zpw2000-a型自动闭工程初验分析_毕业论文(编辑修改稿)

zpw2000-a型自动闭工程初验分析_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

27 致 谢 28 参考文献 29 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 1 页 第 1 章 序 论 概述 ZPW20xxA 型无绝缘轨道电路，是由北京全路通信信号设计院与北京铁路信号工厂两家组成的联合攻关小组共同研制开发的。 该系统自 20xx 年开始，对提高轨道电路传输安全性进行了现场试验； 20xx 年对提高轨道电路传输长度、解决低道碴电阻道床等系统问题在京广线武胜关进行了现场试验； 20xx 年先后完成铁道部组织的系统定性测试、技术审查； 20xx 年 5 月 28 日，在完成现场扩大试验基础上，通过铁道部技术鉴定，决定在全路推广应用。 ZPW20xxA 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 20xx 年 10 月在北京地铁五三站经过试验验证，同时适用于城市轻轨及地下铁道。 载频、频偏的选择 ZPW20xx 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、 20xxHZ、 2300HZ、 2600HZ。 其中上行线使用 20xx HZ 和 2600 HZ 交替排列，下行线用 l700HZ 和 2300 Hz 交替排列。 轨道电路的频偏Δ f 为 11HZ，低频调制信号 Fc(低频信息 )从 HZ 至 29 HZ 按 HZ 递增共 18 种。 即这 18 种低频信息分别为： HZ、 、 HZ、 HZ、 HZ、 HZ、 Hz、18 HZ， HZ、 HZ、 、 HZ、 HZ、 HZ、 、 HZ、 HZ、 29 HZ。 在低频调制信号作用下，一个周期内，信号频率发生 f f2 来回变化。 其中 f1=f0 Δ f， f2=f0 +Δ f。 载频 f0 选得较高 (1700 HZ2600 HZ)，在这些频段上，牵引回归电流的强度已经很弱。 因此， ZPW20xxA 移频轨道电路在电气化区段的抗于扰能力比较强。 频偏Δ f 选为 11HZ。 由于频偏较小，信号能量集中在中心频率附近，远离邻线和邻区段的干扰。 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， 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 2 页 迎着列车的运行方向，自动地向各闭 塞分区传递信息的。 如下图所示 ： 图 11 移频自动闭塞信息传递图 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 Hz 调制的中心载频为 2300Hz 的移频信号。 当 5 信号点的接收设备接收到该移频信号后，使通过信号机 5 显示黄灯。 此时 5 信号点的发送设备自动地向闭塞分区 3G 发送以 Hz 调制的中心载频为 17000Hz 的移频信号。 当 3 信号点的接收设备接收到该移频信号后，使通过 信号机 3 显示绿黄灯。 同理， 3 信号点的发送设备又自动地向闭塞分区 4G 发送以 Hz 调制的中心载频为 2300 的移频信号，当 1 信号点的接收设备接收到此移频信号后，使通过信号机 1显示绿灯。 1 信号点的发送设备会自动向 5G 发送 调制 1700HZ 的移频信号。 由于续行列车 B 已进入 5G 分区，该区段的接收设备接收不到 调制 1700HZ的移频信号，防护后续区段的信号机点红灯。 道理同 1G 区段。 此时 B 车司机可按绿灯显示定速运行。 如果列车 A 由于某种原因停在 1G 分区续行列车 B 进入 3G 分区时，司机见到 5 信号机显示 黄灯，则应注意减速运行。 当续行列车 B 进入 2G 分区时，由于信号机 7 显示红灯，司机使用常用制动措施，使列车 B 能停在显示红灯的信号机的前方。 这样，就可根据列车占用闭塞分区的状态，自动改变地面信号机的显示，准确地指挥列车的运行，实现自动闭塞。 型自动闭塞的特点 1． 解决了调谐区断轨检查，实现了对轨道电路全程断轨的检查 (电气折断 )，大幅度减少了调谐区死区长度 2． 通过轨道电路系统参数优化，大大提高了轨道电路的传输长度，改善了低道床电阻轨道电路工作的适应性。 3． 采用 SPT 国产铁路信号数字电 缆取代了法国 ZCO3 电缆，减小铜芯线径，减少备用芯组，加大了传输距离，显著降低了工程造价。 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 3 页 4． 用单片微机和数字信号处理芯片大厅晶体管分离元件和小规模集成电路，提高了发送移频信号频率的精度和接收移频信号的抗干扰能力 5． 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，提高了系统可靠性。 型自动闭塞轨道电路系统构成和原理 轨道电路系统原理 ZPW20xxA 型无绝缘自动闭塞轨道电路有电气 电气绝缘节结构和电气 机械绝缘节结构两种，两者电气性能相同，其系统构成如 图 12 所示。 发送器采用“ N+1”冗余方式，接收器采用“ +”冗余方式（即接收器双机并联运用设计，与另一台接收器构成相互热机并联运用系统），以保证接收系统的高可靠运用。 ZPW20xxA 型无绝缘轨道电路将轨道电路分为主轨道电路和调谐区短小轨道电路（小轨道）两部分，并将小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。 发送器同时向线路两侧主轨道电路、小轨道电路发送信号。 接收器除接收本主轨道电路频率信号外，还同时接收相邻区段小轨道电路的频率信号。 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，获得两种信号能量谱的分布。 图 12 轨道电路系统构成图 上述“ 延续段”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（ XG、 XGH） 送本轨道电路接收器，作为轨道继电器西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 4 页 （ GJ） 励磁的必要检查条件（ XGJ、 XGJH） 之一，如 图 13 所示。 这样，接收器用于接收主轨道电路信号，并在检查所属调谐区小轨道电路状态（ XGJ、 XGJH） 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。 图 13 主轨道、小轨道电路图 室外设备构成 1． 调谐 区 调谐区按 29m 设计，设备包括调谐单元及空心线圈，功能是实现两相邻轨道电路电隔离。 2． 机械绝缘节 由“机械绝缘节空心线圈”（按载频分为 1700、 20xx、 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。 3． 匹配变压器 一般条件下，按 ～ ・ km 道碴电阻设计，实现轨道电路与 SPT 传输电缆的匹配连接。 4． 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。 5． 传输电缆 采用 SPT 型铁路信号数字电缆，线径为Φ ，总长 10km。 6． 调谐 区设备与钢轨引接线 采用 3700mm、 20xxmm 钢包铜引接线各两根构成，用于调谐单元、空心线圈、西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 5 页 机械绝缘节空心线圈等设备与钢轨间的连接。 室内设备构成 1． 发送 器 用于产生高精度、高稳定移频信号。 系统采用发送 N+1 冗余方式。 故障时，通过 FBJ 接点转至“ +1” FS。 2． 接收 器 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（ XGJ、 XGJH）条件。 系统采用接收器成对双机并联冗余方式。 3． 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。 4． 防雷和电缆模拟网络 电缆模拟网络设在室内，按 、 、 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。 型自动闭塞的传输安全性 1． ZPW20xxA 型无绝缘自动闭塞能实现调谐区断轨检查，在解决了调谐区断轨检查后，实现了轨道电路的全程断轨检查。 2． 减小了调谐区 分路“死区”长度，如不设小轨道电路， 29m 内 分路“死区”长度为 （距送段 4m和距受端 ） ,设小轨道电路时，分路“死区”长度为 5m。 3． 利用调谐单元（ BA）断线对本区段频率的信号绝缘节阻抗降低，对相邻频率的信号绝缘节阻抗升高的原理，用调谐区轨道电路工作门限值的变化即可实现对 BA断 线的检查。 4． 钢轨对地不平衡对轨道电路的传输、调整、分路、断轨检查、机车信号入口电流等均无显著影响。 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 6 页 第 2 章 ZPW20xxA 双线双向四显示自动闭塞系统 系统概述 随着国民经济的发展，我国铁路主要干线已将部分旅客列车运行速度提高到120～ 160km/h，货物列车速度也提高到 85～ 90km/ h。 客、货列车共线运行，列车运行速度差别大，制动距离不同，三显示自动闭塞已不能满足要求。 为保证列车运行安全，特别是列车速超过 120km/h ，应采用四显示自动闭塞，将列车运行速度分级，并明确信号显示的速度含义 ，根据信号显示，列车按规定的 入 口和出口速度运行，以确保行车安全。 四显示自动闭塞区段，列车从 140km/h 以上速度制动到 0，是由两个以上闭塞分区来完成的。 这样可缩短闭塞分区长度，从而缩短列车追踪间隔，提高运输效率。 但由于货物列车在技术站启动和进站停车时受道岔限速，一般追踪间隔为 6min或 7min。 四显示自动闭塞区段列车运行速度高、密度大、列车从最高速度制动到停车，需要由两个闭塞分区才能满足制动距离要求，对每个闭塞分区的 入 口速度和出口速度都有明确规定。 例如，旅客列车 160(140)～ 110(100)～ 0km/h，货物列车 90～ 80(75)～0km/h，需满足 160km/h 紧急制动距离 1400m， 140km/h 紧急制动距离 1 100m，及货车 90km/h 紧急制动距离的要求。 图 21 进、出站信号机、通过信号机灯位及显示示意图 在站内，列车侧向通过道岔的允许速度也不同，如 12 号道岔允许侧向过岔速度为 45 km/h， 18 号道岔为 80km/h。 如果司机疏忽，容易产生 “两冒一超 ”及其他危及行车安全的后果，所以应设超速防护设备。 四显示自动闭塞是在现有三显示自动闭塞的基础上，增加一个绿黄显示。 这样，绿灯显示为运行信号 ，绿黄灯显示为警惕信号，黄灯显示为减速信号，红灯显示为停车信号。 四显示自动闭塞区段的通过信号机灯位排列不同于三显示区段，自上而下依次是绿、红、黄。 因绿、黄两灯位有时需同时点亮，故将红灯位夹在两者之中。 出站信号机也要相应改为四显示，和区间通过信号机相一致。 进站。