区间闭塞基本概念.doc

第一章 区间闭塞基本概念1.1概述区间信号自动控制:是铁路区间信号、闭塞及区段自动控制、远程控制技术的总称。 用信号或凭证，保证列车按照空间间隔制运行的技术方法称为行车闭塞法，简称闭塞。用以完成闭塞作用的设备称为闭塞设备。闭塞制度有:时间间隔法、空间间隔法。 行车闭塞制式大致经历了：电报或电话闭塞路签或路牌闭塞半自动闭塞自动闭塞的发展过程。 1.2闭塞的种类 现在实现闭塞的方法一般有以下四种： 1. 人工闭塞：它采用电气路签(牌)闭塞作为占用区间的凭证，相邻两站都设有电气路签(牌)机，非经两站同意，并办理一定手续，不能从中取出路签(牌)；在取出一个路签(牌)后，不能取出二个。这就保证了同时只有一列列车在区间内运行。因为这种方法在交接凭证和检查区间状态都有要依靠人来完成，所以叫做人工闭塞，这种闭塞方法在我国已经很少采用。2. 半自动闭塞：是以出站信号机或线路所的通过信号机显示的进行信号作为列车占用区的凭证，发车站的出站信号机或线路所的通过信号机必须经两站同意，办理闭塞手续后才能放开放，列车进入区间后自动关闭，在没有检测区间中否留有车辆的设备时，还须由接车站值班员确认列车的完全到达，办理解除闭塞手续；而且在列车未到达接车站以前，向该区间发车用的所有信号都不得开放，这就保证了两站间的区间内同时只有一列列车运行。这种方法既要人的操纵，又需依列车自动动作，所以叫半自动闭塞。3.自动闭塞：是在列车运行中自动完成闭塞作用的，它将整个区间划分为若干个闭塞分区，每个闭塞分区的起点装设通过信号机，列车运行借助车轮与轨道电路接触发生作用，自动控制通过信号机的显示。这种方式不需要办理闭塞手续，又可开行追踪列车，既保证了行车安全又提高了运输效率。自动闭塞比其他各种闭塞方式都要优越，是一种先进的闭塞方式。这种方法因为不需要人的操纵，所以叫做自动闭塞。4. 列车运行间隔自动控制（移动闭塞）：这种制式不需要将区间划分成固定的若干闭塞分区，而是在两个列车之间自动地调整运行间隔，使之经常保持一定的距离。这种闭塞方式是由列车自动地调整间隔，使两列车之间的间隔最小，从而提高了区间内的行车密度大大提高区段的通过能力。这种闭塞设备的研究和应用在我国目前正方兴未艾。思考题1. 什么是闭塞?实现闭塞又几种方法?2. 人工闭塞和半自动闭塞有那些区别?3. 移动闭塞与自动闭塞相比有那些区别?第二章 自动闭塞系统研究和设计基础2.1自动闭塞系统基本原理和分类2.1.1自动闭塞的概念、工作原理和技术要求1、自动闭塞的概念 自动闭塞是根据列车运行及有关闭塞分区状态，自动变换通过信号机显示而司机凭信号行车的闭塞方法，它是一种先进的行车闭塞方法。双线单方向自动闭塞如图21所示，它将一个区间划分为若干小段，即闭塞分区，在每个闭塞分区的起点装设通过信号机(如图21中的1、3、5、7和2、4、6、8信号机均为通过信号机)，用以防护该闭塞分区。每个闭塞分区内都装设轨道电路(或计轴器等列车检测设备)，通过轨道电路将列车和通过信号机的显示联系起来，根据列车运行及有关闭塞分区的状态使通过信号机的显示自动变换。因为闭塞作用的完成不需要人工操纵，故称为自动闭塞。图21 双线单方向自动闭塞示意图 自动闭塞的优点：(1)由于两站间的区间允许续行列车追踪运行，就大幅度地提高了行车密度，显著地提高区间通过能力。(2)由于不需要办理闭塞手续，简化了办理接发列车的程序，因此既提高了通过能力，又大大减轻了车站值班人员的劳动强度。(3)由于通过信号机的显示能直接反映运行前方列车所在位置以及线路的状态，因而确保了列车在区间运行的安全。(4)自动闭塞还能为列车运行超速防护提供连续的速度信息，构成更高层次的列车运行控制系统，保证列车高速运行的安全。由于自动闭塞具有明显的技术经济效益，所以广泛应用于各国铁路(尤其是双线铁路)。更由于自动闭塞便于和列车自动控制、行车指挥自动化等系统相结合，它已成为现代化铁路必不可少的基础设备。 2、自动闭塞的基本原理 自动闭塞通过轨道电路(或计轴器等列车检测设备)自动地检查闭塞分区的占用情况，根据轨道电路的占用和空闲状态，通过信号机自动地变换其显示，以指示列车运行。 图22所示为三显示自动闭塞原理图。通过信号机的不同显示是调整列车运行的命令。三显示自动闭塞通过信号机的显示意义是： 一个绿色灯光准许列车按规定速度运行，表示运行前方至少有两个闭塞分区空闲。 一个黄色灯光要求列车注意运行，表示运行前方只有一个闭塞分区空闲。 一个红色灯光列车应在该信号机前停车。 通过信号机平时显示绿灯，即“定位开放式”，只有当列车占用该信号机所防护的闭塞分区或线路发生断轨等故障时，才显示红灯停车信号。 每架通过信号机处为一个信号点，信号点的名称以通过信号机命名。例如，通过信号机“1“处就称为“1”信号点。图22 三显示自动闭塞基本原理总结： 通过对三显示自动闭塞基本原理的叙述，可得出以下几点结论：(1)通过信号机的显示是随着列车运行的位置而自动改变的。当显示黄灯时，列车运行前方只有一个闭塞分区空闲；当显示绿灯时，列车运行前方至少有两个闭塞分区空闲。(2)通过信号机的禁止信号(红灯显示)，是利用轨道电路传送的；而其他的显示信息可以利用轨道电路，也可利用电缆传送。对于三显示自动闭塞必须传递三种以上的信息。(3)若利用轨道电路传送信息，在每一个信号点处不但有接收本信号点信息的接收设备，同时还须有向前方信号点发送信息的发送设备。 3.自动闭塞的技术要求 自动闭塞设备应符合现行的铁道行业标准铁路自动闭塞技术条件(TB/T1567)、铁路技术管理规程(简称技规，下同)、铁路信号设计规范(TB 10007)的规定，主要有：1、自动闭塞制式分为三显示和四显示两种。一般采用三显示自动闭塞，在新建或改建铁路上，列车运行速度超过120k山h的区段应采用四显示自动闭塞。2、电气化区段的双线或多线自动闭塞，运输需要时可按双方向运行设计，其他区段的自动闭塞亦宜按双方向运行设计。 当双线按双方向运行设计时，反方向可不设通过信号机，根据机车信号指示运行，亦可设计为自动闭塞或自动站间闭塞运行。3、客货列车混运的双线自动闭塞区段，列车追踪运行间隔符合下列规定：(1)双线三显示自动闭塞区段宜采用7min或8min，有条件区间可采用6min。(2)采用四显示自动闭塞时，其列车追踪间隔宜采用6min或7min。(3)单线三显示自动闭塞宜采用8min 。(4)闭塞分区的划分根据实际情况可按规定的列车追踪间隔时间增加或减少。反向运行的列车追踪间隔时间可大于正向运行的列车追踪间隔时间。4、三显示自动闭塞宜在规定的列车追踪间隔时间内划分三个闭塞分区。在区间内遇有困难的上坡道或从车站发车时划分三个闭塞分区有困难时，可按两个闭塞分区划分(按两个闭塞分区设置通过信号机，不得增加规定的列车追踪间隔时间，包括司机确认信号变换显示的时间)。从车站发车还应考虑确认出站信号机显示、车站值班员指示发车信号、车长指示发车信号及列车启动所需的时间。 三显示自动闭塞分区的最小长度，应满足列车的制动距离(该制动距离包括机车信号、自动停车装置动作过程中列车所行走的距离，其动作时间不应大于14 s)，其长度不应小于 1 200m，但采用不大于8min运行间隔时间时，不得小于1000 m。进站信号机前方第一个闭塞分区长度，一般不大于1 500 m。 四显示自动闭塞在确定的运行间隔时间内按四个闭塞分区排列通过信号机。四显示自动闭塞每个闭塞分区的长度，应满足速差制动所需的列车制动距离。列车运行速度超过 120km/h时，紧急制动距离由两个及其以上闭塞分区长度来保证。5、通过信号机的设置，除应满足列车牵引计算的有关规定外，还应符合下列原则： (1)通过信号机应设在闭塞分区或所间区间的分界处，不应设在停车后可能脱钩的处所，并尽可能不设在启动困难的地点。 (2)在确定的运行时隔内按三个或四个闭塞分区排列通过信号机时，应使列车经常在绿灯下运行。6、自动闭塞的通过信号机采用经常点灯方式，并能连续反映所防护闭塞分区的空闲和占用情况。 在单线自动闭塞区段，当一个方向的通过信号机开放后，另一方向的通过信号机须在灭灯状态，与其衔接的车站向区间发车的出站信号机开放后，对方站不能向该区间开放出站信号机。7、当进站或通过信号机红灯灭灯，其前一架通过信号机应自动显示红灯。8、在自动闭塞区段，当闭塞分区被占用或有关轨道电路设备失效时，防护该闭塞分区的通过信号机应自动关闭。 在双向运行区段，有关设备失效时，经两站有关人员确认后，可通过规定手续改变运行方向。9、自动闭塞应有与本轨道电路信息相适应的连续式机车信号。四显示自动闭塞必须有超速防护设备。 10、在自动闭塞区段内，当货物列车在设于上坡道上的通过信号机前停车后启动困难时，在该信号机上应装容许信号。但在进站信号机前方第一架通过信号机上不得装设容许信号。11、自动闭塞电路及设备应满足铁路信号故障-安全原则。12、自动闭塞必须采用闭路式轨道电路。轨道电路应能实现一次调整。在空闲状态下，当道碴电阻为最小标准值、钢轨阻抗为最大标准值，且交流电源电压为最低标准值时，轨道电路设备应稳定可靠工作。当电源电压和道碴电阻为最大标准值时，用标准分路电阻(0.06)在轨道电路任意点进行分路，接收设备应确保不工作。 轨道电路的设计长度应不大于极限传输长度的80%。 轨道电路钢轨绝缘破损时，通过信号机不应错误地出现升级显示。 轨道电路在工频交流、断续电流和其他迷流干扰的作用下，应有可靠的防护性能。 在电气化区段发生扼流变压器断线时，在两根轨条中无牵引电流及最不利道碴电阻的条件下，接收设备应确保不工作，若不能满足此要求，亦应满足扼流变压器断线条件下轨道电路的分路要求。 13、当自动闭塞设备故障或外电干扰时，敌对信号机不开放。14、自动闭塞信号显示应变时间不应大于4s。15、三显示自动闭塞信息量不应少于4个信息，四显示自动闭塞不应少于5个信息。16、自动闭塞的故障监测和报警设备应满足以下要求：(1)监测和报警设备发生故障时，应不影响自动闭塞正常工作。(2)监测设备应能连续监督有关设备工作状态。无论主机或副机发生故障均应报警，在双机并联使用时，其中一机故障应不中断系统的正常工作，当采用主、副机倒换方式时，若主机发生故障，应能自动接人副机工作。(3)监测设备应能准确地判断故障地点和故障性质。17、自动闭塞设备宜集中装设。18、自动闭塞应有防雷措施，并符合铁路信号有关防雷规定。 2.1.2自动闭塞系统的分类 按行车组织方法可分为单向自动闭塞和双向自动闭塞 在单线区段，只有一条线路，既要运行上行列车，又要运行下行列车。为了调整双方向列车的运行，在线路的两侧都要装设通过信号机，这种自动闭塞称为单线双向自动闭塞，如图23所示。图23 单线双向自动闭塞 在双线区段，以前一般采用列车单方向运行方式，即一条铁路线路只允许上行列车运行，而另一条铁路线路只允许下行列车运行。为此，对于每一条铁路线路仅在一侧装设通过信号机，这样的自动闭塞称为双线单向自动闭塞，如图21所示。 为了充分发挥铁路线路的运输能力，在双线区段的每一条线路上都能双方向运行列车，这样的自动闭塞称为双线双向自动闭塞，如图24所示。正方向设置通过信号机，反方向运行的列车是按机车信号的显示作为行车命令的，即此时以机车信号作为主体信号。 双线单向自动闭塞，只防护列车的尾部，而单线或双线双向自动闭塞，必须对列车的尾部和头部两个方向进行防护。为了防止两方向的列车正面冲突，平时规定一个方向的通过信号机亮灯，另一方向的通过信号机灭灯）只有在需要改变运行，而且区间空闲的条件下，由车站值班员办理一定的手续后才能允许反方向的列车运行。 图24 双线双向自动闭塞（2）按通过信号机的显示制式可分为三显示自动闭塞和四显示自动闭塞四显示自动闭塞是在三显示自动闭塞的基础上增加一种绿黄显示。它能预告列车运行前方三个闭塞分区的状态，列车以规定的速度越过绿黄显示后必须减速，以使列车在抵达黄灯显示下运行时不大于规定的黄灯允许速度，保证在显示红灯的通过信号机前停车；而对于低速、制动距离短的列车越过绿黄显示后可不减速。由于增加了绿黄显示，就化解了上述矛盾。 四显示自动闭塞的信号显示具有明确的速差含义，是真正意义的速差式自动闭塞，列车按规定的速度运行，能确保行车安全。四显示自动闭塞能缩短列车运行间隔，缩短闭塞分区长度，提高运输效率。图25 四显示自动闭塞 按设备放置方式可分为分散安装式自动闭塞和集中安装式自动闭塞 分散安装式自动闭塞设备都放在每个信号点处。分散安装方式虽然造价比较低，但设备安装在铁路沿线，受环境温度影响大，所以设备工作稳定性差，故障率较高，也不利于维护。集中安装方式自动闭塞的设备集中放在相近的车站继电器室内，用电缆与通过信号机联系。集中安装方式自动闭塞极大地改善了设备的工作条件，提高了设备的稳定性和可靠性，十分便于维修，但需要大量电缆，造价较高。 按传递信息的特征可分为交流计数电码自动闭塞、极频自动闭塞和移频自动闭塞等。 交流计数电码自动闭塞以交流计数电码轨道电路为基础，以钢轨作为传输通道传递信息，不同信息的特征靠电码脉冲和间隔构成不同的电码组合来区分。交流信号的频率，在非电气化区段是50HZ；而电气化区段是25 HZ以与50HZ牵引电流相区别。用不同的电码周期的方法解决相邻轨道电路的干扰。交流计数电码自动闭塞采用电磁元件，电路简单，对工作环境要求不严，工作稳定，传输性能好，轨道电路长度可达2600 m，具有断轨检查性能。但是在技术上已落后，信息构成简单，抗干扰性能不强，绝缘双破损时可能出现升级显示；当区间发送设备有一处故障时，会同时造成两相邻信号机点红灯的故障，影响效率；接点磨损严重，维修周期短；信息量少，不能满足所需要的信息要求；应变时间长，最长达20 s，不能适应铁路运输发展的需要，而且存在着冒进信号的危险。经过微电子改造后，性能有所改善。 极性频率脉冲自动闭塞(简称极频自动闭塞)以极性频率脉冲轨道电路为基础，以钢轨作为通道传递信息，不同信息的特征是靠两种不同极性和每个周期内不同数目的脉冲来区分的。其设备采用电子电路，组匣方式。采用工频电源相位交叉来防止相邻轨道电路的干扰，用锁相原理使发送系统设备故障后导向安全，接收端设有抗交流工频连续干扰的抑制电路。极频自动闭塞设备简单，原理简明，容易掌握；轨道电路传输性能较好，长度可达2600m；断轨检查性能较好。但其信息简单，抗来自外界的交直流断续干扰性能差，对于邻线干扰和不规则的脉冲干扰没有防护措施，对于一般离散的脉冲干扰以及脉冲尾的干扰很难防护；不适用于电气化区段，因其对接触网火花、晶闸管调速机车的牵引和再生制动、斩波器机车牵引所引起的谐波干扰难以防护。移频自动闭塞以移频轨道电路为基础，用钢轨传递移频信息。 它是一种选用频率参数作为信息的制式，利用调制方法把规定的调制信号(低频信息)搬移到载频段并形成振荡，由上下边频构成交替变化的移频波形，其交替变化的速率就是调制信号频率。其信息特征就是不同的调制信号频率。采用不同载频交叉来防护相邻轨道电路绝缘节的破损、上下行邻线的串漏、站内相邻区段的干扰。对工频及其谐波的防护，采用躲开的方法，站内将载频选在工频的偶次谐波上，区间选在奇次谐波上。 按是否设置轨道绝缘分为有绝缘自动闭塞和无绝缘自动闭塞 传统的自动闭塞在闭塞分区分界处均设有钢轨绝缘，以分割各闭塞分区。但钢轨绝缘的设置不利于线路向长钢轨、无缝化发展，钢轨绝缘损坏率高，影响了设备的稳定工作，且增加了维修工作量和费用。尤其是电气化区段，牵引电流为了通过钢轨绝缘，必须安装扼流变压器，缺点更显著。于是出现了无绝缘自动闭塞。无绝缘自动闭塞以无绝缘轨道电路为基础。无绝缘轨道电路分谐振式和感应式两种，取消了区间线路的钢轨绝缘，满足了铁路无缝化、电气化发展的需要。 2.2自动闭塞通过信号机的布置方法自动闭塞是利用通过信号机的不同显示来指挥列车追踪运行的一种行车闭塞方式，两列续行列车之间的空间间隔是由通过信号机的位置决定的。通过信号机的设置位置是根据规定的运行时间间隔、列车速度曲线以及线路地形，采用规定的设计方法，将给定的列车运行时隔换算为空间间隔来确定的，而不是等间隔设置的。现以三显示自动闭塞为例，说明通过信号机的设置方法。 1.闭塞分区长度 即通过信号机之间的距离，每个闭塞分区的最小长度必须满足列车牵引计算规程规定的列车制动率全值的0.8的常用制动和自动停车装置紧急制动的制动距离。 我国的铁路信号自动闭塞技术条件中规定“三显示自动闭塞分区的最小长度范围为 10001 200m”。技规规定“列车在任何线路坡道上紧急制动距离限制：运行速度不超过 120km/ h的列车为800m；运行速度120140km/h的旅客列车为1100 m；运行速度140-160 km/h的旅客列车为1 400 m；运行速度160-200km/h的旅客列车为2000 m”2.三显示制式闭塞分区长度与列车运行间隔时间的关系 闭塞分区的最大长度(进站信号机前方除外)根据轨道电路的安全及可靠动作的要求，最好不要超过轨道电路的极限长度，以免增加分割点的设备。进站信号机前方第一个闭塞分区的长度一般不小于1200m，不大于1 500m。这个要求是根据进站咽喉区的通过能力要符合区间的通过能力，以及要尽量减少同向到达列车的间隔时间，也就是必须缩减越行时的停留时间。如果同向到达间隔时间大于列车在区间的同向运行间隔时间时，就不可避免地要使列车堵在进站信号机外方。这个要求并不能经常严格地遵守。因为考虑到闭塞分区的长度必须符合制动距离的要求，而制动距离在下坡道上可能大于1 500 m，同时还要考虑到两架通过信号机的对称布置、显示距离和其他条件。因此，在个别有充分根据的情况下，进站信号机前方的闭塞分区长度允许大于1 500m。 在同一方向的两列列车，彼此以闭塞分区相间隔追踪运行，前一列车的尾部与后一列车的头部之间所保持的最小间隔时间，称追踪间隔时间。3.列车追踪间隔时分的计算（以三显示为例）列车间隔三个闭塞分区 ，在绿灯下运行如图2-6（a）追踪列车2可以经常地在绿灯下运行。若先行列车1稍慢一点引起追踪间隔缩短，则列车2也有可能会遇到黄灯，但只要列车2稍调整一些速度，此现象很快就会过去。所以，对追踪列车来说，可以保证它大部分时间内是可以按该线路所允许地最高速度运行地。这说明三显示自动闭塞列车追踪要间隔三个闭塞分区是最理想地办法。列车间隔两个闭塞分区，在黄灯下运行，如图2-6(b) ，I=0.06(2L闭+L列)/v平均+t确 式中 t确司机确认信号变换显示的时间，一般为0.25min； v平均黄灯运行下的列车平均速度，kmh。 接近车站的间隔时间 （1）如图2-6(c)所示，其运行间隔时间可按下式计算，即 I=0.06(L列+L岔+L闭)/v平均+t准 式中 t准车站为第二列列车准备进路的时间，min。电气集中t准=025min。 （2）在进站区段上牵引条件困难而采用间隔两个闭塞分区时，最小运行间隔时间按下式计算，即 I=0.06 (L列+L岔+L闭)/v平均+t准+t确自动闭塞区段车站同方向发车的间隔时间，如图2-6(d)所示，其运行间隔可按下式计算，即 I=0.06(L列+2L闭)/v平均+t准 式中 t准车站值班员显示发车指示信号、车长指示发车信号、后行列车司机确认信号显示状态、开动列车的时间(按1min计算)。4、区间通过色灯信号机布置原则 (1)区间通过色灯信号机在以货运为主的线路上，应按货物列车运行速度曲线及时间点布置，但闭塞分区长度应满足较高速度旅客列车制动距离要求；在以客运为主的线路上，应按旅客列车运行速度曲线及时间点布置。(2)在一般情况下，应在两追踪列车之间以三个闭塞分区间隔布置通过信号机。在上坡道上列车运行速度低，当按三个闭塞分区布置，追踪间隔时间增大时，可按两个闭塞分区布置；技术作业站及单线区间的中间站，发车时应按两个闭塞分区布置。(3)区间通过信号机，应在车站进站、出站信号机位置确定后布置。 (4)为了节省投资及维修方便，上、下行方向的通过信号机，在不影响行车效率和司机嘹望的情况下，尽可能并列布置。 (5)在利用动能闯坡和在列车停车后可能脱钩的处所，不宜设置通过信号机。在启动困难的坡道上，也应尽量避免设置通过信号机，如必须设置时，应装设容许信号。但进站信号机前方第一架通过信号机不得装设容许信号，并应涂三条黑斜线，以与其他通过信号机相区别。 (6)在大型桥梁上和隧道内，尽量避免装设通过信号机。凡需在这些建筑物出口处设置时，也应该距该建筑物保留一个列车长度的距离，如受通过能力和制动距离条件限制，不能按此要求装设信号机时，可与有关方面共同协商解决。(7)通过信号机在正常情况下，应设置在便于司机嘹望的直线上，在最不利条件下，信号机显示距离应不小于200m。(8)乘降所前后的通过信号机设置地点，应会同铁路局有关单位共同研究确定，但不得影响通过能力。 (9)在无缝线路上设计自动闭塞时，对长钢轨接缝，即缓冲区，应详细调查了解，并应由铁路工务部门提供长轨的设计图纸，在不影响行车安全和效率的条件下，信号机尽可能设在长钢轨缓冲区的中心位置。如信号机布置的位置与缓冲区坐标相差很大时，应与工务部门协商锯轨或变更长轨的缓冲区位置。 在有计划装设自动闭塞的区段，设计无缝线路时，应预留自动闭塞通过信号机处的轨道电路绝缘轨缝，避免锯轨造成损失。(10)信号机位置确定后，应进行编号，一般以信号机坐标公里数和百米数组成，下行编奇数，上行编偶数。例如在100km+300m处设置并置通过信号机，下行方向的编号为1003，上行方向的1002。思考题1.什么是二、三和四显示自动闭塞?在什么运行情况下应用四显示自动闭塞?2.如何确定列车最小间隔时间?3.为什么对钢轨的绝缘破损进行防护?常用的防护方法有那些?第三章ZPW2000A移频自动闭塞3.1 ZPW2000A闭塞系统概述 一、 概述1.载频、频偏的选择 我国于20世纪90年代初引进法国高速铁路的UM71移频自动闭塞设备，并在此基础上结合我国国情研制了更加适应我国铁路的区间移频自动闭塞设备，该设备即为目前铁道部推广使用的ZPW-2000无绝缘轨道电路移频自动闭塞设备。ZPW-2000无绝缘轨道电路移频自动闭塞低频、载频延用了UM71技术。载频分别为四种：1700HZ、2000HZ、2300HZ、2600HZ。其中上行线使用2000 HZ和2600 HZ交替排列，下行线用l700HZ和2300 Hz交替排列。UM71轨道电路的频偏f为11HZ。 UM71低频调制信号Fc(低频信息)从10.3 HZ至29 HZ按1.1 HZ递增共18种。即这18种低频信息分别为：10.3 HZ、11.4HZ、12.5 HZ、13.6 HZ、14.7 HZ、15.8 HZ、16.9 Hz、18 HZ，19.1 HZ、20.2 HZ、21.1H2、22.4 HZ、23.5 HZ、24.6 HZ、25.7HZ、26.8 HZ、27.9 HZ、29 HZ。在低频调制信号作用下，一个周期内，信号频率发生f1、f2来回变化。其中f1=f0 -f，f2=f0 +f 。 2.18信息的显示正线通过信号L 码 11.4出站信号开放黄灯信号LU 码 13.6经18号道岔侧线通过UUS码 19.1列车“直进”“弯出”通过U2 码 14.7 (出站信号开放)进站开放正线停车信号U 码 16.9进站开放侧线停车信号UU 码 18进站开放引导信号HB 码 24.6进站信号关闭HU 码 26.8进站信号机前方有2以上闭塞分区空闲L 码 11.4前方只有2个闭塞分区空闲LU 码 13.6次架为进站信号机开放黄、闪黄信号U2S码 20.2(次架信号机显示USU)次架为进站信号机开放双黄信号U2 码 14.7(次架信号机显示UU)前方只有1个闭塞分区空闲U 码 16.9(次架信号机显示H)前方闭塞分区有车占用HU 码 26.8通过或出站信号机信号显示含义发送的低频码（HZ）显示3.基本工作原理在移频自动闭塞区段，移频信息的传输，是按照运行列车占用闭塞分区的状态，迎着列车的运行方向，自动地向各闭塞分区传递信息的。如图3-1-1所示，若下行线有两列列车A、B运行，A列车运行在1G分区，B列车运行在5G分区。由于1G有车占用，防护该闭塞分区的通过信号机7显示红灯，这时7信号点的发送设备自动向闭塞分区2G发送以26.8 Hz调制的中心载频为2300Hz的移频信号。当5信号点的接收设备接收到该移频信号后，使通过信号机5显示黄灯。此时5信号点的发送设备自动地向闭塞分区3G发送以16.9 Hz调制的中心载频为17000Hz的移频信号。当3信号点的接收设备接收到该移频信号后，使通过信号机3显示绿黄灯。同理，3信号点的发送设备又自动地向闭塞分区4G发送以13.6 Hz调制的中心载频为2300的移频信号，当1信号点的接收设备接收到此移频信号后，使通过信号机1显示绿灯。1信号点的发送设备会自动向5G发送11.4HZ调制1700HZ的移频信号。由于续行列车B已进入5G分区，该区段的接收设备接收不到11.4HZ调制1700HZ的移频信号，防护后续区段的信号机点红灯。道理同1G区段。此时B车司机可按绿灯显示定速运行。如果列车A由于某种原因停在1G分区续行列车B进入3G分区时，司机见到5信号机显示黄灯，则应注意减速运行。当续行列车B进入2G分区时，由于信号机7显示红灯，司机使用常用制动措施，使列车B能停在显示红灯的信号机的前方。这样，就可根据列车占用闭塞分区的状态，自动改变地面信号机的显示，准确地指挥列车的运行，实现自动闭塞。 图3-1-1 ZPW2000A移频自动闭塞的工作原理二、 ZPW2000A型自动闭塞系统特点(1)在解决调谐区断轨检查后，实现了对轨道电路全程断轨的检查，大幅度减少了调谐区死区长度(20m减小到5m以内)，实现了对调谐单元的断线检查和对拍频信号干扰的防护，大大提高了传输的安全性。 (2)利用新开发的轨道电路计算软件实现了轨道电路参数的优化，大大提高了轨道电路的传输长度，将1.0km道碴电阻的轨道电路传输长度提高了44%(从900m提高到1300m)，将电气-机械绝缘节的轨道电路长度提高了62.5%(800m提到1300m)，改善了低道床电阻轨道电路工作的适应性。 (3)用SPT国产铁路信号数字电缆取代法国的ZCO3型电缆，线径由1.13mm降至1.0mm，减少了备用芯组，加大了传输距离(从7.5km提高到10km)，使系统的性能价格比大幅度提高，显著降低了工程造价。调谐区设备的70mm2铜引接线用钢包铜线取代，方便了维修。 (4)用单片微机和数字信号处理芯片代替晶体管分立元件和小规模集成电路，提高了发送移频信号频率的精度和接收移频信号的抗干扰能力。 (5)系统中发送器采用“n"+1"冗余，接收器采用成对双机并联运用，提高了系统可靠性，大幅度提高了"系统无故障工作时间"。三、 ZPW2000A型自动闭塞系统构成系统构成如图3-1-1图3-1-2 ZPW2000A型自动闭塞系统构成图四、室外设备1、调谐区(电气绝缘节) 调谐区既电气绝缘节，除车站进出站口交界点外，各闭塞分区分界点均设电气绝缘节。调谐区按29m长设计，它由调谐单元（称BA）及空心线圈（称SVA）组成。其参数保持原“UM71”参数，功能是实现两相邻轨道电路电气隔离。 空芯线圈非电气绝缘节的必须元件，该系统在每一个轨道电路区段亦设置一个空芯线圈目的是对50Hz形成较低的阻抗，对不平衡电流电势起到短路、平衡作用。 另外，该线圈若设在调谐区中间，适当确定参数，可起到改善调谐区阻抗作用。该线圈也可用作复线区段，上下行线路间等电位连接、渡线绝缘两端牵引电流平衡以及防雷接地等作用。 SVA设在调谐区，归纳起来有以下作用：(1)平衡牵引电流回流 SVA设置在29米长调谐区两个调谐单元的中间，由于它对于50Hz牵引电流呈现甚小的交流阻抗(约lOm)，故能起到对不平衡牵引电流电动势的短路作用，见下图：(2)对于上、下行线路间的两个SVA中心线可做等电位连接。一方面平衡电路间牵引电流，一方面可保证维修人员及设备安全（起纵向防雷作用）。等电位连接图如下： 简单横向连接：两轨道间的等电位连接时不直接接地(用防雷元件接地)。 完全横向连接：两轨道间的等电位连接，并接地。 (3)SVA作抗流变压器用SVA作抗流变压器时，其总电流200安(长时间）如在道岔斜股绝缘两侧各装一台SVA，二中心线连接。（4）可为谐振槽路提供一个较为合适的Q值 SVA对1700Hz感抗值有0.35，对2600Hz也有0.54。在调谐区中，不能把它单作为一个低阻值分路电抗进行分析，应将其作为并联谐振槽路的组成部分。SVA参数的适当选择，能保证调谐区工作的稳定性。（5）为调谐区两端设备纵向防雷提供方便 A、当复线区段设有完全横向连接线时，通过SVA中心点直接接入地线。 B、当设有简单横向连接或无横向连接的SVA中心点，则经过防雷元件接地。 2、机械绝缘节 在车站的进出站口交界处设机械绝缘节，由“机械绝缘节空心线圈” （称SVA）与调谐单元并接而成，其节特性与电气绝缘节相同。在车站进出站口交界处的原绝缘节上再并联BA、SVA目的是使该轨道电路与电气绝缘节轨道电路有相同的传输参数和传输长度。根据29m调谐区四种载频的综合阻抗值，设计SVA并将该SVA与BA并联，能获得较好的预期效果。 机械绝缘节空心线圈的结构特征与空心线圈一致。机械绝缘空心线圈按频率(1700 Hz、2000 HZ、2300 Hz、2600Hz)分为四种，安装在机械绝缘节轨道边的基础桩上与相应频率调谐单元相并联，使电气绝缘节-机械绝缘节间轨道电路的传输长度与电气绝缘节-电气绝缘节间轨道电路的传输长度相同。 3、匹配变压器 一般条件下，按0.31.0 ·km道碴电阻设计，用于实现轨道电路（钢轨）与SPT铁路数字信号电缆的匹配连接。电路见下图：(1)V1V2：经调谐单元端子接至轨道，E1E2经SPT电缆接至室内。(2)考虑到1.0/km道碴电阻，并兼顾低道碴电阻道床，该变压器变比优选为9:1(3)钢轨侧电路中，串联接入二个16V，4700uF电解电容(Cl、C2)该二电容按相反极性串接，构成无极性联结，起到隔直及交连作用。保证该设备在直流电力牵引区段运用中，不致因直流成分造成匹配变压器磁路饱和。(4)F为匹配变压器的雷电横向防护元件。 (5)10mH的电感L1用作SPT电缆表现出容性的补偿。同时，与匹配变压器相对应处轨道被列车分路时，它可作为一个阻抗(1700Hz时约为6.8)。 该电感阻抗的降低将造成接收器电平的增高，故电感由富于弹性物质灌封，以防止振动或撞击造成电感损坏，使电感值降低或丧失。图3-1-3 匹配变压器原理4、补偿电容采取分段加补偿电容的方法， 减弱电感的影响。 其补偿原理可理解为将每补偿段钢轨L与电容C视为串联谐振，见下图3-1-4补偿电容原理图 补偿电容的设置方式宜采用“等间距法”， 即将无绝缘轨道电路两端BA间的距离L按补偿电容总量N等分，其步长=L/N。轨道电路两端按半步长/2,中间按全步长设置电容，以获得最佳传输效果 。5、传输电缆 采用SPT型铁路信号数字电缆，线径为1.0mm，总长10km。 SPT数字电缆能实现1MHz(模拟信号)、2Mbit/s(数字信号)以及额定电压交流750V或直流1100V及以下铁路信号系统中有关设备和控制装置之间的联接，传输系统控制信息及电能。可在铁路电气化和非电气化区段使用。 6、调谐区设备与钢轨间的引接线 调谐区设备与钢轨间连接由3700mm、2000mm钢包铜引接线各两根构成。分别用于调谐单元、空心线圈、机械绝缘节空心线圈等设备与钢轨间的连接。7、室外防雷 防雷系统由两部分构成：室外防雷、室内防雷。室外横向防雷设在匹配变压器内，为压敏电阻。纵向防雷设在空心线圈处，通过中心抽头接地。五、室内设备1、发送器 用于产生、高精度高稳定移频信号。系统采用发送“N+1”冗余方式。故障时，通过 FBJ接点转至“+l”FS设备。2、接收器 图3-1-5 本轨道区段JS与邻轨道区段JS间关系 3、衰耗盘 用于实现主轨道电路、小轨道电路的凋整。给出发送和接收器故障、轨道占用表示及其它有关发送、接收用+24V电源电压、发送功出电压、接收GJ、XGJ测试条件等。4、电缆模拟网络 电缆模拟网络设在室内，按0.5km、0.5km、1km、2km、2km、2 x 2km六节设计，用于对SPT电缆长度的补偿，电缆与电缆模拟网络补偿长度之和为10 km。电缆模拟网络框图如下：5、室内防雷 室内防雷采用纵向与横向雷电防护。防雷设备设在电缆模拟网络盒内，纵向为低转移系数的防雷变压器，横向为带劣化显示的压敏电阻。 图3-1-6防雷和电缆模拟网络原理框图6、无绝缘移频自动闭塞机柜 室内的发送器、接收器、衰耗盘均放置在机柜上。为便于维修，移频柜上的设备布置需按区间闭塞分区编号顺序进行。设备位置排列应考虑与线路状态相对应，便于根据设备表示及测试数据，分析设备运用及故障状态。闭塞分区编号示意见图1-2-6。 每台机柜可放置10套轨道电路设备，纵向5路组合，每路组合可装两个轨道电路的设备，包括发送器、接收器、衰耗盘各两台及发送、接收断路器、3 x18柱端子各两个。发送断路器保险为10A，接收断路器保险为5A。具体布置时，将移频柜设备按区间闭塞分区顺序布置。按3-1-7闭塞分区示意图应将上行端A1G-A5G、B1G-B5G，共计10套设备放在第一个移频架上，其顺序为： 1-A5G、3-A4G、5-A3G、7-A2G、9-A1G 2-B5G、4-B4G、6-B3G、8-B2G、10-B1G