ZPW-2000A型轨道电路在单线有绝缘区段的应用

朱殿顺

（中铁建电气化局集团第五工程有限公司，工程师，广西 柳州 545007）

湘桂线鹧鸪江至柳州南属于单线区段，原设备采用单线计轴自动闭塞，因设备老化、且器材大部分国外已停产，设备使用安全与可靠性无法保障。于是采用了我国目前安全性高、传输性能好、具有自主知识产权的ZPW-2000A自动闭塞。由于ZPW-2000A轨道电路广泛应用于复线区段，反方向不设通过信号机，按大区间方式行车，1个闭塞分区只有1种载频，而单线区间双方向均设有通过信号机，1个闭塞分区上下行方向要用不同的载频，所以在单线有绝缘区段上使用ZPW-2000A型轨道电路时，必须在其原有的基础上进行适应性的改进。

1 系统原理

ZPW-2000A型室内由发送器、接收器、衰耗器、电缆模拟网络，室外由匹配变压器、补偿电容等主要设备组成。设备组成，如图1所示。

图1 系统组成

ZPW-2000A型轨道电路通过载频信号传输机车信号。由于单线ZPW-2000A型有绝缘轨道电路，每一轨道区段要发送和接收2种不同载频的信号。所以，室内的发送器和接收器不能固定为某一载频，应根据机车不同的运行方向，通过方向继电器的接点进行选频，从而确保机车都能连续收到机车信号。

2 信号机防护原理

由于单线双方向自闭正反方向均有通过信号机，所以一般每架信号机防护的闭塞分区都有2个轨道区段，如图2所示。

图2 轨道区段示意图

以图2为例，信号机3防护的闭塞分区包括B和C这2个区段，信号机4防护的闭塞分区包括B和A这2个区段。当按下行方向行车时，列车压入信号机3内方的B区段时，B区段的轨道继电器落下，同时占用B和C这2个区段时，2个区段的轨道继电器均落下，列车继续运行完全驶入C区段出清B区段后，B区段的轨道继电器还是不能吸起。只有当列车出清C区段，C区段的轨道继电器吸起后，B区段的轨道继电器才能吸起，即：

同理，当按上行方向行车时，B区段的轨道继电器要吸起，除了要B区段空闲外，还必须要A区段空闲且轨道继电器吸起，即：

区间信号机之间的红灯灭灯转移条件，是接在离信号机远的那个区段的移频发送电路里。当前一架信号机红灯灭灯时，切断发送电路，使本信号机防护的2个区段的轨道继电器均失磁落下，从而本架信号机改点红灯，即：

3 室外设备安装

3.1 信号点处设备安装 由于ZPW-2000A型轨道电路用在单线上时，一个闭塞分区上下行方向使用的载频不同，所以信号点处不能采用电气绝缘节而采用机械绝缘节；区间通过信号处取消了29 m调谐区，不安装禁停牌，取消调谐单元、空心线圈。1个信号点处轨道电路设备由2个匹配变压器、2个防雷单元、2套钢包铜引接线组成。在绝缘节两侧各安装1个匹配变压器和防雷单元，匹配变压器和防雷单元安装在同一基础桩上，距机械绝缘节（非电气化区段）或扼流变压器（电气化区段）中心700 mm，防护盒外侧距所属线路中心不小于2 220 mm。

ZPW-2000A型有绝缘轨道电路采用的匹配变压器与ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的不一样，匹配变压器的型号为ZPW-BPLN型，它的变比可以根据不同载频进行调整，载频为1 700 Hz和2 000 Hz的区段的变比用1：13.5，载频为2 300 Hz和2 600 Hz的区段的变比用1：12。由于单线ZPW-2000A型轨道电路没有调谐单元，所以单线上的匹配变压器比复线上的匹配变压器多2块接线端子板。端子板固定在匹配变压器的两侧，匹配变压器里的V1和V2端子通过2根7.4 mm2绝缘多股铜芯线先分别接到2块接线端子板上，再通过接线端子板用钢包铜引接线与钢轨连接。

3.2 补偿电容的安装 钢轨载频在1 700～2 600 Hz之间，有着较高的感抗值，阻碍了信息的传输。为此，在钢轨上一段距离内加装有补偿电容。补偿电容容量、数量均按通道具体参数及轨道电路传输要求确定。单线区间正反方向均有通过信号机，在信号机处安装一对机械绝缘。当区段长度（机械绝缘节到机械绝缘节）小于350 m时，不用安装补偿电容；当轨道长度大于350 m时，根据实际长度查表得补偿电容数量，然后计算具体安装位置。

补偿电容的设置采用“等间距法”，即将轨道电路两端BA间的距离L调按补偿电容总量N等份，补偿电容等间距长度Δ=L调/NC［1］。轨道电路两端按（Δ/2）设置电容，中间按（Δ）设置电容，以获得最佳传输效果。补偿电容容量与载频频率、道碴电阻低端数值、电容设置方式、设置密度、轨道电路传输作用要求等有关。一般载频频率低，补偿电容容量大；最小道碴电阻低，补偿电容容量大。有绝缘轨道电路的区间补偿电容分2种：载频为1 700 Hz和2 000 Hz的区段采用50μf的电容，载频为2 300 Hz和2 600 Hz的区段采用40μf的电容。当补偿电容的安装位置距道口轨道电路的波及区域小于15 m时，还应加装道口专用电容。

4 室内设备安装调试

4.1 衰耗器安装调试 由于单线ZPW-2000A型轨道电路每一闭塞分区的接收器会接收2种不同载频的信号，所采用的衰耗器型号为ZPW-SSC型。这种衰耗器有双功出的功能，2种载频的信号在同一衰耗器上调整输出，具体方法：根据轨道区段的长度查“ZPW-2000A轨道电路站内侧线股道调整参考表”，在表上可查得同一区段上下行2种载频有2个接收电平，再根据这2个接收电平值查表（与无绝缘轨道电路接收电平级调整表一致）调整衰耗器。上行接收电平的调整是通过连接衰耗器背面的C3，C4，a1～a10端子来实现的。下行接收电平的调整是通过连接衰耗器背面的C13，C14，a11～a20端子来实现的。由于单线ZPW-2000A型有绝缘轨道电路没有29 m小轨道区段，所以衰耗器上不需进行小轨调整，只要调整2个主轨接收电平就可以了。

4.2 发送器安装调试 按“发送器载频调整表”和“发送器带载输出电平级调整表”调整发送器输出电压。用综合测试仪在衰耗盘“主轨道输出”插孔电压应不小于240 mV；“小轨道输出”插孔电压应不小于 100～130 m V。“GJ”插孔轨道继电器电压应不小于20 V，“GJ”插孔小轨道执行条件电压应不小于20 V。开路大于30 V，用0.15Ω的分路线分别在轨道送端、受端及中间任何一点分路，接收器限入电压应小于140 mV；继电器电压应小于3.4 V，并可靠落下。

4.3 N+1电路安装调试 ZPW-2000轨道电路发送器采用N+1冗余。发送采用N+1设备放在站内移频柜，上下行各备用1个，实行故障检测转换。当用于双线自动闭塞时，N+1所能用到的发送电平是大于或等于5电平，N+1常态工作电平也是5电平。当用在单线双向自动闭塞时，由于轨道电路长度较短并且是有绝缘的，能量衰耗较小，用5电平以上或5电平发送，容易因电平发送过高而损坏设备。要解决这个问题就是在原双线自闭N+1的基础上，在电平调整电路中，将双线N+1的9～12的勾线拆除，把9号端子引出接至另层03～16，从03～16接至第1个轨道区段的FBJ或FBJF的中接点上。如轨道区段的FBJ或FBJF没有空接点，就自己加上，其它轨道区段没有接点也要加上。然后第1个轨道区段的FBJ或FBJF的前接点接到第2区段的中接点上，后面依此类推。FBJ或FBJF的后接点接至同电平区段的FBJ或FBJF的后接点上，最后接至发送器的电平调整的所需电平上。

5 结束语

ZPW-2000A型轨道电路在湘桂线鹧鸪江至柳州南应用，对保证区间行车安全，提高区间通过能力，起着非常显著的作用。开通投入使用至今，设备稳定，安全可靠，得到了建设单位和运营单位的好评。该工程并获2009年度广西优质工程奖。

［1］北京铁路信号工厂科技开发中心.《ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞培训教材》［M］.北京：中国铁道出版社2005.