盧偉

（中國鐵建十一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司　湖北　武漢　430074）

25Hz相敏軌道電路預(yù)疊加ZPW-2000A站內(nèi)電碼化

盧偉

（中國鐵建十一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司湖北武漢430074）

隨著鐵路的大發(fā)展，站內(nèi)電碼化技術(shù)作為保證行車安全的基礎(chǔ)設(shè)備已被廣泛采用。本文介紹電碼化的基本原理，分析接發(fā)車進(jìn)路預(yù)疊加電碼化電路，對電化區(qū)段25Hz相敏軌道電路預(yù)疊加ZPW-2000A電碼化系統(tǒng)進(jìn)行闡述。

電碼化；軌道電路；預(yù)疊加

在信號系統(tǒng)設(shè)備中，車站電碼化是一個(gè)重要的組成部分，它對于加強(qiáng)站內(nèi)行車安全以及機(jī)車信號的發(fā)展起著重要的作用。

在自動閉塞區(qū)段，區(qū)間設(shè)備通常采用ZPW-2000A無絕緣軌道電路。而站內(nèi)軌道電路采用交流連續(xù)式軌道電路25Hz相敏軌道電路。機(jī)車在區(qū)間和站內(nèi)運(yùn)行，需要接收相應(yīng)的地面信息，保證列車運(yùn)行安全。為了使機(jī)車信號不間斷地接收站內(nèi)與區(qū)間的信息，站內(nèi)正線上的各個(gè)軌道電路區(qū)段和側(cè)線股道，均應(yīng)實(shí)現(xiàn)電碼化。

1　相關(guān)術(shù)語

電碼化：由軌道電路轉(zhuǎn)發(fā)或疊加機(jī)車信號信息技術(shù)的總稱。

車站股道電碼化：車站內(nèi)到發(fā)線的股道及正線實(shí)施的電碼化。

車站接發(fā)車進(jìn)路電碼化：車站內(nèi)按列車進(jìn)路實(shí)施的電碼化。

預(yù)疊加電碼化：列車進(jìn)入本區(qū)段時(shí)，不僅本區(qū)段且其運(yùn)行前方相鄰區(qū)段也實(shí)施的電碼化。

2　實(shí)施車站電碼化的范圍

列車占用的軌道區(qū)段；

自閉區(qū)段，經(jīng)道岔直向的發(fā)車進(jìn)路，及該進(jìn)路中的所有區(qū)段；半自閉區(qū)段，包括進(jìn)站信號機(jī)的接近區(qū)段。

3　電化區(qū)段25Hz相敏軌道電路預(yù)疊加ZPW-2000A站內(nèi)電碼化原理

25Hz相敏軌道電路主要用于電化區(qū)段，二線制預(yù)疊加ZPW-2000A的原理如圖1所示。

圖1　25Hz預(yù)疊加ZPW-2000A電碼化原理圖

（1）電碼化發(fā)送器ZWP·F型：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；產(chǎn)生足夠功率的輸出信號；調(diào)整軌道電路；對移頻信號特征的自檢測，故障時(shí)給出報(bào)警及N+1冗余運(yùn)用的轉(zhuǎn)換條件。

（2）扼流變壓器BE1-1000/25：扼流電壓器主要的作用是保證牽引回流，平衡電流，是軌道電路的組成器件，配合軌道變壓器完成整個(gè)軌道電路升壓及降壓的作用，同時(shí)起到隔離50Hz電流，溝通25Hz電流。

（3）軌道變壓器BG2-130/25：用于送電端時(shí)作為供電變壓器，根據(jù)軌道電路的類型和長度，供以不同的電壓。

（4）WGL-U：室外隔離盒適用于25Hz相敏軌道電路疊加和預(yù)疊加ZPW-2000系列站內(nèi)電碼化區(qū)段，為室外送電端和受電端隔離設(shè)備通用的隔離器。

（5）NGL-U：室內(nèi)隔離盒適用于站內(nèi)25Hz相敏軌道電路預(yù)疊加和疊加ZPW-2000系列信號室內(nèi)器材?？蛇m用移頻1700、2000、2300、2600Hz。不用跨線，送受電端通用。

（6）FT1-U：雙功出匹配防雷單元，主要用于電化區(qū)段25Hz相敏軌道電路疊加、預(yù)疊加ZPW-2000系列電碼化。防護(hù)移頻發(fā)送設(shè)備并起到阻抗匹配作用。

（7）信號電阻R0、RS為R1-4.4/440；

（8）防護(hù)盒HF3-25：防護(hù)盒，主要用于鐵路25Hz相敏軌道電路中，防護(hù)JRJC型軌道繼電器，使其不受50Hz牽引電流干擾，在電路中可起到對25Hz信號頻率的無功分量進(jìn)行補(bǔ)償，減少對25Hz信號在傳輸中的衰耗和相移等作用。保證JRJC型軌道繼電器的正常工作，是站內(nèi)電碼化配套產(chǎn)品。

（9）GJ采用JRJC1-70/240型二元二位繼電器，是一種交流感應(yīng)式繼電器，具有可靠的頻率選擇性和相位選擇性。

（10）BMT-25：電碼化隔離調(diào)整變壓器，用于適用于25Hz相敏軌道電路疊加和預(yù)疊加ZPW-2000系列移頻站內(nèi)電碼化區(qū)段，可在室內(nèi)調(diào)整軌道電路，進(jìn)行電壓輸出、輸入及電壓調(diào)整。

4　接發(fā)車進(jìn)路預(yù)疊加電碼化電路原理

圖2所示為某站內(nèi)正線電碼化簡化電路。文中舉例站為雙線雙方向運(yùn)行的四顯示自閉區(qū)段。每一正線使用兩個(gè)發(fā)送器。正線正向接車進(jìn)路設(shè)一個(gè)發(fā)送器，正向發(fā)車進(jìn)路和反向接車進(jìn)路合用一個(gè)發(fā)送器。下行使用1700Hz，上行使用2000Hz，進(jìn)路內(nèi)共設(shè)有21DG、15DG、1/15WG、1DG、IIAG共5段軌道電路。

4.1傳遞繼電器、發(fā)碼繼電器的電路分析

圖3、圖4所示為SFMJ和CJ電路。當(dāng)區(qū)間一離去軌道區(qū)段空閑時(shí)則S1LQJ↑，排上行通過發(fā)車進(jìn)路，即上行正線通過，則通過繼電器SIIZTJ↑，SII出站信號機(jī)開放，SIILXJ↑，接通了上行發(fā)車發(fā)碼繼電器（SFMJ）的勵磁電路，SFMJ勵磁吸起。當(dāng)列車順序壓入21DG、15DG、1/15WG、1DG、IIAG分別使得21DGJ，15DGJ、1/15DGJ、1DGJ和IIAGJ落下，接通SFMJ繼電器的自保電路。直到列車出站，列車輪對壓入第一離去區(qū)段，則S1LQJ↓，斷開電路，使得SFMJ↓。由此可見，SFMJ從出站信號機(jī)點(diǎn)燈開放到列車壓入第一離去區(qū)段前一直保持吸起，接通發(fā)碼電路。

圖2　站內(nèi)預(yù)疊加ZPW-2000A電碼化電路簡圖

圖3　SFMJ繼電器

圖4　CJ電路圖

在每個(gè)軌道區(qū)段都設(shè)有一個(gè)傳遞繼電器CJ。SFMJ吸起后，列車占用IIG，IIGJ↓，接通21DG區(qū)段的傳遞繼電器6GCJ的1-2線圈的勵磁電路，使其吸起。占用本區(qū)段（21DG）時(shí)，21DGJ↓，斷開6GCJ的1-2線圈的勵磁電路，但接通了3-4線圈的勵磁電路。直至列車壓入下一區(qū)段15DG區(qū)段，15DGJ↓時(shí)，才切斷6GCJ勵磁電路，使之落下。7GCJ、8GCJ、9GCJ、10GCJ的動作同6GCJ，都是在列車壓入前一區(qū)段和本區(qū)段時(shí)吸起，列車壓入下一區(qū)段時(shí)落下。

4.2預(yù)疊加的發(fā)碼原理

如圖2所示，發(fā)送器的Ⅱ、Ⅲ兩路輸出經(jīng)防雷匹配單元分別與相鄰軌道區(qū)段的CJ相連，即II路輸出連21DG、1/15WG、IIAG區(qū)段的CJ，Ⅲ路輸出連15DG和1DG區(qū)段的CJ。列車占用IIG區(qū)段時(shí)，IIGJ↓，傳遞繼電器6GCJ↑，發(fā)送器II路中的移頻信息疊加進(jìn)21DG區(qū)段的軌道電路信息中，車站電碼化開始工作，預(yù)發(fā)（疊加）第一個(gè)碼。當(dāng)列車進(jìn)入21DG區(qū)段時(shí)，21DGJ↓，6GCJ通過自保電路保持吸起狀態(tài)，發(fā)送的II路輸出繼續(xù)向21DG區(qū)段傳遞機(jī)車信號信息。同時(shí)7GCJ↑，發(fā)送器Ⅲ路的移頻信息疊加進(jìn)15DG區(qū)段的軌道電路信息中，使列車在21DG區(qū)段運(yùn)行時(shí)，15DG區(qū)段已經(jīng)預(yù)發(fā)碼。同樣，列車進(jìn)入15DG區(qū)段，15DGJ↓，7GCJ通過自保電路保持吸起狀態(tài)，發(fā)送的Ⅲ路輸出繼續(xù)向15DG區(qū)段軌道傳遞機(jī)車信號信息。15DGJ↓切斷了6GCJ的KZ電源，6GCJ↓，21DG區(qū)段再接收不到II路的信息。與此同時(shí)，8GCJ↑，II路的移頻信息由8GCJ疊加進(jìn)1/15WG區(qū)段的軌道電路信息中，使列車在15DG區(qū)段運(yùn)行時(shí)，1/15WG區(qū)段已預(yù)發(fā)碼。其他區(qū)段也是相同的原理。直到當(dāng)列車越過反向進(jìn)站站信號機(jī)XF壓入一離去時(shí)，S1LQJ↓，SFMJ↓，表明發(fā)車進(jìn)路的電碼化到此結(jié)束。

5　安全性和可靠性

車站發(fā)送設(shè)備按照全站N+1方式設(shè)計(jì)，即采用“N+1”冗余系統(tǒng)，系統(tǒng)工作按N臺主用設(shè)備，同時(shí)備用1臺熱機(jī)的“+1”設(shè)備。主用及備用設(shè)備均設(shè)置有故障檢測裝置，主用設(shè)備之一出故障時(shí)，“+1”備用設(shè)備投入應(yīng)用，并報(bào)警，確保行車可靠安全。發(fā)送器內(nèi)設(shè)自動檢測，設(shè)備正常無故障時(shí)，其發(fā)送報(bào)警的繼電器在吸起狀態(tài)即FBJ↑。當(dāng)發(fā)送器的載頻、低頻及功出中的三者之一發(fā)生故障時(shí)，則FBJ↓，通過繼電器的接點(diǎn)自動轉(zhuǎn)換至“+1”發(fā)送器?！? 1”發(fā)送器通過故障發(fā)送器的FBJ接點(diǎn)接通載頻選擇、低頻編碼以及功出電路。

6　結(jié)束語

采用預(yù)疊加的發(fā)碼技術(shù)，保證了站內(nèi)正線電碼化的連續(xù)性，它是實(shí)現(xiàn)速度控制技術(shù)和列車速度監(jiān)督的基礎(chǔ)手段之一，為我國鐵路高速化奠定了基礎(chǔ)。因此，電化區(qū)段25Hz相敏軌道電路預(yù)疊加ZPW-2000電碼化在以后的電氣化施工改造中具有非常廣闊的前景。它對保障列車運(yùn)行安全、快速具有非常重要的作用，對實(shí)現(xiàn)機(jī)車信號的主體化具有非常重要的意義。

[1]北京全路通信信號研究設(shè)計(jì)院.鐵路信號設(shè)計(jì)規(guī)范.北京：中國鐵道出版社，2006.

[2]林瑜筠.機(jī)車信號車載系統(tǒng)和站內(nèi)電碼化.北京：中國鐵道出版社，2008.

[3]董昱.區(qū)間信號與列車運(yùn)行控制系統(tǒng).北京：中國鐵道出版社，2008.

[4]北京全路通信信號研究設(shè)計(jì)院.ZPW-2000（或UM71系列）站內(nèi)電碼化預(yù)發(fā)碼技術(shù)（第二版），2008.

U284.2

A

1673-0038（2015）22-0242-02

2015-5-11

盧偉（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事鐵路信號施工技術(shù)管理工作。