ZPW-2000A 自动闭塞实验室模拟电路设计

2014-03-17徐纯山吴广荣

郑州铁路职业技术学院学报 2014年1期

徐纯山，吴广荣

(辽宁铁道职业技术学院，辽宁锦州 121000)

2008 年辽宁铁道职业技术学院和沈阳铁路局锦州电务段通过校企合作的方式建设ZPW-2000A 自动闭塞实验室，用于学生实践教学和现场职工培训，学院安排信号教研室负责设计施工。室外设备的施工包括电气绝缘节的安装、信号机的安装、室外电缆铺设及各种箱盒安装。轨道电路由两段实际ZPW-2000A 轨道电路和三段模拟轨道电路构成，室内模拟沙盘上有五段轨道电路区段，因此在室内施工中要考虑模拟沙盘上的两段轨道电路与实际设备的结合。现以ZPW-2000A 自动闭塞实验室建设实例说明室外轨道电路、室内模拟轨道电路和信号机点灯电路的设计。

1 室外轨道电路设计

室外轨道电路设置两段，为无道砟轨道区段，60Kg/m 钢轨，电气绝缘节长度为29 米，主轨道实际区段80 米，采用电阻和电感模拟1000 米，没有安装补偿电容(如图1)。

图1 室外轨道电路设计

两段轨道电路采用1700-1 和2300-1 的载频频率，命名1G 和2G，室内沙盘的轨道电路与室外的轨道电路串联，从而实现占用的检查。1G 和2G 互相检查小轨道条件来证明小轨道区段的占用与空闲。

2 室内模拟轨道电路设计

为了能够直观地反映ZPW-2000A 四显示移频自动闭塞设备的工作原理，满足信号专业和其他专业参观学习的需要，室内设置模拟沙盘。沙盘上模拟了五段轨道电路区段，五架四显示区间通过信号机、沙盘上的1G 和2G 完成室外实际轨道电路的功能，设计原理如下:

2.1 模拟盘设置

在移频柜上设置一个模拟盘，模拟盘上设置五个闭塞分区，其中1G 轨道电路和2G 轨道电路是举例站场的实际设备，3G、4G、5G 为模拟的轨道电路区段。1G 和2G 不设置开关，当室外或室内占用轨道电路区段时，对应的GJ 落下。对应3G、4G、5G 区段分别设置了3GJ、4GJ、5GJ 来检查对应轨道电路区段的空闲情况，在线圈的控制电路上设置1K、2K、3K控制开关，平时开关定位，GJ 吸起表示本区段空闲。开关打开时，对应的GJ 落下，表示有车占用。设置方向开关控制运行方向(如图2)。

图2 模拟盘设计

2.2 模拟轨道电路控制的电路设计

将室外两段实际的闭塞分区(1G 和2G)接收端在室内引出两条电缆串接到沙盘对应的1G 和2G上，对应的执行继电器为1GJ、2GJ，实现室内和室外都可以反映列车的占用情况。在室内沙盘上设置的三段模拟轨道电路区段(3G、4G、5G)，采用开路式的轨道电路，执行继电器分别为3J、4J、5J。如图3 所示，对应3G 闭塞分区设置继电器3J，3GJ、3GJF、3GJF1，4G 闭塞分区设置继电器4J，4GJ、4GJF，5G 闭塞分区设置继电器5J、5GJ。各区段GJ 用来反映闭塞分区是否有车占用，控制各信号机点灯，控制发送器产生低频控制信息。以3G 为例分析电路:平时3G 区段空闲，3J↓控制3GJ↑、3GJF↑、3GJF1↑，当3G 区段有车占用时，3J↑控制3GJ↓、3GJF↓、3GJF1↓。从而实现在沙盘上列车占用闭塞分区时使模拟盘上对应的GJ 落下的目的，同时模拟盘上的控制开关的通、断也可以控制对应的GJ 吸起和落下。控制电路设计见图3。

图3 沙盘模拟轨道电路和控制电路

3 区间通过信号机点灯电路设计

现场区间通过信号机采用矮柱型四显示的机构，室内沙盘上通过信号机采用LED 二极管灯泡，灯位排列自上而下为L、H、U。列车正方向运行时(QZJ 吸起)，利用各个轨道电路区段的GJ 的接点条件控制信号机点亮相应的灯光，列车反方向运行时QZJ 落下，控制区间通过信号机灭灯。以3 信号机为例分析，当列车占用3 轨道电路区段时，3GJ↓控制3 信号机点红灯，当列车占用4 轨道电路出清3轨道电路区段时，3GJ↑、4GJ↓控制3 信号机点黄灯，当列车占用5 轨道电路区段出清4 轨道电路区段时，3GJ↑、4GJ↑、5GJ↓控制3 信号机先点亮黄灯，再控制3 信号机点亮绿灯。3 信号机点灯电路的设计如图4 所示。