南京铁道职业技术学院
毕 业 论 文
题 目： ZPW-2000无绝缘移频轨道电 路原理分析
及故障处理
作 者： 卢志刚 学 号： 06306110132
二级学院： 通信信号学院 系 ： 铁道信号
专 业： 高铁信号 班 级： 1101班
指导者： 王文波 助教
评阅者： 张国候 副教授
2014年 05 月
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ZPW-2000无绝缘移频轨道电路原理分析及故障处理
摘要 ZPW-2000A系列自动闭塞是将法国的UM71系统国产化的产物。它充分的吸收了UM71的优点，同时解决了UM71在传输安全性以及传输长度上的问题。ZPW-2000A系列自动闭塞实现了轨道电路全路断轨检查、调谐单元断线检查，解决了调谐区死区长度，拍频干扰防护等问题。系统采用了数字处理和单片微机技术，提高了系统的抗干扰能力。ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞设备目前已经成为了我国电气化区段的主流设备。
本文主要阐述ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统结构及其工作原理，介绍了一些ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的常见故障及处理方法。
关键词 ZPW-2000A、移频、轨道电路、自动闭塞
目录
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1、绪论............................................................. 3 2 .ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的概况 ............................... 4
2.1 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的构成............................ 4 2.2 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的特点............................ 4 3.ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的原理分析 .............................. 6
3.1发送器....................................................... 7 3.2接收器....................................................... 8 3.3衰耗器...................................................... 10 3.3.1衰耗器电路原理............................................ 10 3.4电缆模拟网络和站防雷........................................ 13 3.5电气绝缘节.................................................. 14 3.6匹配变压器.................................................. 15 3.7补偿电容.................................................... 16 3.8红灯转移原理................................................ 16 4.2 ZPW-2000A无绝缘轨道电路红光带故障判断..................... 17 4.3常见故障分析................................................ 18 4.4故障案例.................................................... 19 结论与展望......................................................... 21 致谢............................................................... 22 参考文献........................................................... 23
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1、绪论
照我国铁路行业标准《轨道电路通用技术条件》，轨道电路定义为:利用铁路线路的钢轨作为导体传递信息的电路系统。
为了提高我国铁路发展水平，京广线郑武段于20世纪90年代初在电气化工程中引进了法国高速铁路的UM71系统。UM71意为“通用调制71型”。它是一种无绝缘移频轨道电路，是法国在1971年为了适应电气化区段信号抗干扰而研发的。UM71系统的引进，使我国铁路信号设备的技术水平得到了很大的提高。
在引进国外先进技术的同时我国也在积极的研发适合中国国情的轨道电路，从1998年由北京通信信号设计院开始研究，到2002年5月28日ZPW-2000A型无绝缘轨道电路诞生。
ZPW-2000A移频自动闭塞是基于轨道电路移频自动闭塞的基础，选取频率参数作为控制信息，使用频率调制，用两个轨道信号作为传输信道的控制信号机的显示，实现列车自动运行的目的。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路是将UM71轨道电路国产化的产物，在消化吸收了UM71的技术优势的前提下实现了重大的技术创新，在ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的研发期间，由于郑州铁路局，南昌局在2000年10月底，连续两次分裂发生钢轨电气分离式断轨，轨道电路得不到检查，客车脱轨的重大事故，系统提出了解决UM71调谐区死区长度、轨道电路全路断轨检查、拍频干扰防护、调谐单元断线检查等一系列的传输安全性上的技术难题。获得了（原）铁道部运输局的充分肯定。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统采用数字处理和单片微机技术，提高了抗干扰能力。同时在传输长度问题上通过系统参数优化，提高了了轨道电路的传输长度。因此ZPW-2000A型无绝缘轨道电路成为了我国新一代具有自主知识产权的无绝移频自动闭塞缘轨道电路。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路结合了中国国情降低工程造价，通过采用SPT铁路信号电缆减小铜芯线径，减小备用芯组提高了技术性能价格比，降低了工程造价。在通过（原）铁道部技术鉴定和完成现场扩大基础上，决定在推广到全国铁路应用。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路传输的移频信号既是轨道信号又是机车信号，便于各种车载设备的接收，为“机车信号做为主体信号”创造了必备的基础条件。推动了中国铁路事业的整体发展。
本文主要介绍了ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的结构、工作原理、以及常见故障分析与处理。
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2 .ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的概况
2.1 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的构成
ZPW-2000A型轨道电路由室内和室外两个部分构成。室内部分包括电缆模拟网络（带防雷）、衰耗器、发送器、接收器组成。电缆模拟网络位于综合柜上，衰耗器、发送器、接收器位于移频柜上。室外部分由匹配变压器、机械绝缘节、补偿电容、传输电缆、调谐区、调谐区设备引接线组成。 2.1.1室内部分
（1）电缆模拟网络：用于对实际数字电缆SPT的补偿，调整区间轨道电路的传输特性，使补偿距离加上实际距离的和为10km。采用横向、纵向雷电防护防止电缆上感应的强电损坏室内设备。
（2）衰耗器：给出发送和接收用的24v电压，发送功出电压、给出轨道占用表示，给出发送和接收故障表示。对主轨道电路和小轨道电路调整。
（3）发送器：用于产生高稳定性、高精度的移频信号。有8种载频频率18种移频频率。故障时给出报警，通过“N+1”的设计即使转换至“+1FS”。
（4）接收器：接收并解调主轨道电路移频信号，结合小轨道电路的检查条件动作主轨继电器；接收并解调小轨道电路移频信号，给出小轨执行条件送至相邻轨道电路接收器。检查死区长度和电路完好，检查BA断线。 2.1.2室外部分
（1）匹配变压器：匹配钢轨与发送器内的阻抗，使高频信号在传输过程中的传输线路阻抗一致。
（2）机械绝缘节：设于进出站口出，与电气绝缘节有同样的特性。由空心线圈和调谐单元并接而成。
（3）补偿电容：实现对断轨状态的检查，保障轨道电路的传输距离，保证了钢轨同侧两端接地情况下轨道电路分路及断轨检查性能。根据通道参数、载频大小、通道参数确定电容数量，采用“等间距法”。
（4）传输电缆：采用内屏蔽数字电路SPT，Φ1.0mm按10km考虑。
（5）调谐区：用于实现两条轨道电路的电气隔离，由29米钢轨、调谐单元和空芯线圈组成。中间设置一个空芯线圈SVA，两端各设一个调谐单元BA。 （6）调谐区设备引接线：用于SVA、BA等设备与钢轨间的连接，采用3600mm、1600mm的钢包铜引接线。
2.2 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的特点