基于ZPW—2000A型軌道電路的站內車—地信息傳輸研究

張進利

摘 要

隨著列運行車速度的提高，機車行駛交路的延長，鐵路運輸對機車信號運行的安全與穩定的要求也越來越高。為了實現機車信號在站內線路運行的連續顯示，本文對ZPW-2000A型軌道電路進行了認真分析研究，指出了存在的隱患，提出了可行的解決方法，使車-地信息傳輸系統更加安全、穩定、可靠。

【關鍵詞】軌道電路 車-地信息 傳輸 研究

隨著中國高鐵的飛速發展，鐵路機車在高速度、長交路的情況下運行，已經成為一種常態。鐵路運輸對機車信號運行的安全性與穩定性也提到了前所未有的高度。作為鐵路車-地信息傳輸提供方的地面軌道電路系統，其提供的車載信息本身必須時實、連續、穩定。由于列車在鐵路線上需要經過結構和技術裝備截然不同的站內和區間線路，在車-地信息傳輸、機車信號運行的安全性與穩定性上會有很多不確定因素，有的還會成為安全隱患。現就車-地傳輸通道采用軌道電路時，對機車信號的影響分析如下。

1 不同制式軌道電路影響機車信號的連續接收

我國非電氣化鐵路站內采用工頻交流連續式軌道電路、電化區段采用97型25 Hz相敏軌道電路，區間主要采用ZPW-2000A無絕緣軌道電路。列車在這些線路上運行時，機車信號接收設備需要在不同制式間頻繁切換，影響機車信號的時間連續性。另外，ZPW-2000A無絕緣軌道電路采用四種載頻信號，若不加處理，存在環形電路及跨界傳輸的可能，對機車信號連續傳輸是一種隱患。

2 車載信號在機械絕緣節附近易產生掉碼及無碼

車站內均采用機械絕緣節，由于機械絕緣節本身結構的原因，機車車載信號在機械絕緣節附近易產生掉碼及無碼。

受到機械絕緣節魚尾板和絕緣板的影響，軌道電路連接線的安裝必然要離開絕緣節一定的距離。因此，機車過機械絕緣節時，因受到軌道電路連接線安裝位置的限制和機車的車載信號接收線圈的安裝位置限制，機車的車載信號接收線圈在軌道電路的絕緣節兩邊均在一段距離接收不到車載信號。

如圖1所示，往鋼軌上連接設備時，鋼軌連接線需要離開魚尾板一定的距離（距軌縫約0.6～0.8m），而車載信號接收線圈距機車第一輪對的距離最大可達1.0m。這樣，機車的第一輪對從M點至軌縫O點相當于接收線圈自N點運行至P點的距離。當機車車載信號設備的接收線圈在N～P間（約為1.6～1.8m），因鋼軌內無電流或電流很小而造成機車車載信號設備的接收中斷，而使機車車載信號在機械絕緣節附近產生掉碼及無碼的安全隱患。

3 機車車載信號在道岔區彎股內掉碼及無碼

在道岔區段內，由于軌道電路的發送和接受裝置都連接在道岔的直向分支，軌道電路信息和列車的車載信息主要在直股傳送。側向分支上由于道岔尖端和岔心結構的影響及信息需要通過最外側的道岔跳線溝通，則在側向分支上鋼軌內的低頻信息的幅值很小，在軌道線路電氣參數不佳的地段甚至接近于零。若不加處理，則在彎股上機車車載信號設備的接收線圈下方，鋼軌內的車載信號電流量不足以動作車載信號設備或無信號電流，產生掉碼及無碼現象。

4 解決方法

4.1 不同制式軌道電路影響車載信號連續接收的解決

站內正線與區間采用同制式計算機編碼控制的ZPW-2000A軌道電路，實現軌道電路一體化。由于ZPW-2000A軌道電路是集軌道電路信息和列車的車載信息于一體，在任意時刻向鋼軌同時傳送軌道電路信息和列車的車載信息，可以確保地面軌道電路系統提供給列車車載設備的信息在時間上是連續的。閉塞分區兩側采用不同載頻，上行側采用2000Hz、2600Hz；下行側采用1700Hz、2300Hz，防止出現環形電流和列控信息跨界傳輸。

4.2 機車車載信號在機械絕緣節掉碼及無碼問題的解決

為了使運行于道岔區段內的車載信號設備接收線圈在ZPW-2000A軌道電路的道岔區段任何地點得到連續的低頻信息及在沒有接收設備的彎股鋼軌中感應到足夠大的信號電流，使機車信號能夠不間斷地無差錯顯示，須做以下改進。

（1）在道岔絕緣節處改變道岔跳線的連接方式進行交叉換位連接，以實現車載信息的連續性傳輸。靠近絕緣處采用交叉連接，交叉距離要大于車載感應線圈與第1 輪對的距離。

（2）在軌道電路接收發送端采用軌道電路引接線迂回走線的方法消除車載信號在機械絕緣節處的信息中斷問題。

4.3 車載信號在道岔區彎股內掉碼及無碼問題的解決

在道岔區段采用直側向分支并聯的方式，在沒有接收設備的道岔區段彎股增設“道岔跳線”，以實現道岔彎股的分路檢查防護和車載信號信息的連續性傳輸。 “道岔跳線”從道岔彎股的軌道絕緣節起，向岔心方向的道岔絕緣節依次間隔20m設置，岔心間隔30m。“道岔跳線”采用帶絕緣護套的70平方毫米的銅導線相當的鋼包銅線，用塞釘方式連接，以強制列車車載信號設備的控制信息電流流經列車車載信號設備接收感應線圈下方的鋼軌內，如圖2所示。

其中岔尖處的“跳線”和靠近后部道岔絕緣的“跳線”主要是用來保證車載設備可以連續不斷地接收到鋼軌信息。中間均勻分布的各組“跳線” 是為了使軌道電路的電氣參數穩定和可靠分路。

作者單位

包頭鐵道職業技術學院 內蒙古自治區包頭市 014060