ZPW-2000A無絕緣軌道電路小軌道研究及應用

馬 強

在ZPW-2000A無絕緣軌道電路中,小軌道參與聯鎖一直是維修難點,如果再涉及站聯軌道電路,需要對照分析相鄰兩站的電路圖,則現場故障處理就更為困難,常常只是盲目更換器材,不能精準消除故障點,易造成“紅光帶”反復出現或增大延時。本文結合典型故障案例,深入研究小軌道信息傳輸通道,并結合站聯軌道電路的特殊性,掌握規律,找到處理該類故障的邏輯思路和有效方法。

1 小軌道參與聯鎖邏輯判斷

ZPW-2000A無絕緣軌道電路分為主軌道電路和調諧區小軌道電路2部分［1］,如圖1所示。發送器同時向主軌道電路、小軌道電路發送移頻信號；接收器一方面接收本區段主軌道電路的移頻信號,另一方面接收本區段相關調諧區小軌道電路正常狀態（XGJ、XGJH）檢查條件,并綜合主軌、小軌檢查條件,動作本區段軌道電路的軌道繼電器（GJ）。當接收到的主軌道信息和小軌道檢查條件均正常時,接收器控制GJ↑,軌道區段空閑；反之,接收器控制GJ↓,軌道區段占用或出現故障紅光帶［2］。

圖1 ZPW-2000A無絕緣軌道電路原理

ZPW-2000A無絕緣軌道電路中,本區段相關調諧區的小軌道信息,由列車運行前方相鄰區段接收器處理［3］,形成小軌道條件（XG、XGH）送回本區段接收器。如圖2所示,作為小軌道檢查條件（XGJ、XGJH）,C區段小軌道信息由B區段接收器處理,B區段小軌道信息由A區段接收器處理,因此可以得出一個規律：查找某一區段小軌道故障點時,要從其運行方向前方相鄰區段的接收器開始（三接近軌道區段除外,三接近軌道區段小軌道檢查條件是直供24 V電源）［4］。

圖2 小軌道信息傳輸示例

2 小軌道信息傳輸電路

由于站聯電路的特殊性,可以將小軌道信息傳輸電路分為一般軌道電路區段和站聯軌道電路區段,二者的區別在于小軌道信息傳輸方式由1個機械室內的2個相鄰區段傳輸,變為2個相鄰車站（中繼站）機械室之間傳輸。為了便于表述,以韓原線0768BG、0768AG、0756BG區段為例,區間設備示意見圖3。

圖3 區間設備示意

2.1 一般軌道電路區段小軌道信息傳輸

0768BG、0768AG為山陰站管的相鄰區段,發送器均在山陰站機械室,屬一般軌道電路區段,0768BG區段相關小軌道信息由列車運行前方相鄰區段0768AG接收器處理,形成小軌道條件（XG、XGH）送回本區段接收器［5］,作為小軌道檢查條件（XGJ、XGJH）,見圖4。

圖4 小軌道檢查條件

2.2 站聯軌道電路區段小軌道信息傳輸

0756BG和0768AG也是相鄰區段,但接收器一個在應縣站機械室,一個在山陰站機械室,相隔數十公里,屬站聯軌道電路［6］。為了實現信息的可靠傳輸,這種小軌道信息傳輸通道比一般軌道電路區段多了小軌繼電器電路和站聯電路,如圖4虛框所示,具體的傳輸過程如下。

0768AG區段相關小軌道信息由列車運行前方相鄰區段0756BG接收器處理,形成小軌道條件（XG、XGH）,通過區間正方向繼電器的復示繼電器QZJF第1、2組前接點接通電路,使0756BG的小軌繼電器XGJ↑,見圖5。

圖5 小軌繼電器電路

0756BG的小軌繼電器XGJ↑后,通過其第7、8組前接點接通站聯電路,經站聯電纜（TJ3、TJ3H）從應縣站機械室傳輸到山陰站機械室,使XGJ（鄰）↑,見圖6。

圖6 站聯電路

山陰站機械室XGJ（鄰）↑后,通過其第1、2組前接點和區間反方向繼電器的QFJF第1、2組后接點接通電路,將小軌道檢查條件（XGJ、XGJH）送到0768AG接收器,見圖7。

3 典型案例應用分析

韓原線上行線山陰站至應縣站間0768BG、0768AG軌道區段出現紅光帶。

3.1 分割點軌道電路區段分析

如圖8所示,0768BG、0768AG為分割點兩區段,0768BG發碼電路檢查列車運行方向前方相鄰區段0768AG的軌道繼電器GJ吸起條件,若0768AG紅光帶,GJ處于落下狀態,必然導致后方的0768BG發碼電路斷開,也出現紅光帶。因此,又得出一個規律：當分割點兩區段同時紅光帶時,因發碼電路中后方區段檢查運行前方區段的軌道繼電器GJ↑,應先分析排除處于運行方向前方區段的問題,再分析后方區段。

圖8 分割點電路

3.2 應用小軌道參與聯鎖邏輯判斷分析

查看山陰站集中監測,出現紅光帶時,0768AG送、受端分線盤電壓、主軌入電壓、主軌出電壓均正常,說明該區段主軌道正常,接收器正常,可以推斷出0768AG接收器綜合主軌道信息和小軌道檢查條件動作本區段軌道電路GJ↓,應該是小軌道檢查條件異常。

3.3 應用站聯軌道電路區段小軌道信息傳輸分析

1）查看應縣站集中監測,出現紅光帶時,0756B主軌出電壓、小軌出電壓正常,說明0756BG接收器正常。

2）分析排查小軌道信息傳輸通道中的小軌繼電器電路和站聯電路。根據圖5查看應縣站機械室0756BG小軌繼電器XGJ,正常吸起；根據圖6查看山陰站機械室XGJ（鄰）↓,分線盤測試“接應縣XGJ鄰”（QZH1-D23-5、6端子）無電壓,在應縣站機械室分線盤測試“送山陰站XGJ鄰”（QZH1-D24-5、6端子）電壓正常（55.3V）,說明小軌道信息傳輸通道中應縣站的設備正常；因此判斷站聯電纜異常。

3）復查站聯電纜。核對山陰站與應縣站電纜,將“接應縣XGJ鄰”（QZH-D23-5、6端子）和“送山陰站XGJ鄰”（QZH1-D24-5、6端子）電纜同時替換為備用芯線,山陰站機械室XGJ（鄰）↑,分線盤測試“接應縣XGJ鄰”（QZH1-D23-5、6端子）電壓正常（36.4 V）,0768AG軌道區段紅光帶消失,0768BG軌道區段紅光帶也隨即消失,設備恢復正常。說明故障點是站聯電纜不良。

3.4 站聯電纜不良核實

在故障后續“天窗”點內,使用一根備用芯線當工作線,對替換下的站聯電纜芯線進行環阻測試,QZH1-D23-5端子藍色芯線加工作線環阻為1.4 kΩ,QZH1-D23-6端子綠色芯線加工作線環阻為1 kΩ。對照《普速鐵路信號維護規則》標準,鐵路數字信號電纜直流電阻值23.5Ω/km,查看圖紙資料站聯電纜長度21.150 km,那么電纜芯線加工作線長度42.3 km,電阻值應為994.05Ω。比對測試數據,QZH1-D23-5端子藍色芯線加工作線環阻1.4 kΩ遠大于994.05Ω,判定其虛斷。

4 小結及應用啟示

通過深入研究站聯軌道電路中小軌道信息傳輸的特殊性,結合典型案例進行應用分析,得出以下幾個啟示,可以明晰思路,把握關鍵環節,提高故障應急處置效率。

4.1 發現2個“向前看”規律

1）ZPW-2000A無絕緣軌道電路中,除三接近軌道區段3JG外,任何一個區間軌道區段的相關調諧區小軌道信息,都由列車運行前方相鄰區段接收器處理,形成小軌道條件（XG、XGH）送回本區段接收器,作為小軌道檢查條件（XGJ、XGJH）,因此查找某一區段小軌道故障點時,要從列車運行方向前方相鄰區段的接收器開始。

2）當相鄰的分割點區段同時出現紅光帶時,因發碼電路中后方區段檢查運行前方區段的軌道繼電器GJ吸起條件,應先分析查找處于運行方向前方區段的問題,再依次分析后方區段。

4.2 抓住2個關鍵點

1）查看XGJ和XGJ（鄰）的吸起落下狀態,可以快速確定故障范圍[7]。

2）在分線盤測試“接XX站XGJ鄰”（QZHD23-5、6端子）和“送XX站XGJ鄰”（QZH1-D24-5、6端子）電壓值是否正常,可以快速確定是哪個站的設備異常或者站聯電纜異常。

4.3 加強集中監測關鍵點采集，實時掌握電纜運用質量

站聯軌道電路關鍵點站聯電纜芯線測試涉及到相鄰兩站,需兩站配合在“天窗”點進行測試,費時費力,為此應改為在集中監測中,對分線盤“送XX站XGJ鄰”QZH1-D24-5、6端子電壓和“接XX站XGJ鄰”QZH1-D23-5、6端子電壓進行采集測試,隨時可以查看,能夠及時發現異常進統行分析處理[8],站聯電纜不良處置時也可以減少測試工作量,進一步壓縮故障處理時間。