铁路zpw—2000无绝缘移频自动闭塞系统研究

刘斌

摘 要：zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统由法国UM71无绝缘轨道电路技术引进而来，在根据我国铁路具体实情的基础上，进行开发和研究而成的新型系统。它是我国目前用于铁路的高安全性、高传输性、自动化的先进的闭塞制式，zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统以移频轨道电路为基础，通过钢轨传输信息，适用于不同的电气化和非电气化区段。

关键词：铁路信号;zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统;轨道电路

0 引言

随着我国经济社会的不断发展，铁路现代化建设程度也在不断提高，在以高速、高密、重载为特点的铁路运输发展方向上，铁路信号系统已成为其中不可或缺的重要技术手段，它在确保铁路行车安全，提升铁路运输效率，传递轨道电路信息等方面起着重要的作用。

1 zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统的原理及特点阐述

zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统是基于移频轨道电路之下的自动闭塞，它通过频率调制的手段，将低频信息调至较高频，形成振幅不变的情况下其频率随低频信息的幅度为周期变化的调制信号。它借助于电气绝缘节可以有效隔离相邻轨道电路区段，对相邻区段频率信号呈现零阻抗，使相邻区段的信号短路，从而真正实现相邻区段电路信号的闭塞。zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统的移频轨道电路由主轨道电路和调谐区小轨道电路两部分组成，小轨道电路被看作是主轨道电路所属的“延续段”，是用于解决全程断轨检查而设置的。

主轨道电路类似“总发送器”，主轨道电路的“低频调制移频”信号由电缆通道传送至匹配变压器和调谐单元，它在无绝缘的钢轨之下进行面向主轨道和小轨道的传输，经由调谐单元、匹配变压器、电缆通道，最后传至本区段接收器。

调谐区小轨道电路信号是由铁路运行前方相邻轨道电路接收器进行处理的，在这一区段的接收器接收到主轨道“移频”信号和小轨道电路继电器的信号后，确认无误，即驱动轨道电路继电器运行。

zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统的特点主要体现在以下几方面：

①zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统由UM71无绝缘轨道电路技术引进而来，保持与UM71无绝缘轨道电路相似的结构优势;

②通过在调谐区段内添加小轨道电路，可以解决调谐区段断轨检查的问题，实现全程铁路轨道电路断轨检查;

③通过减少调谐区分路死区，实现对调谐单元断轨故障的检查;

④提高和优化了自动闭塞系统的参数，提升了轨道电路和机械绝缘节轨道电路的传输;

⑤通过与我国实情相结合，将法国的ZC03电缆转为由国产的SPT铁路数字信号电缆所替代，这样可以通过减小铜芯线径，减少备用芯组，从而降低造价成本，提升系统技术性能。

2 铁路行车指挥控制系统技术方法阐述

2.1 铁路行车闭塞法

铁路列车在行车过程中，由于其速度快、质量大的特性，要尽量避免行车过程中的相互避让方法，这有可能导致后续列车追撞前行列车的后果，而行车闭塞法则可以保证列车在铁路区段内的行车安全，隶属于铁路区间信号系统。由于铁路线路以车站为分界点进行区段的划分，而为了实现铁路各区段的行车能力，自动闭塞区段必须将一个区间又细分为若干个闭塞分区，为了保证各分区的行车安全，列车必须遵循铁路行车规律进行组织，要在确认区间内（包括各闭塞分区）没有列车的情况下，才能进行发车，以避免列车相撞或追尾等事故的发生。

依照规律组织行车的闭塞法在我国的铁路发展上应用多年，主要采用64D和64F型继电半自动闭塞方式，由于其只能限定一列列车在闭塞区间内运行，因此在铁路负载较大的情况下，已不能满足铁路列车行车的需要，行车控制系统由半自动化转为自动化闭塞方向，在历经了交流二元三位式的自动闭塞、交流计数电码自动闭塞、极频自动闭塞之后，又发展到了下述的称频自动闭塞。

2.2 移频自动闭塞

移频自动闭塞由于其具有抗干扰的性能，因而适用于不同的电气化和非电气化区段，由我国自主开发研制的zpw-2000无绝缘移频自动闭塞就是在引进法国的UM71无绝缘轨道电路的基础上产生的，它以频率参数作为信息传输的制式，采用科学的调制方法，将调制信号转移至载频段，形成震荡，由此显现出交替变化的“移频”波形，系统自动将载频选在工频的偶次谐波上、区间选在工频的“奇次”谐波上，从而加强了信号设备管理与控制，可以对故障进行科学系统的分析。

zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统主要由室外、室内和系统防雷三部分构成：

①室外装置

室外装置包括调谐区、机械绝缘节、匹配变压器、补偿电容、传输电缆、“调谐区”设备引接线等设备组成。

②室内装置

室内装置由发送器和接收器组成，发送器可以产生高稳定、高精度的“移频”信号源，在同一载频、同一低频控制条件下，进行双CPU电路的应用。接收器的功能是对主轨道电路“移频”信号进行解调，同时还可以实现对相连的调谐区短小轨道电路“移频”信号进行解调。另外，接收器还可以接收除本主轨道电路频率信号之外的相邻区段的短小轨道电路的频率信号，在数字信号处理技术下实现两种频率信号之间的转换。

③系统防雷

为了保护装置设备，需要设置系统防雷装置，在模拟网络盘内进行横向、纵向防护，这一系统防护主要针对两个方面的雷电引入：其一是从电缆引入的雷电冲击;其二是从钢轨引入的雷电冲击。

总之，zpw-2000无绝缘移频自动闭塞系统与法国传入的UM71轨道电路具有更长的传输距离，可以满足我国铁路行车的具体实情，其系统性能价格比也得到了大幅的提升，满足了“机车信号作为主体信号”的要求，为铁路行车安全创造了条件。

参考文献：

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[2]袁晴，何坤，刘硕智.浅析ZPW-2000A型移频自动闭塞设备的可靠性[J].科协论坛（下半月），2012（08）.

[3]王尚斌.ZPW-2000A系统工程设计及维护[J].科技信息，2009（03）.