摘要：ZPW-2000A移频自动闭塞设备是高频电子设备构成的新型移频自动闭塞系统，从它的工作原理、器材特性到故障分析都与一般轨道电路有很大不同。在日常施工及维修中掌握的工作原理、器材特性及积累的故障案例对ZPW-2000A型轨道电路故障进行分析，并介绍了处理方法。
关键词：ZPW-2000A；轨道电路；故障处理；电气绝缘节；载频设置；模拟网络盘
ZPW-2000A移频轨道电路在我国铁路建设中的普及显示了其安全性和可靠性，但在实际运行过程中，由于一些故障的处理经验积累不足，造成故障判断处理不及时，影响运输安全。现就ZPW-2000A型无绝缘轨道电路区间常见故障进行分析，对施工及电务维修人员提供帮助和经验积累。
一、ZPW-2000A无绝缘轨道电路的构成
ZPW-2000A无绝缘轨道电路由室内与室外两个部分组成。室外部分包括调谐区、传输电缆、补偿电容、机械绝缘节、匹配变压器、调谐设备引接线和室外防雷，室内部分有发送器、接收器、衰耗器以及电缆模拟网络等构成。
1室外部分
(1)补偿电容:保证了轨道电路的传输距离，保证接收端信号有效信干比。(2)传输电缆:采用国产内屏蔽铁路信号数字电缆SPT，直径1.0毫米，总长度按10千米考虑。(3)调谐区:用于实现两条轨道电路的电气隔离。
(4)调谐区设备引接线:用于SWA、BA等设备和钢轨之间的连接。(5)机械绝缘节:设在进出站出口，由空芯线圈SWA与调谐单元并接而成。(6)匹配变压器:实现轨道与SPT铁路数字信号电缆的匹配连接，获得最好的传输效果。(7)室外横向防雷设置在匹配变压器内，为压敏电阻:纵向防雷设在空芯线圈处通过中心抽头接地。
2室内部分
(1)发送器：用于产生高稳定性、高精度的移频信号。(2)接收器：采用双机并联运用设计，来保证接收器的高可靠运用。(3)衰耗器：给出发送和接收用电源电压、发送功出电压，发送供出电压、给出轨道占用表示，给出发送和接收故障表示。对主轨道电路的接收端输入电平调整和对小轨道电路的调整（含正、反方向）。提供检测条件。(4)电缆模拟网络：用于对实现数字电缆SPT的补偿，使实际电缆长度加模拟电缆长度等于一万米。
二、ZPW-2000A无绝缘轨道电路的特点
1、充分肯定、保持U71系统整体技术结构上的优势。
2、大大减少了调谐区分路死区，使原来的U71系统的20米减少到了5米，提高了传输安全性。
3、采用快速傅氏变换(FFT)、窄带数字解调方式，大幅度提高了系统抗干扰性，包括对拍频干扰的防护。
4、通过系统参数优化，大幅度提高了轨道电路的传输长度。
5、实现了机械绝缘节与电气绝缘节轨道电路的等长传输。
6、轨道电路根据长度及允许最小道床电阻两个因素进行调整，提高了轨道电路调整度和工作稳定性。
7、发送器采用“N+1”冗余，接收器采用成对双机并联运用(“0.5+0.5”)在单设备故障情况下，大幅度提高了系统无故障工作时间，很大程度的提高了系统的可靠性。
8、采用国产SPT型铁路数字信号电缆取代法国Z003电缆，减小了铜芯线径，减少了备用芯组，加大传输距离，提高系统性价比，大大降低了工程造价，符合我国的基本国情。
9、采用长钢包铜引接线取代75平方毫米铜引接线，便于维修。
三、问题的提出
ZPW-2000A移频轨道电路故障的原因主要有室内和室外两部分。室内主要包括配线错误、发送器、接收器、衰耗器故障等，室外主要是补偿电容故障，电气、机械绝缘节不良，电缆故障等。
四、故障原因分析与处理方法
1 电气绝缘节不良
ZPW-2000A无绝缘轨道电路分电气绝缘节和机械绝缘节两种。如果某区段在衰耗盘测得主轨入电压很低，小轨入电压又很高，其他数据都达标，经核对室外电缆配线准确无误，可以认定是室外电气绝缘节不绝缘，对室外调谐单元、匹配变压器、空心线圈阻抗进行测试，对数据有异常或变化较大的分别更换空心线圈、匹配变压器或调谐单元后，再次在衰耗盘测试，电压均恢复正常。
2 通过室内测试发现故障
(1)补偿电容失效故障。故障现象:一个区段红光带。原因分析:在故障区段的衰耗盘上测功出正常，轨出1、轨出2也正常，运行前方相邻区段轨出2电压为0或低于接收器小轨落下门限。问题应出在室外小轨或前方区段受端电容缺失。可先检查一下受端附近的几个电容，若都正常再检査小轨，小轨开路，不会影响相邻区段，小轨轨面短路会使相邻区段受端主轨电压降低，可测一下相邻区段的轨出1若低到接收器主轨落下门限，其也会出现红光带。在日常维修中我们发现某区段电容失效时，主轨电压会下降，小轨电压有不同程度的下降或升高。
（2）测试电缆模拟网络盘电缆侧电压进行室内外设备故障、隐患判断。某站某区段在送端电缆模拟网络盘“电缆”测试孔测试，发现电缆侧电压远远小于日常正常测试值，则判断是室内发送设备故障；如果发送端电缆侧电压正常时，测试受端电缆模拟网络盘电缆侧电压，如果电压正常且约等于衰耗盘轨入电压，则是室内接受部分故障；如果电缆侧电压不正常，则可以判断为室外轨道电路部分故障。
（3）测试衰耗器XGJ测试孔电压低于24V时，判断为小轨部分故障。
3 模拟网络盘故障分析
模拟网络盘故障会使信息通道受阻，影响相应区段的信息接收，造成红光带，送端模拟网络盘故障使本区段红光带，受端模拟网络盘故障可能会影响到本区段及相邻区段同时红光带。发送端模拟网络盘中的信息传输方向是从“设备”→“防雷”→“电缆”，可以沿这个顺序进行测量，正常时“设备”处电压基本与功出电压相等，“防雷”处电压比“设备”处略高几伏，“电缆”处电压经模拟网络阻抗衰减过降低为送向室外的几十伏，与零层(区间分线盘)送出电压相等。模拟网络盘电压的变化若有大幅度改变就证明其故障需要更换了。接收端模拟网络盘中的信息传输方向是从“电缆”一“防雷”→“设备”，沿这个顺序测量，正常时“电缆”处电压与零层(区间分线盘)接收电压相等通常主轨十多伏，小轨几十至一百多毫伏，“防雷”处电压经模拟网络阻抗衰减后降为几伏，到“设备”处再降。
4 室外轨道区段故障分析
如图所示：某区段575G出现红光带，经测试判断是小轨部分故障时，首先测试列车运行前方587G轨出2电压，如果电压正常（125～145mv左右），则是本区段575G“XGJ”至下一区段587G“XG”间连线断线或万可端子不良；如果587G衰耗盘测得轨出2电压偏低，再测试587G衰耗盘“轨入”中小轨电压是否正常，如果小轨入电压大于42mV，则是587G衰耗器故障；若不正常可能是室外补偿电容不良。
当连续有两个区段故障时，应该首先怀疑公共部分。如上图中575G、587G同时故障时，应该首先从587G接收部分查起。因为只有587G接收部分故障时，会造成587G主轨条件不具备，使得587G故障；575G小轨条件不具备，使得575G故障。如果是改方运行后造成多个区段故障时，应从故障的第一个区段查起，查找方法如上所述。
五、ZPW-2000A无绝缘轨道设备的日常维护
在通过对ZPW-2000A无绝缘轨道电路的接收电压波动的原因分析，很容易得出电特性测试和微机监测调阅相结合来分析以及处理问题的重要性。所以要充分利用好先进的微机监测等技术，对系统设备进行电气特性测试。并掌握全段设备的工作状态以及电气特性资料与此同时，日常维护除了要对日常测试以外，还要对塞钉电阻、空扼流阻抗以及护轮轨绝缘进行测试并记录下测试数据，对数据进行行分析和比较。
ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的设备因为受到长时间的风吹雨打，热晒等自然天气的影响，为使系统设备正常的运行，因此对系统设备的防潮和防腐工作就显得极其的重要了。对ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路而言，对它所需要做的防潮工作就是发送端和接收端防护盒。
六、结论
总之，造成ZPW-2000A轨道电路故障原因很多，在处理过程必须具体问题具体分析。但是通过以上几种故障分析，可以掌握一些故障处理方法，缩短故障处理时间，给列车正常运行缩短时间。
参考文献
[1]北京全路通信信号研究设计院.ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统技术培训教材[M].
[2]赵怀东，王改素.ZPW-2000A型自动闭塞设备安装与维护[M].北京：中国铁道出版社，2006.
论文作者:赵志峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/16
标签：电压论文; 故障论文; 轨道论文; 区段论文; 电缆论文; 电路论文; 室外论文; 《基层建设》2019年第26期论文;