基于ZPW—2000A型轨道电路的站内车—地信息传输研究

张进利

摘 要

随着列运行车速度的提高，机车行驶交路的延长，铁路运输对机车信号运行的安全与稳定的要求也越来越高。为了实现机车信号在站内线路运行的连续显示，本文对ZPW-2000A型轨道电路进行了认真分析研究，指出了存在的隐患，提出了可行的解决方法，使车-地信息传输系统更加安全、稳定、可靠。

【关键词】轨道电路 车-地信息 传输 研究

随着中国高铁的飞速发展，铁路机车在高速度、长交路的情况下运行，已经成为一种常态。铁路运输对机车信号运行的安全性与稳定性也提到了前所未有的高度。作为铁路车-地信息传输提供方的地面轨道电路系统，其提供的车载信息本身必须时实、连续、稳定。由于列车在铁路线上需要经过结构和技术装备截然不同的站内和区间线路，在车-地信息传输、机车信号运行的安全性与稳定性上会有很多不确定因素，有的还会成为安全隐患。现就车-地传输通道采用轨道电路时，对机车信号的影响分析如下。

1 不同制式轨道电路影响机车信号的连续接收

我国非电气化铁路站内采用工频交流连续式轨道电路、电化区段采用97型25 Hz相敏轨道电路，区间主要采用ZPW-2000A无绝缘轨道电路。列车在这些线路上运行时，机车信号接收设备需要在不同制式间频繁切换，影响机车信号的时间连续性。另外，ZPW-2000A无绝缘轨道电路采用四种载频信号，若不加处理，存在环形电路及跨界传输的可能，对机车信号连续传输是一种隐患。

2 车载信号在机械绝缘节附近易产生掉码及无码

车站内均采用机械绝缘节，由于机械绝缘节本身结构的原因，机车车载信号在机械绝缘节附近易产生掉码及无码。

受到机械绝缘节鱼尾板和绝缘板的影响，轨道电路连接线的安装必然要离开绝缘节一定的距离。因此，机车过机械绝缘节时，因受到轨道电路连接线安装位置的限制和机车的车载信号接收线圈的安装位置限制，机车的车载信号接收线圈在轨道电路的绝缘节两边均在一段距离接收不到车载信号。

如图1所示，往钢轨上连接设备时，钢轨连接线需要离开鱼尾板一定的距离（距轨缝约0.6～0.8m），而车载信号接收线圈距机车第一轮对的距离最大可达1.0m。这样，机车的第一轮对从M点至轨缝O点相当于接收线圈自N点运行至P点的距离。当机车车载信号设备的接收线圈在N～P间（约为1.6～1.8m），因钢轨内无电流或电流很小而造成机车车载信号设备的接收中断，而使机车车载信号在机械绝缘节附近产生掉码及无码的安全隐患。

3 机车车载信号在道岔区弯股内掉码及无码

在道岔区段内，由于轨道电路的发送和接受装置都连接在道岔的直向分支，轨道电路信息和列车的车载信息主要在直股传送。侧向分支上由于道岔尖端和岔心结构的影响及信息需要通过最外侧的道岔跳线沟通，则在侧向分支上钢轨内的低频信息的幅值很小，在轨道线路电气参数不佳的地段甚至接近于零。若不加处理，则在弯股上机车车载信号设备的接收线圈下方，钢轨内的车载信号电流量不足以动作车载信号设备或无信号电流，产生掉码及无码现象。

4 解决方法

4.1 不同制式轨道电路影响车载信号连续接收的解决

站内正线与区间采用同制式计算机编码控制的ZPW-2000A轨道电路，实现轨道电路一体化。由于ZPW-2000A轨道电路是集轨道电路信息和列车的车载信息于一体，在任意时刻向钢轨同时传送轨道电路信息和列车的车载信息，可以确保地面轨道电路系统提供给列车车载设备的信息在时间上是连续的。闭塞分区两侧采用不同载频，上行侧采用2000Hz、2600Hz；下行侧采用1700Hz、2300Hz，防止出现环形电流和列控信息跨界传输。

4.2 机车车载信号在机械绝缘节掉码及无码问题的解决

为了使运行于道岔区段内的车载信号设备接收线圈在ZPW-2000A轨道电路的道岔区段任何地点得到连续的低频信息及在没有接收设备的弯股钢轨中感应到足够大的信号电流，使机车信号能够不间断地无差错显示，须做以下改进。

（1）在道岔绝缘节处改变道岔跳线的连接方式进行交叉换位连接，以实现车载信息的连续性传输。靠近绝缘处采用交叉连接，交叉距离要大于车载感应线圈与第1 轮对的距离。

（2）在轨道电路接收发送端采用轨道电路引接线迂回走线的方法消除车载信号在机械绝缘节处的信息中断问题。

4.3 车载信号在道岔区弯股内掉码及无码问题的解决

在道岔区段采用直侧向分支并联的方式，在沒有接收设备的道岔区段弯股增设“道岔跳线”，以实现道岔弯股的分路检查防护和车载信号信息的连续性传输。 “道岔跳线”从道岔弯股的轨道绝缘节起，向岔心方向的道岔绝缘节依次间隔20m设置，岔心间隔30m。“道岔跳线”采用带绝缘护套的70平方毫米的铜导线相当的钢包铜线，用塞钉方式连接，以强制列车车载信号设备的控制信息电流流经列车车载信号设备接收感应线圈下方的钢轨内，如图2所示。

其中岔尖处的“跳线”和靠近后部道岔绝缘的“跳线”主要是用来保证车载设备可以连续不断地接收到钢轨信息。中间均匀分布的各组“跳线” 是为了使轨道电路的电气参数稳定和可靠分路。

作者单位

包头铁道职业技术学院 内蒙古自治区包头市 014060