ZPW2000a軌道電路調整及使用研究

周肖林

摘 要：ZPW2000a軌道電路在經過研究、現場測試之后，可以具有更高的安全傳輸性能，可以解決低道碴電阻道床的系統問題，還可以降低工程造價，它是在UM71無絕緣軌道電路技術引進的條件下，進行的技術研發產品，有其特殊的系統特點和工作原理，其實時性和高精度特點可以滿足數字化、智能化、網絡化鐵路系統的發展。

關鍵詞：ZPW2000a軌道電路；調整；使用；傳輸

中圖分類號： U284.2 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）25-213-2

0 引言

在我國的鐵路智能化、數字化、綜合化發展的態勢之下，鐵路信號以數字編碼無絕緣軌道電路為前提和條件，發展出快速列車信號兼容技術和自動調整控制系統，并從軌道電路傳輸長度方面，進行了性能改進和創新，引導我國的鐵路進入了國產主體機車信號新時代，在對鐵路軌道電路的調諧區、匹配電壓器、補償電容的優選設計之中，大力推廣和普及ZPW2000a無絕緣軌道電路和主體化機車信號，充分吸收了UM71的優勢性能，使其成為我國先進自動的閉塞制式。

1 ZPW2000a無絕緣軌道電路的特征

ZPW2000a無絕緣軌道電路是在UM71無絕緣軌道電路技術引進和改造的條件下，進行的技術優化和再開發，在較大程度上提升了無絕緣軌道電路的性能，降低了工程造價。

ZPW2000a的技術特征主要表現為：

①它在對UM71加以改進的前提下，充分保持了UM71無絕緣軌道電路的整體特征和優勢，并在傳輸安全性和傳輸長度上加以優化和改進，在采用1700Hz-2600Hz載頻段、FSK制式的條件下，重點針對調諧區斷軌檢查、調諧單元斷線故障檢查、對拍頻干擾防護等技術難題，進行了參數優化和調整，最大限度地減少了調諧區分路死區，全面實現了與機械絕緣節軌道電路的等長傳輸，提升了ZPW2000a的軌道電路傳輸長度。

②ZPW2000a軌道電路調整要依照固定軌道電路長度和允許最小道碴電阻的方式，可以與標準道碴和低道碴電阻的傳輸長度相契合，提升軌道電路系統的穩定與可靠性。

③ZPW2000a軌道電路是選用國產信號數字電纜，銅芯線徑有所減小，并用長鋼包銅引接線替代了70mm2銅引接線，不僅增大了傳輸距離，而且便于維修和防護。

④可以通用四種載頻頻率的接發設備，在檢測功能日趨完備的條件下，實現了“N+1”冗余，不僅減少了運轉備用的設備數量，而且可以實現雙機互為冗余，降低了工程造價。2 ZPW2000a軌道電路構成及其工作原理

ZPW2000a無絕緣軌道電路系統由三個部分構成。

2.1 室外部分

①電氣絕緣節的調諧區由調諧單元、空芯線圈、設備引接線、鋼軌構成，其功能主要用于相鄰軌道電路之間的電氣隔離。②機械絕緣節。由空芯線圈與調諧單元并接及引接線構成。③匹配變壓器。在道碴電阻為0.25-1.0Ω的狀態下，軌道電路實現與傳輸電纜的匹配連接。④補償電容。主要選用分段加裝補償電容的方法，延長軌道電路長度，從而在減少鋼軌電感對移頻信號傳輸影響的同時確保軌道電路的傳輸穩定。⑤傳輸電纜。主要采用鐵路內屏蔽的數字信號電纜，長度控制在10km的范圍內。

2.2 室內部分

①接發器設備構成，其中：發送器是采用N+1冗余設計，并選用高精度、高穩定移頻信號源。接收器則接收主軌道電路的頻率信號和相鄰區段小軌道電路的頻率信號。②衰耗盤。用于主軌道電路和相鄰區段小軌道電路的調整使用。③電纜網絡。室內電纜按照六段進行設計，以補償室外傳輸電纜的長度，補償長度總和為10km。

2.3 系統防雷部分

進行一般防護時主要由鋼軌引入縱橫向的雷電信號，并要考慮在電化牽引區段內，牽引回流不暢條件下的縱向不平衡電壓峰值，對于非電化區段則主要考慮50Hz、交流220V的電流影響。同時，防雷地線電阻值在10Ω以內，要加裝長的銅制地線，并在石質多雷地區，加裝貫通地線。

ZPW2000a軌道電路的工作原理，主要為：在主軌道電路和調諧區小軌道電路延續段的區域內，接收器和發送器向主軌道和相鄰區段的小軌道電路接發頻率信號，并提供相應的電路狀態條件。

3 ZPW2000a軌道電路調整

3.1 主軌道電路調整

主軌道電路調整以軌道電路調整表為前提，根據不同區段的載頻及長度，在發送器端子上調整發送電平，在衰耗盤端子上調整接收電平，具體調整步驟為：首先在查出相應的接收電平和發送電平級數的條件下，再依照“接收電平調整表”查出衰耗變壓器的端子，依照“發送電平調整表”查出發送器輸出端子，根據調整表中的對應關系，對接收端子和發送端子進行跨線連接。另外， 還要對模擬電纜進行調整，要以電纜補償長度調整表為依據，查出防雷模擬網絡盤端子，加以適當的調整。

主軌道信號V1V2由C1C2變壓器B1輸入，B1變壓器的阻抗為36-55Ω，有較好的抗干擾性能。

3.2 小軌道電路的調整

對小軌道電路的調整要以小軌道電路調整表為依據，在衰耗盤接入之前，先按照104mV進行調整，在開通小軌道電路之后，測量小軌道電路信號的大小，依照小軌道電路調整表，對衰耗盤端子進行調整，經過調整之后，要將小軌道信號保持在100mV-120mV的范圍內。

小軌道電路調整可以采用正反向運行的方式，在衰耗盤內設置兩套不同的衰耗調整電阻，并根據調整方向的不同，對短小軌道電路進行正反方向的調整，正方向調整可以選用a11-a23端子，反方向調整可以選用C11-C23端子，負載阻抗選用3.3KΩ。

3.3 ZPW2000a軌道電路調整的前提條件和要求

進行ZPW2000a軌道電路調整的前提條件和要求，要滿足以下條件：①“軌出1”電壓控制在≥240mV；“軌出2”電壓控制在≥100mV，小軌道電壓控制在≥20V的條件。②軌道電路可以進行全程的斷軌檢查，在主軌道斷軌的調整狀態時，要使“軌出1”的電壓≤140mV；小軌道斷軌的調整狀態時，要使“軌出2”的電壓≤63mV。

4 ZPW2000a無絕緣軌道電路的使用整治

4.1 道床整治

由于道床污染和潮濕等原因，道床電阻下降，而使軌道電路無法持續、正常地工作，因而，需要對道床進行整治，要聯合工、電進行整治，主要針對道床內部的線路排水系統，進行通暢不積水的整治工作，從而使道床的電阻值恢復到標準值之內。其具體工作任務為：對絕緣失效或破損的墊板、片等，要進行全面更換，確保這些基本扣件、絕緣墊片的絕緣電阻，與標準值無偏差。要及時清洗污染物和泥土，每年進行一次清污工作，并提出道床電阻測試報告。

4.2 分割ZPW2000a軌道電路

在對ZPW2000a軌道電路進行分割處理時，要依據一定的標準和要求進行分割，只有當道床電阻值拉近1.0Ω/ km以上時，要在考慮傳輸電纜長度小于10 km的條件下，進行標準化的分割，具體要求主要考慮以下幾點：①當0.6Ω. km≤道床電阻<1.0Ω. km時，軌道電路的分割區段要控制在<800m之內。②0.5Ω. km≤道床電阻<0.6Ω. km時，軌道電路的分割區段要控制在<550m之內。③當閉塞區段內的隧道長度>500m時，要對軌道電路進行分割，分割應當控制在三段之內，并預留干線電纜。④要特殊考慮并研究傳輸電纜長度>10 km的情況。

4.3 ZPW2000a軌道電路的使用處理及設備測試

ZPW2000a軌道電路在小軌道電路區段設置了閉塞控制，為了更好地實現對調諧區的檢查，要考慮軌道電路紅光帶的問題，需要在小軌道電路區段采用雙鋼軌引接線，并接入微機信號監測系統，實施故障報警。

4.4 要不斷優化和完善軌道電路技術標準

ZPW2000a軌道電路要依照統一的技術標準，要合理優化設計自動閉塞區段內的施工工藝和設計，尤其要注重通道、防雷、電源、電磁兼容等技術標準，在博采眾長的前

提下，進行技術研發和試驗驗證，從而形成我國自主創新的高速鐵路技術標準體系，確保軌道電路使用安全與穩定。

5 結束語

綜上所述，鐵路信號工程是具有特殊性質的建設工程，在鐵路部門之中，鐵路信號由傳感技術、傳輸技術和控制技術和構成，具有傳感和傳輸的雙重功用，在我國鐵路進入了“跨越式發展”的戰略思路背景下，傳統鐵路信號系統正在向數字化、網絡化的方向發展，ZPW2000a軌道電路系統我國的自主研制的設備，可以保證列車高速追蹤運行，實現對全程列車的無盲點檢查、鋼軌全程斷軌檢查，從而提升行車安全和運輸效率。

參 考 文 獻

[1] 蔡濤，李威，張琨.軌道電路的分路不良問題[J].科技傳播，2015（23）.

[2] 魏源，范東賀，盧鑫.基于軌道電路解決站內分路不良方案的研究[J].價值工程，2014（08）.