趙炎

摘 要：近年來鐵路建設(shè)步伐加快，成果顯著，列車的速度、準(zhǔn)點率、舒適度、安全性都得到廣泛認(rèn)可，極大地改變了人們對鐵路出行的認(rèn)識，作為列車運行重要保障的信號系統(tǒng)技術(shù)也日新月異。普速鐵路站內(nèi)軌道電路（預(yù)）疊加ZPW-2000電碼化技術(shù)為既有線車站改造或新建車站施工的主流采用趨勢，為普速鐵路實現(xiàn)多次提速提供了有效的技術(shù)保障和安全屏障。

關(guān)鍵詞：軌道電路；預(yù)疊加；ZPW-2000；電碼化

中圖分類號：U284.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

在普速鐵路提速改造的近15年，為提高電氣化區(qū)段軌道電路的穩(wěn)定性并減少電氣化鐵路對信號設(shè)備的干擾，陸續(xù)將站內(nèi)既有的交流連續(xù)式軌道電路改造為25 Hz相敏軌道電路，為實現(xiàn)機車連續(xù)不斷地接收到移頻信息，同步實施站內(nèi)電碼化改造，該文就電氣化提速改造施工25 Hz相敏軌道電路疊加ZPW-2000電碼化在既有線改造中的應(yīng)用進行了探討。

2 電碼化方式

站內(nèi)電碼化一般分為切換發(fā)碼、疊加（占用）發(fā)碼、預(yù)發(fā)碼（預(yù)疊加發(fā)碼）3種方式。

2.1 切換發(fā)碼

切換發(fā)碼設(shè)備接入普通的軌道電路設(shè)備，當(dāng)需要發(fā)碼時通過接點條件轉(zhuǎn)入發(fā)碼設(shè)備，根據(jù)電路設(shè)計的不同，切換發(fā)碼又分為固定切換和脈動切換兩種方式，缺點都是不能同時向鋼軌發(fā)送軌道電路信息和移頻信號，不利于列車提速及運行安全保障，已逐步淘汰。

2.2 疊加（占用）發(fā)碼

列車占用本區(qū)段的同時，該區(qū)段才開始進行發(fā)碼，其余區(qū)段不發(fā)碼。當(dāng)列車進一步提速，并且連續(xù)存在短區(qū)段時，列車會同時占用軌道區(qū)段，影響機車信號的正常接收，冒進的可能性加大，存在安全隱患。

2.3 預(yù)發(fā)碼（預(yù)疊加發(fā)碼）

當(dāng)列車占用該區(qū)段的前一區(qū)段時，該區(qū)段就開始提前進行發(fā)碼。同疊加發(fā)碼在電路的不同點主要是在發(fā)碼電路中接入的區(qū)段條件不同，疊加發(fā)碼接入該區(qū)段條件，預(yù)發(fā)碼接入前區(qū)段條件。

預(yù)發(fā)碼電路分為2種：1）接車近路站內(nèi)正線電碼化；2）發(fā)車近路站內(nèi)正線電碼化。電路由3個部分組成：信號、進站檢查電路（控制電路）；轉(zhuǎn)換開關(guān)電路；發(fā)碼電路。

（1）控制電路由JMJ電路（接車電碼化繼電器）或FMJ電路（發(fā)車電碼化電路）組成。

（2）轉(zhuǎn)換開關(guān)電路由軌道傳輸繼電器GCJ和電碼化繼電器（JMJ或FMJ）組成，該電路控制向軌道區(qū)段發(fā)碼和軌道電路恢復(fù)。

（3）由編碼條件和室內(nèi)發(fā)送設(shè)備組成。主要是根據(jù)不同信號的開放條件，由發(fā)送器發(fā)出不同的低頻信號信息，由列車進行接收。

3 預(yù)疊加電碼化應(yīng)用

3.1 電路原理

以京廣普速線廣州北站信號樓還建工程為例，該工程于2018年10月開通啟用。站內(nèi)正線采用四線制25 Hz預(yù)疊加ZPW-2000電碼化發(fā)碼方式。以下行接車預(yù)疊加電碼化為例，XJMJ接碼繼電器電路如圖1所示。

GCJ軌道傳輸繼電器電路如圖2所示。

當(dāng)下行進站信號機開放正線接車信號后（X ZXJ↑-X ZXJF↑，X LXJ↑-X LXJF↑），XJMJ勵磁吸起（KZ-I-IGGJF↑-XJMJ1-4-XZXJF↑-XLXJF↑），同時X3JGJ由于列車占用落下（X3JGJ↓），接通J10DG 2GCJ的1、2線圈，使J10DG 2GCJ吸起（KZ-I-IG GJF1↑-X JMJ↑-J9DG 1GJF1↑-J10DG 2GJF1↑-X3 JGJ↓-J10DG 2GCJ-KF）。

J10DG 2GCJ、X JMJ吸起后，接通J10DG軌道電路受端的發(fā)碼電路（圖1），向J10DG軌道電路發(fā)送ZPW-2000低頻信息，ZPW-2000低頻信息由室內(nèi)發(fā)送器根據(jù)不同的信號開放條件產(chǎn)生。

同理，當(dāng)J10DG占用時，接通J10DG 2GCJ的3、4線圈和J9DG 1GCJ的1、2線圈，同時向J10DG、J9DG兩個軌道區(qū)段發(fā)送ZPW-2000信息。因此實現(xiàn)了對列車運行前方第一個軌道區(qū)段電碼化的預(yù)疊加，有效地克服了疊加發(fā)碼中存在的缺點。

ZPW-2000載頻可設(shè)置為 1 700 Hz、2 000 Hz、2 300 Hz、2 600 Hz，由室內(nèi)發(fā)送設(shè)備選擇電路進行選擇。

其中，下行線路使用1 700 Hz、2 300 Hz載頻；上行線路使用2 300 Hz、2 600 Hz載頻。

ZPW-2000系列電碼化調(diào)制頻率為10.3 Hz、11.4 Hz、12.5 Hz、13.6 Hz、14.7 Hz、15.8 Hz、16.9 Hz、18 Hz、19.1 Hz、20.2 Hz、21.3 Hz、22.4 Hz、23.5 Hz、24.6 Hz、25.7 Hz、26.8 Hz、27.9 Hz、29 Hz，每種頻率相差1.1 Hz。

3.2 測試標(biāo)準(zhǔn)

用標(biāo)準(zhǔn)0.15 Ω分路線機車入口端短路，測出機車信號軌道的入口電流的短路電流符合如下要求：

載頻為2 600 Hz軌道區(qū)段需要大于450 mA，載頻為2 000 Hz、2 300 Hz、1 700 Hz 軌道區(qū)段需要大于500 mA。

3.3 安全和可靠性

ZPW-2000電碼化發(fā)送設(shè)備充分考慮了設(shè)備運行時的安全線和可靠性，進行設(shè)計時采用了“N+1”的冗余方式，發(fā)送防雷輸出兩路電源，經(jīng)過調(diào)整后電壓一般為110 V。正常情況下，發(fā)送器正常工作所需直流DC24V電源由電源屏直接提供。發(fā)送器若正常工作時，F(xiàn)BJ吸起（FBJ↑），輸出經(jīng)過繼電器的吸起接點輸出到防雷單元，將移頻電碼化信息疊加后通過室內(nèi)設(shè)備，分線盤傳輸至電纜、經(jīng)過室外隔離盒、軌道變壓器等設(shè)備然后送至軌道。當(dāng)發(fā)送盤設(shè)備發(fā)生故障時，F(xiàn)BJ落下（FBJ↓），自動轉(zhuǎn)換至“+1”備用發(fā)送器?！?1”備用發(fā)送器通過故障發(fā)送盤的 FBJ 接點接通低頻編碼、載頻選擇以及功出電路。

同時，室內(nèi)通過設(shè)置防護盒，對電氣化50 Hz牽引電流對信號軌道繼電器的干擾進行防護，對25 Hz軌道電路的相位角進行補償，保證了軌道繼電器能夠穩(wěn)定、可靠吸起。

站內(nèi)25 Hz軌道電路預(yù)疊加ZPW-2000電碼化的優(yōu)點：室外通過設(shè)置隔離防護盒，室內(nèi)設(shè)置發(fā)送器、電阻調(diào)整器即實現(xiàn)了電碼化預(yù)疊加技術(shù)，克服了切換發(fā)碼和疊加發(fā)碼的缺點，既方便了施工和日常維護需要，同時保證了機車接收信息的連續(xù)性。

4 結(jié)語

京廣普速線廣州北站信號工程開通使用以來，25 Hz軌道電路預(yù)疊加ZPW-2000電碼化性能穩(wěn)定，軌道電路工作正常，機車信號連續(xù)接收站內(nèi)移頻信息，使運營效率和安全性進一步提高，為以后京廣線再次提速奠定了基礎(chǔ)，積累了施工經(jīng)驗，在今后的既有線施工改造中具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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