ZPW-2000A无绝缘轨道电路小轨道研究及应用

马 强

在ZPW-2000A无绝缘轨道电路中,小轨道参与联锁一直是维修难点,如果再涉及站联轨道电路,需要对照分析相邻两站的电路图,则现场故障处理就更为困难,常常只是盲目更换器材,不能精准消除故障点,易造成“红光带”反复出现或增大延时。本文结合典型故障案例,深入研究小轨道信息传输通道,并结合站联轨道电路的特殊性,掌握规律,找到处理该类故障的逻辑思路和有效方法。

1 小轨道参与联锁逻辑判断

ZPW-2000A无绝缘轨道电路分为主轨道电路和调谐区小轨道电路2部分［1］,如图1所示。发送器同时向主轨道电路、小轨道电路发送移频信号；接收器一方面接收本区段主轨道电路的移频信号,另一方面接收本区段相关调谐区小轨道电路正常状态（XGJ、XGJH）检查条件,并综合主轨、小轨检查条件,动作本区段轨道电路的轨道继电器（GJ）。当接收到的主轨道信息和小轨道检查条件均正常时,接收器控制GJ↑,轨道区段空闲；反之,接收器控制GJ↓,轨道区段占用或出现故障红光带［2］。

图1 ZPW-2000A无绝缘轨道电路原理

ZPW-2000A无绝缘轨道电路中,本区段相关调谐区的小轨道信息,由列车运行前方相邻区段接收器处理［3］,形成小轨道条件（XG、XGH）送回本区段接收器。如图2所示,作为小轨道检查条件（XGJ、XGJH）,C区段小轨道信息由B区段接收器处理,B区段小轨道信息由A区段接收器处理,因此可以得出一个规律：查找某一区段小轨道故障点时,要从其运行方向前方相邻区段的接收器开始（三接近轨道区段除外,三接近轨道区段小轨道检查条件是直供24 V电源）［4］。

图2 小轨道信息传输示例

2 小轨道信息传输电路

由于站联电路的特殊性,可以将小轨道信息传输电路分为一般轨道电路区段和站联轨道电路区段,二者的区别在于小轨道信息传输方式由1个机械室内的2个相邻区段传输,变为2个相邻车站（中继站）机械室之间传输。为了便于表述,以韩原线0768BG、0768AG、0756BG区段为例,区间设备示意见图3。

图3 区间设备示意

2.1 一般轨道电路区段小轨道信息传输

0768BG、0768AG为山阴站管的相邻区段,发送器均在山阴站机械室,属一般轨道电路区段,0768BG区段相关小轨道信息由列车运行前方相邻区段0768AG接收器处理,形成小轨道条件（XG、XGH）送回本区段接收器［5］,作为小轨道检查条件（XGJ、XGJH）,见图4。

图4 小轨道检查条件

2.2 站联轨道电路区段小轨道信息传输

0756BG和0768AG也是相邻区段,但接收器一个在应县站机械室,一个在山阴站机械室,相隔数十公里,属站联轨道电路［6］。为了实现信息的可靠传输,这种小轨道信息传输通道比一般轨道电路区段多了小轨继电器电路和站联电路,如图4虚框所示,具体的传输过程如下。

0768AG区段相关小轨道信息由列车运行前方相邻区段0756BG接收器处理,形成小轨道条件（XG、XGH）,通过区间正方向继电器的复示继电器QZJF第1、2组前接点接通电路,使0756BG的小轨继电器XGJ↑,见图5。

图5 小轨继电器电路

0756BG的小轨继电器XGJ↑后,通过其第7、8组前接点接通站联电路,经站联电缆（TJ3、TJ3H）从应县站机械室传输到山阴站机械室,使XGJ（邻）↑,见图6。

图6 站联电路

山阴站机械室XGJ（邻）↑后,通过其第1、2组前接点和区间反方向继电器的QFJF第1、2组后接点接通电路,将小轨道检查条件（XGJ、XGJH）送到0768AG接收器,见图7。

3 典型案例应用分析

韩原线上行线山阴站至应县站间0768BG、0768AG轨道区段出现红光带。

3.1 分割点轨道电路区段分析

如图8所示,0768BG、0768AG为分割点两区段,0768BG发码电路检查列车运行方向前方相邻区段0768AG的轨道继电器GJ吸起条件,若0768AG红光带,GJ处于落下状态,必然导致后方的0768BG发码电路断开,也出现红光带。因此,又得出一个规律：当分割点两区段同时红光带时,因发码电路中后方区段检查运行前方区段的轨道继电器GJ↑,应先分析排除处于运行方向前方区段的问题,再分析后方区段。

图8 分割点电路

3.2 应用小轨道参与联锁逻辑判断分析

查看山阴站集中监测,出现红光带时,0768AG送、受端分线盘电压、主轨入电压、主轨出电压均正常,说明该区段主轨道正常,接收器正常,可以推断出0768AG接收器综合主轨道信息和小轨道检查条件动作本区段轨道电路GJ↓,应该是小轨道检查条件异常。

3.3 应用站联轨道电路区段小轨道信息传输分析

1）查看应县站集中监测,出现红光带时,0756B主轨出电压、小轨出电压正常,说明0756BG接收器正常。

2）分析排查小轨道信息传输通道中的小轨继电器电路和站联电路。根据图5查看应县站机械室0756BG小轨继电器XGJ,正常吸起；根据图6查看山阴站机械室XGJ（邻）↓,分线盘测试“接应县XGJ邻”（QZH1-D23-5、6端子）无电压,在应县站机械室分线盘测试“送山阴站XGJ邻”（QZH1-D24-5、6端子）电压正常（55.3V）,说明小轨道信息传输通道中应县站的设备正常；因此判断站联电缆异常。

3）复查站联电缆。核对山阴站与应县站电缆,将“接应县XGJ邻”（QZH-D23-5、6端子）和“送山阴站XGJ邻”（QZH1-D24-5、6端子）电缆同时替换为备用芯线,山阴站机械室XGJ（邻）↑,分线盘测试“接应县XGJ邻”（QZH1-D23-5、6端子）电压正常（36.4 V）,0768AG轨道区段红光带消失,0768BG轨道区段红光带也随即消失,设备恢复正常。说明故障点是站联电缆不良。

3.4 站联电缆不良核实

在故障后续“天窗”点内,使用一根备用芯线当工作线,对替换下的站联电缆芯线进行环阻测试,QZH1-D23-5端子蓝色芯线加工作线环阻为1.4 kΩ,QZH1-D23-6端子绿色芯线加工作线环阻为1 kΩ。对照《普速铁路信号维护规则》标准,铁路数字信号电缆直流电阻值23.5Ω/km,查看图纸资料站联电缆长度21.150 km,那么电缆芯线加工作线长度42.3 km,电阻值应为994.05Ω。比对测试数据,QZH1-D23-5端子蓝色芯线加工作线环阻1.4 kΩ远大于994.05Ω,判定其虚断。

4 小结及应用启示

通过深入研究站联轨道电路中小轨道信息传输的特殊性,结合典型案例进行应用分析,得出以下几个启示,可以明晰思路,把握关键环节,提高故障应急处置效率。

4.1 发现2个“向前看”规律

1）ZPW-2000A无绝缘轨道电路中,除三接近轨道区段3JG外,任何一个区间轨道区段的相关调谐区小轨道信息,都由列车运行前方相邻区段接收器处理,形成小轨道条件（XG、XGH）送回本区段接收器,作为小轨道检查条件（XGJ、XGJH）,因此查找某一区段小轨道故障点时,要从列车运行方向前方相邻区段的接收器开始。

2）当相邻的分割点区段同时出现红光带时,因发码电路中后方区段检查运行前方区段的轨道继电器GJ吸起条件,应先分析查找处于运行方向前方区段的问题,再依次分析后方区段。

4.2 抓住2个关键点

1）查看XGJ和XGJ（邻）的吸起落下状态,可以快速确定故障范围[7]。

2）在分线盘测试“接XX站XGJ邻”（QZHD23-5、6端子）和“送XX站XGJ邻”（QZH1-D24-5、6端子）电压值是否正常,可以快速确定是哪个站的设备异常或者站联电缆异常。

4.3 加强集中监测关键点采集，实时掌握电缆运用质量

站联轨道电路关键点站联电缆芯线测试涉及到相邻两站,需两站配合在“天窗”点进行测试,费时费力,为此应改为在集中监测中,对分线盘“送XX站XGJ邻”QZH1-D24-5、6端子电压和“接XX站XGJ邻”QZH1-D23-5、6端子电压进行采集测试,随时可以查看,能够及时发现异常进统行分析处理[8],站联电缆不良处置时也可以减少测试工作量,进一步压缩故障处理时间。