ZPW-2000A无绝缘轨道电路
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路摘要：ZPW - 2000A 型无绝缘轨道电路是铁路信号的一个重要的组成部分。
该系统保持UM71无绝缘轨道电路整体结构上的优势，解决调谐区内断轨的检查，且减少调谐区的分路死区长度，并在系统中发送器采用“N + 1”冗余，接收器采用成对双机并联运用，提高系统可靠性。
本文将主要讲述一下ZPW - 2000A 型无绝缘轨道电路的技术特点，相关原理及一些常见故障的现象及处理。
关键词：ZPW - 2000A；型无绝缘轨道电路；故障一、ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统特征1. ZPW-2000A型无绝缘轨道电路主要技术特点ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统，采用1700Hz-2600Hz载频段、FSK制式轨道电路传输特性、主要参数及计算机技术，满足机车信号为主体信号的自动闭塞及列车超速防护系统要求。
其主要技术特点是：充分肯定、保持UM71无绝缘轨道电路的技术特点和优势；解决调谐区断轨检查，实现轨道电路全程电气折断检查；减少调谐区分路死区；实现对调谐单元断线故障的检查；实现对拍频干扰的防护；通过系统参数优化，提高轨道电路传输长度；提高机械绝缘节轨道电路传输长度；实现与电气绝缘节轨道电路等长传输；轨道电路调整按固定轨道电路长度与允许最小道碴电阻方式进行提高一般轨道电路系统工作稳定性；采用国产信号数字电缆代替法国ZC03电缆，减小铜芯线经，减少备用芯组，加大传输距离，提高轨道电路系统技术性能价格比；采用长钢包铜引接线取代70mm2，铜引接线，利于防护和维修；发送、接收设备四种载频频率通用，减少电码化器材种类，减少运转备用数量，既有利于维护，又可降低工程造价；发送、接收设备有比较完善的检测功能，发送器可以实现“N+1”冗余，接收器可以实现双机互为冗余。
2. ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统构成ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统，采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。
ZPW-2000A轨道电路教材
术鉴定，决定在全路推广应用。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路，是在法国UM71无绝
缘轨道电路技术引进 及国产化基础上，结合国情进行提
高系统安全性、系统传输性能及系统可靠性的技术再开发。结合国情提高技术性能价格比、降低工程造价上都 有了提高。该系统于2002年10月在北京地铁五三站经过试 验验证，系统也适用于城市轻轨及地下铁道。
ZPW-2000A 无绝缘 轨道电路介绍
北京铁路信号工厂 2003年10月
主要内 容
第一章 概述
第二章 原理说明
第三章 设备结构及使用
第四章 站内轨道电路预叠加电码化
第五章 测试仪器仪表
第一章 概 述
一、研制背景
我国移频自动闭塞制式于70年代开始在全路推广应 用。经历了4信息、8信息、18信息研制、开发、应用 的历程。 由于其采用有绝缘轨道电路、载频选择频率低等原因， 存在抗干扰能力差、不能完成断轨检查、不适用于电气 化区段大牵引电流等问题，制约了中国铁路的发展。
8、轨道电路调整按固定轨道电路长度与允许最小道碴电阻方 式进行。既满足了1Ω· km标准道碴电阻、低道碴电阻传输长度 要求，又提高了一般长度轨道电路工作稳定性。 9、用SPT国产铁路信号数字电缆取代法国ZCO3电缆，减小铜 芯线径，减少备用芯组，加大传输距离，提高系统技术性能价 格比，降低工程造价。 10、采用长钢包铜引接线取代70mm2铜引接线，利于维修。 11、发送、接收设备四种载频频率通用，由于载频通用，使 器材种类减少，可降低总的工程造价； 12、发送器和接收器均有较完善的检测功能，发送器可实现 “N+1”冗余， 接收器可实现双机互为冗余。
载频频率 下行：1700-1 1700-2 2300-1 2300-2 1701.4 Hz 1698.7Hz 2301.4Hz 2298.7 Hz 上行：2000－1 2000－2 2600－1 2600－2 2001.4 Hz 1998.7Hz 2601.4Hz 2598.7 Hz
ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备故障处理分析
ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备故障处理分析ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路是铁路运输中常见的设备，它具有对列车进行移频轨道电路监测、使列车运行更加安全和便利的作用。
然而在使用过程中，设备可能会出现一些故障，为了保证设备的正常运行，我们需要及时对故障进行处理。
下面我们将就ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备故障处理进行分析，以便更好地理解和掌握处理故障的方法。
一、故障描述在进行故障处理之前，我们需要了解ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备可能会出现的故障情况。
常见的故障包括但不限于：供电异常、电源故障、线路短路、线路开路、信号干扰等。
这些故障都会对设备的正常运行造成影响，所以我们需要对这些故障进行及时的处理。
二、故障处理方法1. 供电异常如果发现ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备出现供电异常，首先需要检查电源线路是否连接正常，检查电源线路是否受潮或发生短路。
如果是因为电源线路故障导致的供电异常，需要及时更换电源线路并进行调试，以确保设备正常供电。
2. 电源故障3. 线路短路线路短路是ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备常见的故障之一，造成线路短路的原因可能是线路连接不良、线路受潮等。
对于线路短路，首先需要检查线路连接是否良好，如果发现线路连接不良，需要重新连接线路并进行测试。
如果线路受潮，需要将受潮部分进行清洁和烘干，并进行测试使用。
5. 信号干扰信号干扰是ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路室内设备可能遇到的故障之一，可能会受到外部干扰引起设备信号不稳定。
对于信号干扰，需要首先检查设备周围的环境情况，采取相应的屏蔽措施，确保设备的信号稳定。
ZPW-2000A轨道电路分析及故障处理
毕业设计(论文)任务书本任务书下达给： 2011 级自动化专业学生王胜设计（论文）题目：ZPW-2000A轨道电路分析及故障处理一、设计（论述）内容通过ZPW-2000A轨道电路分析研究，为故障进一步快速的判断、快速的定位做好准备。
本文通过对ZPW-2000A轨道电路的组成及组成各部件的的一些作用进行了相应的阐述，然后通过理论的掌握提出日常维护与检修工作。
还有一些在2014年陇海线改造过程中，所发生的一些故障现象和处理方法。
主要完成以下的任务：1.对ZPW-2000A轨道电路结构进行分析；2.如何做好ZPW-2000A轨道电路日常维护工作；3.如何减少ZPW-2000A轨道电路故障的发生；4.通过实验及发生的故障现象进行总结；二、基本要求1.查阅大量参考文献，熟悉设计内容，掌握设计方法；能够熟知系统的工作原理，系统的结构，掌握各个部件的功能，尤其对于小轨的条件和主轨条件的掌握。
2.查阅与本课题相关资料；另外对一些简单的ZPW-2000A轨道电路故障能够进行判别及处理。
3.按照论文撰写格式完成毕业论文，并参加论文答辩；三、重点研究的问题1. ZPW-2000A轨道电路结构的组成部分；2. ZPW-2000A轨道电路各部的功能；3. ZPW-2000A轨道电路的日常维护；4. 如何减少ZPW-2000A轨道电路故障的发生；四、主要技术指标1.无绝缘轨道技术；2.光电隔离技术；3.冗余技术；五、其他要说明的问题下达任务日期： 2014年 6 月 1 日要求完成日期： 2014年 8 月 20 日答辩日期： 2014 年 8 月 22 日指导教师：开题报告题目：ZPW-2000A轨道电路分析及故障处理报告人：王胜 2014年7月 14 日一、文献综述铁路运输是以机车车辆等移动设备和铁路线路、桥梁隧道、站场等固定设备为基本设备，以车站为运输生产基地的实现旅客和货物运输的庞大系统。
在这个系统中，必须有一套行车指挥系统，以指挥行车按运行计划，安全有效地运行。
4-zpw-2000A轨道电路
一、主要技术特点
1、充分肯定、保持UM71无绝缘轨道电路技术特点及优势。
2、解决了调谐区断轨检查，实现轨道电路全程断轨检查。 3、减少调谐区分路死区。 4、实现对调谐单元断线故障的检查。 5、实现对拍频干扰的防护。 6、通过系统参数优化，提高了轨道电路传输长度。 7、提高机械绝缘节轨道电路传输长度，实现与电气绝缘节 轨道电路等长传输。
信息名称
U2S
L5
绿
U3
黄
机车信号显示 黄2闪
车信号载 L4 HB 频自动切 换
既有线机 13 14
轨道电路 15 16 占用检查， 不做机车 HU 信号信息
前方信号 17 18 机显示一 个红灯 H
检测码
绿
17
红黄闪
红黄
红 29
载频
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20.2 21.3 22.4 23.5 24.6 25.7 26.8 27.9
6
2 工作电源 直流电源电压范围： 23.5V～24.5V； 设备耗电情况：发送器在正常工作时负载为400Ω 功出为1电平的情况下，耗电为5.55A；当功出短路 时耗电小于10.5A； 接收器正常工作时耗电小于500mA。 3 轨道电路 分路灵敏度为0.15Ω，分路残压小于140mv。 主轨道无分路死区；调谐区分路死区不大于5m； 有分离式断轨检查性能；轨道电路全程断轨，轨道 继电器可靠落下。
”信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理，并将处
理结果形成小轨道电路轨道继电器执行条件通过（
XG、XGH）送至本轨道电路接收器，做为轨道继电
器（GJ）励磁的必要检查条件之一。
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主轨道和小轨道检查示意图
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轨道电路ZPW-2000概述
ZPW2000A移频自动闭塞1.1ZPW2000A闭塞系统概述一、概述1.载频、频偏的选择我国于20世纪90年代初引进法国高速铁路的UM71移频自动闭塞设备，并在此基础上结合我国国情研制了更加适应我国铁路的区间移频自动闭塞设备，该设备即为目前铁道部推广使用的ZPW-2000无绝缘轨道电路移频自动闭塞设备。
ZPW-2000无绝缘轨道电路移频自动闭塞低频、载频延用了UM71技术。
载频分别为四种：1700HZ、2000HZ、2300HZ、2600HZ。
其中上行线使用2000 HZ和2600 HZ 交替排列，下行线用l700HZ和2300 Hz交替排列。
UM71轨道电路的频偏Δf为11HZ。
UM71低频调制信号Fc(低频信息)从10.3 HZ 至29 HZ按1.1 HZ递增共18种。
即这18种低频信息分别为：10.3 HZ、11.4HZ、12.5 HZ、13.6 HZ、14.7 HZ、15.8 HZ、16.9 Hz、18 HZ，19.1 HZ、20.2 HZ、21.1H2、22.4 HZ、23.5 HZ、24.6 HZ、25.7HZ、26.8 HZ、27.9 HZ、29 HZ。
在低频调制信号作用下，一个周期内，信号频率发生f1、f2来回变化。
其中f1=f0 -Δf，f2=f0 +Δf 。
2.18信息的显示3.基本工作原理在移频自动闭塞区段，移频信息的传输，是按照运行列车占用闭塞分区的状态，迎着列车的运行方向，自动地向各闭塞分区传递信息的。
如图3-1-1所示，若下行线有两列列车A 、B 运行，A 列车运行在1G 分区，B 列车运行在5G 分区。
由于1G 有车占用，防护该闭塞正线通过信号L 码 11.4出站信号开放黄灯信号L U 码 13.6经18号道岔侧线通过U U S 码 19.1列车“直进”“弯出”通过 U 2 码 14.7 (出站信号开放)进站开放正线停车信号 U 码 16.9 进站开放侧线停车信号U U 码 18进站开放引导信号H B 码 24.6进站信号关闭H U 码 26.8 进站信号机前方有2以上闭塞分区空闲L 码 11.4前方只有2个闭塞分区空闲L U 码 13.6次架为进站信号机开放黄、闪黄信号U 2S 码 20.2(次架信号机显示U S U )次架为进站信号机开放双黄信号U 2 码 14.7(次架信号机显示U U ) 前方只有1个闭塞分区空闲U 码 16.9(次架信号机显示H )前方闭塞分区有车占用H U 码 26.8通过 或出站 信号机信号显示含义发送的低频码（H Z ）显示分区的通过信号机7显示红灯，这时7信号点的发送设备自动向闭塞分区2G发送以26.8 Hz调制的中心载频为2300Hz的移频信号。
ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的日常维护及故障处理
指导老师 答辩人 邓丽敏 童煜宏
ZPW-2000A系统设备的构成
• ZPW-2000A系统由室外和室内两部分组成，如图所示
ZPW-2000A系统设备的工作原理
• “f1”(f2)端BA的L1C1(L2C2)对“f2”（f1）端的频率为串联谐振，呈 现较低阻抗（约数十毫欧姆），称为“零阻抗”，相当于短路，阻止 相邻区段信号进入本轨道电路区段。 • “f1”（f2)端的BA对本区段的频率呈电容性，并与调谐区钢轨、SVA 的综合电感构成并联谐振，呈现较高阻抗，称为“极阻抗”(约2欧姆）， 相当于开路，以此减少对本区段信号的衰耗。
故障案列分析及处理
• • • • 案例7：SVA引线断 故障现象 某站ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路列车运行前方靠近相邻区段出现红光带，虽然轨道空闲，但是 衰耗盘面板上的“轨道占用”指示灯红灯亮。 故障分析
•
• •
因为是列车运行方向前方区段产生红光带，所以就很容易的判断出这和电气绝缘节有关系。
•
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•
• •
ZPW-2000A轨道电路故障处理
• 电务人员接到行车人员关于轨道电路故障的通知后，立刻携带工具、仪表以及有 关的资料图纸到行车室，在“行车设备检查登记簿”上签到，向有关人员了解故障情况 和列车的运行情况。确认故障存在，登记要点停止使用设备，进行故障处理。 如果是电气化区段轨道电路故障，必须按照电气化区段相应的安全规范，在确保人身安 全的前提下进行故障处理。在查找故障过程中，若确认是结合部的故障，要立即通知车 站要求相关单位到现场配合进行处理，杜绝自行处理。电务部门积极准备材料和工具以 及其他部门人员配合，尽快处理故障，使设备恢复使用。 故障排除后，对涉及故障的有关设备，必须试验彻底，填写好故障设备联锁试验资料。 销记并填写故障修复时间和故障原因，如实向上级汇报。根据“三不放过”的要求及时 进行分析，吸取经验和教训，制定防范措施。
ZPW-2000A轨道电路的调试资料
ZPW-2000A轨道电路的调试介绍ZPW-2000A轨道电路在沪杭电气化铁路的应用,包括工作原理、试验调试和故障处理。
1工作原理ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞室内主要设备发送器、接收器、衰耗器、电缆模拟网络盘、机柜。
室外主要有匹配变压器、调谐单元、空心线圈、机械绝缘节空心线圈、补偿电容、防雷单元等，通过载频信号（8信息和18信息）传输原理，传送机车信号和检查轨道的电气－电气绝缘节和机械-电气绝缘节。
图1：系统原理框图图1为ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的工作原理框图，以一个区段ADG为例，正常工作时，ADG发送器向钢轨发送载频1700-1、频偏±11HZ、低频为随列车运行和轨道空闲情况而不同的移频信号。
移频信号一部分沿着ADG主轨迎着列车运行方向，向接收端传递，到接收端经匹配变压器→防雷电缆模拟网络→衰耗盘→接收器，形成主轨道检查条件。
该条件可以从衰耗盘的“轨出”塞孔中测出，该数值从钢轨中直接送来，与受电端电压一致，需要大于240mv。
同时移频信号又向列车运行前方的调谐区小轨道发送移频信号，在调谐区形成小轨道的检查条件，经下一个区段接收端的接收端经匹配变压器→防雷电缆模拟网络→衰耗盘→接收器，这一条件可以从这个区段衰耗盘“轨出2”测出。
这样ZPW-2000A无绝缘轨道电路继电器励磁条件必须有2个，一个是主轨检查条件，另一个是小轨道检查条件，前一个是本轨道衰耗盘测得，后一个是从本轨道列车运行前方所属区段衰耗盘测得。
2 ZPW-2000A轨道电路封锁开通前试验调试2.1 试验及调试流程如图所示：图2 自闭试验及调试流程图2.2 试验前的准备工作：2.2.1导通网络接口柜，组合架、区间柜内部配线。
2.2.2导通室内各架（柜）间的配线，特别注意组合架至区间柜编码条件线，防止点灯220v 电源引入区间柜烧损设备。
2.2.3处理好各种混线、接地等故障。
2.2.4检查送至机柜的24v电源极性是否正确，按机柜布置图将发送器、接收器安装在对应位置，并用钥匙锁紧。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路原理说明
1．原理说明系统原理ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路系统，与UM71无绝缘轨道电路一样采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。
电气绝缘节长度改进为29m，由空心线圈、29m长钢轨和调谐单元构成。
调谐区对于本区段频率呈现极阻抗，利于本区段信号的传输及接收；对于相邻区段频率信号呈现零阻抗，可靠地短路相邻区段信号，防止了越区传输，这样便实现了相邻区段信号的电气绝缘。
同时为了解决全程断轨检查，在调谐区内增加了小轨道电路。
ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路将轨道电路分为主轨道电路和调谐区小轨道电路两个部分，并将短小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。
主轨道电路的发送器由编码条件控制产生表示不同含义的低频调制的移频信号，该信号经电缆通道（实际电缆和模拟电缆）传给匹配变压器及调谐单元，因为钢轨是无绝缘的，该信号既向主轨道传送，也向小轨道传送。
主轨道信号经钢轨送到轨道电路受电端，然后经调谐单元、匹配变压器、电缆通道，将信号传至本区段接收器。
调谐区小轨道信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理，并将处理结果形成小轨道电路轨道继电器执行条件通过（XG、XGH）送至本轨道电路接收器，做为轨道继电器（GJ）励磁的必要检查条件之一。
本区段接收器同时接收到主轨道移频信号及小轨道电路继电器执行条件，判决无误后驱动轨道电路继电器吸起，并由此来判断区段的空闲与占用情况。
主轨道和调谐区小轨道检查原理示意图见图2-1。
该系统“电气—电气”和“电气—机械”两种绝缘节结构电气性能相同。
2．电路工作原理及冗余设计2．1 发送器2．1．1 用途ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路发送器在区间适用于非电码化和电码化区段18信息无绝缘移频自动闭塞，供自动闭塞、机车信号和超速防护使用。
在车站可适用于非电码化和电码化区段站内移频电码化发送，并可作站内移频轨道电路使用。
2．1．2 原理框图及电路原理简要说明同一载频编码条件，低频编码条件源，以反码形式分别送入两套微处理器CPU中，其中CPU1产生包括低频控制信号Fc的移频信号。
ZPW-2000A无绝缘轨道电路
设备耗电情况：发送器在正常工作时负载为400Ω，
功出为1电平的情况下，耗电为5.55A；当功出短路 时耗电小于10.5A；
接收器正常工作时耗电小于500mA。
5 轨道电路
分路灵敏度为0.15Ω，分路残压小于140mv（带内）。 主轨道无分路死区；调谐区分路死区不大于5m； 有分离式断轨检查性能；轨道电路全程断轨，轨道继电器
可靠地短路相邻区段信号，防止了越区传输，实现了相邻区段
信号的电气绝缘。同时为了解决全程断轨检查，在调谐区内增 加了小轨道电路。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路分为主轨道电
路和调谐区小轨道电路两部分，小轨道电路视为列 车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。主轨道 电路的发送器由编码条件控制产生表示不同含义的 低频调制的移频信号，该信号经电缆通道（实际电 缆和模拟电缆）传给匹配变压器及调谐单元，因为 钢轨是无绝缘的，该信号既向主轨道传送，也向调 谐区小轨道传送，主轨道信号经钢轨送到轨道电路 受电端，然后经调谐单元、匹配变压器、电缆通道， 将信号传至本区段接收器。
术鉴定，决定在全路推广应用。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路，是在法国UM71无绝
缘轨道电路技术引进 及国产化基础上，结合国情进行提
高系统安全性、系统传输性能及系统可靠性的技术再开发。 前者较后者在轨道电路传输安全性、传输长度、系统可靠 性以及结合国情提高技术性能价格比、降低工程造价上都 有了提高。该系统于2002年10月在北京地铁五三站经过试 验验证，系统也适用于城市轻轨及地下铁道。
图3-4 发送器外形及底座图片
图3-6 接收器外形及底座图片
图3-8 衰耗盘外形图片
图3-9 站防雷模拟网络盘外形图片
图3-16 调谐单元外形图片
ZPW-2000A无绝缘轨道电路采集监测要点介绍
ZPW-2000A 无绝缘轨道电路采集 监测要点介绍
3 采集设备
系统对2000A轨道电路移频信息及特性开关量的采集 设备主要有3种类型：采集衰耗器、分线采集器和采集发送 检测器。其中由采集衰耗器和分线采集器完成对区间的 ZPW－2000A设备信息的采集；由采集发送检测器完成对 站内电码化的ZPW－2000A设备信息的采集。
ZPW-2000A 无绝缘 轨道电路采集监测要点介绍
ZPW-2000A 无绝缘轨道电路采集 监测要点介绍
主要内 容
第一章 系统构成 第二章 系统适用环境及技术特点 第三章 采集设备 第四章 采集处理器 第五章 微机监测站机扩展2000A监测功能 第六章 新建线的采用方式
ZPW-2000A 无绝缘轨道电路采集 监测要点介绍
ZPW-2000A 无绝缘轨道电路采集 监测要点介绍
二、系统适用环境及技术特点
2.1 适用环境条件 a）周围空气温度：-5℃～+40℃ b) 周围空气相对湿度：不大于95%（温度30℃时） c）大气压力：74.8kPa～106 kPa（相当于海拔高度
2500m以下） d）正弦稳态振动：10Hz～200Hz，加速度5m/s2 e）周围无腐蚀和无引起爆炸危险的有害气体。
ZPW-2000A 无绝缘轨道电路采集 监测要点介绍
系统结合了2000A轨道电路的传输特性，以采集器采集到的 现场实时数据为依据，除实现了常规监测功能外，还可以在 集中监测平台上实现丰富的专家分析诊断功能。系统实现了 对区段应用环境下道床条件的测算，通过现场数据变化对设 备异常给出预警和故障诊断信息，并能将采集设备状态、采 集数据、预警诊断信息实时提交信号集中监测系统站机。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路原理说明
原理说明1．系统原理ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路系统，与UM71无绝缘轨道电路一样采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。
电气绝缘节长度改进为29m，由空心线圈、29m长钢轨和调谐单元构成。
调谐区对于本区段频率呈现极阻抗，利于本区段信号的传输及接收；对于相邻区段频率信号呈现零阻抗，可靠地短路相邻区段信号，防止了越区传输，这样便实现了相邻区段信号的电气绝缘。
同时为了解决全程断轨检查，在调谐区内增加了小轨道电路。
ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路将轨道电路分为主轨道电路和调谐区小轨道电路两个部分，并将短小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。
主轨道电路的发送器由编码条件控制产生表示不同含义的低频调制的移频信号，该信号经电缆通道（实际电缆和模拟电缆）传给匹配变压器及调谐单元，因为钢轨是无绝缘的，该信号既向主轨道传送，也向小轨道传送。
主轨道信号经钢轨送到轨道电路受电端，然后经调谐单元、匹配变压器、电缆通道，将信号传至本区段接收器。
调谐区小轨道信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理，并将处理结果形成小轨道电路轨道继电器执行条件通过（XG、XGH）送至本轨道电路接收器，做为轨道继电器（GJ）励磁的必要检查条件之一。
本区段接收器同时接收到主轨道移频信号及小轨道电路继电器执行条件，判决无误后驱动轨道电路继电器吸起，并由此来判断区段的空闲与占用情况。
主轨道和调谐区小轨道检查原理示意图见图2-1。
该系统“电气—电气”和“电气—机械”两种绝缘节结构电气性能相同。
2．电路工作原理及冗余设计2．1 发送器2．1．1 用途ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路发送器在区间适用于非电码化和电码化区段18信息无绝缘移频自动闭塞，供自动闭塞、机车信号和超速防护使用。
在车站可适用于非电码化和电码化区段站内移频电码化发送，并可作站内移频轨道电路使用。
2．1．2 原理框图及电路原理简要说明同一载频编码条件，低频编码条件源，以反码形式分别送入两套微处理器CPU中，其中CPU1产生包括低频控制信号Fc的移频信号。
ZPW2000A轨道电路调整表
1 0.6 55 801 850 85.6 91. 9 78 0.242 0.70 0.360 1.046 0.46 1.34 1.81 1.96 127.8 139.6 0.25 0.28 3 130-
1 0.7 55 851 900 91.2 96. 9 74 0.240 0.65 0.376 1.030 0.48 1.32 1.83 2.00 127.8 139.6 0.25 0.28 3 130-
ZPW2000A 轨道电路调整表 使用说明 1 本调整表适用于 ZPW－2000A 型无绝缘轨道电 路设备 2 机车信号的轨道入口电流 1700Hz、2000Hz 和 2300Hz 按 500mA， 2600Hz 按 450mA 考虑。 3 本调整表满足调整、分路、断轨及机车信号各 种状态要求，其中：分路残压按 140mV。 4 传输电缆长度按 10km 计。 5 根据最低道碴电阻， 按 1700、2000、2300、2600 四个频率分别列表。
0.67
1.00 0.38 1.06 1.56 1.70 103.9 113.8 0.21 0.23 105-11
0.8 50 951 92.1
0.242
0.36
4
4
0
1 08
7
7 1 6 1 1 65 41 4 5
5
6
1
100 105
92. 1 6
0.69 0.41 1.20 0.44 1.27 1.92 2.07 128.5 140.3 0.26 0.29 130-14
0.8 50
88.2
0.246
3
5
10
9 17
4 9 1 3 1 4 8 62 95 4 0
2
ZPW-2000A无绝缘轨道电路
?发送器zpwf?接收器zpwj?衰耗盘zpwps1?电缆模拟网络盘zpwpml1?匹配变压器zpwbp1?调谐单元zwt1?空心线圈zwxk1?机械绝缘空心线圈zpwxkj?网络接口柜zpwgl2000a?电缆模拟网络组匣zpwxml?补偿电容cbg1cbg2?无绝缘移频自动闭塞机柜zpwg2000a?空心线圈防雷单元zpwulg?钢轨引接线图34发送器外形及底座图片图36接收器外形及底座图片图38衰耗盘外形图片图39站防雷模拟网络盘外图314匹配变压器外形图片主主轨轨道道电电路路调谐区小轨道电路补偿电容机械绝缘节空心线圈调谐单元调谐单元调谐单元空心线圈匹配变压器匹配变压器匹配变压器图21zpw2000a系统原理xgjxgjhxgxghgj1gj2变压器变压器变压器电缆模拟网络盘电缆模拟网络盘电缆模拟网络盘衰耗盘衰耗盘接收器接收器发送器区间载频设置
ZPW-2000A 型无绝缘移频自动闭塞系统电路原理 (1)
接收器原理框图（如下图）
主轨道 A/D、小轨道 A/D：模数转换器，将主机、并机输入的模拟信号转换成计算机能处理的数字信 号。 CPU1、CPU2：是微机系统，完成主机、并机载频判决、信号采样、信息判决和输出驱动等功能。 安全与门 1～4：将两路 CPU 输出的动态 信号变成驱动继电器（或执行条件）的 直流输出。 载频选择电路：根据要求， 利用外部的接点，设定主机、并机载频 信号，由 CPU 进行判决，确定接收盒的 接收频率。 接收盒根据外部所确定载频 条件，送至两 CPU，通过各自识别，并 通信、比较确认一致，视为正常，不一致 时，视为故障并报警。外部送进来的信号， 分别经过主机、并机两路模数转换器转换 成数字信号。 两套 CPU 对外部四路信号进行单独的运 算，判决处理。表明接收信号符合幅度、 载频、低频要求时，就 输出 3kHz 的方波，驱动安全与门。安全 与门收到两路方波后，就转换成直流电压 带动继电器。如果双CPU 的结果不一致， 安全与门输出不能构成，且同时报警。电 路中增加了安全与门的反馈检查，如果 CPU有动态输出，那么安全与门就应该有 直流输出，否则就认为安全与门故障，接收盒也报警。如果接收盒收到的信号电压过低，就认为是列车分路。
3、补偿电容作用
等效电路
＝
钢轨呈现感性在1700Hz、 2600Hz 有着甚高的感抗值阻碍了信息的传输为此在钢轨上一段距离 内加装有补偿电容见上图。 由于L 与C 的补偿抵消了钢轨电感，使钢轨呈现阻性并在BB、 CC呈现较高的阻抗和较高的电压。 当电容断线故障时由于补偿作用的消失钢轨感性的作用使信号在钢轨上产生较大的衰减，从而 降低了接收端电压使系统导向安全。 其补偿原理可理解为将每补偿段钢轨 L 与电容 C 视为串联谐振，见右 图。以此在补偿段入口端（A、B）取得一个趋于电阻性负载 R。并在 出口端（C、D）取得一个较高的输出电平。 一般载频频率低，补偿电容容量大；最小道碴电阻低，补偿电容容量大；轨道电路只考虑加大 机车信号入口电流，不考虑列车分路状态时，电容容量大。
ZPW-2000A轨道电路的调试
ZPW-2000A轨道电路的调试介绍ZPW-2000A轨道电路在沪杭电气化铁路的应用,包括工作原理、试验调试和故障处理。
1工作原理ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞室内主要设备发送器、接收器、衰耗器、电缆模拟网络盘、机柜。
室外主要有匹配变压器、调谐单元、空心线圈、机械绝缘节空心线圈、补偿电容、防雷单元等，通过载频信号（8信息和18信息）传输原理，传送机车信号和检查轨道的电气－电气绝缘节和机械-电气绝缘节。
图1：系统原理框图图1为ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的工作原理框图，以一个区段ADG为例，正常工作时，ADG发送器向钢轨发送载频1700-1、频偏±11HZ、低频为随列车运行和轨道空闲情况而不同的移频信号。
移频信号一部分沿着ADG主轨迎着列车运行方向，向接收端传递，到接收端经匹配变压器→防雷电缆模拟网络→衰耗盘→接收器，形成主轨道检查条件。
该条件可以从衰耗盘的“轨出”塞孔中测出，该数值从钢轨中直接送来，与受电端电压一致，需要大于240mv。
同时移频信号又向列车运行前方的调谐区小轨道发送移频信号，在调谐区形成小轨道的检查条件，经下一个区段接收端的接收端经匹配变压器→防雷电缆模拟网络→衰耗盘→接收器，这一条件可以从这个区段衰耗盘“轨出2”测出。
这样ZPW-2000A无绝缘轨道电路继电器励磁条件必须有2个，一个是主轨检查条件，另一个是小轨道检查条件，前一个是本轨道衰耗盘测得，后一个是从本轨道列车运行前方所属区段衰耗盘测得。
2 ZPW-2000A轨道电路封锁开通前试验调试2.1 试验及调试流程如图所示：图2 自闭试验及调试流程图2.2 试验前的准备工作：2.2.1导通网络接口柜，组合架、区间柜内部配线。
2.2.2导通室内各架（柜）间的配线，特别注意组合架至区间柜编码条件线，防止点灯220v 电源引入区间柜烧损设备。
2.2.3处理好各种混线、接地等故障。
2.2.4检查送至机柜的24v电源极性是否正确，按机柜布置图将发送器、接收器安装在对应位置，并用钥匙锁紧。
ZPW-2000A轨道电路讲义
因，存在抗干扰能力差、不能完成断轨检查、不适用于
电气化区段大牵引电流等问题，制约了中国铁路的发展。
铁道部于89年引进UM71无绝缘轨道电路，91年开 始生产，相继在郑武、广深、京郑、沈山、京山等几大 干线使用。 北京铁路信号工厂被铁道部指定为UM71无 绝缘轨道电路的唯一生产厂家。
法国CSEE公司为北京铁路信号工厂授予生产许可证。 UM71存在造价高，调谐区无断轨检查、调谐区存在 死区段（20m）等问题。
区间载频设置：
1700-1
2300-1
1700-2
2300-2
1700-1
2300-1
2000-2
2600-2
2000-1
2600-1
2000-2
2600-2
列车运行方向 甲站 6G 5G 4G 3G 2G 1G 乙站
移频轨道电路
信息接收
信息发送
列车运行方向 ： X 行 机车显示：L 地面显示：L 5G 1700-1 11.4Hz L L 4G 2300-1 11.4Hz LU LU 3G 1700-2 11.4 Hz U U 2G HU H 1G 2300-1 29 Hz
载频频率 下行：1700-1 1700-2 2300-1 2300-2 1701.4 Hz 1698.7Hz 2301.4Hz 2298.7 Hz 上行：2000－1 2000－2 2600－1 2600－2 2001.4 Hz 1998.7Hz 2601.4Hz 2598.7 Hz
频偏：±11 Hz
四、主要技术条件
1 环境条件
ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路设备在下列环境条件下应
可靠工作：
周围空气温度：室外：-40℃～+70℃；室内：-5℃～+40℃ 周围空气相对湿度：不大于95%（温度30℃时）
ZPW-2000A轨道电路 ppt课件
北京铁路信号工厂 2008年10月
PPT课件
1
主要内 容
第一章 概述 第二章 原理说明 第三章 设备结构及使用
PPT课件
2
第一章 概 述
一、研制背景 我国移频自动闭塞制式于70年代开始在全路推广应
用。经历了4信息、8信息、18信息研制、开发、应用 的历程。
0.4 Ω ·km
0.3 Ω ·km
1700Hz
1500
824
674
574
424
2000Hz
1500
824
674
574
424
2300Hz
1500
824
624
524
424
2600Hz
1460PPT课件774
624
524
424 14
6 系统冗余方式 发送器采用N+1冗余，实行故障检测转换。 接收器采用成对双机并联运用。
PPT课件
6
三、主要技术特点
1、充分肯定、保持UM71无绝缘轨道电路技术特点及优势。
2、解决了调谐区断轨检查，实现轨道电路全程断轨检查(断
轨是指电气折断）。
3、减少调谐区分路死区。
4、实现对调谐单元断线故障的检查。
5、实现对拍频干扰的防护。
6、通过系统参数优化，提高了轨道电路传输长度。
7、提高机械绝缘节轨道电路传输长度，实现与电气绝缘节
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8
四、主要技术条件
1 环境条件 ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路设备在下列环境条件下应 可靠工作： 周围空气温度：室外：-40℃～+70℃；室内：-5℃～+40℃ 周围空气相对湿度：不大于95%（温度30℃时） 大气压力：70.0kPa～106kPa（相对于海拔高度3000m以下）
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3 系统防雷
系统防雷由两部分构成： 室内防雷：该防雷设在室内发送端和接收端，实现对从
电缆引入雷电冲击的横向、纵向防护。 横向：利用压敏电阻，限制电压选在280V、10KA以上。 纵向：利用低转移系数防雷变压器进行防护。
室外防雷：
(1)一般防护从钢轨引入雷电信号，含横向、纵向。 横向：限制电压在～75V、10KA以上 纵向：① 根据设计，一般可通过空心线圈中心线直接接地进行纵向 雷电防护。
3 接收器
轨道电路调整状态下：主轨道接收电压不小于240mV; 主轨道继电器电压不小于20V（1700Ω负载，无并机接入 状态下）;小轨道接收电压不小于33mV;小轨道继电器或 执行条件电压不小于20V（1700Ω负载，无并机接入状态下）。
4 工作电源
直流电源电压范围： 23.5V～24.5V； 设备耗电情况：发送器在正常工作时负载为400Ω， 功出为1电平的情况下，耗电为5.55A；当功出短路 时耗电小于10.5A； 接收器正常工作时耗电小于500mA。
系统采用接收器成对双机并联冗余方式。
•衰耗盘 用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整。给出发送和
接收器故障、轨道占用表示、列车运行方向表示及其它有 关发送、接收用＋24V电源电压、发送功出电压、接收GJ、 XGJ测试条件等。 电缆模拟网络
电缆模拟网络设在室内，按0.5、0.5、1、2、2、2×2km 六节设计，用于对SPT电缆长度的补偿，电缆与电缆模拟网 络补偿长度之和为10km。
四、主要技术条件
1 环境条件 ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路设备在下列环境条件下应可 靠工作：
周围空气温度：室外：-40℃～+70℃；室内：-5℃～+40℃ 周围空气相对湿度：不大于95%（温度30℃时） 大气压力：74.8kPa～106kPa（相对于海拔高度2500m以下） 周围无腐蚀性气体
1 室外设备构成
调谐区 （电气绝缘节） 调谐区按29m设计，设备包括调谐单元及空 心线圈，其参数保持原“UM71”参数。功能是 实现两相邻轨道电路电气隔离。
调 谐 单 元
F1
空芯线圈
调 谐 单 元
F2
29m 电气绝缘节原理图
机械绝缘节空心线圈 由“机械绝缘节空心线圈”（按载频分为1700、
2000、2300、 2600Hz四种）与调谐单元并接而成，其 节特性 与电气绝缘节相同。 匹配变压器
本轨道电路 主轨道
调谐区短小 轨道
邻轨道电路
FS
XGJ XGJH
JS 1 2
JS 1 2
CPU CPU
CPU CPU
XG、XGH
G、GH GJ
XG、XGH
G、GH GJ
主轨道和调谐区小轨道检查原理图
综上，接收器用于接收主轨道电路信号，并在检查所 属调谐区短小轨道电路状态（XG、XGH）条件下，动作 本轨道 电路的轨道继电器（GJ）。另外，接收器还同时 接收邻段所 属调谐区小轨道电路信号，向相邻区段提供 小轨道电路状态 （XG、XGH）条件。
2 发送器
低频频率：10.3+n×1.1Hz ，n=0～17即： 10.3 Hz、11.4 Hz、12.5 Hz、13.6 Hz、14.7 Hz、15.8 Hz、
16.9 Hz、18 Hz、19.1 Hz、20.2 Hz、21.3 Hz、22.4 Hz、23.5 Hz、 24.6 Hz、25.7 Hz、26.8 Hz、27.9 Hz、29 Hz。
ZPW-2000A 型 无 绝 缘 移 频 自 动 闭 塞 系 统 系 统 框 图
第 二 章 原理说明
一、系统构成及原理
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统，与UM71无绝缘轨道 电路一样采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。电 气绝缘节长度改进为29m，电气绝缘节由空心线圈、29m长钢 轨和调谐单元构成。调谐区对于本区段频率呈现极阻抗，利于 本区段信号的传输及接收，对于相邻区段频率信号呈现零阻抗， 可靠地短路相邻区段信号，防止了越区传输，实现了相邻区段 信号的电气绝缘。同时为了解决全程断轨检查，在调谐区内增 加了小轨道电路。
5 轨道电路
分路灵敏度为0.15Ω，分路残压小于140mv（带内）。
主轨道无分路死区；调谐区分路死区不大于5m；
有分离式断轨检查性能；轨道电路全程断轨，轨道继电器
可靠落下。
传输长度见表1。
表 1 轨道电路传输长度
传 输
载
道碴电阻 长
度
频
m
1.0
0.6
0.5
0.4
0.3
Ω·km Ω·km Ω·km Ω·km Ω·km
ZPW-2OOOA无绝缘轨道电路由较为完备的轨道电路 传输安全性技术及优化的传输系统参数构成。国家知识产 权局已受理了有关“钢轨断轨检查”、“多路移频信号接 收器”······等8项专利，成为我国目前安全性高、传输性 能好、具有自主知识产权的一种先进自动闭塞制式，为“ 机车信号做为主体信号”创造了必备701.4 Hz
1700-2 1698.7Hz 2300-1 2301.4Hz 2300-2 2298.7 Hz 频偏：±11 Hz 最大输出功率：70W
上行：2000－1 2001.4 Hz 2000－2 1998.7Hz 2600－1 2601.4Hz 2600－2 2598.7 Hz
铁道部于89年引进UM71无绝缘轨道电路，91年开 始生产，相继在郑武、广深、京郑、沈山、京山等几大 干线使用。 北京铁路信号工厂被铁道部指定为UM71无 绝缘轨道电路的唯一生产厂家。
法国CSEE公司为北京铁路信号工厂授予生产许可证。 UM71存在造价高，调谐区无断轨检查、调谐区存在 死区段（20m）等问题。
8、轨道电路调整按固定轨道电路长度与允许最小道碴电阻方
式进行。既满足了1Ω·km标准道碴电阻、低道碴电阻传输长度
要求，又提高了一般长度轨道电路工作稳定性。 9、用SPT国产铁路信号数字电缆取代法国ZCO3电缆，减小铜 芯线径，减少备用芯组，加大传输距离，提高系统技术性能价 格比，降低工程造价。 10、采用长钢包铜引接线取代70mm2铜引接线，利于维修。 11、发送、接收设备四种载频频率通用，由于载频通用，使 器材种类减少，可降低总的工程造价； 12、发送器和接收器均有较完善的检测功能，发送器可实现 “N+1”冗余， 接收器可实现双机互为冗余。
1700Hz
1500
824
674
574
424
2000Hz
1500
824
674
574
424
2300Hz
1500
824
624
524
424
2600Hz
1460
774
624
524
424
6 系统冗余方式 发送器采用N+1冗余，实行故障检测转换。 接收器采用成对双机并联运用。
设备构成：
发送器 ZPW·F 接收器 ZPW·J 衰耗盘 ZPW·PS1 电缆模拟网络盘 ZPW·PML1 匹配变压器 ZPW·BP1 调谐单元 ZW·T1 空心线圈 ZW·XK1 机械绝缘空心线圈 ZPW·XKJ 网络接口柜 ZPW·GL-2000A 电缆模拟网络组匣 ZPW·XML 补偿电容 CBG1/CBG2 无绝缘移频自动闭塞机柜 ZPW·G-2000A 空心线圈防雷单元 ZPW·ULG 钢轨引接线
三、主要技术特点
1、充分肯定、保持UM71无绝缘轨道电路技术特点及优势。 2、解决了调谐区断轨检查，实现轨道电路全程断轨检查。 3、减少调谐区分路死区。 4、实现对调谐单元断线故障的检查。 5、实现对拍频干扰的防护。 6、通过系统参数优化，提高了轨道电路传输长度。 7、提高机械绝缘节轨道电路传输长度，实现与电气绝缘节 轨道电路等长传输。
一般条件下，按0.3～1.0Ω·km道碴电阻设计，实现 轨道电路与SPT传输电缆的匹配连接。
补偿电容 根据通道参数并兼顾低道碴电阻道床传输，选择电容器容量。 使传输通道趋于阻性，保证轨道电路具有良好传输性能。 传输电缆 采用SPT型铁路信号数字电缆，线径为Φ1.0mm，总长10km
调谐区设备与钢轨引接线
采用3700mm、2000mm钢包铜引接线各两根构成。用于
调谐单元、空心线圈、机械绝缘节空心线圈等设备与钢轨间
的连接。
2 室内设备构成
•发送器： 用于产生高精度、高稳定、一定功率的移频信号。 系统采用发送N+1冗余方式。故障时，通过FBJ接点转 至“＋1”FS。
接收器 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路将轨道电路分为主轨道电路 和调谐区小轨道电路两个部分，并将短小轨道电路视为列车运 行前方主轨道电路的所属“延续段”。该“延续段”信号由运 行前方相邻轨道电路接收器处理，接收器采用DSP数字信号处 理技术，将接收到的两种频率信号进行快速傅氏变换（FFT）, 获得两种信号能量谱的分布，进行判决，并将处理结果形成小 轨道电路轨道继电器执行条件通过（XG、XGH）送至本轨道 电路接收器，做为轨道继电器（GJ）励磁的必要检查条件之一 。
调谐区小轨道信号由运行前方相邻轨道电路接 收器处理，并将处理结果形成小轨道电路继电 器执行条件送至本区段接收器，本区段接收器 同时接收到主轨道移频信号及小轨道电路继电 器执行条件，判决无误后驱动轨道电路继电器 吸起，并由此来判断区段的空闲与占用情况。 该系统“电气—电气”和“电气—机械”两种 绝缘节结构电气性能相同。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路，是在法国UM71无绝 缘轨道电路技术引进 及国产化基础上，结合国情进行提 高系统安全性、系统传输性能及系统可靠性的技术再开发。 前者较后者在轨道电路传输安全性、传输长度、系统可靠 性以及结合国情提高技术性能价格比、降低工程造价上都 有了提高。该系统于2002年10月在北京地铁五三站经过试 验验证，系统也适用于城市轻轨及地下铁道。
二、研制过程