摘要：由ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路組成的自動(dòng)閉塞系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用，但要成為主體化機(jī)車信號(hào)控車設(shè)備，由于其信息量的限制還不能獨(dú)自擔(dān)當(dāng)控車技術(shù)的主要設(shè)備，要應(yīng)用在更高運(yùn)營(yíng)速度的客運(yùn)專線時(shí)，其設(shè)備將必須進(jìn)一步改進(jìn)或者優(yōu)化，本文就此提出幾點(diǎn)建議。

　　關(guān)鍵詞：ZPW-2000A;自動(dòng)閉塞;發(fā)展

　　ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路組成的自動(dòng)閉塞的信號(hào)系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)機(jī)車信號(hào)成為主體信號(hào)和列車超速防護(hù)系統(tǒng)的安全基礎(chǔ)設(shè)備。適用于電氣化牽引區(qū)段和非電氣化牽引區(qū)段的區(qū)間及車站軌道電路區(qū)段，也可用于機(jī)械絕緣節(jié)軌道電路區(qū)段。

　　雖然ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻軌道電路組成的自動(dòng)閉塞已廣泛應(yīng)用于時(shí)速160公里普速鐵路區(qū)段和250公里以下提速區(qū)段。但是，要成為主體化機(jī)車信號(hào)控車設(shè)備，由于其信息量的限制還不能獨(dú)自擔(dān)當(dāng)控車技術(shù)的主要設(shè)備。即使增加了列控中心和點(diǎn)式設(shè)備提供進(jìn)路、線路狀態(tài)、限速信息等輔助控車信息，但要應(yīng)用在更高運(yùn)營(yíng)速度的客運(yùn)專線時(shí)，其設(shè)備將需要進(jìn)一步改進(jìn)或者優(yōu)化，以方便工程安裝、實(shí)現(xiàn)與諸如列控中心、車站微機(jī)聯(lián)鎖和更高級(jí)控車模式如CECS-3級(jí)移動(dòng)閉塞系統(tǒng)設(shè)備及微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的接口。

　　高速鐵路要求每一子系統(tǒng)設(shè)備都必須具有高可靠性。下文就客專用ZPW-2000系統(tǒng)在技術(shù)指標(biāo)及設(shè)備配置方面的特點(diǎn)做以簡(jiǎn)單介紹分析。

　　一、ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)特點(diǎn)

　　1.充分肯定、保持UM71無(wú)絕緣軌道電路整體結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)。

　　2.解決了調(diào)諧區(qū)斷軌檢查，實(shí)現(xiàn)軌道電路全程斷軌檢查。

　　3.減少調(diào)諧區(qū)分路死區(qū)。

　　4.實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)諧單元斷線故障的檢查。

　　5.實(shí)現(xiàn)對(duì)拍頻干擾防護(hù)。

　　6.通過(guò)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化，提高了軌道電路傳輸長(zhǎng)度。

　　7.提高電氣絕緣節(jié)軌道電路傳輸長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)與機(jī)械絕緣節(jié)軌道電路等長(zhǎng)傳輸。

　　8.軌道電路調(diào)整按固定軌道電路長(zhǎng)度與允許最小道碴電阻方式進(jìn)行。既滿足了1Ω·km標(biāo)準(zhǔn)道碴電阻、低道碴電阻傳輸長(zhǎng)度要求，又提高了軌道電路工作穩(wěn)定性。

　　9.用SPT國(guó)產(chǎn)鐵路信號(hào)數(shù)字電纜取代法國(guó)ZCO3電纜，減小銅芯線徑，減少備用芯組，加大傳輸距離，提高系統(tǒng)技術(shù)性能價(jià)格比，降低工程造價(jià)。

　　10.采用長(zhǎng)鋼包銅引接線取代75mm2銅引接線，利于維修。

　　11.系統(tǒng)中發(fā)送器采用“N+1”冗余，接收器采用成對(duì)雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)用，以提高可靠性。

　　二、低頻信息實(shí)現(xiàn)無(wú)接點(diǎn)的計(jì)算機(jī)編碼

　　ZPW-2000A軌道電路發(fā)送器采用無(wú)接點(diǎn)的計(jì)算機(jī)編碼方式，取代了既有ZPW-2000A軌道電路系統(tǒng)的繼電編碼方式，取消了大量的編碼繼電器。并助于更好的實(shí)現(xiàn)與車站微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備、列控中心設(shè)備和CECS-3級(jí)移動(dòng)閉塞中心RBC設(shè)備進(jìn)行數(shù)字接口。因?yàn)檫@樣的接口功能，不僅減少了故障環(huán)節(jié)、可高了信息傳輸速率，同時(shí)也提高了信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

　　三、電氣絕緣節(jié)JES和機(jī)械絕緣節(jié)JIC設(shè)備的整合

　　將原ZPW-2000中的與電纜連接的匹配單元TAD、進(jìn)行信號(hào)鑒頻和調(diào)諧區(qū)諧振的調(diào)諧單元有條件的在一起，裝在一個(gè)防護(hù)盒內(nèi)既方便安裝又便于系統(tǒng)性能優(yōu)化。

　　更改后的調(diào)諧匹配單元主要作用實(shí)現(xiàn)鋼軌阻抗和電纜阻抗的連接，以實(shí)現(xiàn)軌道電路信號(hào)的有效傳輸。調(diào)諧匹配單元可以簡(jiǎn)單地看作是原ZPW-2000A軌道電路中調(diào)諧單元(BA)和匹配變壓器(TAD)的二合一設(shè)備。

　　四、軌道補(bǔ)償電容的優(yōu)化配置

　　補(bǔ)償電容是為了補(bǔ)償因軌道電路過(guò)長(zhǎng)，鋼軌電感的感抗所產(chǎn)生的無(wú)功功率損耗，改善軌道電路在鋼軌上的傳輸性能。按照簡(jiǎn)化器材規(guī)格、優(yōu)化配置、方便工程施工的原則，利用等距設(shè)置、頻率區(qū)分的原理，構(gòu)造軌道電路補(bǔ)償電容，將電容值統(tǒng)一設(shè)置為25uF，整合了原四種載頻四種電容1700Hz——55μF;2000Hz——50μF;2300Hz——46μF;2600Hz——40μF。

　　五、發(fā)送接收設(shè)備的冗余特點(diǎn)

　　為提高ZPW-2000A軌道電路在高速鐵路的適應(yīng)性和高可靠性，軌道電路冗余技術(shù)在原“發(fā)送器N+1、接收1+1”方案的基礎(chǔ)上，改為“發(fā)送器、接收器全部改成1+1”冗余方式。這一點(diǎn)主要基于現(xiàn)場(chǎng)有大量的經(jīng)常性發(fā)送器故障原因考慮的。在原有軌道電路設(shè)備配置中，受過(guò)載、雷電、干擾源侵蝕和元件在高溫條件下的老化等因素影響，發(fā)送器是最易受損壞的器材。但系統(tǒng)配置方案中，軌道電路發(fā)送器是按照“N+1”冗余方案設(shè)計(jì)的。顯然，在高速線路這種配置是冒風(fēng)險(xiǎn)的，或者說(shuō)高速運(yùn)行的列車一旦突然接到前方區(qū)段故障信息，行車授權(quán)將馬上縮短，并立即通知車載設(shè)備進(jìn)行緊急制動(dòng)。而告訴條件下的緊急制動(dòng)后果是不言而喻，故此，改進(jìn)設(shè)備冗余方案增加系統(tǒng)安全可靠性是應(yīng)當(dāng)認(rèn)真考慮的。

　　六、扼流變壓器改進(jìn)

　　電氣化區(qū)段需增設(shè)大量的扼流變壓器，為減少扼流變壓器對(duì)ZPW-2000軌道電路的影響，在原有扼流變壓器中增加適配器，以提高在工作載頻條件下呈現(xiàn)高阻抗17歐姆。同時(shí)，加大對(duì)不平衡電流的平衡作用。

　　帶適配器的扼流變壓器對(duì)牽引電流50Hz電壓呈現(xiàn)較低阻抗，使其在最大不平衡電流條件下，在其扼流變壓器上產(chǎn)生的50Hz電壓不大于2.4V。而對(duì)于ZPW-2000A軌道電路移頻信號(hào)電壓呈現(xiàn)高阻抗，在規(guī)定使用條件下不小于17歐姆。

　　因此建議站內(nèi)ZPW-2000A軌道電路區(qū)段采用帶適配器的扼流變壓器。區(qū)間吸上線位置設(shè)置的扼流變壓器，考慮到道床阻抗相對(duì)較高和工程成本的投入，安裝一般不帶適配器的扼流變壓器即可滿足要求。如果站內(nèi)ZPW-2000A軌道電路使用在非電氣化牽引區(qū)段，則應(yīng)取消帶適配器的扼流變壓器。

　　在過(guò)去25Hz軌道電路疊加移頻區(qū)段，個(gè)別出站信號(hào)機(jī)位置相鄰道岔區(qū)段分支軌道電路不設(shè)受電斷時(shí)，續(xù)增設(shè)一臺(tái)扼流變壓器，以保證軌回流的暢通。但空扼流變壓器增設(shè)后，對(duì)軌道電路的阻抗影響較大。在當(dāng)今以ZPW-2000軌道電路為主的站內(nèi)一體化軌道電路設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用上述帶適配器的扼流變壓器，一方面節(jié)約了投資(相對(duì)原有方式節(jié)約了電纜、變壓器箱、軌道變壓器);另一方面也方便了工程安裝，規(guī)范了設(shè)備安裝和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

　　目前，我國(guó)的客運(yùn)專線正在展開施工，基于ZPW-2000軌道電路自動(dòng)閉塞和列控中心構(gòu)成的CECS-2級(jí)列控系統(tǒng)，已成為時(shí)速250公里以下列車控車的主用系統(tǒng)。當(dāng)然，當(dāng)列車速度時(shí)速超過(guò)250公里后，將有由GSM-R構(gòu)成的移動(dòng)閉塞中心RBC對(duì)列車在閉塞分區(qū)的運(yùn)營(yíng)進(jìn)行授權(quán)控制。在此條件下，ZPW-2000軌道電路自動(dòng)閉塞設(shè)備在信息量、信息交換速度上，已不能滿足列車運(yùn)行的需要。因此，改進(jìn)ZPW-2000軌道電路自動(dòng)閉塞設(shè)備勢(shì)在必行。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　[1]林瑜筠.《新型移頻自動(dòng)閉塞》3版.北京：中國(guó)鐵道出版社，2007.

　　[2]陳習(xí)蓮.《UM71自動(dòng)閉塞知識(shí)問(wèn)答》.北京.中國(guó)鐵道出版社，2001