ZPW2000a轨道电路调整及使用研究

周肖林

摘 要：ZPW2000a轨道电路在经过研究、现场测试之后，可以具有更高的安全传输性能，可以解决低道碴电阻道床的系统问题，还可以降低工程造价，它是在UM71无绝缘轨道电路技术引进的条件下，进行的技术研发产品，有其特殊的系统特点和工作原理，其实时性和高精度特点可以满足数字化、智能化、网络化铁路系统的发展。

关键词：ZPW2000a轨道电路；调整；使用；传输

中图分类号： U284.2 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）25-213-2

0 引言

在我国的铁路智能化、数字化、综合化发展的态势之下，铁路信号以数字编码无绝缘轨道电路为前提和条件，发展出快速列车信号兼容技术和自动调整控制系统，并从轨道电路传输长度方面，进行了性能改进和创新，引导我国的铁路进入了国产主体机车信号新时代，在对铁路轨道电路的调谐区、匹配电压器、补偿电容的优选设计之中，大力推广和普及ZPW2000a无绝缘轨道电路和主体化机车信号，充分吸收了UM71的优势性能，使其成为我国先进自动的闭塞制式。

1 ZPW2000a无绝缘轨道电路的特征

ZPW2000a无绝缘轨道电路是在UM71无绝缘轨道电路技术引进和改造的条件下，进行的技术优化和再开发，在较大程度上提升了无绝缘轨道电路的性能，降低了工程造价。

ZPW2000a的技术特征主要表现为：

①它在对UM71加以改进的前提下，充分保持了UM71无绝缘轨道电路的整体特征和优势，并在传输安全性和传输长度上加以优化和改进，在采用1700Hz-2600Hz载频段、FSK制式的条件下，重点针对调谐区断轨检查、调谐单元断线故障检查、对拍频干扰防护等技术难题，进行了参数优化和调整，最大限度地减少了调谐区分路死区，全面实现了与机械绝缘节轨道电路的等长传输，提升了ZPW2000a的轨道电路传输长度。

②ZPW2000a轨道电路调整要依照固定轨道电路长度和允许最小道碴电阻的方式，可以与标准道碴和低道碴电阻的传输长度相契合，提升轨道电路系统的稳定与可靠性。

③ZPW2000a轨道电路是选用国产信号数字电缆，铜芯线径有所减小，并用长钢包铜引接线替代了70mm2铜引接线，不仅增大了传输距离，而且便于维修和防护。

④可以通用四种载频频率的接发设备，在检测功能日趋完备的条件下，实现了“N+1”冗余，不仅减少了运转备用的设备数量，而且可以实现双机互为冗余，降低了工程造价。2 ZPW2000a轨道电路构成及其工作原理

ZPW2000a无绝缘轨道电路系统由三个部分构成。

2.1 室外部分

①电气绝缘节的调谐区由调谐单元、空芯线圈、设备引接线、钢轨构成，其功能主要用于相邻轨道电路之间的电气隔离。②机械绝缘节。由空芯线圈与调谐单元并接及引接线构成。③匹配变压器。在道碴电阻为0.25-1.0Ω的状态下，轨道电路实现与传输电缆的匹配连接。④补偿电容。主要选用分段加装补偿电容的方法，延长轨道电路长度，从而在减少钢轨电感对移频信号传输影响的同时确保轨道电路的传输稳定。⑤传输电缆。主要采用铁路内屏蔽的数字信号电缆，长度控制在10km的范围内。

2.2 室内部分

①接发器设备构成，其中：发送器是采用N+1冗余设计，并选用高精度、高稳定移频信号源。接收器则接收主轨道电路的频率信号和相邻区段小轨道电路的频率信号。②衰耗盘。用于主轨道电路和相邻区段小轨道电路的调整使用。③电缆网络。室内电缆按照六段进行设计，以补偿室外传输电缆的长度，补偿长度总和为10km。

2.3 系统防雷部分

进行一般防护时主要由钢轨引入纵横向的雷电信号，并要考虑在电化牵引区段内，牵引回流不畅条件下的纵向不平衡电压峰值，对于非电化区段则主要考虑50Hz、交流220V的电流影响。同时，防雷地线电阻值在10Ω以内，要加装长的铜制地线，并在石质多雷地区，加装贯通地线。

ZPW2000a轨道电路的工作原理，主要为：在主轨道电路和调谐区小轨道电路延续段的区域内，接收器和发送器向主轨道和相邻区段的小轨道电路接发频率信号，并提供相应的电路状态条件。

3 ZPW2000a轨道电路调整

3.1 主轨道电路调整

主轨道电路调整以轨道电路调整表为前提，根据不同区段的载频及长度，在发送器端子上调整发送电平，在衰耗盘端子上调整接收电平，具体调整步骤为：首先在查出相应的接收电平和发送电平级数的条件下，再依照“接收电平调整表”查出衰耗变压器的端子，依照“发送电平调整表”查出发送器输出端子，根据调整表中的对应关系，对接收端子和发送端子进行跨线连接。另外， 还要对模拟电缆进行调整，要以电缆补偿长度调整表为依据，查出防雷模拟网络盘端子，加以适当的调整。

主轨道信号V1V2由C1C2变压器B1输入，B1变压器的阻抗为36-55Ω，有较好的抗干扰性能。

3.2 小轨道电路的调整

对小轨道电路的调整要以小轨道电路调整表为依据，在衰耗盘接入之前，先按照104mV进行调整，在开通小轨道电路之后，测量小轨道电路信号的大小，依照小轨道电路调整表，对衰耗盘端子进行调整，经过调整之后，要将小轨道信号保持在100mV-120mV的范围内。

小轨道电路调整可以采用正反向运行的方式，在衰耗盘内设置两套不同的衰耗调整电阻，并根据调整方向的不同，对短小轨道电路进行正反方向的调整，正方向调整可以选用a11-a23端子，反方向调整可以选用C11-C23端子，负载阻抗选用3.3KΩ。

3.3 ZPW2000a轨道电路调整的前提条件和要求

进行ZPW2000a轨道电路调整的前提条件和要求，要满足以下条件：①“轨出1”电压控制在≥240mV；“轨出2”电压控制在≥100mV，小轨道电压控制在≥20V的条件。②轨道电路可以进行全程的断轨检查，在主轨道断轨的调整状态时，要使“轨出1”的电压≤140mV；小轨道断轨的调整状态时，要使“轨出2”的电压≤63mV。

4 ZPW2000a无绝缘轨道电路的使用整治

4.1 道床整治

由于道床污染和潮湿等原因，道床电阻下降，而使轨道电路无法持续、正常地工作，因而，需要对道床进行整治，要联合工、电进行整治，主要针对道床内部的线路排水系统，进行通畅不积水的整治工作，从而使道床的电阻值恢复到标准值之内。其具体工作任务为：对绝缘失效或破损的垫板、片等，要进行全面更换，确保这些基本扣件、绝缘垫片的绝缘电阻，与标准值无偏差。要及时清洗污染物和泥土，每年进行一次清污工作，并提出道床电阻测试报告。

4.2 分割ZPW2000a轨道电路

在对ZPW2000a轨道电路进行分割处理时，要依据一定的标准和要求进行分割，只有当道床电阻值拉近1.0Ω/ km以上时，要在考虑传输电缆长度小于10 km的条件下，进行标准化的分割，具体要求主要考虑以下几点：①当0.6Ω. km≤道床电阻<1.0Ω. km时，轨道电路的分割区段要控制在<800m之内。②0.5Ω. km≤道床电阻<0.6Ω. km时，轨道电路的分割区段要控制在<550m之内。③当闭塞区段内的隧道长度>500m时，要对轨道电路进行分割，分割应当控制在三段之内，并预留干线电缆。④要特殊考虑并研究传输电缆长度>10 km的情况。

4.3 ZPW2000a轨道电路的使用处理及设备测试

ZPW2000a轨道电路在小轨道电路区段设置了闭塞控制，为了更好地实现对调谐区的检查，要考虑轨道电路红光带的问题，需要在小轨道电路区段采用双钢轨引接线，并接入微机信号监测系统，实施故障报警。

4.4 要不断优化和完善轨道电路技术标准

ZPW2000a轨道电路要依照统一的技术标准，要合理优化设计自动闭塞区段内的施工工艺和设计，尤其要注重通道、防雷、电源、电磁兼容等技术标准，在博采众长的前

提下，进行技术研发和试验验证，从而形成我国自主创新的高速铁路技术标准体系，确保轨道电路使用安全与稳定。

5 结束语

综上所述，铁路信号工程是具有特殊性质的建设工程，在铁路部门之中，铁路信号由传感技术、传输技术和控制技术和构成，具有传感和传输的双重功用，在我国铁路进入了“跨越式发展”的战略思路背景下，传统铁路信号系统正在向数字化、网络化的方向发展，ZPW2000a轨道电路系统我国的自主研制的设备，可以保证列车高速追踪运行，实现对全程列车的无盲点检查、钢轨全程断轨检查，从而提升行车安全和运输效率。

参 考 文 献

[1] 蔡涛，李威，张琨.轨道电路的分路不良问题[J].科技传播，2015（23）.

[2] 魏源，范东贺，卢鑫.基于轨道电路解决站内分路不良方案的研究[J].价值工程，2014（08）.