ZPW-2000A侧线电码化设计

2017-03-13南宁轨道交通集团有限责任公司宁递杰

电子世界 2017年4期

南宁轨道交通集团有限责任公司宁递杰

ZPW-2000A侧线电码化设计

南宁轨道交通集团有限责任公司宁递杰

电码化主要是用于车站，电码化是车站、线路所内轨道电路在采用一定的技术，保证列车在轨道上运行能够接收到复示地面信号的各种电码。该电码化技术主要使用在车站、线路所、中间站，它能保证车站、线路所、中间站轨道电路收到连续的、可靠的电码化信息，从而保证列车在运行中可以收到前方信号的显示。近几年，我国电码化设备得到了迅速的发展，已经和计算机联锁、区间自动闭塞等设备列入行车指挥系统的一部分，也是列车运行控制系统的一部分；同时是铁路信号技术发展主要方向。目前我国电码化技术的应用已经成熟，所以对电码化技术提出了更高的要求，对推进铁路快速发展具有至关重要的意义。叠加电码化按照发码可以分成占用叠加发码和预叠加发码两种，列车经过六次大提速后，占用叠加发码CJ有0．6s的继电器转换时间出现瞬间“掉码”，所以不能保证机车信号连续发码，具有安全隐患；所以后续为了改进瞬间“掉码”有提出预叠加电码化。本论文主要介绍了ZPW-2000侧线电码化设计和实现以及电路原理。

铁路信号；侧线电码化；电码化设计；ZPW-2000；机车信号信息

1.电码化的发展与现状

我国铁路电码化从20世纪50年代开始由最开始的50Hz交流计数电码化轨道电路、70年代发展“移频电码化”、80年代的25Hz交流计数电码化和后面的4信息、8信息、18信息；到了1999年铁路大提速，当列车车速达到140Km/h之后，机车信号严重掉码。因此出现了“预叠加”电码化技术。

经过了多年的研究和改进，为满足列车的运行需要，发展到现在广泛使用的ZPW-2000A一体化轨道电路。

2.研究的目的

随着铁路高速发展，电码化技术已经作为行车指挥系统的一部分了。在铁路运输安全中发挥了至关重要的作用，同时也给铁路运输带来了更高的效率。目前我国已经有几千个车站使用了电码化技术，但是电码化技术仅限在正线和股道，在侧线接发列车还是不能保证机车能够收到连续的机车信号，目前使用ZPW-2000A一体化轨道电路的线路也只有客运专线以及新建线路。所以既有几千个车站的电码化技术急需进行技术更新。本论文介绍了电码化的发展史、电码化的技术要求以及侧线电码化提出设计思路。

3.侧线进路电码化的研究意义

所谓侧线电码化进路，就是当机车在道岔侧线运行时能够正常接收到电码化，“股道电码化”和“侧线进路电码化”的区别在于：前者在列车越过进站信号机后到进入侧线股道前的时间段，机车会出现短时间掉码，直到列车越过反方向进站信号机后（进入相应的股道时）才能收到移频码后者则不论在道岔区段还是股道都能正常收到机车码。

近几年我国铁路发展迅速，大量高铁、既有铁路改造升级，铁路网络系统经过几次提速，列车速度不断刷新。经过几次提速后，信号设备性能得到很大的提升，站内电码化设备由最开始的4信息发展到现在的ZPW-2000A型。地面信号已经逐步被机车信号取代。站内电码化技术历经多年的演变，97型 25Hz叠加ZPW-2000电码化得到了广泛使用，为实现侧线进路电码化奠定了良好的技术基础。

本设计以97型25Hz叠加ZPW-2000电码化既有设备进行改进，来设计二线制25Hz相敏轨道电路叠加ZPW-2000电码化。

4.主要技术标准

侧线进路电码化的设计除应满足以下技术标准。

（1）《铁路信号设计规范》、《铁路信号站内联锁设计规范》、《铁路车站电码化技术条件》、《ZPW-2000无绝缘轨道电路自动闭塞技术条件》、《机车信号信息定义》。

（2）适用于非电气化、电气化牵引车站；有需要侧线发码的线路所、中间站以及侧向通过进路上的所有区段等。

（3）侧线进路发码电路的主要技术条件和标准与型正线发码电路保持一致、侧线进路发码与正线发码电路的发送设备相同，设备相互独立、互不干扰。

（4）相关电路设计应该符合TB/T3060-2002《机车信号信息定义及分配》的标准。

（5）侧线的发码轨道区段应该保证机车信号和地面信号显示含义一样。相关的显示应有相对应的速度含义。

（6）实施电码化时，不能改变原有轨道电路的相关参数，相关的技术参数应该符合维规要求。

（7）发码设备可按N+1或1+1双套设置。当主用设备故障是，达到无缝转换，保证设备正常工作。

5.设计原则与关键技术

侧线进路电码化的设计应符合以下原则：

（1）必须满足“故障—安全”的原则。

（2）设计电路时间，应充分保证与既有设备、既有制式的一致型。

（3）电码化应采取机车信号相邻线路以及区段预防干扰的措施。

（4）在最不利条件下，机车入口电流应满足维规的要求。

（5）对于电码化的区段，当区段无车占用后，轨道电路必须恢复到空闲状态。

（6）对于电气化抗干扰的能力应符合电气化轨道电路要求。

（7）侧线进路电码化应该保证原有轨道电路的技术性能。

（8）电码化需保证机车信号接收的连续性。

（9）电缆的使用满足同频干扰的原则。

（10）机车信号显示含义应符合TB/T3060-2002标准。

（11）电码化设备应符合防雷和电磁兼容的要求。

（12）为降低改造升级成本，本设计使用的设备需应与既有车站的电码化设备相同或相匹配。

6.设备设置

在保证既有电码化系统不改变的情况下，重新增加一套ZPW-2000型移频电码化侧线系统。为了实现侧线电码化的实施，设备应按以下方式进行设置。

（1）为了减轻维护人员的工作量，新设计的侧线电码化，与正线电码化系统采用相同的设备，且必须满足于既有ZPW-2000型正线电码化系统在同一车站使用的要求。

（2）为保证既有电码化的发码设备正常使用，每一条进路对应增设一套移频发送设备，发车进路和接车发送设备可以共用。

（3）对应每一条进路，设弯一个X弯JMJ，在办理侧线接发列车时，X弯MJ继电器↑，当列车接近时，将移频信息叠加预发码到相对应的轨道区段。

（4）部分区段可以利用既有发送设备，只需增加CJ、MJ电路。

（5）在既有XFMJ自闭电路中加入X弯MJ一组接点，使正线和侧线不能同时向同一区段发不一样的移频码。

（6）室外不改变联锁关系,室内增加电路，实现列车在道岔侧线运行时能够收到正确、连读的电码信息。

（7）侧线移频电码化载频配置，应与既有保持一致。

7.室内电路设计

7.1 载频设计

站场载频的频率配置均采用既有频率进行配置，下行采用1700和2300进行配置，保证既有设备和新增设备互通性，减少既有设备的废弃。

载频配置图见图1：

图1 载频配置图

7.2 X侧JMJ电路设计

新设计一个X侧JMJ电路，在励磁和自闭电路中串入既有XJMJ接点，在既有XJMJ励磁和自闭电路中串入既有XJMJ接点，确保X侧JMJ和既有XJMJ电路不能同时吸起，确保电路可以达到互锁和“故障——安全”的目的。

以X接车到3G为例：当X信号机开放信号LXJ↑；7#FBJ↑（检测该进路是否开通侧线）；3G股道空闲；X正线接车JMJ↓（正线发码电路未建立）；X弯JMJ↑；当列车越过进站信号机进入3DG时，3DG占用3DGJ↓，X弯JMJ使用第一组接点以及3DGJ第五组后接点自闭，保证X弯JMJ继续发码；当列车运行进入7DG时，7DG占用7DGJ↓，X弯JMJ使用第一组接电以及7DGJ第五组后接点继续保持自闭，保证X弯JMJ继续发码；当列车运行进入3G时，3G占用3GJ↓，X弯JMJ自闭电路切断，3GJ转换成占用发码。

图2 X侧JMJ电路

7.3 CJ电路设计

以X接车到3G为例在既有电路上进行修改：

图3 CJ传输继电器电路

CJ传输继电器电路在原来CJ电路上增加分别增加7DG CJ和3G CJ继电器，同时利用7#FBJ条件来进行筛选进路方向和进路终端，利用X弯JMJ条件与既有JMJ电路进行互锁，保证传输电路不产生误动以及串码。当X信号机开放信号，进路通过7#道岔反位到3G，X弯JMJ↑；当列车进入接近区段XJGJ↓给3DG CJ提供吸起条件，3DG CJ↑后给3DG提供预发码条件；当列车越过X进站信号机进入3DG，3DGJ↓给3DG CJ继续保持吸起提供占用发码；同时通过检查道岔7#FBJ↑条件给7DG1 CJ提供吸起条件，7DG1 CJ↑后给7DG侧线提供预发码条件；当列车进入7DG，7DGJ↓给7DG1 CJ继续保持吸起提供占用发码；同时给3G CJ提供吸起条件，3G CJ↑后给3G提供预发码条件；当列车进入3G，3GJ↓给3G CJ继续保持吸起提供占用发码；同时3GJ↓切断X弯JMJ自闭电路。

7.4 发码电路设计（如图4所示）

利用在既有3G股道发码设备，增加7DG1J发码电路，在既有3DGJ增加一对发码线并增加一组既有XJMJ接电，保证正线发码和侧线发码不收干扰。

当X信号机信号开放，列车占用XJG，3DG CJ↑后通过3DG CJ↑和X弯JMJ前接点向隔离盒预叠加发码。

当列车占用3DG后，3DGJ↓给3DG CJ↑保持吸起，保证3DG可以占用叠加发码；同时3DGJ↓给7DG1 CJ↑，通过7DG CJ前接点向隔离盒给7DG1区段预叠加发码。

当列车进入7DG后，7DGJ↓给7DG1 CJ↑保持吸起，保证7DG1可以占用叠加发码；同时7DGJ↓给3G CJ↑，通过3G CJ前接点向隔离盒给3G区段预叠加发码；

当列车进入3G后，3G CJ继续保持吸起，通过3G CJ前接点向隔离盒给3G区段保持占用发码；列车占用3G，X弯JMJ自闭电路被切断，X弯JMJ↓切断后方3DG、7DG1发码电路。