长大隧道计轴加ZPW-2000A轨道电路应用分析

易 波

(广州铁路（集团）公司，广州 510088)

长大隧道计轴加ZPW-2000A轨道电路应用分析

易 波

(广州铁路（集团）公司，广州 510088)

长大隧道道床电阻较低，无法满足ZPW-2000A轨道电路最低道床电阻要求，使得此制式轨道电路不能正常应用。根据常见的实际问题，分析计轴加ZPW-2000A轨道电路应用模式，解决长大隧道占用检查及机车信号问题。

长大隧道；ZPW-2000A轨道电路；计轴

我国幅员辽阔，地理形态复杂，因此，在铁路建设过程中经常需要建设长大隧道，而长大隧道因渗透严重和通风不利等原因，导致道床漏泄大，道床电阻小，不能满足ZPW-2000A轨道电路的最低道床电阻要求。采取道床清筛、轨道电路区段分割、加装补偿电容等措施亦不能解决根本问题。计轴系统不受道床电阻影响，且能完成列车占用检查，但因其不能实现机车信号一体化，不能解决上述问题。因此，计轴加ZPW-2000A轨道电路模式应运而生。

1 长大隧道对道床电阻影响

长大隧道里无阳光照射，空气温度相对较低，水很容易凝结。山岭隧道所在山体中含有地下水，隧道结构外围处在地下水环境中，隧道壁经常布满水珠。此外，隧道的排水系统实时蒸发水蒸气，加之长大隧道通风条件差，致使长大隧道内湿度较大。

金属粉尘、泥沙、列车遗撒等物质和大量水蒸气形成电解液，使钢轨扣件系统和轨底绝缘垫板漏泄增大，道床电阻降低，漏泄情况如图1所示。

大瑶山隧道、南岭隧道、狮子洋隧道道床电阻均较低，最小仅为0.2 Ω☒km。

图1 道床漏泄示意图

2 系统介绍

2.1 AZL90型计轴系统

AZL90型计轴系统是阿尔卡特公司根据我国铁路实际情况，在SIG-L90安全型计算机系统的基础上研发的。该计轴系统的高可靠性和高稳定性与轨道电路一样，已经成为铁路信号的重要基础设备。

AZL90计轴系统由室外设备EAK30C和室内设备计轴运输器ACE组成，系统结构如图2所示。

室外设备EAK30C具有2台相同的计算机，它们独立进行计算。每台计算机同时与2个磁头连接，通过磁头读取轮对脉冲和监视信号，再通过通信电缆与室内ACE通信，发送状态报文和接收命令。

室内ACE计轴运算器接收室外EAK30C状态报文，进行计算，确定出、入口间空闲、占用状态，并驱动轨道继电器。通过数据接口与相邻的ACE及计算机联锁设备进行通信。

图2 AZL90型计轴系统结构示意图

2.2 ZPW-2000A轨道电路

ZPW-2000A轨道电路是在法国UM71无绝缘轨道电路技术引进并国产化基础上，结合国情进行的技术再开发。前者较后者在轨道电路传输安全性、传输长度、系统可靠性、可维修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显著提高。ZPW-2000A轨道电路原理如图3所示。

图3 ZPW-2000A轨道电路系统示意图

2.3 计轴加ZPW-2000A轨道电路

计轴加ZPW-2000A轨道电路模式是从功能角度出发，充分发挥计轴和ZPW-2000A轨道电路各自优势，完成占用检查，机车信号和联锁关系，原理如图4所示。

计轴加ZPW-2000A轨道电路模式用计轴替代轨道电路的占用检查功能，控制轨道继电器，负责检查该区段是否为空闲状态，与既有站内联锁设备实现点灯，不负责断轨检查；用ZPW-2000A轨道电路向机车传递连续的机车信号信息，不负责占用检查，接收器只驱动检查继电器，用以检查机车信号传输的完好性。

图4 计轴加ZPW-2000A轨道电路结构示意图

3 计轴加ZPW-2000A轨道电路电路设计

计轴加ZPW-2000A轨道电路模式电路设计是把计轴系统和ZPW-2000A轨道电路系统叠加，完成外部电路、区间与区间、区间与站内等联锁关系的设计。

3.1 计轴轨道继电器电路

计轴轨道继电器电路是计轴系统与闭塞设备的接口。每个区段的入口和出口均设置轨道继电器GF，当列车占用时，入口和出口GF落下，当列车出清后，入口和出口GF吸起。GF继电器只有一组节点，因此增设JGJ1和JGJ2复示继电器，每个区段设JGJ1和JGJ2一组计轴轨道继电器，并以此纳入联锁，逻辑如图5所示。

图5 计轴轨道继电器逻辑示意图

3.2 ZPW-2000A检查表示灯电路

ZPW-2000A检查表示灯电路用于检查机车信号传输通道完好性。当列车占用区段，JGJ1落下，不亮灯，无车站用时，JGJ1吸起，机车信号传输通道有故障，G11JCJ落下，点亮白灯。每一个白灯电路都要检查本区段和前方区段空闲。电路逻辑如图6所示。

3.3 计轴与ZPW-2000A轨道电路切换电路

计轴与ZPW-2000A轨道电路切换电路实现“红光带”情况下的切换。正常情况下，AGGGJ、BGGGJ、CGGGJ单独进行占用检查表示，当轨道

图6 ZPW-2000A检查表示灯逻辑示意图

电路GGJ落下，出现“红光带”时，确认轨道区段空闲，线路无断轨，人工按下切换按钮，QHJ吸起，此时，由AGGJG、BGGJG、CGGJG来判断区段空闲、占用情况。当轨道电路“红光带”恢复，由JGJ和GGJ并联使用判断区段空闲、占用情况，电路如图7所示。

图7 计轴与ZPW-2000A轨道电路切换电路图

3.4 状态不一致报警电路

计轴加ZPW-2000A轨道电路存在占用状态不一致情况，即当计轴轨道电路为占用状态而ZPW-2000A轨道电路为调整状态，因此，增设状态不一致报警电路，如图8所示。

图8 状态不一致报警电路

状态不一致报警电路保证两种制式不一致时准确报警，并将报警继电器的前接点条件纳入到控制台的移频报警，给车站值班员以文字和声音报警提示，便于发生异常情况下的及时分析和处理。

4 计轴与ZPW-2000A轨道电路应用

京广线良田—太平里区段问南岭隧道6 km，罗家渡—张滩间大瑶山隧道14 km，因渗透严重，道床电阻小于0.6 Ω☒km，最小为0.15 Ω☒km。由于轨道电路不能适用，经常发生“红光带”故障，严重影响运输安全及效率。

针对武广线UM71轨道电路雨季多处“红光带”，围绕“低道碴电阻道床雨季红光带”问题，铁总和广铁集团公司及各参与单位的共同开发、研制、探索出了切合实际的方案,并设计出“计轴+双轨条传输ZPW-2000A型机车信号信息的无绝缘移频轨道电路自动闭塞系统”，良田—太平里低道碴电阻区段的区间按此系统进行设计施工，于2004年3月开通使用。该系统在轨道电路的传输安全性、传输长度、系统可靠性、可维修性等方面使系统性能和性价比大幅度提高。并彻底解决“低道碴电阻道床雨季红光带”和“传输机车信号”的问题。

2011年广铁集团在波罗坑—连江口、张滩—土岭间又实施了计轴加ZPW-2000A轨道电路自动闭塞改造施工，系统运行稳定。

5 总结

计轴加ZPW-2000A轨道电路模式结合计轴系统和ZPW-2000A轨道电路优势，从根本解决因长大隧道道床电阻低导致的“红光带”问题，且有成熟运用经验，该模式的成功运用对提高运输效率和保证安全发挥积极的作用。

[1]宋利.计轴加轨道电路解决自动闭塞“红光带”的应用[J]. 铁路通信信号工程技术，2010（6）：6-9.

[2]李志先.计轴+双轨条无绝缘自动闭塞设计[D].成都：西南交通大学，2005.

ZPW-2000A track circuit is the main track circuit system applied in Chinese railways. But it cannot be used normally in a long tunnel because the low ballast resistance of the tunnel fails to meet its requirement for the minimum ballast resistance. The paper analyzes the application mode of axles overlapping ZPW-2000A track circuits to solve the problems of long tunnel occupancy inspection and locomotive signal.

long tunnel; ZPW¬-2000A track circuit; axle

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.06.026

2016-04-26）