25Hz相敏軌道電路預疊加ZPW-2000A站內電碼化

盧偉

（中國鐵建十一局集團電務工程有限公司　湖北　武漢　430074）

25Hz相敏軌道電路預疊加ZPW-2000A站內電碼化

盧偉

（中國鐵建十一局集團電務工程有限公司湖北武漢430074）

隨著鐵路的大發展，站內電碼化技術作為保證行車安全的基礎設備已被廣泛采用。本文介紹電碼化的基本原理，分析接發車進路預疊加電碼化電路，對電化區段25Hz相敏軌道電路預疊加ZPW-2000A電碼化系統進行闡述。

電碼化；軌道電路；預疊加

在信號系統設備中，車站電碼化是一個重要的組成部分，它對于加強站內行車安全以及機車信號的發展起著重要的作用。

在自動閉塞區段，區間設備通常采用ZPW-2000A無絕緣軌道電路。而站內軌道電路采用交流連續式軌道電路25Hz相敏軌道電路。機車在區間和站內運行，需要接收相應的地面信息，保證列車運行安全。為了使機車信號不間斷地接收站內與區間的信息，站內正線上的各個軌道電路區段和側線股道，均應實現電碼化。

1　相關術語

電碼化：由軌道電路轉發或疊加機車信號信息技術的總稱。

車站股道電碼化：車站內到發線的股道及正線實施的電碼化。

車站接發車進路電碼化：車站內按列車進路實施的電碼化。

預疊加電碼化：列車進入本區段時，不僅本區段且其運行前方相鄰區段也實施的電碼化。

2　實施車站電碼化的范圍

列車占用的軌道區段；

自閉區段，經道岔直向的發車進路，及該進路中的所有區段；半自閉區段，包括進站信號機的接近區段。

3　電化區段25Hz相敏軌道電路預疊加ZPW-2000A站內電碼化原理

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

圖1　25Hz預疊加ZPW-2000A電碼化原理圖

（1）電碼化發送器ZWP·F型：產生18種低頻信號8種載頻（上下行各四種）的高精度、高穩定的移頻信號；產生足夠功率的輸出信號；調整軌道電路；對移頻信號特征的自檢測，故障時給出報警及N+1冗余運用的轉換條件。

（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軌道電路升壓及降壓的作用，同時起到隔離50Hz電流，溝通25Hz電流。

（3）軌道變壓器BG2-130/25：用于送電端時作為供電變壓器，根據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疊加ZPW-2000系列站內電碼化區段，為室外送電端和受電端隔離設備通用的隔離器。

（5）NGL-U：室內隔離盒適用于站內25Hz相敏軌道電路預疊加和疊加ZPW-2000系列信號室內器材。可適用移頻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，主要用于電化區段25Hz相敏軌道電路疊加、預疊加ZPW-2000系列電碼化。防護移頻發送設備并起到阻抗匹配作用。

（7）信號電阻R0、RS為R1-4.4/440；

（8）防護盒HF3-25：防護盒，主要用于鐵路25Hz相敏軌道電路中，防護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行補償，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，是站內電碼化配套產品。

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

（10）BMT-25：電碼化隔離調整變壓器，用于適用于25Hz相敏軌道電路疊加和預疊加ZPW-2000系列移頻站內電碼化區段，可在室內調整軌道電路，進行電壓輸出、輸入及電壓調整。

4　接發車進路預疊加電碼化電路原理

圖2所示為某站內正線電碼化簡化電路。文中舉例站為雙線雙方向運行的四顯示自閉區段。每一正線使用兩個發送器。正線正向接車進路設一個發送器，正向發車進路和反向接車進路合用一個發送器。下行使用1700Hz，上行使用2000Hz，進路內共設有21DG、15DG、1/15WG、1DG、IIAG共5段軌道電路。

4.1傳遞繼電器、發碼繼電器的電路分析

圖3、圖4所示為SFMJ和CJ電路。當區間一離去軌道區段空閑時則S1LQJ↑，排上行通過發車進路，即上行正線通過，則通過繼電器SIIZTJ↑，SII出站信號機開放，SIILXJ↑，接通了上行發車發碼繼電器（SFMJ）的勵磁電路，SFMJ勵磁吸起。當列車順序壓入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段，則S1LQJ↓，斷開電路，使得SFMJ↓。由此可見，SFMJ從出站信號機點燈開放到列車壓入第一離去區段前一直保持吸起，接通發碼電路。

圖2　站內預疊加ZPW-2000A電碼化電路簡圖

圖3　SFMJ繼電器

圖4　CJ電路圖

在每個軌道區段都設有一個傳遞繼電器CJ。SFMJ吸起后，列車占用IIG，IIGJ↓，接通21DG區段的傳遞繼電器6GCJ的1-2線圈的勵磁電路，使其吸起。占用本區段（21DG）時，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段15DG區段，15DGJ↓時，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段和本區段時吸起，列車壓入下一區段時落下。

4.2預疊加的發碼原理

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

5　安全性和可靠性

車站發送設備按照全站N+1方式設計，即采用“N+1”冗余系統，系統工作按N臺主用設備，同時備用1臺熱機的“+1”設備。主用及備用設備均設置有故障檢測裝置，主用設備之一出故障時，“+1”備用設備投入應用，并報警，確保行車可靠安全。發送器內設自動檢測，設備正常無故障時，其發送報警的繼電器在吸起狀態即FBJ↑。當發送器的載頻、低頻及功出中的三者之一發生故障時，則FBJ↓，通過繼電器的接點自動轉換至“+1”發送器。“+ 1”發送器通過故障發送器的FBJ接點接通載頻選擇、低頻編碼以及功出電路。

6　結束語

采用預疊加的發碼技術，保證了站內正線電碼化的連續性，它是實現速度控制技術和列車速度監督的基礎手段之一，為我國鐵路高速化奠定了基礎。因此，電化區段25Hz相敏軌道電路預疊加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。它對保障列車運行安全、快速具有非常重要的作用，對實現機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計院.鐵路信號設計規范.北京：中國鐵道出版社，2006.

[2]林瑜筠.機車信號車載系統和站內電碼化.北京：中國鐵道出版社，2008.

[3]董昱.區間信號與列車運行控制系統.北京：中國鐵道出版社，2008.

[4]北京全路通信信號研究設計院.ZPW-2000（或UM71系列）站內電碼化預發碼技術（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管理工作。