“延續(xù)段”信號由運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)送本軌道電路接收器，作為軌 道繼電器(GJ)勵磁的必要檢查條件(XGJ、XGJH)之一。 這樣，接收器用于接收主軌道電路信號，并在檢查所屬調(diào)諧區(qū)短小軌道 電路狀態(tài)(

11、XGJ、XGJH)條件下，動作本軌道電路的軌道繼電器（GJ）。另 外，接收器還同時接受鄰段所屬調(diào)協(xié)區(qū)小軌道電路信號，向相鄰區(qū)段提供 小軌道電路狀態(tài)(XGJ、XGJH)條件。 四、室外設(shè)備 1、調(diào)諧區(qū)(電氣絕緣節(jié)) 調(diào)諧區(qū)既電氣絕緣節(jié)，除車站進(jìn)出站口交界點外，各閉塞分區(qū)分界點 均設(shè)電氣絕緣節(jié)。調(diào)諧區(qū)按29m長設(shè)計，它由調(diào)諧單元（稱BA）及空心線 圈（稱SVA）組成。其參數(shù)保持原“UM71”參數(shù)，功能是實現(xiàn)兩相鄰軌道 電 路電氣隔離。 空芯線圈非電氣絕緣節(jié)的必須元件，該系統(tǒng)在每一個軌道電路區(qū)段亦 設(shè)置一個空芯線圈目的是對50Hz形成較低的阻抗，對不平衡電流電勢起到 短路、平衡作用。 另外，該線圈若

12、設(shè)在調(diào)諧區(qū)中間，適當(dāng)確定參數(shù)，可起到改善調(diào)諧區(qū) 阻抗作用。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)在調(diào)諧區(qū)，歸納起來有以下作用： (1)平衡牽引電流回流 SVA設(shè)置在29米長調(diào)諧區(qū)兩個調(diào)諧單元的中間，由于它對于50Hz牽引電 流呈現(xiàn)甚小的交流阻抗(約lOm)，故能起到對不平衡牽引電流電動勢的 短路作用，見下圖： (2)對于上、下行線路間的兩個SVA中心線可做等電位連接。一方面平衡電 路間牽引電流，一方面可保證維修人員及設(shè)備安全（起縱向防雷作用）。 等電位連接圖如下： 簡單橫向連接：兩軌道間的等電位連接時不直接接地(用防雷元件接地)

13、。 完全橫向連接：兩軌道間的等電位連接，并接地。 (3)SVA作抗流變壓器用 SVA作抗流變壓器時，其總電流200安(長時間） 如在道岔斜股絕緣兩側(cè)各裝一臺SVA，二中心線連接。 （4）可為諧振槽路提供一個較為合適的Q值 SVA對1700Hz感抗值有0.35，對2600Hz也有0.54。在調(diào)諧區(qū)中， 不能把它單作為一個低阻值分路電抗進(jìn)行分析，應(yīng)將其作為并聯(lián)諧振槽 路的組成部分。SVA參數(shù)的適當(dāng)選擇，能保證調(diào)諧區(qū)工作的穩(wěn)定性。 （5）為調(diào)諧區(qū)兩端設(shè)備縱向防雷提供方便 A、當(dāng)復(fù)線區(qū)段設(shè)有完全橫向連接線時，通過SVA中心點直接接入地線。 B、當(dāng)設(shè)有簡單橫向連接或無橫向連接的SVA中心點，則經(jīng)過防雷元

14、件接 地。 2、機(jī)械絕緣節(jié) 在車站的進(jìn)出站口交界處設(shè)機(jī)械絕緣節(jié)，由“機(jī)械絕緣 節(jié)空心線圈” （稱SVA）與調(diào)諧單元并接而成，其節(jié)特性 與電氣絕緣節(jié)相同。在車站進(jìn)出站口交界處的原絕緣節(jié)上再 并聯(lián)BA、SVA目的是使該軌道電路與電氣絕緣節(jié)軌道電路 有相同的傳輸參數(shù)和傳輸長度。根據(jù)29m調(diào)諧區(qū)四種載頻的 綜合阻抗值，設(shè)計SVA并將該SVA與BA并聯(lián)，能獲得較好 的預(yù)期效果。 機(jī)械絕緣節(jié)空心線圈的結(jié)構(gòu)特征與空心線圈一致。機(jī)械 絕緣空心線圈按頻率(1700 Hz、2000 HZ、2300 Hz、2600 z)分為四種，安裝在機(jī)械絕緣節(jié)軌道邊的基礎(chǔ)樁上與相應(yīng) 頻率調(diào)諧單元相并聯(lián)，使電氣絕緣節(jié)-機(jī)械絕緣節(jié)間

15、軌道電 路的傳輸長度與電氣絕緣節(jié)-電氣絕緣節(jié)間軌道電路的傳輸 長度相同。 3、匹配變壓器 一般條件下，按0.31.0 km道碴電阻設(shè)計，用于實現(xiàn)軌道電路（鋼軌） 與SPT鐵路數(shù)字信號電纜的匹配連接。電路見下圖： (1)V1V2：經(jīng)調(diào)諧單元端子接至軌道，E1E2經(jīng)SPT電纜接至室內(nèi)。 (2)考慮到1.0/km道碴電阻，并兼顧低道碴電阻道床，該變壓器變比優(yōu)選 為9:1 (3)鋼軌側(cè)電路中，串聯(lián)接入二個16V，4700uF電解電容(Cl、C2)該二電容 按相反極性串接，構(gòu)成無極性聯(lián)結(jié)，起到隔直及交連作用。保證該設(shè)備 在直流電力牽引區(qū)段運用中，不致因直流成分造成匹配變壓器磁路飽和。 (4)F為匹配變壓

16、器的雷電橫向防護(hù)元件。 (5)10mH的電感L1用作SPT電纜表現(xiàn)出容性的補(bǔ)償。同時，與匹配變壓器 相對應(yīng)處軌道被列車分路時，它可作為一個阻抗(1700Hz時約為6.8)。 該電感阻抗的降低將造成接收器電平的增高，故電感由富于彈性物質(zhì)灌 封，以防止振動或撞擊造成電感損壞，使電感值降低或喪失。 圖3-1-3 匹配變壓器原理 4、補(bǔ)償電容 由于60kg重1435mm軌距的鋼軌電感為1.3 h/m，同時每米約有幾個pf 電容。對于1700、2300Hz的移頻信號，鋼軌呈現(xiàn)較高的感抗值。該值大大 高于道碴電阻時，對軌道電路信號的傳輸產(chǎn)生較大的影響。為此，需在兩 鋼軌間等距離加補(bǔ)償電容。采取分段加補(bǔ)償電

17、容的方法， 減弱電感的影 響。 其補(bǔ)償原理可理解為將每補(bǔ)償段鋼軌L與電容C視為串聯(lián)諧振，見下圖 補(bǔ)償電容設(shè)置密度加大，有利于改善列車分路，減少軌道電路中列車分 路電流的波動范圍，有利于延長軌道電路傳輸長度，過密設(shè)置又增加了成 本，帶來維修的不便，要適當(dāng)考慮。 補(bǔ)償電容的沒置方式宜采用“等間距法”， 即將無絕緣軌道電路兩端 BA間 的距離L按補(bǔ)償電容總量N等分，其步長=L/N。軌道電路兩端按半步長 /2,中間按全步長設(shè)置電容，以獲得最佳傳輸效果 3-1-4補(bǔ)償電容原理圖 5、傳輸電纜 采用SPT型鐵路信號數(shù)字電纜，線徑為1.0mm，總長10km。 SPT數(shù)字電纜能實現(xiàn)1MHz(模擬信號)、2Mb

18、it/s(數(shù)字信號)以及額定電壓 交流750V或直流1100V及以下鐵路信號系統(tǒng)中有關(guān)設(shè)備和控制裝置之間的 聯(lián)接，傳輸系統(tǒng)控制信息及電能?？稍阼F路電氣化和非電氣化區(qū)段使用。 6、調(diào)諧區(qū)設(shè)備與鋼軌間的引接線 調(diào)諧區(qū)設(shè)備與鋼軌間連接由3700mm、2000mm鋼包銅引接線各兩根構(gòu) 成。分別用于調(diào)諧單元、空心線圈、機(jī)械絕緣節(jié)空心線圈等設(shè)備與鋼軌間 的連接。 7、室外防雷 防雷系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成：室外防雷、室內(nèi)防雷。室外橫向防雷設(shè)在匹配 變壓器內(nèi)，為壓敏電阻?？v向防雷設(shè)在空心線圈處，通過中心抽頭接地。 五、室內(nèi)設(shè)備 1、發(fā)送器 用于產(chǎn)生、高精度高穩(wěn)定移頻信號。系統(tǒng)采用發(fā)送“N+1”冗余方式。故 障時，通

19、過 FBJ接點轉(zhuǎn)至“+l”FS設(shè)備。 2、接收器 接收器用于接收主軌道電路信號,并在檢查所屬調(diào)諧區(qū)短小軌道電路狀 態(tài)( XGJ、XGJH)條件下動作本軌道電路的軌道繼電器(GJ)。同時接收器還 接收相鄰區(qū)段所屬調(diào)諧區(qū)小軌道電路信號,向相鄰區(qū)段輸出小軌道電路狀態(tài) (XG、XGH)條件。由此可見在ZPW2000系統(tǒng)中,一個閉塞分區(qū)由兩段軌道 電路組成:主軌道電路+小軌道電路,且小軌道電路信息交由次區(qū)段接收器接 收處理。 圖3-1-5 本軌道區(qū)段JS與鄰軌道區(qū)段JS間關(guān)系 3、衰耗盤 用于實現(xiàn)主軌道電路、小軌道電路的凋整。給出發(fā)送和接收器故障、軌 道占用表示及其它有關(guān)發(fā)送、接收用+24V電源電壓、發(fā)

20、送功出電壓、接收 GJ、XGJ測試條件等。 4、電纜模擬網(wǎng)絡(luò) 電纜模擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)在室內(nèi)，按0.5km、0.5km、1km、2km、2km、2 x 2km六節(jié)設(shè)計， 用于對SPT電纜長度的補(bǔ)償，電纜與電纜模擬網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償長 度之和為10 km。電纜模擬網(wǎng)絡(luò)框圖如下： 5、室內(nèi)防雷 室內(nèi)防雷采用縱向與橫向雷電防護(hù)。防雷設(shè)備設(shè)在電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盒內(nèi)， 縱向為低轉(zhuǎn)移系數(shù)的防雷變壓器，橫向為帶劣化顯示的壓敏電阻。 圖3-1-6防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)原理框圖 6、無絕緣移頻自動閉塞機(jī)柜 室內(nèi)的發(fā)送器、接收器、衰耗盤均放置在機(jī)柜上。為便于維修，移頻 柜上的設(shè)備布置需按區(qū)間閉塞分區(qū)編號順序進(jìn)行。設(shè)備位置排列應(yīng)考慮 與線路狀態(tài)

21、相對應(yīng)，便于根據(jù)設(shè)備表示及測試數(shù)據(jù)，分析設(shè)備運用及故 障狀態(tài)。閉塞分區(qū)編號示意見圖1-2-6。 每臺機(jī)柜可放置10套軌道電路設(shè)備，縱向5路組合，每路組合可裝兩 個軌道電路的設(shè)備，包括發(fā)送器、接收器、衰耗盤各兩臺及發(fā)送、接收 斷路器、3 x18柱端子各兩個。發(fā)送斷路器保險為10A，接收斷路器保險 為5A。具體布置時，將移頻柜設(shè)備按區(qū)間閉塞分區(qū)順序布置。按3-1-7閉 塞分區(qū)示意圖應(yīng)將上行端A1G-A5G、B1G-B5G，共計10套設(shè)備放在第一 個移頻架上，其順序為： 1-A5G、3-A4G、5-A3G、7-A2G、9-A1G 2-B5G、4-B4G、6-B3G、8-B2G、10-B1G 圖3-1

22、-7閉塞分區(qū)編號示圖 3-1-8 圖 移頻柜布置圖（從配線側(cè)看） 第二節(jié) 發(fā)送設(shè)備 一、發(fā)送器的作用 ZPW-2000 A 型無絕緣軌道電路發(fā)送器，在區(qū) 間適用于非電化和電化區(qū)段的多信息無絕緣軌道電 路區(qū)段，在車站適用于非電化和電化區(qū)段站內(nèi)移頻 電碼化發(fā)送。 ZPW-2000 A 型無絕緣軌道電路發(fā)送 器在使用中產(chǎn)生 18 種低頻信號 8種載頻 (上下行各 四種) 的高精度、高穩(wěn)定的移頻信號；供自動閉塞、 機(jī)車信號和超速防護(hù)使用。有足夠的輸出功率，且 能根據(jù)需要調(diào)節(jié)發(fā)送電平；能對移頻信號特征實現(xiàn) 自檢，故障時給出報警“N+1”冗余運用的轉(zhuǎn)換條件。 二、發(fā)送器原理 1.發(fā)送器結(jié)構(gòu)圖 同一載頻編碼

23、條件，低頻編碼條件源，以反碼形式分別送入兩套微處理 器 CPUl,CPU2 中，其中 CPU1 控制 移頻發(fā)生器 產(chǎn)生低頻控制信號為 Fc 的移頻信號。移頻鍵控信號 FSK 分別送至 CPUl,CPU2 進(jìn)行頻率檢測。檢 測結(jié)果符合規(guī)定后，即產(chǎn)生控制輸出信號，經(jīng) “控制與門” 使 “FSK”信 號送 至“ 濾波”環(huán)節(jié)，實現(xiàn)方波正弦波變換。功放輸出的 FSK 信號，送至 兩 處理器進(jìn)行功出電壓檢測。兩處理器對 FSK 信號的低頻,載頻和幅度特征檢 測符合要求后，使發(fā)送報警繼電器 FBJ 勵磁，并使經(jīng)過功放的 FSK 信號輸 出至軌道。當(dāng)發(fā)送輸出端短路時，經(jīng)檢測使 “控制與門”有 10 S 的關(guān)閉

24、 (裝死或稱休眠保護(hù)) 。 圖3-2-1 通用型發(fā)送器原理框圖 2、微處理器、可編程邏輯器件及作用： (1)采用雙處理器，雙軟件，雙套檢測電路,閉環(huán)檢查 (2)處理器采用 80 C196 ，其中 CPU1 控制產(chǎn)生移頻信號。CPU1、CPU2 還擔(dān)負(fù)著移頻輸出信號的低頻,載頻及幅度特征的檢測等功能； (3)FPGA 可編程邏輯器件，由它構(gòu)成移頻發(fā)生器，并行輸入/輸出擴(kuò)展接口, 頻率計數(shù)器等。 3、低頻和載頻編碼條件的讀取 低頻和載頻編碼條件讀取時，為了消除配線干擾采用“功率型”電路,考 慮 到 “故障一安全” 原則，應(yīng)將 24 V 直流電源變換成交流，呈動態(tài)檢測方 式， 并將外部編碼控制電路與

25、處理器等數(shù)字電路有效隔離，如下圖： 圖3-2-2 低頻編碼條件的讀取 依 “編碼繼電器接點” 接入 “編碼條件電源”(+24 V)， 為消除配線干擾，采 用+24 V 電源及電阻 R 構(gòu)成 “功率型 電路。 考慮故障一安全，電路中設(shè)置了讀取光耦、控制光耦。由 B 點送入方波信號， 當(dāng)+24 V編碼條件電源構(gòu)通時，即可從 “讀取光耦” 受光器一點獲得與 B 點相位相 同 的方波信號，送至處理器，實現(xiàn)編碼條件的讀取。 “控制光耦”與“讀取光耦”的設(shè)置，實現(xiàn)了對電路元件故障的動態(tài)檢查。任一 光耦 的發(fā)光源，受光器發(fā)生短線或擊穿等故障時，“讀取光耦” 一點都得不到動態(tài)的交 流 信號。以此實現(xiàn)故障-安全

26、，電路詳細(xì)分析略。 另外，采用光電耦合 2 S 也實現(xiàn)了外部編碼控制電路與處理器數(shù)字電路的隔離。 對于 18 路低頻選擇電路，該電路分別設(shè)置，共 18個。對于載頻電路則接四種頻率 及 1 、2 型設(shè)置，共 6個。 4、移頻信號產(chǎn)生 低頻,載頻編碼條件通過并行輸入輸出接口分別送到兩個處理器后，首先判斷該 條件是否有，僅有一路。滿足條件后， CPU1 通過查表得到該編碼條件所對應(yīng)的上 下邊頻數(shù)值，控制移頻發(fā)生器，產(chǎn)生相應(yīng) FSK 信號。并由 CPU1 進(jìn)行自檢，由 CPU2 進(jìn)行互檢，條件不滿足，將由兩個處理器構(gòu)成故障報警。 為保證 “故障一安全” ， CPUl,CPU2 及用于 “移頻發(fā)生器”

27、的 “可編程邏 輯器件” 分別采用各自獨立的時鐘源。 經(jīng)檢測后，兩處理器各產(chǎn)生一個控制信號，經(jīng)過 “控制與門” ，將 FSK 信號送至 方 波正弦變換器。 5、激勵放大器 為滿足“故障一安全”要求，激勵放大器采用射極輸出器。 為提高輸入阻抗，提高射極輸出器信號的直線性，減少波形失真，免除 靜態(tài)工作點的調(diào)整以及電源電壓對放大器工作狀態(tài)的影響，激勵放大器采 用運算放大器。該運算放大器采用+5 V -5 V 電源。如下圖。 6、功率放大器 從故障-安全及提高功出電壓穩(wěn)定性考慮，功率放大器采用射極輸出器， 其簡化電路如下圖 FSK 信號經(jīng)過 B5 輸入至共集電極乙類推挽放大器， V30,V18 分別對

28、輸 入信號正負(fù)半波進(jìn)行放大 圖3-2-3 激勵放大器 圖3-2-4 功率放大器 7、安全與門電路 數(shù)字電路中，為保證“故障一安全”，往往采用相互獨立的兩路非“故 障一 安全”數(shù)字電路，該電路由統(tǒng)一外控條件控制，每路數(shù)字電路對信息執(zhí)行結(jié) 果判斷符合要求后，各自送出一組連續(xù)方波動態(tài)信號。另外，專門設(shè)計一個 有兩個分立元件構(gòu)成的具有“故障一安全”保證的“安全與門”，對兩組連 續(xù)方 波動態(tài)信號進(jìn)行檢查。 方波 l,方波 2 分別表示由 CPUl,CPU2 單獨送出的方波動態(tài)信號。“光耦 1”、“光耦 2 ”用于模擬電路與數(shù)字電路間的隔離。變壓器 B1 將 “方波 1” 信 號變化讀出，經(jīng)“整流橋1”整

29、流及電容 C1 濾波，在負(fù)載 R0 上產(chǎn)生一個獨 立 的直流電源 U0 。該獨立電源反映了方波 1 的存在，并作為執(zhí)行電路開關(guān)三 級管的基級偏置電源?！胺讲?2 ”信號通過“光耦 2 ”控制開關(guān)三級管偏置電 路。在 “方波 1”、“方波 2”同時存在的條件下，通過變壓器 B2，“整流 橋 2” 整流及電容濾波使發(fā)送報警繼電器 (FBJ) 勵磁。 由以上分析可以看出， FBJ吸起 反映“方波 1”、“方波 2”的同時存在。 電 路中Rl用于限流。C1 采用四端頭，為檢查電容斷線，防止獨立電源 U0 出 現(xiàn)較大的交流紋波。 Rb1為上偏置電阻，Rb2作為漏泄電阻，保證無 “方波 2”信號時，三級

30、管 的可靠關(guān)閉。關(guān)于作為“光耦 2”長期固定導(dǎo)通時的恒流保護(hù)，同時做為 FBJ 繼電器電壓的調(diào)整。Ce 為交流旁路電容。采用 B1,B2 變壓器耦合提取交流 信號、都為了保證電路的“故障一安全”。 圖3-2-5 安全與門”電路 8、表示燈設(shè)置及故障檢測 (1)“工作”表示燈 設(shè)在衰耗盤內(nèi)，與 FBJ 線圈條件相并聯(lián)，如下圖3-2-6。 R 用作限流，“ N ”為工作指示燈，光耦提供發(fā)送報警接點。 發(fā)送工作正常：工作表示燈亮，報警接點通。 發(fā)送故 障：工作表示燈滅，報警接點切斷車站移頻報警繼電器 YBJ 電路。 (2)故障表示燈 為便于檢修所對復(fù)雜數(shù)字電路的維修，盒內(nèi)針對每一套處理器設(shè)置了一個

31、指導(dǎo)維修人員查找設(shè)備故障的 “故障表示燈”。用其閃動狀況，表示它 可能出現(xiàn)的故障點。 3-2-6 發(fā)送報警燈電路 三、發(fā)送器“N+1”冗余系統(tǒng)原理 在ZPW-2000系統(tǒng)中，為使“+1”發(fā)送盤FS隨時能頂替任一發(fā)生故障的 發(fā) 送盤工作，它必須考慮解決以下問題。 載頻選擇載頻選擇:各主用發(fā)送盤FS用在不同的閉塞分區(qū)，各自均有固定的使用載 頻。上行線路按2000、2600交叉配置；下行線路按1700，2300交叉配置使 用。當(dāng)某一閉塞分區(qū)發(fā)送盤FS故障時，“+1”FS應(yīng)自動選擇在該閉塞分區(qū)所 用載頻上。 低頻編碼條件選擇低頻編碼條件選擇:各閉塞分區(qū)發(fā)送盤FS的編碼條件應(yīng)是該閉塞分區(qū)的次 三個閉塞區(qū)

32、段空閑狀態(tài)條件。當(dāng)某一閉塞分區(qū)發(fā)送盤FS故障后，“+1”發(fā)送 盤 FS也應(yīng)該按該分區(qū)所用編碼條件去控制“+1”發(fā)送盤FS編碼，產(chǎn)生相應(yīng)移頻 信號，并代替原主發(fā)送盤FS（已故障的FS盤）將移頻信號送往故障盤所對 應(yīng)的股道。 發(fā)送通道選擇發(fā)送通道選擇:如何將所產(chǎn)生的移頻信號送往故障發(fā)送盤FS所對應(yīng)的閉 塞區(qū)段，這就是“+1”發(fā)送盤FS發(fā)送通道處理問題?！?1”發(fā)送盤FS在任一 個 主用發(fā)送盤故障時，均能準(zhǔn)確無誤地將移頻信號送往故障盤所在的區(qū)段。 閉塞分區(qū)有長有短，股道環(huán)境也不一樣，各分區(qū)的發(fā)送盤FS在工作時均 有不同的發(fā)送功率。這也要求“+1”發(fā)送盤FS在替代主FS設(shè)備時應(yīng)考慮選擇 與主FS設(shè)備相

33、同的發(fā)送電平，且具有自動選擇功能。 第三節(jié) 接收設(shè)備 一、作用 接收器接收端及輸出端均按雙機(jī)并聯(lián)運用設(shè)計，與另一臺接 收器構(gòu)成相互熱機(jī)并聯(lián)運用系統(tǒng)(或稱0.5+0.5)，保證接收系統(tǒng) 的高可靠運用。 1、用于對主軌道電路移頻信號的解調(diào)，并配合與送電端相連 接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路的檢查條件，動作軌道繼電器。 2、實現(xiàn)對與受電端相連接調(diào)諧區(qū)短小軌道電路移頻信號的解 調(diào)，給出短小軌道電路執(zhí)行條件送至相鄰軌道電路接收器。 3、檢查軌道電路完好，減少分路死區(qū)長度，還用接收門限控 制實現(xiàn)對BA斷線的檢查。 二、原理框圖及原理說明 （一）、發(fā)送器雙機(jī)并聯(lián)運用原理框圖 接收器由本接收“主機(jī)”及另一接收“并機(jī)”兩

34、部分構(gòu)成(如下圖) 圖3-3-1：雙機(jī)并聯(lián)運用原理框圖 （二）、接收器工作原理 1、接收器工作原理框圖 其中主軌道A/D、小軌道A/D為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并機(jī)輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成計 算機(jī)能處理的數(shù)字信號。 CPUl 、CPU2：是微機(jī)系統(tǒng)，完成主機(jī)，并機(jī)載頻判決，信號采樣,信息 判決和輸出驅(qū)動等功能。 安全與門 ：將兩路處理器輸出的動態(tài)信號變成驅(qū)動繼電器 (或執(zhí)行條件) 的直流輸出。 載頻選擇電路：根據(jù)要求，利用外部的接點，設(shè)定主機(jī),并機(jī)載頻信號， 由處理器進(jìn)行判決，確定接收盒的接收頻率。 接收盒根據(jù)外部所確定載頻條件，送至兩處理器，通過各自識別，并通 信,比較確認(rèn)致，視為正常，不致時，視為故障并報

35、警。外部送進(jìn)來的 信號，分別經(jīng)過主機(jī)、并機(jī)兩路模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。兩套處理器 對外部四路信號進(jìn)行單獨的運算，判決處理。表明接收信號符合幅度、載 頻、低頻要求時，就輸出 3 kHz 的方波，驅(qū)動安全與門。安全與門收到兩 路方波后，就轉(zhuǎn)換成直流電壓帶動繼電器。 如果雙處理器的結(jié)果不一致，安全與門輸出不能構(gòu)成，且同時報警。電 路中增加了安全與門的反饋檢查，如果處理器有動態(tài)輸出，那么安全與門 就應(yīng)該有直流輸出，否則就認(rèn)為安全與門故障，接收盒也報警。如果接收 盒收到的信號電壓過低，就認(rèn)為是列車分路。 圖3-3-2 接收器工作原理框圖 3、載頻讀取電路 圖3-3-3 栽頻選擇電路 接收器載頻讀取與發(fā)

36、送器的低頻載頻電路類似，載頻通過相應(yīng)端子接通24V 電源確定，通過光電耦合器將靜態(tài)的直流信號轉(zhuǎn)換成動態(tài)的交流信號，由雙 處理器進(jìn)行識別和處理，并實現(xiàn)外界電路與數(shù)字電路的隔離 4、微機(jī)處理器電路 微處理器電路采用雙處理器,雙軟件。兩套軟件硬件對信號單獨處理，把 結(jié)果相互校核，實現(xiàn)故障-安全。其原理框圖見上圖。處理器采用數(shù)字信號 處理器 TMS320C32 。 (1)處理器完成信號的采樣,運算判決和控制功能。該處理器每秒鐘能完成 1 千萬次加法減法或乘法運算。 (2)數(shù)據(jù)存儲器 (隨機(jī)存取儲存器) ：用于存放采集的數(shù)據(jù)和運算的結(jié)果。 數(shù)據(jù)存儲器供電后可以對其進(jìn)行讀寫處理，斷電后其內(nèi)部數(shù)據(jù)就消失不

37、保存。 (3)程序存儲器 (EPROM) ：是程序的載體，處理器執(zhí)行的指令和運算需 要的常數(shù)存儲在其中。ROM中的信息通過編程寫入，斷電后數(shù)據(jù)仍能保 持。如果需要擦除其中的信息，可通過紫外線照射擦除。可反復(fù)使用。 (4)譯碼器：完成CPU與 EPROM、RAM、A/D及輸入輸出接口 (I/O) 等之 間的邏輯關(guān)系。 (5)輸出電路：根據(jù)處理器對輸入信號分析的結(jié)果，經(jīng)過通信相互校核后， 輸出動作相應(yīng)的繼電器。 (6)報警電路：處理器定時對隨機(jī)存取儲存器,EPROM 和處理器中的存儲 器進(jìn)行檢查，也對載頻電路和安全與門電路進(jìn)行檢查，根據(jù)檢查的結(jié)果 和雙處理器進(jìn)行通信相互校核的結(jié)果，決定給出相應(yīng)告警

38、條件。 圖3-3-4：微處理器電路 圖3-3-5報警電路 來自兩個處理器的信號，經(jīng)過一個與非門后，控制報警電路。如果正 常，處理器CPU就輸出一個高電平 1 ，與非門輸出一個低電平 0 ，這時衰 耗盤接收工作表示燈點亮，光耦導(dǎo)通。給外部提供一個導(dǎo)通的條件，構(gòu)成 總移頻報警電路。如果發(fā)現(xiàn)故障，處理器就輸出低電平 0 ，與非門輸出高 電平，工作表示燈滅，光耦斷開，構(gòu)成報警電路。 (7)輔助電路：主要有時鐘電路、通訊時鐘電路等。，時鐘是處理器工作的 動力，其大小也反映了處理器的工作速度，現(xiàn)在處理器時鐘電路采用的是 40 MHz 的晶振。通訊時鐘電路是雙處理器通訊時的外部時鐘，該時鐘通過 對處理器的輸

39、出頻率分頻后，再提供給處理器通訊用。通訊時鐘約 200 KHz 。 (8)上電復(fù)位及“看門狗”的電路：該電路主要是由微處理監(jiān)督定時器 MAX705 和與非門組成。剛開機(jī)時，CPU處理器需要一個約幾百毫秒的低 電位使處理器能進(jìn)行復(fù)位。正常工作后，為了保證程序按照設(shè)計的流程循 環(huán)運行，在程序的運行過程中，定時給 MAX705 一個信號，使其持高電平 輸出。如果程序的運行出了問題或接收盒出現(xiàn)了 “死機(jī)”， MAX705 沒有 收 到處理器的定時信號，就輸出一個低電平，使處理器重新復(fù)位，使其重新 開始執(zhí)行。 5安全與門電路 安全與門電路有四個，分別帶動主機(jī)軌道繼電器，并機(jī)軌道繼電器以及 提供主機(jī)小軌道

40、繼電器、并機(jī)小軌道繼電器的執(zhí)行條件。其電路原理與發(fā) 送器 FBJ 電路類似，故不詳述。光耦 5 用于對安全與門電路故障的檢測。 當(dāng)方波“1”方波“2”存在，安全與門沒有輸出時通過 C 點電位回送至CPU 處理 器電路，構(gòu)成報警。 圖3-3-6：安全與門電路 第四節(jié) 衰耗盤 衰耗盤在使用中有兩種類型，ZPWPS型與ZPWPS1型。 無 論是ZPWPS型還是 ZPWPS1型，其作用、原理都基本一 樣。兩者僅在測試塞孔引出方面有差異。 一、衰耗盤作用 1、對主軌道電路的接收端輸入電平調(diào)整。 2、對小軌道電路正反向的調(diào)整。 3、給出有關(guān)發(fā)送、接收用電源電壓、發(fā)送功出電壓、軌道 輸入輸出GJ，XGJ測試

41、條件。 4、給出發(fā)送、接收故障報警和軌道占用指示燈等。 5、在“N+1”冗余運用中實現(xiàn)接收器故障轉(zhuǎn)換時主軌道繼電 器和小軌道繼電器的落下延時。 二、衰耗盤電路原理說明 衰耗盤內(nèi)設(shè)有衰耗調(diào)整電路與工作指示燈及報警電路。衰耗調(diào)整電路用 于對主軌道電路的接收端輸入電平以及小軌道電路正反向的調(diào)整。工作指 示燈及報警電路用于給出發(fā)送、接收故障報警和軌道占用指示燈等。同時 在衰耗盤內(nèi)還設(shè)有相應(yīng)測試端，以便給出有關(guān)發(fā)送、接收用電源電壓、發(fā) 送功出電壓、軌道輸入輸出GJ，XGJ測試條件。 1、軌道輸入電路 主軌道信號V1V2自C1C2變壓器B1輸入，B1變壓器其阻抗約為36 55(17002600Hz) 穩(wěn)定

42、接收器輸入阻抗，阻抗選擇較低，以便抗干擾。 變壓器B1其匝比為116：(1146)。次級通過變壓器抽頭連接，可構(gòu)成 1146共146級變化，按調(diào)整表調(diào)整接收電平。 2、小軌道電路輸入電路 根據(jù)方向電路變化，接收端將接至不同的兩端短小軌道電路。故短小軌 道電路的調(diào)整按正、反兩方向進(jìn)行。正方向調(diào)整用a11a23端子，反方向 調(diào)整用C11C23端子，負(fù)載阻抗為3.3k。 為提高A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣精度，短小軌道電路信號經(jīng)過1：3升壓變壓 器B2輸出至接收器。 閉 l閉l 圖3-4-1 ZPWPS型衰耗盤調(diào)整電路原理 （二）工作指示燈及報警電路 圖2-3-2 ZPWPS型工作指示燈及移頻報警電路 1

43、、表示燈電路 (1)“發(fā)送工作”燈，即為發(fā)送故障報警指示。 “發(fā)送工作”燈控制條件通過發(fā)送器FBJ-1、FBJ2將FBJ發(fā)送報警繼 電 器條件接入，正常時“光耦1”輸入端的發(fā)光二極管導(dǎo)通，“發(fā)送工作燈”點 亮。 并通過“光耦1”輸出端 (BJ-1、BJ-2)控制移頻總報警繼電器YBJ。故障時 “光 耦1”無輸出，“發(fā)送工作”燈滅燈。 (2)“接收工作”燈，即為接收故障報警指示。 “接收工作”燈控制條件通過JB+、JB-端接入，正常時“光耦2”輸入端 的發(fā) 光二極管導(dǎo)通，“接收工作燈”點亮。同時也通過“光耦2”輸出端 (BJ-3、 BJ-2) 控制移頻總報警繼電器YBJ。故障時“光耦2”無輸出，

44、“接收工作”燈滅燈。 YBJ電路僅設(shè)于移頻柜第一位置的衰耗盤。 報警電路將所有“接收工作”、“發(fā)送工作”報警“光耦”的輸出端串 接后控制 移頻總報警繼電器YBJ。正常時YBJ保持吸起，其中接收、發(fā)送設(shè)備任一故 障則YBJ落下報警串接“接收工作”、“發(fā)送工作”報警條件時從移頻柜第 一位 置的衰耗盤開始。將第一位置衰耗盤內(nèi)“光耦5”輸入端與本區(qū)段軌道電路發(fā) 送故障條件(BJ-1、BJ-2)、 接收故障條件(BJ-2、BJ-3)串接然后再將其它區(qū)段軌道電路“接收工作”、 “發(fā)送工作”報警條件依次串接，接收、發(fā)送設(shè)備均正常時使“光耦5”受光 器導(dǎo) 通控制三級管V7導(dǎo)通，并使YBJ勵磁。只要接收、發(fā)送有

45、一設(shè)備故障則YPJ 落下報警。電容C1起到緩放作用，防止各報警條件瞬間中斷，造成YBJ跳 動。 在站內(nèi)電碼化及“+1發(fā)送”只有發(fā)送沒有接收設(shè)備時僅接入BJ-1、BJ- 2條 件。在車站接收設(shè)置總數(shù)為奇數(shù)，單獨設(shè)置并機(jī)備用時，僅接入BJ-2、BJ- 3條件。 (3)“軌道占用”燈反映軌道電路是否有車占用。 空閑： 滅燈 列車占用： 紅燈 其控制條件由（G）、（GH）端輸入。軌道占用時“光耦4”的受光器關(guān) 閉，使“軌道占用燈”點亮。軌道空閑時“光耦4”導(dǎo)通，其輸出端發(fā)光 二極管被短路“軌道占用”燈滅燈。在ZPWPS1型衰耗盤中軌道空閑時 顯示綠燈，軌道占用時顯示紅燈。 2、ZPWPS型衰耗盤面板布

46、置衰耗盤面板布置示意如下圖 圖2-3-3 ZPWPS型衰耗盤面板布置衰耗 盤面板布置示意 其面板設(shè)有三個工作指示燈，八個測試插孔。以便維修工作人員觀察設(shè)備 狀態(tài)、測試相關(guān)信息。 （1）表示燈 “發(fā)送工作”燈： 綠色。點燈表示工作正常；滅燈表示故障。 “接收工作”燈： 為綠色。點燈表示工作正常；滅燈表示故障。 （2）測試插孔 SKl：“發(fā)送電源”接FS+24V、024V，測發(fā)送器用24V電壓。約23.5- 24.5V SK2：“發(fā)送功出”接發(fā)送器功出，測試發(fā)送器功出電平。與調(diào)整表一致 SK3：“接收電源”接JS+24V、024V，測接收器用24V電壓。約23.5- 24.5V SK4：“接收輸入

47、”接來自軌道的UV1V2，測試接收輸入電壓，主軌道 240 mV，主小道33 mV SK5：“主軌道輸出”測試主軌道經(jīng)B1變壓器電平級調(diào)整后的輸出電平， 240 mV SK6：“小軌道輸出”測試經(jīng)過衰耗電阻分壓后的輸出電平，約38 mV SK7：“GJ”測試軌道繼電器的電壓， 20V(并機(jī)時高)。 SK8：“XG”測試小軌道繼電器(或執(zhí)行條件)電壓，20V 開路30V(并機(jī)時 高) 第五節(jié)站防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盤 防雷電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盤設(shè)于網(wǎng)絡(luò)接口柜內(nèi)或設(shè)于無絕緣防雷電纜模擬網(wǎng)絡(luò) 組匣內(nèi)。 一、作用 用作對通過傳輸電纜引入室內(nèi)雷電沖擊的防護(hù)(橫向、縱向)。通過0.5、 0.5、1、2、2、2*2km

48、六節(jié)電纜模擬網(wǎng)絡(luò)，補(bǔ)償實際SPT數(shù)字信號電纜，使 補(bǔ)償電纜和實際電纜總距離為10km，以便于軌道電路的調(diào)整和構(gòu)成改變列 車運行方向電路。 圖3-5-1 站防雷和電纜模擬網(wǎng)絡(luò)原理框圖 1、站防雷電路原理簡要說明 室外電纜會帶來雷電沖擊信號，為保護(hù)模擬網(wǎng)絡(luò)及室內(nèi)發(fā)送、接收設(shè) 備，采用橫向與縱向雷電護(hù)。 （1）、橫向雷電防： 采用280V左右防護(hù)等級壓敏電阻。 壓敏電阻應(yīng)具有模塊化、阻燃、有劣化指示、可帶電插及可靠性較高的 特點。 （2）、縱向雷電防護(hù)； 對于線對地間的縱向雷電信號目前采用加三極放電管保護(hù)，加低轉(zhuǎn)移系 數(shù)防雷變壓器防護(hù)和室外加站間貫通地線防護(hù)。 2、電纜模擬網(wǎng)絡(luò)電路原理簡要說明 “電

49、纜模擬網(wǎng)絡(luò)”可視為室外電纜的一個延續(xù)。電原理圖(如下圖) 電纜模擬網(wǎng)絡(luò)按0.5、0.5、1、2、2、2*2km六節(jié)對稱型網(wǎng)絡(luò)以便串接構(gòu) 成0-10km按0.5km間隔任意設(shè)置補(bǔ)償模擬電纜值。 3-5-2 電纜模擬網(wǎng)絡(luò)電路原理 （4）通過信號機(jī)及軌道電路 通過信號機(jī)采用三顯示色燈信號機(jī)。軌道電路為傳輸移頻信號的通 道，閉塞分區(qū)長度不應(yīng)大于移頻軌道電路的極限長度，若大于其極限長 度時，應(yīng)將軌道電路進(jìn)行分隔，實行移頻信息的中繼。 （5）執(zhí)行單元 執(zhí)行單元由黃燈繼電器、綠燈繼電器及燈絲繼電器組成，用它們的接 點電路來控制發(fā)送設(shè)備編碼及構(gòu)成通過信號機(jī)的顯示。 （6）檢測盒及報警盒 檢測盒用來檢測移頻電源

50、設(shè)備及發(fā)送設(shè)備工作是否正常。當(dāng)電源設(shè) 備、發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備工作不正常及通過信號機(jī)燈泡主燈絲斷絲時， 由報警盒自動向站內(nèi)報警總機(jī)報警，以便得到及時的修復(fù)。報警盒只在 分散方式的移頻自動閉塞中才使用。 第六節(jié) 雙線雙向移頻自動閉塞系統(tǒng) 一、系統(tǒng)概述 隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國鐵路主要干線已將部分旅客列車運行速 度提高到140160km/h，貨物列車速度也提高到8590km/ h?？?、貨 列車共線運行，列車運行速度差別大，制動距離不同，三顯示自動閉塞 已不能滿足要求。為保證列車運行安全，特別是列車速超過120km/h ， 應(yīng)采用四顯示自動閉塞，將列車運行速度分級，并明確信號顯示的速度 含義，根據(jù)信號

51、顯示，列車按規(guī)定的人口和出口速度運行，以確保行車 安全。 四顯示自動閉塞區(qū)段，列車從140km/h以上速度制動到0，是由兩個 以上閉塞分區(qū)來完成的。這樣可縮短閉塞分區(qū)長度，從而縮短列車追蹤 間隔，提高運輸效率。但由于貨物列車在技術(shù)站啟動和進(jìn)站停車時受道 岔限速，一般追蹤間隔為6min或7min。 四顯示自動閉塞區(qū)段列車運行速度高、密度大、列車從最高速度制 動到停車，需要由兩個閉塞分區(qū)才能滿足制動距離要求，對每個閉塞分 區(qū)的人口速度和出口速度都有明確規(guī)定。例如，旅客列車160(140) 110(100)0km/h，貨物列車9080(75)0km/h，需滿足160km/h緊急 制動距離1400m，

52、140km/h緊急制動距離1 100m，及貨車90km/h緊急制 動距離的要求。 在站內(nèi)，列車側(cè)向通過道岔的允許速度也不同，如12 號道岔允許側(cè)向過岔速度為45 km/h，18號道岔為 80km/h。如果司機(jī)疏忽，容易產(chǎn)生“兩冒一超”及其他 危及行車安全的后果，所以應(yīng)設(shè)超速防護(hù)設(shè)備。 四顯示自動閉塞是在現(xiàn)有三顯示自動閉塞的基礎(chǔ)上， 增加一個綠黃顯示。這樣，綠燈顯示為運行信號，綠黃 燈顯示為警惕信號，黃燈顯示為減速信號，紅燈顯示為 停車信號。 四顯示自動閉塞區(qū)段的通過信號機(jī)燈位排列不同于三 顯示區(qū)段，自上而下依次是綠、紅、黃。因綠、黃兩燈 位有時需同時點亮，故將紅燈位夾在兩者之中。出站信 號機(jī)也

53、要相應(yīng)改為四顯示，和區(qū)間通過信號機(jī)相一致。 進(jìn)站信號機(jī)也要增加綠黃顯示。四顯示自動閉塞示燈位 及顯示如圖3-6-1所示。如X進(jìn)站信號機(jī)關(guān)閉，則5通過 信號機(jī)顯示黃燈， 3通過信號機(jī)顯示綠黃燈，1通過信 號機(jī)顯示綠燈。 圖3-6-1 四顯示自動閉塞示燈位及顯示示意 二、系統(tǒng)電路原理二、系統(tǒng)電路原理 采用ZPW-2000設(shè)備構(gòu)成雙線雙向四顯示的移頻自動 閉塞系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)設(shè)備特點，按照區(qū)間行車原則及需要 設(shè)相關(guān)電路，完成指揮列車在區(qū)間安全有效運行的任務(wù)。 相關(guān)電路包括：執(zhí)行電路、站間分界點聯(lián)系電路、車站與 區(qū)間聯(lián)系電路。 執(zhí)行電路主要考慮不同發(fā)送設(shè)備的編碼條件構(gòu)成、雙 向運行時的接收端、發(fā)送端倒換

54、與紅燈轉(zhuǎn)移以及各信號點 的點燈控制。站間分界點聯(lián)系電路主要考慮分界點處發(fā)送 設(shè)備編碼及點燈條件問題。因分界點處的設(shè)備分設(shè)在兩站 的信號樓內(nèi)，相關(guān)編碼、點燈條件就需由聯(lián)系電路來解決。 區(qū)間與車站的結(jié)合電路主要考慮兩個方面，一是區(qū)間應(yīng)向 車站提供的接近、離去區(qū)段有無車占用的條件。以便車站 信號根據(jù)這些條件判斷解決車站聯(lián)鎖、安全等相關(guān)問題。 二是車站應(yīng)向區(qū)間提供正反向運行時接近區(qū)段的編碼條件。 接近區(qū)段的運行前方是車站，該區(qū)段如何編碼應(yīng)根據(jù)進(jìn)站 信號機(jī)顯示狀態(tài)進(jìn)行。 （一）執(zhí)行電路 1、不同信號點的編碼電路 編碼電路按發(fā)送設(shè)備所需編碼條件不同可分為一般信號點 編碼電路、三接近、二接近、一接近及一離去

55、區(qū)段編碼電路 （1）GJ、GJF、1GJ、2GJ、3GJ、4GJ、5GJ電路 GJ、GJF、1GJ、2GJ、3GJ、4GJ、5GJ電路主要 用于構(gòu)成編碼、點燈電路。對應(yīng)各閉塞分區(qū)均應(yīng)設(shè)一套。 具體電路見圖3-6-2。 其中軌道繼電器GJ受區(qū)段軌道繼電器QGJ控制，相 當(dāng)于QGJ的復(fù)示繼電器。為防止QGJ在列車運行過程中 因輕車跳動或分路不良造成瞬間失去分路而錯誤吸起的 現(xiàn)象，在GJ電路中并接了R、C緩吸電路。保證了GJ的 工作穩(wěn)定性。 圖3-6-2 GJ、GJF、1GJ、2GJ、3GJ、4GJ、5GJ電路 1GJ、2GJ、3GJ、4GJ、5GJ軌道繼電器為A1G所設(shè) 繼電器，它們分別受次一區(qū)段

56、的GJ、DJ、1GJ、2GJ、 3GJ、4GJ軌道繼電器控制。當(dāng)次一區(qū)段無車且燈絲完好 時，次一區(qū)段即A2G的軌道繼電器GJ、燈絲繼電器DJ吸 起，控制本區(qū)段即A1G的1GJ吸起，當(dāng)次二區(qū)段無車，次 一區(qū)段 （A2G）的1軌道繼電器1GJ吸起，控制本區(qū)段 （A1G）的2GJ吸起。同理，本區(qū)段（A1G）的3GJ、 4GJ、5GJ軌道繼電器則分別由次一區(qū)段（A2G）的2GJ、 3GJ、4GJ條件控制，有車吸起無車落下。由此可見，本 區(qū)段（A1G）1GJ、2GJ、3GJ、4GJ、5GJ的吸起、落下 分別反映了次一、二、三、四、五個區(qū)段的空閑狀態(tài)。各 閉塞分區(qū)發(fā)送盤FS即可根據(jù)本區(qū)段的1GJ、2GJ、

57、3GJ、 4GJ、5GJ狀態(tài)進(jìn)行編碼，各區(qū)間信號點即可根據(jù)1GJ、 2GJ、3GJ、4GJ、5GJ狀態(tài)控制點燈電路，開放相應(yīng)信號。 （2）一般信號點編碼電路 一般信號點編碼電路由次五個閉塞分區(qū)空閑狀態(tài)條件構(gòu)成。次五 個閉塞分區(qū)空閑狀態(tài)可分別用1GJ、2GJ、3GJ、4GJ、5GJ軌道繼電 器接點反映；也可用與閉塞分區(qū)空閑狀態(tài)相對應(yīng)的信息碼繼電器條件 反映。如次一個區(qū)段有車時用紅黃碼繼電器（HUMJ）吸起表示，次 一個區(qū)段空閑時用黃碼繼電器（UMJ）吸起表示，有次兩個區(qū)段空閑 時用綠黃碼繼電器（LUMJ）吸起表示，次三個區(qū)段空閑時用綠碼繼 電器（LMJ）吸起表示，然后用這些碼繼電器接點構(gòu)成發(fā)送盤

58、編碼電 路。下面介紹以軌道繼電器條件構(gòu)成的一般信號點FS盤編碼電路。電 路見圖3-6-3區(qū)間信號點電路。 圖3-6-2中1GJ、2GJ、3GJ、4GJ、5GJ分別為反映次一區(qū)段、 次二區(qū)段、次三區(qū)段、次四區(qū)段 、次五區(qū)段燈絲完好及區(qū)段空閑的軌 道繼電器。其中4GJ、5GJ用于列車超速防護(hù)設(shè)備。1GJ、2GJ、3GJ 用于提供信號機(jī)顯示信息。當(dāng)次一區(qū)段有車時，1GJ落下，+ 24-1與 HU碼端相連。FS盤產(chǎn)生由HU碼調(diào)制的移頻信號送往軌道，次一區(qū)段 無車時，1GJ吸起，此時若次二區(qū)段有車，則2GJ落下，+ 24-1與U碼 端相連，F(xiàn)S盤產(chǎn)生由U碼調(diào)制的移頻信號送往軌道，表明列車運行前 方只有一

59、個區(qū)段空閑。 依次類推，當(dāng)次二區(qū)段無車時，2GJ吸起，次三區(qū)段有車 3GJ落下時，+ 24-1與LU碼端相連，F(xiàn)S盤向軌道發(fā)送由LU 碼調(diào)制的移頻信號。當(dāng)次三區(qū)段無車時，3GJ 吸起將+24-1 與L碼端相連，F(xiàn)S盤則向軌道發(fā)送L碼調(diào)制的移頻信號。同 理，若次四區(qū)段、次五區(qū)段空閑時，F(xiàn)S盤則分別向軌道發(fā)送 L2、 L3碼調(diào)制的移頻信號。L2碼、L3碼不是用于信號顯示 的，而是為列車超防設(shè)備提供的相關(guān)速度信息。圖3-2-1中 4GJ、5GJ條件未接，表明暫未使用該信息，為預(yù)留條件。 區(qū)間一般信號點編碼電路，在雙線雙向且反向按自動站 間運行時，當(dāng)QZJ方向繼電器落下，應(yīng)向區(qū)間發(fā)送固定低頻 碼移頻信

60、號。所以編碼電路中由QZJ落下接點將+24-1與F端 連線，在反向運行時向軌道發(fā)送27.9HZ移頻信號。機(jī)車收到 此信號點機(jī)車信號白燈。 圖3-6-3 區(qū)間信號點電路 3）三接近區(qū)段編碼電路 三接近區(qū)段編碼電路不同于區(qū)間一般信號點編碼電路，該區(qū)段的前方信號機(jī)為 進(jìn)站信號機(jī)，前方區(qū)段為車站。所以根據(jù)進(jìn)站信號機(jī)顯示狀態(tài)進(jìn)行編碼。 進(jìn)站信號機(jī)關(guān)閉時，LXJF落下。+24-1端經(jīng)QZJ落下、YXJF落下與HU碼端相 連，向三接近區(qū)段發(fā)送HU碼調(diào)制的移頻信號。 進(jìn)站信號機(jī)開放引導(dǎo)信號時，LXJF 落下、YXJF吸起，則+24-1端HB碼端相 連，F(xiàn)S盤輸出HB碼調(diào)制的移頻信號。 進(jìn)站信號機(jī)開一個黃燈信號