蔡偉紅 姜 軍 趙拂明
蔡偉紅:石長鐵路復線電氣化工程建設指揮部 工程師 410001 長沙
姜 軍:黑龍江瑞興科技股份有限公司 高級工程師 150030 哈爾濱
趙拂明:黑龍江瑞興科技股份有限公司 工程師 150030 哈爾濱
隨著中國高速鐵路建設的全面展開,作為ZPW-2000系列無絕緣移頻軌道電路之一的ZPW-2000R型無絕緣移頻自動閉塞系統自主研制成功,并在哈爾濱鐵路局、西安鐵路局、呼和浩特鐵路局、沈陽鐵路局等共計3000余公里線路上陸續開通運用。它主要實現鐵路軌道的占用檢查、鋼軌斷軌檢查、設備狀態檢查、機車信號信息發送等功能,并通過信號聯鎖實現行車自動控制,適用于電化或非電化的單線、復線自動閉塞區段,能滿足機車信號主體化的要求?,F對該產品的技術特點進行簡要介紹。
無絕緣移頻自動閉塞系統采用了獨創的調諧區狀態檢查裝置,較好解決了電氣諧振式無絕緣軌道電路調諧區內存在的固有死區、斷軌、調諧器材故障等直接影響行車安全的問題,對提高系統安全性、可靠性起到了關鍵作用。
調諧區五點布局設計見圖1,這種布局方式提高了調諧區接收信號的工作幅度及穩定性。在此基礎上,軟件采用的浮動門限算法方案,實現了調諧區占用檢查(死區不大于5 m)、BA斷線檢查及調諧區斷軌檢查的紅燈防護,使軌道電路實現了全程斷軌檢查,提高了系統安全性。

圖1 調諧區布局圖
由于信號機防護內方的調諧區和前方主軌道構成了一個完整的軌道電路,使調諧區和前方主軌道任意點有車占用(包括人工分路)時,防護該區段的信號機點紅燈(5 m死區),實現了信號機內方調諧區和主軌道由本架信號機防護的功能,提高了系統安全性。
如圖2所示,將防護信號機A內方的調諧區A和主軌道A,按一個完整的軌道區段檢查處理,輸出控制一個 GJ。信號機內方任意點有車占用,GJ↓(信號機內方5 m死區除外),信號機A紅燈防護。這種做法解決了調諧區A和主軌道B作為一個軌道區段由信號機B防護帶來的不安全因素。

圖2 調諧區信號機防護
補償電容采用較小容值、適當縮小間距的補償方法,可以使軌道電路傳輸曲線趨于平滑,信號電壓峰谷值變化小,在滿足軌道電路各種工作狀態的前提下,分路殘壓低、車載接收信號波動小。
30 m調諧區的設計,接收和發送側端阻抗提高,在降低調諧區傳輸損耗的同時,改善了軌道電路的分路特性,使分路殘壓降低。傳輸特性曲線見圖3。

圖3 傳輸特性曲線圖
采用DC48V供電,電源電流比24 V供電小50%,工程配線相對細致、便于施工,減少了電源供電噪聲和線路壓降對系統的影響,同時降低了設備由電源電流產生的損耗。由于信號機內方調諧區和主軌道動作一個GJ,使工程設計的實施簡便、易行。機柜內部層間配線采用兩端為線簧連接器的線纜,零層工程配線采用萬可壓接端子,層內配線采用PCB連接方式,既方便生產、施工、維護,又提高了系統的可靠性。
輔助維護系統由2部分組成:現場輔助維護設備和遠程維護中心服務器平臺。其主要特點是:
1.采集設備與主設備同步開發、一體化設計,配置簡單,工程設計、施工、維護方便易行。
2.實時監測、存儲、回放、顯示、統計、生成各種曲線和報表,實現系統的自診斷報警、預警等功能。
3.通過以太網與集中監測系統接口,將監測信息上傳電務段維護終端。
4.由GPRS卡經無線通道上傳遠程維護中心機站,提供遠程維護功能。
遠程維護中心服務器平臺的特點是:①獨有的“GPRS遠程維護平臺系統”,通過因特網經授權登錄后,對現場各站機數據及報警信息等進行遠程調取、分析,達到遠程監督、指導及維護的目的;在數據回放狀態,用戶可以查看該站各個軌道區段的詳細數據信息;將現場數據各電壓量隨時間的變化趨勢繪制出相應趨勢曲線,輔助故障的定位和處理。②24 h報警統計,用戶登錄后,系統自動彈出24 h故障統計窗口,統計用戶關注車站24 h內發生的故障信息。③將報警信息通過公司服務平臺,以短信形式發送至指定移動手機號碼,進行運用異常信息提示。
ZPW-2000R無絕緣移頻自動閉塞系統是結合了我國國情研制成功的國產化設備,滿足鐵路提速、提效需要,為我國實現鐵道交通運輸向高速、重載方向發展創造了條件。該系統通過了電化、非電化區段、低道床、復線雙方向、單線雙方向追蹤等條件的現場運用考驗,系統的技術性能、產品質量及售后服務等均獲得用戶的認可和好評。
[1]費錫康 .無絕緣軌道電路原理及分析[M].北京,中國鐵道出版社,1993.
[2]吳運熙 .鐵道信號抗電力牽引電路的干擾[M].北京,中國鐵道出版社,1992.