ZPW 2019R型無絕緣移頻自動閉塞系統說明

2021-08-03 12:21:01 字數 4611 閱讀 6248

瑞興科技

系統說明

黑龍江瑞興科技股份****

鐵路訊號的概念:鐵路訊號是在列車執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出的命令,有關行車人中必須按訊號指示辦事,以保證行車安全並準確的組織列車執行及調車工作。為發出這些命令,鐵路訊號又分為固定訊號、移動訊號、手訊號、訊號表示器、訊號標誌及聽覺訊號等。

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,均發揮著十分重要的作用。

目前,我們鐵路採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:為使列車安全執行,在乙個區間,同一時間內,只允許乙個列車執行,保證列車按這種空間間隔執行的技術方法稱為閉塞。

區間的劃分:為了保證列車執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訊號機為分界點劃分為若干區間。

區間分為三種:

1、 站間區間――車站與車站間構成的區間。

2、 所間區間――兩線中所間或線中所與車站間構成的區間。

3、 閉塞分割槽――自動閉塞區間的兩個同方向相鄰的通過色燈訊號機間或進站(站界標)訊號機與通過訊號機間。

自動閉塞的概念:是實現列車執行自動化的基礎裝置,它對保證列車行車安全、提高區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自動化而不需要人工操縱。

這種閉塞制式,是通過色燈訊號機把區間分成若干個小區段,稱為閉塞分割槽。在每個閉塞分割槽內裝設軌道電路,用於檢查閉塞分割槽是否有車占用,這樣色燈訊號機可隨著列車執行而改變顯示,以指示追蹤列車的執行。根據列車執行及有關閉塞分割槽狀態,自動變換通過訊號機顯示的閉塞方法稱為自動閉塞。

自動閉塞的優點:

自動閉塞不需要辦理閉塞手續,並可開行追蹤列車,既保證了行車安全,又提高了運輸效率。和半自動閉塞相比,自動閉塞有以下優點:

(1) 由於兩站間的區間允許列車追蹤執行,就大幅度地提高了行車密度,顯著地提高區間通過能力。

(2) 由於不需要辦理閉塞手續,簡化了辦理接髮列車的程式,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) 由於通過訊號機的顯示能直接反映執行前方列車所在位置在以及線路的狀態,因而確保了列車在區間執行的安全。

(4) 自動閉塞還能為列車執行超速防護提供連續的速度資訊,構成更高層次的列車執行控制系統,保證列車高速執行的安全。

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。在復線上是採用單方向列車執行的,即一條線路只允許上行列車執行,而另一條線路只允許下行列車執行。為此,對於每一條線路僅在一側裝設通過色燈訊號機,這樣的自動閉塞叫做單向自動閉塞,如圖1-1所示。

在單線區段上,因為線路需要雙方向行車,為了調整雙方向列車執行,而**路兩側都裝設色燈通過訊號機,這樣的自動閉塞叫雙向自動閉塞,如圖1-2所示。對於雙向自動閉塞,為了防護列車的頭部,平時規定乙個方向的色燈通過訊號機亮燈,另一方向訊號機則全部滅燈。需要改變執行方向時,必須在區間空閒條件下,車站值班員才能辦理改變執行方向手續。

圖1-1 複線單向自動閉塞

圖1-2 單線雙向自動閉塞

在四顯示制度中,訊號機顯示除了紅、黃、綠三種燈光外,增加綠黃燈光,訊號能預告列車前方三個閉塞分割槽的狀態。訊號機的顯示關係比較複雜一些,它要取決於前方三個軌道電路的狀態。

綠燈:表示前方至少有三個閉塞分割槽空閒,准許列車按規定速度執行。

綠黃燈:表示前方至少有二個閉塞分割槽空閒,它對不同列車有著不同的意義。對於重量大、速度高的列車則要求在通過該訊號機後開始減速並進行制動,以便在顯示紅燈的色燈訊號機前停車;對於重量小、速度低的列車則可按規定速度執行。

這樣既可保證高速列車的執行安全,又不影響低速列車的行車密度。

黃燈:表示前方有乙個閉塞分割槽空閒,要求列車注意並減速執行。

紅燈表示該通過色燈訊號機所防護的閉塞分割槽有車占用或裝置發生故障,要求列車停車。

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,一端設有送電裝置,一端設有受電裝置所構成的電氣迴路。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,應該發出軌道電路空閒資訊。

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生故障時,應該發出軌道電路占用的資訊。

根據上述要求,在設計、計算及研究軌道電路時,應滿足軌道電路調整狀態、分路狀態、斷軌狀態的要求。同時,由於軌道電路既要承擔軌道區段占用檢查功能,又要完成向機車訊號機傳送訊號狀態資訊的功能,因此,還應滿足機車訊號接收狀態的要求。

鐵路的兩條鋼軌作為訊號的傳輸媒介,其訊號傳輸特性與長線傳輸特性是相同的,因此,鋼軌線路的電氣效能是由它的一次引數,道床漏洩電阻及鋼軌阻抗決定的。對於鋼軌線路和傳輸訊號確定的情況下,鋼軌阻抗是相對固定的,因此,導致訊號傳輸效能變化的因素是道床漏洩電阻。

軌道電路傳輸的工作訊號型別、資訊調製方式、資訊量是衡量軌道電路效能的重要條件。我國曾經用於自動閉塞的軌道電路有交流計數、極頻和移頻軌道電路。

交流計數軌道電路採用50hz交流訊號作為工作訊號,以不同的時間間隔週期性輸出交流訊號代表不同的資訊。極頻軌道電路採用極性脈衝作為工作訊號,不同的極性和頻率代表不同的資訊。由於交流計數和極頻軌道電路的存在資訊量少、應變時間長、抗干擾能力較低、不能滿足電化區段運用要求等缺點,已經不再推廣運用。

移頻軌道電路採用移頻訊號作為工作訊號,移頻訊號的調製低頻代表不同的資訊。移頻訊號資訊量大、抗干擾能力較強,能夠適應電化區段運用的要求,因此,移頻軌道電路在自動閉塞系統中被廣泛採用。

在自動閉塞區段,可以在機車上裝設機車訊號機。通過機車感應器接收在鋼軌上傳輸的軌道電路資訊,機車訊號機可以復示執行列車前方地面訊號的顯示狀態。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。

列車超速防護系統,可以根據機車訊號顯示、線路資料、機車工況等對列車實施監督和控制。軌道電路要滿足機車訊號接收狀態的要求,必須符合軌道電路分路電流大於機車訊號接收靈敏度值條件。

自動閉塞系統由軌道電路裝置和結合電路兩部分組成。軌道電路裝置一般採用電子技術實現,主要完成軌道區段占用檢查、鋼軌斷軌檢查、裝置狀態檢查和機車訊號資訊傳送等功能。結合電路一般採用安全型繼電器電路實現,主要完成訊號點燈、方向轉換和軌道電路編碼等功能。

自動閉塞系統結構框圖見圖1-4。

圖1-4 自動閉塞系統結構框圖

zpw-2000r型無絕緣移頻軌道電路是在消化吸收法國um71系統的基礎上,通過技術創新,進行完善提高的新型無絕緣移頻自動閉塞系統。

該系統與um71系統相比,系統效能和特點主要通過以下幾方面體現。

通過對調諧區訊號的接收和處理,縮短了調諧區的分路死區,實現了軌道全程斷軌檢查,從而提高了系統的安全性。在實現方案上,獨創性地提出調諧區五點布局的方案和調諧區檢查採用浮動門限的方法。提出調諧區五點布局的方案主要目的是提高調諧區訊號的幅度,利於提高訊號處理的可靠性。

由於傳送器和接收器各種載頻通用,並且具備自檢測功能,因此可以實現傳送裝置「n+1」和「1+1」的冗餘方式,提高了系統的可靠性和可用性。

系統裝置採用了數字訊號處理技術實現訊號的調製與解調,極大地提高了系統的抗電化干擾能力。

軌道訊號傳輸採用精補償方案,優化訊號傳輸的網路匹配關係,從而增加了軌道電路極限長度。

系統裝置由室內裝置和室外裝置兩大部分組成,系統電氣結構圖參見圖2-1。

室內裝置包括區間傳送器、區間功放器、接收器、衰耗濾波器、電纜模擬單元和區間防雷單元、組合架、繼電器、分線盤等。

室外裝置包括軌道匹配單元、調諧單元、平衡線圈、補償電容器、鋼包銅引接線、軌端接續線、數字電纜、貫通地線等。

所謂移頻,就是一種頻率調製制式,它的載頻訊號的頻率是隨調製訊號的脈衝和週期而改變的。如圖2-2所示。

當調製訊號輸出脈衝時,載頻訊號的頻率為f1,當調製訊號輸出間隔時,載頻訊號的頻率變為f2。因此,移頻訊號是一種頻率由f1和f2交替變換的週期波,其交替變換的速率即是調製訊號的頻率,習慣上稱之為調製低頻fc。而對於f1和f2,我們稱之為上邊頻和下邊頻。

從頻譜上分析,f1和f2之間存在乙個中心頻率f0,f0與f1、f2的差即為頻偏f。

本軌道電路的移頻訊號載頻的中心頻率f0有四個,分別為:1700hz、2000hz、2300hz、2600hz。為了系統的安全性考慮,我們又將每個中心頻率進行偏移處理,分別加上或減去乙個很小的偏移量。

該偏移量的確定,要保證偏移後的中心頻率在機車訊號接收的頻寬內。經過處理後,每個中心頻率演變為兩個中心頻率,共有八個中心頻率,分別標稱為:1700f1、1700f2、2000f1、2000f2、2300f1、2300f2、2600f1、2600f2。

但對於機車訊號接收來說,仍然是四個中心頻率。

頻偏f為±11hz,調製低頻fc有18個,分別為:10.3hz、11.

4hz、12.5hz、13.6hz、14.

7hz、15.8hz、16.9hz、18.

0hz、19.1hz、20.2hz、21.

3hz、22.4、h25.7hz、26.

8hz、27.9hz、29.0hz。

圖2-2 移頻訊號波形圖

圖2-1 系統電氣結構圖

傳送器根據編碼電路的接點條件產生相應的移頻訊號,該移頻訊號通過功放器進行功率放大後,經傳送「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訊號在有補償電容的道床上傳輸到軌道受端,經軌道匹配單元、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。

軌道電路訊號在鋼軌上傳輸,由於閉塞分割槽間沒有機械絕緣節,為了實現電氣隔離,採用電氣絕緣節方式。電氣絕緣節用於實現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於30m鋼軌的兩端,平衡線圈設於中點,如圖2-3所示。

ZPW 2019A測試標準

一要技術條件 1 傳送器 1 低頻頻率 10.3 n 1.1hz n 0 17 即 10.3 hz 11.4 hz 12.5 hz 13.6 hz 14.7hz 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...

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