闭环电码化技术part01Word格式.docx
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闭环电码化技术part01Word格式.docx
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7电码化设备的使用环境
7.1适用环境
7.2使用与维护
7.3贮存
7.4电码化配套设备的使用
8ZPW-2000闭环电码化发码设备
8.1ZPW·
F型发送器
8.2ZPW·
JFM型电码化发送检测盘
8.3ZPW·
GFMB型闭环电码化发送柜
9电码化闭环检测设备
9.1技术原则
9.2正线接、发车进路检测板原理框图及说明
9.3股道检测板原理框图及说明
9.4电码化闭环检测盘
9.5检测调整器
9.6闭环检测报警连接图
10闭环电码化隔离设备
10.1ZPW.TFD型道岔发送调整器
10.2ZPW.TFG型股道发送调整器
10.3MGFL-T型室内轨道电路防雷组合
10.4RT-F型送电调整电阻盒
10.5RT-R型受电调整电阻盒
10.6FNGL-T型室内隔离盒
10.7FWGL-T型室外隔离盒
10.8BMT-50型室内调整变压器
10.9BG1-80A型轨道变压器
10.10BZ4-U型中继变压器
11ZPW-2000系列闭环电码化
11.1二线制25Hz闭环电码化设备清单,表1
11.2二线制480闭环电码化设备清单,表2
11.3四线制25Hz闭环电码化设备清单,表3
11.4四线制480闭环电码化设备清单,表4
12CD96—3S型移频参数在线测试表
12.1CD96-3S型测试表应用许可及应用范围
12.2CD96-3S型测试表外部特点描述
12.3CD96-3S型测试表测试功能描述
12.4CD96-3S型测试表配用的新型测试连接组件
12.5CD96-3S型测试表的操作说明
12.6CD96-3S型测试表专项数字处理功能
12.7CD96-3S型测试表的特殊测项操作提示
1.1.1为主体化机车信号提供安全信息传输设备。
1.1.2地对车安全信息传输设备是实现主体化机车信号的关键设备,设备除满足信息传输的功能需求外,还必须符合信号故障-安全的设计原则,达到可靠性、可用性和稳定性。
1.1.3实现监测、故障报警的功能。
1.1.4系统设置维护终端,可实现对系统设备状态的监测、故障报警功能。
根据需要,还可为集中监测系统提供必要的监测信息。
采用冗余的电码化控制系统,实时监测电码化的完好,不影响站内轨道电路正常工作。
为机车信号设备提供安全可靠的地面信息。
集中检测维护机:
监测各模块或单元板的故障,故障记录,站内报警,构成局域网,向远端维护站工区,段站传送数据。
本标准确立了铁路车站电码化的基本原则,是电码化技术研究和工程设计的技术准则。
本标准界定了电码化相关的术语。
本标准适用于铁路车站及枢纽。
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
TB454-81铁路信号名词术语
TB10007-99铁路信号设计规范
TB10071-2000铁路信号站内联锁设计规范
TB3060-2002机车信号信息定义及分配
TB/T3073-2003铁道信号电器设备电磁兼容性试验及其限值
EC62278铁路应用:
可靠性、可用性、可维护性和安全性(RAMS)规范和说明
IEC61508电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全
2.3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
2.3.1电码化
由轨道电路转发或叠加机车信号信息技术的总称。
2.3.2车站股道电码化
车站内到发线的股道及正线实施的电码化。
2.3.3车站接发车进路电码化
车站内按列车进路实施的电码化。
2.3.4预叠加电码化
列车进入本区段时,不仅本区段且其运行前方相邻区段也实施的电码化。
2.3.5闭环电码化
具有闭环检查功能的电码化。
2.3.6电码化轨道电路
具有轨道电路和电码化双重功能的轨道电路。
2.3.7入口电流
机车第一轮对进入轨道区段时,钢轨内传输机车信号信息的电流。
2.3.8出口电流
机车在电码化轨道电路发送端短路时,钢轨内传输机车信号信息的电流。
2.3.9机车信号钢轨最小短路电流值
地面信号设备发送的机车信号信息被列车轮对短路时的最小电流值。
2.3.10机车信号灵敏度
使机车信号设备工作(稳定译码)的最小的钢轨短路电流值。
2.3.11机车信号应变时间
车载信号设备从钢轨线路接收到机车信号新信息开始,到给出相应机车信号显示所需要的时间。
2.3.12机车信号邻线干扰
相邻线路上的机车信号信息对本线机车信号设备的干扰。
2.3.13机车信号信息
由地面向机车上传递反映线路空闲与进路状况的信息。
2.3.14载频自动切换锁定
机车信号设备根据地面传递的载频切换信息,实现接收载频的自动切换和锁定。
2.4.1闭环电码化系统是由闭环电码化设备和载频自动切换锁定设备构成的系统。
设备的研究、设计应按系统考虑。
2.4.2闭环电码化系统应满足铁路信号“故障-安全”原则。
2.4.3闭环电码化发码设备应与区间自动闭塞制式一致。
2.4.5闭环电码化是主体机车信号系统的地面设备,钢轨内应提供正确的机车信号信息。
2.4.6闭环电码化应采取邻线干扰防护措施。
2.4,7电气化牵引区段,在钢轨回流为1000A、不平衡系数10%的电气化区段,闭环电码化设备应正常工作。
对于特殊区段,抗电气化干扰的能力应根据实际要求确定。
2.5.1实施车站闭环电码化的范围
2.5.1.1列车占用的股道区段。
2.5.1.2经道岔直向的接车进路,为该进路中的所有区段。
2.5.1.3半自动闭塞区段,包括进站信号机的接近区段。
2.5.1.4自动闭塞区段,经道岔直向的发车进路,为该进路中的所有区段;
2.5.2设计原则
2.5.2.1电路设计必须满足铁路信号故障-安全的原则。
室内故障或室外电缆一处混线时,不应发送晋级显示的信息和向其它区段发码。
2.5.2.2在最不利条件下,入口电流应满足机车信号的工作需要。
2.5.2.3在最不利条件下,出口电流不损坏电码化轨道电路设备。
2.5.2.4相邻线路的电码化可采用不同的ZPW-2000信号发送载频,由车载设备锁定接收本线载频来防止邻线干扰;
当与邻线载频相同或车载设备不能锁定某一载频时,电码化设计时应保证邻线干扰不会造成机车信号错误显示。
2.5.2.5电码化不应降低原有轨道电路的基本技术性能。
2.5.2.6已发码的区段,当区段空闲后,轨道电路应能自动恢复到调整状态。
2.5.2.7列车冒进信号时,至少其内方第一区段发禁止码或不发码。
2.5.2.8股道占用时,不终止发码。
2.5.2.9有效电码中断的最长时间,应不大于机车信号允许中断的最短时间。
2.5.2.10闭环电码化的发码及检测设备应采用冗余设计。
2.5.2.11闭环检测设备未收到检测信息时,系统报警,条件具备时应关闭防护该进路的列车信号机。
2.5.2.12闭环电码化发码设备应加装监测装置。
2.5.2.13电码化设计应满足防雷和电磁兼容要求。
2.6.1功能
闭环电码化设备根据车站联锁条件及地面信号显示发送机车信号信息,并通过钢轨传输机车信号信息。
2.6.2构成
闭环电码化系统由闭环电码化和载频自动切换锁定设备构成。
2.6.3ZPW-2000系列闭环电码化发送和检测设备:
载频为1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz,载频偏移范围小于1.5Hz。
对于1700-1、2000-1、2300-1、2600-1载频偏移应在
Hz范围内,对于1700-2、2000-2、2300-2、2600-2载频偏移应在
Hz范围内。
2.6.4ZPW-2000系列闭环电码化调制频率为10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、14.7Hz、15.8Hz、16.9Hz、18Hz、19.1Hz、20.2Hz、21.3Hz、22.4Hz、23.5Hz、24.6Hz、25.7Hz、26.8Hz、27.9Hz、29Hz,调制频率的频率偏移应小于0.1Hz。
2.6.5机车信号信息的定义应符合TB/3060-2002标准,见表1。
表1机车信号的信息定义
序号
信息名称
信息定义
1
L3
准许列车按规定速度运行,表示运行前方5个及以上闭塞分区空闲。
2
L2
准许列车按规定速度运行,表示运行前方4个及以上闭塞分区空闲。
3
L
准许列车按规定速度运行。
4
LU
准许列车按规定速度注意运行。
5
LU2
要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号机,并预告次一架地面信号机显示一个黄色灯光。
6
U
要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号机。
7
U2S
要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号机,并预告次一架地面信号机显示一个黄色闪光和一个黄色灯光。
8
U2
要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号机,并预告次一架地面信号机显示两个黄色灯光。
9
U3
要求列车减速到规定的速度等级越过接近的地面信号机,表示接近的地面信号机显示一个黄色灯光,并预告次一架信号机为进站或出站信号机且显示一个红色灯光。
10
UUS
要求列车限速运行,表示列车接近的地面信号机开放经18号及以上道岔侧向位置进路,且次一架信号机开放经道岔的直向或18号及以上道岔侧向进路;
或表示列车接近设有分歧道岔线路所的地面信号机开放经18号及以上道岔侧向位置进路。
11
UU
要求列车限速运行,表示列车接近的地面信号机开放道岔侧向位置的进路。
12
HB
表示列车接近的进站或接车进路信号机开放引导信号或通过信号机显示容许信号。
13
HU
要求及时采取停车措施。
14
H
要求列车立即采取紧急停车措施。
2.6.6ZPW-2000系列闭环电码化低频信息分配及机车信号显示见表2。
表2ZPW-2000系列闭环电码化低频信息分配及机车信号显示
序号
低频频率Hz
机车信号显示
备注
L3码
10.3
L绿
L2码
12.5
L码
11.4
LU码
13.6
LU绿黄
LU2码
15.8
U黄
U码
16.9
U2S码
20.2
U2S黄2闪
U2码
14.7
U2黄2
U3码
22.4
UUS码
19.1
UUS双黄闪
UU码
18
UU双黄
HB码
24.6
HUS红黄闪
HU码
26.8
HU红黄
H码
29
H红
15
载频切换码
25.7
16
闭环检测码
27.9
无码
B白
2.6.7列车信号开放后,闭环电码化设备应在列车进路中(道岔侧向的接、发车进路的道岔区段除外)提供连续的机车信号信息。
2.6.7.1站内正线接发车进路、到发线股道应采用与区间同制式的电码化发送设备,实现闭环电码化,向机车提供连续的机车信号信息。
2.3.7.2经道岔侧向的接、发车进路,道岔区段可不提供机车信号信息。
2.6.8相邻股道应采用不同载频交错设置。
2.6.9闭环电码化设备应和车站联锁设备结合,闭环电码化故障时应给出表示。
2.6.10为了车载设备实现接收载频锁定或载频自动切换功能,电码化设备应发送正确的载频切换信息码。
2.6.10.1机车收到UU/UUS码后如果接收不到信息,在点白灯前,只接收HU/HUS码;
在点白灯后,只接收载频切换信息码。
2.6.10.2车站开放侧向接车进路时,在车载设备接收股道信息前电码化设备应发送载频切换信息码。
2.6.10.3车站开放侧向发车进路时,在列车到达区间前电码化设备应发送载频切换信息码。
2.6.10.4其他进路需要实现车载设备载频自动切换时,电码化设备应发送载频切换信息码。
2.6.10.5发送载频切换信息码的时间应不小于2s,载频切换信息码的频率、功能应符合表3要求。
表3载频切换信息码使用
载频及低频
功能
1700-1,25.7Hz
车载设备锁定接收1700Hz
2000-1,25.7Hz
车载设备锁定接收2000Hz
2300-1,25.7Hz
车载设备锁定接收2300Hz
2600-1,25.7Hz
车载设备锁定接收2600Hz
1700-2,25.7Hz
车载设备切换到接收1700/2300Hz
2000-2,25.7Hz
车载设备切换到接收2000/2600Hz
2300-2,25.7Hz
2600-2,25.7Hz
2.6.11ZPW-2000系列闭环电码化,在最不利条件下,入口电流值应满足表4的规定。
表4ZPW-2000系列电码化入口电流
载频频率(Hz)
1700
2000
2300
2600
入口电流(mA)
500
450
2.6.12ZPW-2000系列闭环电码化,在最不利条件下,出口电流值不大于6A。
2.6.13闭环电码化轨道电路机械绝缘节处信号发送设备的连接线应交叉铺设以保证机车信号接收连续。
连接线应采用绝缘护套防护,同时不影响轨道电路的正常工作。
2.6.14闭环电码化主要设备应采用冗余结构。
主机和备用机都应有工作正常或故障表示。
2.6.15应具用通信接口扩展功能。
2.6.16电源应采用双套电源,一套故障时另一套能保证系统正常工作。
2.6.17载频频谱的排列
2.6.17.1下行正线,咽喉区正向接车、发车进路的载频为1700-2。
为防止进、出站处钢轨绝缘破损,-1、-2载频可与区间ZPW-2000轨道电路-1、-2载频交错。
正线股道的载频为1700-2。
2.6.17.2上行正线,咽喉区正向接车、发车进路的载频为2000-2。
正线股道的载频为2000-2。
2.6.17.3侧线股道
下行正方向,各股道按下行方向载频2300-1Hz、1700-1Hz交错排列。
上行正方向,各股道按上行方向载频2600-1Hz、2000-1Hz交错排列。
到发线股道以1700-1Hz/2000-1Hz或2300-1Hz/2600-1Hz选择载频配置。
2.6.18补偿电容的设置
2.6.18.1当电码化区段超过300m时,应设置补偿电容
2.6.18.2发送1700-1、1700-2、2000-1、2000-2载频时,补偿电容采用80μF;
2.6.18.3发送2300-1、2300-2、2600-1、2600-2载频时,补偿电容采用60μF。
2.6.18.4设置方法
补偿电容的安装方法,按照等间距设置补偿电容的方法。
其具体方法如下:
等间距
数量:
Σ=N+A
N:
百米位数
A:
个位、拾位数为0时为0
个位、拾位数不为0时为1
Δ表示等间距长度;
轨道电路两端与第一个电容距离为Δ/2。
安装允许误差±
0.5m。
2.6.19电缆使用原则
2.6.19.11700-1、1700-2、2300-1、2300-2视为同频;
2.6.19.22000-1、2000-2、2600-1、2600-2视为同频。
2.6.19.3同频的发送线对不能同四芯组。
2.6.19.4同频的检测线对不能同四芯组。
2.6.19.5同频的发送线对与检测线对不能同缆。
2.6.20闭环电码化发送和检测设备防雷应采用有自动保护和报警功能的防雷单元。
2.7.1闭环电码化设备的可靠性和安全性要求参照IEC62278标准。
2.7.2闭环电码化设备应符合TB/T3073-2003电磁兼容标准。
2.2.3闭环电码化发送设备和检测设备的平均故障间隔时间(MTBF)大于或等于1.5105h。
根据通道参数并兼顾低道碴电阻道床传输,选择电容器容量。
使ZPW-2000电码化传输通道趋于阻性,保证ZPW-2000电码化具有良好传输性能,同时尽可能降低对原有站内轨道电路影响。
3.1.1结构特征
电容器采用电缆线焊接在电容器内部,轴向分两头引出,把电缆用环氧塑脂灌封,电缆引线的连接方式有两种,一种是两端用锡焊接塞钉,塞钉镀锡;
另一种是压接线鼻子,然后用专用销钉与钢轨连接。
电容器的外壳材料为黑色ABS塑料。
3.1.2技术指标
表5补偿电容技术指标
项目
指标及范围
备注
电容容量
标称值±
5%
测试频率:
1000Hz;
损耗角正切值
≤90×
10-4
1000Hz
绝缘电阻
≥500MΩ
两极间,直流100V
3.2.1设置原则
当电码化轨道电路长度超过300m时,须设置电容补偿。
3.2.2载频选择
⑴限于1700Hz、2000Hz
电容容量:
80μF
⑵限于2300Hz、2600Hz
60μF
3.2.3设置方法
补偿电容的安装方法,是按照等间距设置补偿电容的方法。
3.3.1L=900m
N=9A=0Σ=9+0=9
图1.补偿电容布置示意
3.3.2L=920m
N=9A=1Σ=9+1=10
图2.轨道电路加补偿电容举例
3.3.3设置参考表
表6
轨道电路长度
L(m)
补偿电容个数
Σ(N+A)
设置间隔
△(m)
300
100
950
95
350
87.5
1000
400
1050
95.45
90
1100
1150
95.83
550
91.67
1200
600
1250
96.15
650
92.86
1300
700
1350
96.43
750
93.75
1400
800
1450
96.67
850
94.44
1500
900
并联式闭环检测电码化系统框图
图3.
图4.钢轨绝缘处钢丝绳的处理示意图
图5.串联式闭环检测电码化系统
图6.
图7.一体化方式系统框图
车站轨道电路地面传输系统一体化主要是指轨道电路地面传输系统的设备一体化。
该设备是集轨道电路信息和列车的车载信息于一体,在任意时刻向钢轨同时传送轨道电路信息和列车的车载信息。
从车站轨道电路地面传输系统一体化的含义我们可以看出:
车站轨道电路地面传输系统一体化的发送设备必须具备编码功能,以便将轨道电路信息和列车的车载信息集一体,经调制、放大后,通过轨道电路传输系统的传输通道,将经过调制的信号送至钢轨,经钢轨传输网络向轨道电路传输系统的接收设备和列车的车载设备提供信息。
高速铁路的列车控制系统要求地面车载信息的发送时实、连续和可靠,而且应该是闭环的。
只有这样,才能及时地发现轨道电路的钢轨内无列车车载信息,尽可能地避免由此而引起的列车强制制动的次数,最大限度的减少由此引起的行车事故。
要实现地面车载信息传输的闭环检查,应采用集轨道电路信息和列车的车载信息于同一设备的轨道电路地面传输系统一体化设备。
同时,采用轨道电路地面传输系统一体化设备可避免轨道电路地面传输通道兼顾轨道电路信息和列车
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