ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路几个问题的探讨

2012-06-19任广明上海铁路局蚌埠职工培训基地

上海铁道增刊 2012年3期

任广明上海铁路局蚌埠职工培训基地

本人是铁路职工培训基地的信号专业教师，在讲授ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的过程中，经常会遇到学员对一些问题刨根问底的追问。有些问题我也一时无法给予他们一个简洁又明确的回答。对其中一些问题，经过自己翻阅资料、仔细琢磨，形成了一些容易被学员接受的解释。

1 问题之一

ZPW-2000A电气绝缘节为什么较低载频侧（1 700 Hz、2 000 Hz）轨道电路端设L1、C1两个元件的f1型调谐单元。而较高载频侧（2 300 Hz、2 600 Hz）轨道电路端设 L2、C2、C3三元件的 f2型调谐单元（见图 1）。

图1 电气绝缘节电路图

以下行方向为例：

为防止2 300 Hz信号混入1 700 Hz区段，L1C1组成的调谐单元须对2 300 Hz产生串联谐振，取得零阻抗，而为了减小对本区段信号的衰减，L1C1组成的调谐单元必须与钢轨和空心线圈一起对1 700 Hz信号产生并联谐振，产生极阻抗。设钢轨和空心线圈的电感为Lv，下行电气绝缘节较低载频侧可等效为一个二端网络，如图2所示。

图2 1700 Hz区段等效二端网络示意图

该二端网络的电抗曲线为图3。

图3 1700 Hz区段电抗曲线示意图

合理选择电感L1、电容C1等参数值。使 ω2=2π×1700 Hz,ω3=2π×2300 Hz便可。

显然，上述网络用于较高载频侧不适合，因为该侧必须对较低载频（1700 Hz）产生串联谐振，取得零阻抗，而对较高载频（2300 Hz）产生并联谐振，取得极阻扰。图2电路不可能实现。实际应用中，较高频率侧的调谐单元为三元件，该侧也可等效为二端网络，其电路如图4。

图4 2300 Hz区段等效二端网络示意图

该二端网路的电抗曲线为图5。

图5 2300 Hz区段电抗曲线示意图

合理选择电感L2；电容C2、C3等参数使 ω3=2π×1700 Hz；ω4=2π×2300 Hz即可。

2 问题之二

ZPW2000A无绝缘移频轨道电路发送系统为什么不能采用双机并联冗余ZPW2000A接收系统采用双机并联，所谓0.5+0.5冗余方式，其优点非常明显，系统在一机故障时，不存在时间上的间断，且无转换电路。但是发送系统不可采用这样的冗余方式。

ZPW2000A发送盘采用变压器输出，一般变压器并联运行条件是：

（1）变压器变比相等(既电压相等)，各变压器没有电压差,目的是避免在并联变压器所构成的回路中产生环流。环流大，效率下降。

（2）变压器并联联结组别相同，对于单相变压器，则要求同名端相连。

（3）各变压器的短路阻抗相等，短路阻抗相等时,负载方能按变压器的容量自行按比例分配。

（4）变压器并联希望输出电流同相位。

由于ZPW2000A发送双机系统两个输出变压器输入信号来自各自发送盘功放，信号不可能完全一致，而当要求输出电压一致时，变压器的变比和短路阻抗都很难做到一致。更重要的是，由于ZPW2000A发送系统两发送盘变压器输入不是来自一个信号源，要想使输出信号相位及频率一致更是不可能的，因而ZPW2000A发送系统不能采用双机并联。

3 问题之三

为什么与发送系统（FS）并联的调谐单元（BA）断线，该区段接收端（JS）电压会下降。

从电工原理上说，当与信号源并联的外电路断线后，信号源的外电路阻抗会上升，电压会上升。但如前所述，调谐单元与Lv(空心绕圈和钢轨的总电感）一起对本区段信号产生并联谐振，与FS盘并联的是一个极阻抗，而当BA断线时，原谐振回路处在失谐状态，出现了新的电流通路（见图1中部电气绝缘节内虚线）。FS盘的输出阻抗实际上降低了，输出电压因而下降。其JS端电压也会下降，一般会下降50%左右。