無絕緣軌道電路

1、ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)說明第一章 移頻自動閉塞基本知識第一節(jié)自動閉塞概述一、自動閉塞的基本概念鐵路信號的概念：鐵路信號是在列車運行時及調車工作中對列車乘務人員及其它有關行車人員 發(fā)出的命令，有關行車人中必須按信號指示辦事，以保證行車安全并準確的組織列車運行及調 車工作。為發(fā)出這些命令，鐵路信號又分為固定信號、移動信號、手信號、信號表示器、信號 標志及聽覺信號等。它在鐵路運輸中對保證行車、提高運輸效率和改善行車工作人員勞動條件 等，均發(fā)揮著十分重要的作用。目前，我們鐵路采用的行車閉塞方法主要有半自動閉塞和自動閉塞兩種。閉塞的概念：為使列車安全運行，在一個區(qū)間，同一時間內，只允

2、許一個列車運行，保證列車 按這種空間間隔運行的技術方法稱為閉塞。區(qū)間的劃分：為了保證列車運行的安全的提高運輸效率，鐵路線路以車間、線路所及自動閉塞 的通過色燈信號機為分界點劃分為若干區(qū)間。區(qū)間分為三種：1,2-站間區(qū)間一一車站與車站間構成的區(qū)間。3、所間區(qū)間一一兩線中所間或線中所與車站間構成的區(qū)間。4, 閉塞分區(qū)一一自動閉塞區(qū)間的兩個同方向相鄰的通過色燈信號機間或進站（站界標）信號機 與通過信號機間。自動閉塞的概念：是實現(xiàn)列車運行自動化的基礎設備，它對保證列車行車安全、提高區(qū) 間通過能力起著重要的作用。所謂自動閉塞，就是辦理閉塞的過程全部實現(xiàn)自動化而不 需要人工操縱。這種閉塞制式，是通過色燈信

3、號機把區(qū)間分成若干個小區(qū)段，稱為閉塞 分區(qū)。在每個閉塞分區(qū)內裝設軌道電路，用于檢查閉塞分區(qū)是否有車占用，這樣色燈信 號機可隨著列車運行而改變顯示，以指示追蹤列車的運行。根據(jù)列車運行及有關閉塞分 區(qū)狀態(tài)，自動變換通過信號機顯示的閉塞方法稱為自動閉塞。自動閉塞的優(yōu)點：自動閉塞不需要辦理閉塞手續(xù)，并可開行追蹤列車，既保證了行車安全，又提高了運輸效 率。和半自動閉塞相比，自動閉塞有以下優(yōu)點：（1）由于兩站間的區(qū)間允許列車追蹤運行，就大幅度地提高了行車密度，顯著地提高 區(qū)間通過能力。（2）由于不需要辦理閉塞手續(xù)，簡化了辦理接發(fā)列車的程序，因此既提高了通過能力， 又大大減輕了車站值班員的勞動強度。（3）由

4、于通過信號機的顯示能直接反映運行前方列車所在位置在以及線路的狀態(tài)，因 而確保了列車在區(qū)間運行的安全。（4）自動閉塞還能為列車運行超速防護提供連續(xù)的速度信息，構成更高層次的列車運 行控制系統(tǒng)，保證列車高速運行的安全。二、單向和雙向自動閉塞按照行車組織方法，自動閉塞可分為單向自動閉塞和雙向自動閉塞。在復線上是采 用單方向列車運行的，即一條線路只允許上行列車運行，而另一條線路只允許下行列車 運行。為此，對于每一條線路僅在一側裝設通過色燈信號機，這樣的自動閉塞叫做單向 自動閉塞，如圖1一1所示。在單線區(qū)段上，因為線路需要雙方向行車，為了調整雙方向列車運行，而在線路兩 側都裝設色燈通過信號機，這樣的自動

5、閉塞叫雙向自動閉塞，如圖12所示。對于雙 向自動閉塞，為了防護列車的頭部，平時規(guī)定一個方向的色燈通過信號機亮燈，另一方 向信號機則全部滅燈。需要改變運行方向時，必須在區(qū)間空閑條件下，車站值班員才能 辦理改變運行方向手續(xù)。圖12單線雙向自動閉塞三、四顯示各種燈光的用途:在四顯示制度中，信號機顯示除了紅、黃、綠三種燈光外，增加綠黃燈光，信號能 預告列車前方三個閉塞分區(qū)的狀態(tài)。信號機的顯示關系比較復雜一些，它要取決于前方 三個軌道電路的狀態(tài)。綠燈：表示前方至少有三個閉塞分區(qū)空閑，準許列車按規(guī)定速度運行。綠黃燈：表示前方至少有二個閉塞分區(qū)空閑，它對不同列車有著不同的意義。對于 重量大、速度高的列車則要

6、求在通過該信號機后開始減速并進行制動，以便在顯示紅燈 的色燈信號機前停車；對于重量小、速度低的列車則可按規(guī)定速度運行。這樣既可保證 高速列車的運行安全，又不影響低速列車的行車密度。黃燈：表示前方有一個閉塞分區(qū)空閑，要求列車注意并減速運行。紅燈表示該通過色燈信號機所防護的閉塞分區(qū)有車占用或設備發(fā)生故障，要求列車 停車。四、軌道電路軌道電路是以鐵路的兩條鋼軌作為傳輸導體，兩端設有絕緣節(jié)，一端設有送電設備, 一端設有受電設備所構成的電氣回路。軌道電路應該完成以下兩項基本任務：1、當軌道電路上沒有機車車輛占用時，應該發(fā)出軌道電路空閑信息。2、當軌道電路上有機車車輛占用，鋼軌絕緣破損或軌道電路中元件發(fā)生

7、故障時， 應該發(fā)出軌道電路占用的信息。根據(jù)上述要求，在設計、計算及研究軌道電路時，應滿足軌道電路調整狀態(tài)、分路 狀態(tài)、斷軌狀態(tài)的要求。同時，由于軌道電路既要承擔軌道區(qū)段占用檢查功能，又要完 成向機車信號機發(fā)送信號狀態(tài)信息的功能，因此，還應滿足機車信號接收狀態(tài)的要求。鐵路的兩條鋼軌作為信號的傳輸媒介，其信號傳輸特性與長線傳輸特性是相同的， 因此，鋼軌線路的電氣性能是由它的一次參數(shù)，道床漏泄電阻及鋼軌阻抗決定的。對于 鋼軌線路和傳輸信號確定的情況下，鋼軌阻抗是相對固定的，因此，導致信號傳輸性能 變化的因素是道床漏泄電阻。軌道電路傳輸?shù)墓ぷ餍盘栴愋汀⑿畔⒄{制方式、信息量是衡量軌道電路性能的重要 條件

8、。我國曾經(jīng)用于自動閉塞的軌道電路有交流計數(shù)、極頻和移頻軌道電路。交流計數(shù)軌道電路采用50Hz交流信號作為工作信號，以不同的時間間隔周期性輸 出交流信號代表不同的信息。極頻軌道電路采用極性脈沖作為工作信號，不同的極性和 頻率代表不同的信息。由于交流計數(shù)和極頻軌道電路的存在信息量少、應變時間長、抗 干擾能力較低、不能滿足電化區(qū)段運用要求等缺點，已經(jīng)不再推廣運用。移頻軌道電路采用移頻信號作為工作信號，移頻信號的調制低頻代表不同的信息。 移頻信號信息量大、抗干擾能力較強，能夠適應電化區(qū)段運用的要求，因此，移頻軌道 電路在自動閉塞系統(tǒng)中被廣泛采用。五、機車信號在自動閉塞區(qū)段，可以在機車上裝設機車信號機。

9、通過機車感應器接收在鋼軌上傳 輸?shù)能壍离娐沸畔ⅲ瑱C車信號機可以復示運行列車前方地面信號的顯示狀態(tài)。同時，為 了保證行車安全，在機車上還可以裝設列車超速防護系統(tǒng)。列車超速防護系統(tǒng)，可以根 據(jù)機車信號顯示、線路數(shù)據(jù)、機車工況等對列車實施監(jiān)督和控制。軌道電路要滿足機車 信號接收狀態(tài)的要求，必須符合軌道電路分路電流大于機車信號接收靈敏度值條件。六、自動閉塞系統(tǒng)的組成自動閉塞系統(tǒng)由軌道電路設備和結合電路兩部分組成。軌道電路設備一般采用電子 技術實現(xiàn)，主要完成軌道區(qū)段占用檢查、鋼軌斷軌檢查、設備狀態(tài)檢查和機車信號信息 發(fā)送等功能。結合電路一般采用安全型繼電器電路實現(xiàn)，主要完成信號點燈、方向轉換 和軌道電路

10、編碼等功能。自動閉塞系統(tǒng)結構框圖見圖14。r 1電氣集中.結合電路11或1111車站聯(lián)鎖111J1 f 1 f K)區(qū)間軌道電路 區(qū)間色燈信號圖14自動閉塞系統(tǒng)結構框圖第二節(jié)ZPW-2000R型無絕緣移頻軌道電路性能和特點ZPW-2000R型無絕緣移頻軌道電路是在消化吸收法國UM71系統(tǒng)的基礎上，通過技術 創(chuàng)新，進行完善提高的新型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)。該系統(tǒng)與UM71系統(tǒng)相比，系統(tǒng) 性能和特點主要通過以下幾方面體現(xiàn)。一、系統(tǒng)的安全性通過對調諧區(qū)信號的接收和處理，縮短了調諧區(qū)的分路死區(qū)，實現(xiàn)了軌道全程斷軌 檢查，從而提髙了系統(tǒng)的安全性。在實現(xiàn)方案上，獨創(chuàng)性地提出調諧區(qū)五點布局的方案 和調諧區(qū)檢

11、查采用浮動門限的方法。提出調諧區(qū)五點布局的方案主要目的是提高調諧區(qū) 信號的幅度，利于提高信號處理的可靠性。二、系統(tǒng)的可靠性和可用性由于發(fā)送器和接收器各種載頻通用，并且具備自檢測功能，因此可以實現(xiàn)發(fā)送設備 “N+1”和“1+1”的冗余方式，提高了系統(tǒng)的可靠性和可用性。三、系統(tǒng)的工作性能系統(tǒng)設備采用了數(shù)字信號處理技術實現(xiàn)信號的調制與解調，極大地提高了系統(tǒng)的抗 電化干擾能力。軌道信號傳輸采用精補償方案，優(yōu)化信號傳輸?shù)木W(wǎng)絡匹配關系，從而增加了軌道電 路極限長度。第二章軌道電路工作第一節(jié)電氣結構系統(tǒng)設備由室內設備和室外設備兩大部分組成，系統(tǒng)電氣結構圖參見圖21。室內設備包括區(qū)間發(fā)送器、區(qū)間功放器、接收器

12、、衰耗濾波器、電纜模擬單元和區(qū) 間防雷單元、組合架、繼電器、分線盤等。室外設備包括軌道匹配單元、調諧單元、平衡線圈、補償電容器、鋼包銅引接線、 軌端接續(xù)線、數(shù)字電纜、貫通地線等。第二節(jié)工作原理一、移頻信號所謂移頻，就是一種頻率調制制式，它的載頻信號的頻率是隨調制信號的脈沖和周 期而改變的。如圖2-2所示。當調制信號輸出脈沖時，載頻信號的頻率為fl,當調制信號輸出間隔時，載頻信號 的頻率變?yōu)閒2。因此，移頻信號是一種頻率由fl和f2交替變換的周期波，其交替變換 的速率即是調制信號的頻率，習慣上稱之為調制低頻fc。而對于fl和f2,我們稱之為 上邊頻和下邊頻。從頻譜上分析，fl和f2之間存在一個中

13、心頻率fO, fO與fl、f2的 差即為頻偏A f。本軌道電路的移頻信號載頻的中心頻率fO有四個，分別為：1700Hz、2000Hz、2300Hz、 2600Hzo為了系統(tǒng)的安全性考慮，我們又將每個中心頻率進行偏移處理，分別加上或減 去一個很小的偏移量。該偏移量的確定，要保證偏移后的中心頻率在機車信號接收的帶 寬內。經(jīng)過處理后，每個中心頻率演變?yōu)閮蓚€中心頻率，共有八個中心頻率，分別標稱 為：1700F1. 1700F2、2000F1、2000F2、2300F1、2300F2、2600F1、2600F2。但對于機 車信號接收來說，仍然是四個中心頻率。頻偏Af為llHz,調制低頻fc有18個，分別

14、為：圖2-2移頻信號波形圖調諧單元軌道匹配單元平衡線圈調諧單元調諧單元軌道匹配單元平衡線圈軌道匹配單元調諧單元室生部分圖2-1系統(tǒng)電氣結構圖二. 信號傳輸流程發(fā)送器根據(jù)編碼電路的接點條件產(chǎn)生相應的移頻信號，該移頻信號通過功放器進行 功率放大后，經(jīng)發(fā)送“N+1”轉換電路、紅燈轉移電路、方向電路、電纜模擬單元、防 雷單元、室外電纜及軌道匹配單元被送至軌道。被送到軌道送端的移頻信號在有補償電 容的道床上傳輸?shù)杰壍朗芏耍?jīng)軌道匹配單元、室外電纜、防雷單元、電纜模擬單元、 方向電路及衰耗濾波器被送到接收器。三. 電氣絕緣節(jié)工作原理軌道電路信號在鋼軌上傳輸，由于閉塞分區(qū)間沒有機械絕緣節(jié)，為了實現(xiàn)電氣隔離,

15、 采用電氣絕緣節(jié)方式。電氣絕緣節(jié)用于實現(xiàn)兩相鄰軌道電路間的電氣隔離，它由調諧單 元、平衡線圈及30m鋼軌組成。兩個調諧單元分別設于30m鋼軌的兩端，平衡線圈設于 中點，如圖2-3所示。圖2-3電氣絕緣節(jié)結構圖兩個相鄰軌道區(qū)段G1和G2的載頻fl和f2是不相同的，而調諧單元由LC電路構 成，它對不同的頻率呈現(xiàn)不同的阻抗。調諧單元BA1對于區(qū)段G1的載頻fl呈現(xiàn)極阻抗, 而對區(qū)段G2的載頻f2呈現(xiàn)零阻抗，因此，區(qū)段G2的載頻f2信號不能傳到區(qū)段G1。調 諧單元BA2對于區(qū)段G2的載頻f2呈現(xiàn)極阻抗，而對區(qū)段G1的載頻fl呈現(xiàn)零阻抗，因 此，區(qū)段G1的載頻fl信號不能傳到區(qū)段G2。兩個相鄰軌道區(qū)段的

16、信號不能越區(qū)傳輸, 實現(xiàn)了電氣隔離的目的。電氣絕緣節(jié)性能可以用隔離度指標去衡量。所謂隔離度，即是在某一載頻情況下， 電氣絕緣節(jié)兩端頭信號幅度的比值。隔離度值越高，說明電氣絕緣節(jié)性能越好，越區(qū)傳 輸?shù)男盘柧驮叫　Ｋ?、軌道電路信號傳輸補償由于鋼軌的阻抗呈感性，因此信號在鋼軌上傳輸，其衰耗量是很大的。理論分析得 出，如果兩根鋼軌間并聯(lián)有均勻分布電容，這將大大改善鋼軌電路的傳輸特性，信號的 衰耗量將大大減少，這對提高軌道電路的性能是非常有好處的。但是要做到完全均勻的 補償是比較困難的，實際工程實現(xiàn)上是每隔一定距離并接一處電容來實現(xiàn)的，我們稱該 電容為補償電容。加裝補償電容器后的軌道電路，使鋼軌對移頻信

17、號的傳輸趨于阻性，接收端能夠獲 得較大的信號能量，保證軌道電路傳輸距離和接收端信號有效信干比。同時，降低了軌 道電路的特性阻抗，減少了軌道電路在道磴電阻變化的動態(tài)范圍，使軌道電路能夠保證 斷軌檢查性能，以及在軌道電路兩端對地不平衡條件下軌道電路的分路性能。五、軌道占用檢查由于存在30m長度的調諧區(qū)，為了軌道電路分析方便，可以把整個軌道分成兩部分: 主軌道和調諧區(qū)。主軌道在整個軌道的出口端，軌道信號傳輸方向為正向，與列車運行 方向相反。調諧區(qū)在整個軌道的入口端，軌道信號傳輸方向為反向，與列車運行方向相 同。軌道設備布局示意圖見圖24。FOFOL!調諧區(qū)11主軌道1圖2-4軌道設備布局示意圖主軌道

18、的占用檢查原理與一般軌道電路相同。本區(qū)段的發(fā)送信號經(jīng)主軌道傳輸?shù)浇?收器的信號稱之為主軌道接入信號。在調整狀態(tài)下，主軌道接入信號電壓高于接收器的 可靠工作值，軌道繼電器吸起。當在主軌道分路時，主軌道接入信號電壓低于接收器的 落下值，軌道繼電器落下。對于調諧區(qū)，后方相鄰區(qū)段的發(fā)送信號經(jīng)調諧區(qū)反向傳輸?shù)浇邮掌鞯男盘柗Q之為調 諧區(qū)接入信號。如果調諧區(qū)的占用檢查采用常規(guī)方法，直接以調諧區(qū)接入信號為判據(jù)， 由于調諧區(qū)是電壓發(fā)送、電壓接收工作方式，那么軌道電路存在較長的提前分路距離。 顯然這不符合運用的要求。當在調諧區(qū)分路時，對于主軌道也有提前分路的作用，主軌道的提前分路區(qū)與調諧 區(qū)重疊。因此，可以利用主

19、軌道提前分路特性實現(xiàn)調諧區(qū)占用檢查。但是，通過理論計 算可得出，主軌道提前分路距離小于調諧區(qū)長度。也就是說，采用該方法，調諧區(qū)有分 路死區(qū)，我們稱之為固有分路死區(qū)。利用主軌道提前分路特性實現(xiàn)調諧區(qū)占用檢查的方案是可行的，但是必須采取有效 措施縮短分路死區(qū)。唯一可以采用的方法是提高接收器落下值，加長主軌道的提前分路 距離，以縮短分路死區(qū)。但是，無條件地提高接收器落下值勢必大大降低系統(tǒng)的可靠性。 結合調諧區(qū)接入信號，可以采取有條件地提高接收器落下值的方案。該條件就是調諧區(qū) 接入信號的變化規(guī)律。當接收器的調諧區(qū)接入信號電壓下降到門限值（440 mV）以下時，接收器軟件啟動 調諧區(qū)占用檢查功能，此時若

20、接收器的主軌道接入信號電壓下降到原調整狀態(tài)數(shù)值的 80%以下時，即判定為調諧區(qū)內有車占用，軌道繼電器落下。這種調諧區(qū)占用檢查方法 稱之為浮動門限法，采用該方法，調諧區(qū)還有5m的分路死區(qū)。六、軌道斷軌檢查對于主軌道，在極限長度情況下，鋼軌單軌條在軌道電路中點電氣分離時，接收器 主軌道接入電壓低于可靠落下值，軌道繼電器落下，實現(xiàn)主軌道斷軌檢查功能。對于調 諧區(qū)，鋼軌單軌條電氣分離時，接收器調諧區(qū)接入信號低于檢查門限值，軌道繼電器落 下，實現(xiàn)調諧區(qū)斷軌檢查功能。因此，軌道電路可以實現(xiàn)全程斷軌檢查功能。七、調諧單元斷線檢查調諧單元斷線和斷軌檢查是在后方區(qū)段空閑時進行的。調諧單元斷線檢查分兩種情 況：一

21、種是發(fā)送端調諧單元斷線，一種是接收端調諧單元斷線。對于發(fā)送端調諧單元斷線檢查功能，由該調諧區(qū)接收端的接收器或者說是由前方 區(qū)段的接收器完成。在正常情況下，該接收器接收相對固定幅度的調諧區(qū)信號。當調 諧區(qū)發(fā)送端調諧單元斷線時，使發(fā)送端極阻抗喪失，破壞了并聯(lián)諧振，調諧區(qū)信號幅 度下降，約是原調整狀態(tài)下限值的一半。這個電壓下降的突變給接收器提供了檢查發(fā) 送端調諧單元斷線的條件。對于接收端調諧單元斷線檢查功能，由該調諧區(qū)接收端的接收器或者說是由本區(qū) 段的接收器完成。由于接收端調諧單元對調諧區(qū)信號是一個零阻抗，當接收端調諧單 元出現(xiàn)斷線故障時，調諧區(qū)信號由于沒有零阻抗的分路作用，接收端的軌面調諧區(qū)信 號

22、電壓上升，接收器接收的調諧區(qū)信號幅度也上升，大約達到調整狀態(tài)上限值的2倍 以上。這個電壓上升的突變給接收器提供了檢查接收端調諧單元斷線的條件。八、設備冗余當區(qū)間發(fā)送設備（區(qū)間發(fā)送器、區(qū)間功放器）發(fā)生故障時，通過發(fā)送報警繼電器落 下，完成N+1”轉換，備機自動投入使用。接收器采用雙機并用工作方式，當其中一 個接收器發(fā)生故障時，通過接收報警繼電器落下，實現(xiàn)故障報警。另一個接收器持續(xù)工 作，系統(tǒng)不停用。九、雷電防護根據(jù)系統(tǒng)設備分布特點，經(jīng)過分析得出雷電的入侵途徑：1、雷電感應過電壓、過電流通過信號電纜線，侵入室內收、發(fā)設備；2、直擊雷通過鋼軌傳導，破壞室內外信號設備；3、感應雷產(chǎn)生的過電壓、過電流，

23、通過鋼軌破壞室內、外信號設備。系統(tǒng)的雷電防護對象主要是：室內發(fā)送設備、室內接收設備、室外調諧單元BA、匹 配變壓器、室外空心線圈。運用防雷技術，可以確定雷電防護原則：通過對軌間及室外設備的橫向和縱向抑制, 以及對室內設備前沿多級防護，達到安全可靠、全面有效地保護核心主機設備的防護效 果。系統(tǒng)雷電防護點有兩個，一個是室外設備連接鋼軌的端口，橫向和縱向均采用避雷 器放電的方式；第二個是室內設備連接信號電纜的端口，橫向采用避雷器放電的方式， 而縱向采用防雷型變壓器隔離方式。第四節(jié) 主要技術指標和參數(shù)一. 移頻信號頻率1、載頻中心頻率見表2-1所示。表2-1載頻中心頻率載頻類型中心頻率（Hz）載頻類型

24、中心頻率（Hz）1700Hz (F1)2300Hz (Fl)!1700Hz (F2)2300Hz (F2)2000Hz(Fl)2600Hz (Fl)2000Hz (F2)2600Hz(F2)a載頻共有8種，4種載頻+,。2、低頻調制頻率共有18種，分別為：（自+至）3、載頻頻偏為 f=UHz二、接收參數(shù)1、吸起門限：200mV210mV。2、落下門限：170mVo3、吸起時間：。4、落下時間：。5、檢查啟動值：440mV460mV。6、檢查落下值：調整值的80%85%。三、發(fā)送功率區(qū)間功放最大輸出功率為70W （負載電阻為400Q）,分1、2、3、4、5五擋。四、電源額定功耗采用土，區(qū)間每個信

25、號點最大功耗200VAo五、機車信號接收電流軌道電路極限長度條件下，用Q電阻分路，當載頻頻率為1700Hz、2000Hz、2300Hz 時，機車信號入口電流不小于500mA,當載頻頻率為2600Hz時，不小于450mA0六、軌道電路可靠工作電壓和分路殘壓工作電壓（調整狀態(tài)）：軌道電路在滿足規(guī)定的傳輸條件下，道璉電阻最低時，主 軌道接收工作電壓應不小于240 mVo調接入電壓應在750850 mV。分路殘壓（分路狀態(tài)）：在道磴電阻無窮大時，主軌道內用Q分路電阻分路時，接 收工作電壓應不大于140 mV;調諧區(qū)接收工作電壓應不小于550 mV,不大于750 mVo 調諧區(qū)內發(fā)送調諧單元處用Q分路電

26、阻分路時，調諧區(qū)接收工作電壓應不大于150 mVo七、軌道電路極限長度在道璉電阻為Qkm、分路電阻為Q、送受端電纜長度為10km條件下，軌道電 路的極限傳輸長度見表22。表2-2道磴電阻Qkm極限傳輸長度表載頻（Hz）補償電容器（nF）極限傳輸長度（m）17001015002000331500230030150026002S1500第三章基本設備原理及作用一、發(fā)送器1、功能、特性及用途發(fā)送器能夠根據(jù)載頻編碼和低頻編碼條件產(chǎn)生相應的移頻信號，該信號既作為軌道 電路占用檢查的工作信號，也作為機車信號機接收的信號。發(fā)送器內部具備自檢測和檢 測功放器的功能，當內部電路或功放器發(fā)生故障，驅動的報警繼電器

27、能夠安全地失電落 下。發(fā)送器各種載頻通用，配合報警繼電器的接點切換，可實現(xiàn)發(fā)送設備N+1轉換 功能。2、工作原理電路原理如圖2-5所示。繼電器編碼微處理器1編碼電賂移頻信號移狽輸111較頻/F1/F2選擇載頻F1/F2設定微處 理器2丄功出反徴驅動 電毎安全門發(fā)送報警繼電器圖2-5區(qū)間發(fā)送器電路原理框圖根據(jù)低頻控制條件、載頻、Fl、F2狀態(tài)，經(jīng)雙CPU處理后，控制編碼電路產(chǎn)生移頻 信號經(jīng)雙CPU校核一致后，打開安全門輸出移頻信號，送至區(qū)間功放器（與區(qū)間功放器 配合使用時，工作正常面板上安全門燈、報警燈、一個載頻燈、F1或F2、一個低頻燈 應點亮）。3、端子定義（1）載頻設置：載頻設置公共端、載

28、頻設置端、載頻偏移設置端載頻設置端有4個，以4個載頻中心頻率命名。載頻偏移設置端有2個，F(xiàn)1表示正 偏、F2表示負偏。載頻設置公共端是動態(tài)編碼信號的輸出端，載頻設置端和載頻偏移設置端是動態(tài)編 碼信號的輸入端。載頻設置公共端與一個載頻設置端及一個載頻偏移設置端連接，構成 一個有效載頻設置狀態(tài)。共有8個載頻設置狀態(tài)，分別對應于4個中心頻率的正偏（F1） 和負偏（F2）情況。無效載頻設置狀態(tài)有兩種情況，一種情況是，載頻設置公共端未與任何載頻設置端 連接，或未與任何載頻偏移設置端連接；另一種情況是，載頻設置公共端與一個以上的 載頻設置端連接，或與一個以上的載頻偏移設置端連接。在無效載頻設置狀態(tài)下，發(fā)送

29、 器處于故障狀態(tài)，報警繼電器落下。（2）低頻編碼：低頻編碼公共端、低頻編碼端低頻編碼端有18個，以18個低頻命名。低頻編碼公共端是動態(tài)編碼信號的輸出端，低頻編碼端是動態(tài)編碼信號的輸入端。 低頻編碼公共端與一個低頻編碼端連接，構成一個有效低頻編碼狀態(tài)。共有18個低頻 編碼狀態(tài)，分別對應于18個低頻。無效低頻編碼狀態(tài)有兩種情況，一種情況是，低頻編碼公共端未與任何低頻編碼端 連接；另一種情況是，低頻編碼公共端與一個以上的低頻編碼端連接。在無效低頻編碼 狀態(tài)下，發(fā)送器處于故障狀態(tài)，報警繼電器落下。（3）移頻輸出：移頻輸出+、移頻輸出-該輸出端子連接到功放器的移頻輸入，發(fā)送器產(chǎn)生的移頻信號經(jīng)過功率放大后

30、才能 作為軌道電路的工作信號。（4）報警輸出：報警輸出+、報警輸出-其中”號代表直流電壓正極，“-”號代表直流電壓負極。輸出為直流24V電壓, 可直接驅動JWXC-1700安全型繼電器。（5）功放器狀態(tài)檢查：功放檢查輸入+、功放檢查輸入-發(fā)送器輸出的移頻信號要經(jīng)過功放器的功率放大，該端子輸入經(jīng)過功放器放大后的 移頻信號，以此作為判斷功放器工作狀態(tài)的依據(jù)。（6）工作電源：DC48V輸入+、DC48V輸入-其中，+ ”號代表直流電壓正極，“-”號代表直流電壓負極。（7）電磁兼容防護：保護地該端子接系統(tǒng)綜合地線。（8）維護機檢測端子：檢測輸出公共端、低頻檢測輸出、報警檢測輸出。二、功放器1、功能、特

31、性及用途功放器能將發(fā)送器輸出的移頻信號進行功率放大，向區(qū)間軌道電路發(fā)送移頻信號。 功放器各種載頻通用，與發(fā)送器構成一個整體，實現(xiàn)N+1轉換功能。輸出功率有不 同擋別，可通過端子跳線進行設置。2、工作原理電路原理如圖26所示反館輸出功出反饋圖2-6功放器電路原理框圖I發(fā)送器輸出的移頻信號送至功放器，經(jīng)輸入電路送功率放大電路放大輸出同時，功 出檢測電路完成功放電壓的采樣反饋及檢測輸出。3、端子定義（1）移頻輸入：移頻輸入+、移頻輸入-。該輸入端子連接到發(fā)送器的移頻輸出。（2）移頻功率輸出：移頻功出+、移頻功出-。該輸出端子輸出的移頻信號作為軌道電路的的工作信號，輸出信號具有穩(wěn)壓限流特 性。設備運用

32、中，端子接固定負載，設置不同的功率輸出擋別是通過設置不同的輸出電 壓實現(xiàn)的。若輸出過流，發(fā)送器將檢出故障，發(fā)送報警繼電器落下。（3）輸出功率設置：功出選擇端+、功出選擇端-、功率設置端。功率設置端共有9個，均為功放器輸出變壓器的次級端子，以順序編號命名。任選 其中兩個功率設置端子分別與兩個功出選擇端跳線連接，構成一個有效的輸出功率設置 狀態(tài)。在工程運用中，應由軌道電路調整表規(guī)定具體的設置方法。（4）工作電源：DC48V輸入+、DC48V輸入-。其中，“ + ”號代表直流電壓正極，“-號代表直流電壓負極。（5）狀態(tài)檢查輸出：功放電壓檢查輸出+、功放電壓檢查輸出入-。該輸出端子的信號表示功放輸出的

33、電壓，連接發(fā)送器的功放器狀態(tài)檢查端，為發(fā)送器檢查功放器狀態(tài)提供條件。（6）檢測輸出：功放電流檢測輸出+、功放電流檢測輸出-。該輸出端子的信號表示功放輸出的電流，接其它檢測設備。三、接收器1、功能、特性及用途適用于電化、非電化四顯示無絕緣移頻自動閉塞區(qū)段，用于接收軌面上傳輸?shù)闹鬈?道和調諧區(qū)移頻信息。并進行譯碼，輸出控制信息，動作執(zhí)行繼電器控制區(qū)間信號顯示, 達到自動指揮行車的目的。接收器四種載頻、Fl、F2型通用。接收器為有選頻接收，可 輸出GJ繼電器驅動條件。2、工作原理接收器電路原理見圖2 7。F1 F?載 頻驅動B.J電路!報警繼電器衰耗濾波 蠢道輸 出主輸路收道電接軌入A/D主安全與門

34、調諧區(qū)檢 査 后接點條件 設定衰耗濾波調諧區(qū)輸出諧、方點謝區(qū)后規(guī)接收調 諧區(qū)輸 入電路A/D副ESPC-J副低頻表示燈圖2-7接收器電路原理框圖!衰耗濾波器輸出的主軌道信號經(jīng)過接收器主軌道電路進行放大隔離后，分別送給兩 套模數(shù)轉換器AD,將模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號送至兩個數(shù)字信號處理器主CPU和副CPU。 衰耗濾波器輸出的調諧區(qū)信號經(jīng)過接收器調諧區(qū)輸入電路進行放大隔離后，分別送給兩 套模數(shù)轉換器AD,將模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號送至兩個數(shù)字信號處理器主CPU和副CPUo 經(jīng)過雙CPU的譯碼校核處理后，雙CPU共同控制安全與門輸出受控12V直流電源，給繼 電器驅動電路供電使譯碼輸出動作軌道繼電器。當雙CP

35、U譯碼結果不一致或某個CPU有 故障時，安全門無受控電壓輸出，執(zhí)行電路無輸出。同時，內部報警繼電器的落下實現(xiàn) 報警。3、端子定義（1）載頻設置：載頻設置公共端、載頻設置端、載頻偏移設置公共端、載頻偏移設 置端。載頻設置端有4個，以4個載頻中心頻率命名。載頻偏移設置端有2個，F(xiàn)1表示正 偏、F2表示負偏。載頻設置公共端和載頻偏移設置公共端是動態(tài)編碼信號的輸出端，載頻設置端和載 頻偏移設置端是動態(tài)編碼信號的輸入端。載頻設置公共端與一個載頻設置端連接，同時, 載頻偏移設置公共端與一個載頻偏移設置端連接，構成一個有效載頻設置狀態(tài)。共有8 個載頻設置狀態(tài)，分別對應于4個中心頻率的正偏（F1）和負偏（F2

36、）情況。無效載頻設置狀態(tài)有兩種情況，一種情況是，載頻設置公共端未與任何載頻設置端 連接，或載頻偏移設置公共端未與任何載頻偏移設置端連接；另一種情況是，載頻設置 公共端與一個以上的載頻設置端連接，或載頻偏移設置公共端與一個以上的載頻偏移設 置端連接。在無效載頻設置狀態(tài)下，接收器處于故障狀態(tài)，報警接點斷開。（2）信號輸入：主軌道信號+、主軌道信號-、調諧區(qū)信號+、調諧區(qū)信號-。（3）軌道繼電器驅動輸出：GJ輸出+、GJ輸出-。其中，“+ ”號代表直流電壓正極，-”號代表直流電壓負極。輸出為直流24V電壓, 可直接驅動JWXC-1700安全型繼電器。（4）報警輸出：報警接點11、報警接點12、報警接

37、點21、報警接點22。報警接點11與12為一組接點，報警接點21與22為一組接點。接點閉合時，表示 工作正常，接點斷開時，表示故障。（5）工作電源：DC48V輸入+、DC48V輸入-。其中，+ ”號代表直流電壓正極，-”號代表直流電壓負極。（6）電磁兼容防護：保護地。該端子接系統(tǒng)綜合地線。（7）后方軌道狀態(tài)條件輸入：后方軌道狀態(tài)條件1、后方軌道狀態(tài)條件2。兩端外接接點條件。后方軌道狀態(tài)條件1端與2接通，表示后方軌道空閑。后方軌 道狀態(tài)條件1端與2斷開，表示后方軌道占用?？芍苯咏雍蠓杰壍览^電器前接點。（8）調諧區(qū)檢查條件輸入：調諧區(qū)檢查條件1、調諧區(qū)檢查條件2。兩端外接接點條件。調諧區(qū)檢查條件1

38、端與2接通，表示調諧區(qū)狀態(tài)無需檢查，用 于一離去軌道區(qū)段。調諧區(qū)檢查條件1端與2斷開，表示調諧區(qū)狀態(tài)需檢查，用于其它 軌道區(qū)段。四、衰耗濾波器1、功能、特性及用途用于軌道電路受端。通過濾波器，將受端接收的混合信號分離成主軌道信號和調諧 區(qū)信號兩部分。內含衰耗器，通過衰耗跳線方式，實現(xiàn)主軌道電路調整和調諧區(qū)調整。2、工作原理電路結構見圖28。電路主要由輸入變壓器和衰耗器、射極輸出器及K型4階帶通 濾波器等四套電路構成。接收信號輸入端溜一CI4C圖2-8衰耗濾波眾電路原理框圖經(jīng)主軌道傳輸?shù)谋緟^(qū)段信號和經(jīng)調諧區(qū)反向傳輸?shù)南噜弲^(qū)段信號(即調諧區(qū)信號) 同時輸入衰耗濾波器，兩種頻率信號經(jīng)輸入變壓器次級3

39、-4端輸出并加到第一路、第二 路主軌道信號衰耗器入端，同時，兩種頻率信號再經(jīng)輸入變壓器次級5-6端輸出并加到 第一路、第二路調諧區(qū)信號衰耗器入端。四路信號經(jīng)衰耗器衰減、濾波器濾波后，兩路 主軌道信號濾波器濾出本區(qū)段頻率信號，分別送入第一路、第二路接收器主軌道信號輸 入端；兩路調諧區(qū)信號濾波器濾出調諧區(qū)信號，分別送入第一路、第二路接收器調諧區(qū) 信號輸入端。3、端子定義(1) 信號輸入：信號輸入+、信號輸入-。該端子的輸入阻抗要與傳輸電纜的特性阻抗相匹配。（2）主軌道信號輸出：主軌道信號1 +、主軌道信號1-、主軌道信號2+、主軌道信號 2-。S輸出兩路信號，對應于兩個雙機并用的接收器。（3）調諧

40、區(qū)信號輸出：調諧區(qū)信號1+、調諧區(qū)信號1-、調諧區(qū)信號2+、調諧區(qū)信號 20輸出兩路信號，對應于兩個雙機并用的接收器。（4）工作電源：DC48V輸入+、DC48V輸入-。其中，“ + ”號代表直流電壓正極，“-”號代表直流電壓負極。五、電纜模擬單元1、功能、特性及用途室內外設備的信號傳輸是由信號傳輸電纜實現(xiàn)的，移頻信號在電纜中傳輸有損耗， 由于各信號點與信號樓的距離不同，信號傳輸電纜長度也是不同的。因此，對于各軌道 電路信號的損耗值也是不同的，這對軌道電路的調整是非常不利的。將不同傳輸長度的 實際電纜用電纜模擬單元補齊后，每個軌道電路的傳輸電纜長度就可以統(tǒng)一成一個固定 值，每個軌道電路傳輸電纜

41、對信號的損耗值也就相同了。每個電纜模擬單元內含若干個 不同長度的電纜模擬節(jié)，選擇不同的電纜模擬節(jié)通過跳線連接后組成不同長度的電纜模 擬四端網(wǎng)。2、工作原理電纜模擬單元電路原理見圖29。圖2-9電纜模擬單元電路原理圖電纜模擬單元用集中參數(shù)四端網(wǎng)絡去等效于具有分布參數(shù)的實際電纜四端網(wǎng)絡，二 者特性阻抗和衰耗常數(shù)均相等。電纜單元內部包含、1km、2km、3km、4km六節(jié)模擬電纜網(wǎng)絡，模擬電纜補償原則 實際電纜加模擬電纜長度之和為10km。具體方法根據(jù)實際電纜長度確定模擬電纜長度， 就將相應長度的模擬電纜串接進去。補償精度。3、端子定義（1）單節(jié)模擬電纜網(wǎng)絡端口：模擬電纜端口 1+、模擬電纜端口 1

42、-、模擬電纜端口 2+、 模擬電纜端口 2-。共有、1km、2km、3km、4km六節(jié)模擬電纜網(wǎng)絡，端口名稱以長度標稱。各端口可 用跳線首尾相連組成總模擬電纜網(wǎng)絡。（2）室外電纜側接線端子：電纜側端子+、電纜側端子-。該端子用于連接室外電纜側通道端口。（3）室內設備側接線端子：設備側端子+、設備側端子-。該端子用于連接室內設備側通道端口。（4）電纜側網(wǎng)絡端口：電纜側網(wǎng)絡端口+、電纜側網(wǎng)絡端口-。該端子用跳線接由單節(jié)模擬電纜網(wǎng)絡組成的總模擬電纜網(wǎng)絡端口 2。（5）設備側網(wǎng)絡端口：設備側網(wǎng)絡端口+、設備側網(wǎng)絡端口-。該端子用跳線接由單節(jié)模擬電纜網(wǎng)絡組成的總模擬電纜網(wǎng)絡端口 1。六、通道防雷單元1、

43、功能、特性及用途通道防雷單元用于防護通過通道信號電纜傳導的雷電干擾脈沖。防護作用分為橫向 防護和縱向防護兩種。2、工作原理通道防雷單元電路原理見圖210。圖2-10通道防雷單元電路原理圖通道防雷單元由一臺防雷型變壓器和一個避雷器組成。防雷變壓器設置于發(fā)送（或接收）設備與電纜模擬單元之間，對于侵入電纜線對地間的雷電過電壓進行縱向防護。 區(qū)間避雷器設置于室內電纜模擬單元與室外電纜之間，其作用是對侵入兩電纜線間的雷 電過電壓進行橫向防護。3、端子定義（1）防雷變壓器接線端子：防雷變壓器設備側+、防雷變壓器設備側-、防雷變壓 器電纜側+、防雷變壓器電纜側-。（2）避雷器接線端子：避雷器+、避雷器-。七

44、、軌道匹配單元1、功能、特性及用途用于軌道與信號電纜端口的匹配連接。為了針對不同載頻的匹配關系，設有調整端 子，在軌道電路調整時，根據(jù)軌道電路載頻值進行一次性設置。2、工作原理軌道匹配單元電路原理見圖211。至軌道/A廠.f%1. .k 8 -匸 L P 門至電纜 - E圖2-11軌道匹配單元電路原理圖C1、C2為電解電容，兩個電容按相反極性串聯(lián)變成無極性，在電路中起到隔直通交 作用。在直流電力牽引區(qū)段，防止直流成份通過造成匹配變壓器磁路飽和。變壓器T起到阻抗變換作用，實現(xiàn)軌道電路特性阻抗與信號電纜阻抗的匹配連接。 變壓器T設有多個抽頭，可以根據(jù)不同的信號頻率，精確設置變壓器的變比，也就使軌

45、道電路與信號電纜能更好地匹配。電感L用于補償電纜的容性，以減少信號的電纜傳輸損耗。同時，在軌道電路送端 被列車分路時，它可視作為一個限流阻抗，可以降低軌道電路送端分路電流。3、端子定義（1）信號輸入輸出端口：軌道側端口+、軌道側端口-、電纜側端口+、電纜側端口-。軌道側端口用一對引接線接鋼軌，電纜側端口接信號電纜一對芯線。（2）匹配設置端子：匹配設置公共端、匹配設置選擇端。匹配設置選擇端數(shù)量由具體設備而定。匹配設置公共端與一個匹配設置選擇端跳線 連接為一個有效設置狀態(tài)，其它情況為無效設置狀態(tài)。在工程運用中，應由軌道電路調 整表規(guī)定具體的設置方法。八、調諧單元1、功能、特性及用途與調諧區(qū)的鋼軌阻

46、抗共同構成電氣絕緣節(jié)。2、工作原理對于較低頻率軌道電路（1700Hz、2000Hz）,設置L、C兩元件的調諧單元，如圖2 -12 （a）所示；對于較高頻率軌道電路（2300Hz、2600Hz）,設置L2、C2、C3三元件 的調諧單元，如圖212（b）所示。Lg/2Lg/2（Q）圖2-12調諧單元原理圖調諧單元對于本區(qū)段的載頻呈現(xiàn)容性，其容性阻抗稱之為極阻抗。容性阻抗與調諧 區(qū)鋼軌、平衡線圈的綜合電感構成并聯(lián)諧振關系，呈現(xiàn)較高阻抗，可以減少對區(qū)段信號 的衰耗。調諧單元對于鄰區(qū)段的載頻為串聯(lián)諧振，呈現(xiàn)很低阻抗，稱為零阻抗，阻止相鄰區(qū) 段信號進入本軌道電路區(qū)段。九、平衡線1、功能、特性及用途平衡線圈

47、設于調諧區(qū)兩個調諧單元的中間，兩端頭分別連接兩根鋼軌。用來平衡牽 引電流回流，實現(xiàn)上下行線路間的等電位連接，為電力吸上線提供軌道連接點。2、工作原理由于它對于50Hz牽引電流呈現(xiàn)很小的交流阻抗，故能起平衡牽引電流回流的作用。 由于線圈沒有鐵芯，在大電流情況下，也不存在磁路飽和問題。平衡線圈設有中心線， 可作為下行線路間的等電位連接點，或者作為電力吸上線的連接點。十、補償電容器1、功能、特性及用途安裝于主軌道鋼軌線路上，主要用于抵消鋼軌電感對移頻信號傳輸?shù)挠绊?。在工?運用上，補償電容器的容量、數(shù)量和間距與軌道電路載頻和長度是相關的。因此，每個 軌道電路具體補償電容器的容量、數(shù)量和間距應符合軌道

48、電路調整表的規(guī)定。2、工作原理其補償原理可理解為將每補償段鋼軌電感L與電容C視為串聯(lián)諧振，以此在補償段 入口端（A、B）取得一個趨于電阻性負載R。并在出口端（C、D）取得一個較高的輸出 電平。見圖2-13oR L工cL-CT 丄DA ftB 圖2-13補償電容器補償原理示意圖理論分析得出，在一定的鋼軌阻抗、補償間距和載頻的情況下，最佳補償電容值是 唯一的，并可通過理論公式計算出來。第四章系統(tǒng)調試與維護第一節(jié)軌道電路調整表一、軌道電路調整表說明軌道電路調整表見附表。1、衰耗電阻封線在區(qū)間移頻組合外的52芯出線端子板上封連，例如，“A1-A2”即 代表封連A1和A2端子，“Bl-B2即代表封連B1

49、和B2端子。其中，區(qū)間移頻組合外 的52芯出線端子板04對應衰耗濾波器1 (LSI)的衰耗電阻封線，出線端子板05對應 衰耗濾波器2(LS2)的衰耗電阻封線。(區(qū)間移頻組合外的52芯出線端子板在組合的后面面向52芯出線端子板從右至左 的順序號為0107)。根據(jù)設備類型的區(qū)別，采用萬可端子型接線板的區(qū)間移頻組合調整端子與52芯出 線端子板有所區(qū)別，但調整方法完全相同。2、衰耗電阻封線說明：同一軌道區(qū)段的兩路接收主軌道衰耗封線和兩路正向、兩路 反向調諧區(qū)衰耗封線相同，即主軌道信號接收器1、接收器2使用的衰耗電阻封線相同， 調諧區(qū)信號正向衰耗電阻封線接收器1、接收器2相同。調諧區(qū)信號反向衰耗電阻封線

50、 接收器1、接收器2相同。3、主軌道信號接收器1 “主接入”衰耗電阻封線如圖5-1所示。Bl B? B6 B/ B8 E924IQ. Iq 6.?Iq 3Iq730q393q ?3Cfi圖5 14、主軌道信號接收器2 “主接入”衰耗電阻封線如圖5-2所示。耳 42 A3 X A5 AGAB S刊 14:刁43lfl7500390P?00R圖5-25. 在主軌道衰耗器電阻封線調整好后，再調整調諧區(qū)衰耗電阻封線，使正.反向接 收器1、接收器2的“調接入”電壓為600mV700mV。(1)調諧區(qū)信號接收器1 “調接入正向衰耗電阻封線如圖5-3所示。B111匚B13 B Bic BL6 Bl/丨=丨=

51、丨=丨=丨=丨=丨=丨20kn 10lf)2.4 kol.?lQ 620()300q圖53(2) 調諧區(qū)信號接收器2 “調接入”正向衰耗電阻封線如圖54所示。All A18A13A14 Alj A：6 Al/ A1820kQ lOkQ b.：kQ a.4ko 1.2l0620。300n圖54(3) 調諧區(qū)信號接收器1 “調接入”反向衰耗電阻封線如圖5-5所示。B19 B2CB22B23呢 4B2G1410lQ5.1IQ2.4 ln: .Pkn620 n 30Dfl圖55(4) 調諧區(qū)信號接收器2 “調接入”反向衰耗電阻封線如圖5-6所示。A19 A2C API A22A23 AM A25A26

52、?0l(j10k( S.lkQ ?.4k(i：.2kn 6P0q 300(1圖566、區(qū)間功放器功出電平封線說明區(qū)間功放器功出電平共有5擋電壓輸出實現(xiàn)輸出電平的調整。功放器調整端子見圖5 7。區(qū)間移頻組合外的52芯出線端子板O1-A對應區(qū)間功放器l(GFl)的功出端子封線, 出線端子板02-A對應區(qū)間功放器2(GF2)的衰耗電阻封線。A15A16A17A18A19圖57AI5為調整功率輸出公共端，A16. A17. A18. A19. A20為功率五擋輸出端子。 例：工程圖紙為三擋輸出，則封聯(lián)A15. A18,若為四擋輸出，則封聯(lián)A15. A19o7、模擬電纜單元補償長度調整至室外電甸圖588、軌道匹配單元（BP）變比調整軌道匹配單元（BP）變比封聯(lián)端子見圖59。軸謹匹配單元P1 1-4101 1-5111 1-fl121D 1-?131 1-8141 1-(1151 1-10Ifl1Q 1-11171D 1-12、12 10 1-138boOOElE2二、調整步驟1、主軌道信號接收器1 “主接入”、接收器2“主接入”調整按照施工圖紙上表示的軌道區(qū)