高速铁路行车自动闭塞技术

第二章 高速铁路行车自动闭塞技术

第一节 自动闭塞概述

一、自动闭塞的基本概念

目前，我国铁路采用的行车闭塞方法主要有半自动闭塞和自动闭塞两种。 半自动闭塞由人工办理闭塞手续，列车凭出站信号机的允许信号显示出发，出站信号机在列车出发后自动关闭，列车到达接车站经人工确认整列到达后办理到达复原，解除闭塞。半自动闭塞利用车站来隔离列车，即两站间的区间同时只允许一列列车运行。半自动闭塞具有设备简单、使用方便、维修容易、投资少、安装快等优点，得到了广泛采用，采用半自动闭塞，虽然在一定程度上保证了行车安全，但不能充分发挥铁路线路(尤其是双线)的能力。而且由于区间没有空闲检查设备，须由人工确认列车的整列到达，尤其是事故复原的安全操作得不到保证，所以行车安全程度不高，并影响运输效率。

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。自动闭塞是在列车运行过程中自动完成闭塞作用的。双线单方向自动闭塞如图6—2—1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6—2—1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。

自动闭塞不需要办理闭塞手续，并可开行追踪列车，既保证了行车安全，又提高了运输效率。和半自动闭塞相比，自动闭塞有以下优点；

(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。

二、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6—2—2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。

现以图6—2—2为例说明自动闭塞的工作原理：

当列车进入3G闭塞分区时，3G的轨道电路被列车车轮分路，轨道继电器3GJ落下，通过信号机3显示红灯，则通过信号机1显示黄灯。当列车驶入5G闭塞分区并出清3G闭塞分区时，轨道继电器3GJ起，5GJ下，因而通过信号机5显示红灯，通过信号机3显示黄灯，通过信号机1显示绿灯。

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。 虽然自动闭塞有不少制式，但是它们有着共同的特点，即大多是以轨道电路为基础构成的，也就是说是采用轨道电路来传输信息的． 三、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／T 1567)、《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120km／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，列车追踪运行间隔应符合下列规定： (1)双线三显示自动闭塞区段宜采用7min或8min，有条件的区间可采用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，当根据需要增加时不得超过规定追踪时间的10％。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排列通过信号机。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14s)，其长度不应小于1200m，但采用不大于8min运行间隔时间时，不得小于1000m。进站信号机前方第一个闭塞分区长度，一般不大于1500m。

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。 双线双方向运行的自动闭塞反方向运行时，宜沿用正方向运行时划分的闭塞分区，当闭塞分区的长度不能满足列车制动距离时，可将相邻两闭塞分区合并。

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时，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一安全原则。

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(0．06Ω)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，不使敌对信号机开放。 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丁作，当采用主、副机倒换方式时，若主机发生故障，应能自动接入副机工作。

(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的规定。

四、自动闭塞的分类

自动闭塞一般是根据运营上和技术上的特征来进行分类的。 1．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6—2—3所示。

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6—2—1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6—2—4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，另一个方向的通过信号机灭灯(或另一个方向的机车信号没有信息)，只有在需要改变运行方向，而且在区间空闲的条件下，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。

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

三显示自动闭塞的通过信号机具有三种显示，能预告列车运行前方两个闭塞分区的状态。图6—2—2所示为三显示自动闭塞。当通过信号机所防护的闭塞分区被列车占用时显示红灯：仅它所防护的闭塞分区空闲时显示黄灯：其运行前方有两上及以上的闭塞分区空闲时显示绿灯。

三显示自动闭塞，能使列车经常按规定速度在绿灯下运行，并能得到前方一架通过信号机显示的预告，基本上能满足运行要求，又能保证行车安全，因此得到较广泛的应用。 列车运行在三显示自动闭塞区段，越过显示黄灯的通过信号机时开始减速，至次架显示红灯的通过信号机前停车，因此要求每个闭塞分区的长度绝对不能小于列车的制动距离。随着列车速度和密度的不断提高，在一些繁忙的客货混运区段，各种列车运行的速度和制动距离相差很大，如市郊列车等需经常停车，且制动距离短，要求实现最小运行间隔，闭塞分区长度越短越好，而高速客车、重载货车制动距离长，闭塞分区长度又不能太短。三显示自动闭塞不能解决这一矛盾，提高区间通过能力的最好方法是采用四显示自动闭塞。

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，如图6—2—5所示。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。

3．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

号的时间)，从a点后退半个列车长度布置通过信号机847。

然后从847信号机后退半个列车长度作一点a’ ，从a’ 向前间隔8min时间作一点b，从b点后退半个列车长度设置通过信号机915。

由图6—2—9可知，847和915两架通过信号机之间的间隔时间大约为7．2min，将此时间三等分，得2．4min。然后，由847信号机向B站方向每隔2．4min设一架通过信号机，于是分别得出867和891两架通过信号机。

再从891信号机前移半个列车长度作一点c，从c点向A站方向后退8min得到c’ 点，从c’ 点向B站方向移半个列车长度设通过信号机829。

从867信号机后退半个列车长度作d点，从d点向B站方向间隔8min作出d’ 点，然后从d’点后退半个列车长度设信号机937。其余通过信号机的设置方法以此类推。 当下行区间通过信号机设置完后，开始设置上行方向通过信号机。 若A站为通过站，则按间隔三个闭塞分区设置通过信号机。 当区间通过信号机按上述方法设置后，应根据区间通过信号机设置原则和检查方法进行检查和调整。

(2)区间通过信号机的检查和调整

①闭塞分区长度的检查。在初步确定通过信号机的位置后，应检查闭塞分区的长度。首先检查闭塞分区的长度是否超过轨道电路的极限长度。应根据具体情况，尽可能将信号机位置进行调整，以满足轨道电路对长度的要求。

对短的闭塞分区，尤其是下坡道的闭塞分区，应进行制动距离检查。制动距离是列车自开始制动到停车为止所运行的距离。检查制动距离的方法一般采用制动扇形曲线。

②列车起动坡道的检查。对设在上坡道上的通过信号机，应进行列车启动坡道的检查。若列车在通过信号机前停车后启动困难时，即信号机设在超过启动坡道的上坡道时，在通过信号机上必须附设容许信号。列车的启动坡道可按列车的牵引特性计算，也可用下列经验公式进行概算。

对超过限制坡道的动力坡道，因为列车要越过这种坡道，必须利用动能闯坡，所以在动力坡道和动力坡道前面的线路上影响动能闯坡的地点一般不允许设置通过信号机。本例中的825号和931号信号机设置了容许信号。

③中间站的列车进站运行时隔的检查。中间站的列车进站时隔是为了检查续行列车进站时，是否会因前行列车进站后，由于来不及准备进路而影响续行列车进站。检查方法通常采用进站停车速度曲线上的时间点及进站信号机前方的第一架通过信号机的位置而求出。 进站运行时隔求出后，与自动闭塞设置区间通过信号机时隔相比较，应满足进站运行时隔小于或等于区间运行时隔。

若求出的运行时隔大于设置区间通过信号机的追踪列车运行时隔，应把进站信号机前方的第一架通过信号机向车站方向移动，但其闭塞分区不能小于1200m。

按照上、下行信号机并置的要求，以及经过以上检查调整后，本例的下行通过信号机如图6-2-9实线所示。图中为了考虑并置，在931信号机与下行进站信号机之间增加了一架通过信号机。

(3)现地勘察

从理论上对通过信号机的位置确定后，还必须进行现场勘察。现场勘察采用试验车沿区段进行检查的方法，对观察信号机的位置能否得到规定的运行时隔，通过信号机是否装在易

于造成列车断钩、脱钩的地点，是否有良好的嚎望条件等进行实地勘察。最后会同有关部门共同确定通过信号机的位置。

第三节 WG—21A型和ZPW—2000A型自动闭塞

WG—21A型无绝缘自动闭塞和ZPW—2000A型无绝缘自动闭塞是在UM71型无绝缘自动闭塞的国产化的基础上，采用单片微机和数字信号处理技术而研制的。它们具有较高的技术水平，是今后一个时期重点发展的自动闭塞制式。 一、UM71型自动闭塞简介 (一)UM71型自动闭塞简况

UM71型自动闭塞是应用于法国高速铁路的自动闭塞设备，它具有成熟、稳定、可靠的特点。我国铁路自1989年引进UM71型自动闭塞后，已在京广、广深、沈山、京山等铁路干线使用。实践证明，系统运用良好，设备故障率低，工作安全、可靠，日常维修工作量小，能做到轨道电路的一次调整。

UM71型自动闭塞信息量大，能满足速差式自动闭塞和超速防护的需要：具有抗1000A牵引电流和100A钢轨不平衡电流电气化干扰的能力；防雷性能好；在轨道电路传输区段内具有较均衡的传输特性和断轨检查功能：并能满足双线双向自动闭塞的技术需要。

UM71的U意为通用，M意为调制，71是研制年份。它采用谐振式无绝缘轨道电路，以谐振构成电气绝缘节，取代了机械绝缘。UM71为移频制式，其载频为1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz，频偏±11Hz，低频从10．3Hz到29Hz按等差数列每隔1．1Hz一个，共18个。

(二)UM71型自动闭塞的技术优势

UM71型自动闭塞具有一系列明显的技术优势，诸如： 1．实现了轨道电路的无绝缘化

由于采用谐振式电气绝缘，两相邻轨道电路具有极高的转移系数，使它们界限分明，有效防止了越区传输。以电气绝缘节取代了机械绝缘节，满足了电气化牵引和无缝线路对无绝缘的要求。

2．频率选择合理，抗干扰能力强

选择较高的载频频率，远离50Hz牵引电流的谐波，因而谐波干扰量小，载频频偏较小，调制系数小，信号能量集中在中心载频附近，对邻线和相邻区段的干扰有较强的抑制能力。 3．具有良好的轨道电路传输性能

由于轨道电路加装补偿电容后趋于阻性，就大幅度抵消了钢轨电感对信号传输的影响，改善了轨道电路信息的传输条件，减小了送、受电端钢轨中的电流比，改善了接收器和机车信号设备的丁作条件。当道碴电阻从标准值至“田”间变化时，对接收端信号变化幅度影响小，系统工作较为稳定。

4．可实现电气分离式断轨检查

主轨道电路具有断轨检查功能，进一步提高了安全性。 5．对电气化区段适应能力强

能充分满足1000A牵引电流、100A钢轨不平衡电流条件下正常丁作的要求。钢轨对地产生不平衡电位时，对轨道电路的影响较小。 6．可实现双方向运行

不需另外增加设备便可实现正方向和反方向的自动闭塞方式。 7．可取消地面信号机

能给机车信号提供连续、可靠的信息，为机车信号作为主体信号创造了条件，从而可取

消地面信号机。

8．可实现轨道电路酌一次调整

根据不同情况的轨道电路，调整发送器、接收器的不同电平，可准确地实现轨道电路的一次调整，遇晴、雨天不用再调整。 (三)UM71型自动闭塞存在的问题

在UM71型自动闭塞的使用过程中，也发现其存在以下不足之处： 1．安全方面的问题

(1)调谐区无断轨检查功能

两轨道电路之间的26m调谐区，在不利条件下，任意点断轨均无法检查。 (2)调谐区分路死区长

在不利条件下，26m调谐区分路死区长20m。只得规定，调谐区内禁止轻型车和小车停留。

(3)调谐单元断线得不到检查

若本区段轨道电路发送端谐振单元断线，由于“零阻抗”的丧失，则相邻区段接收的信号向本区段扩散传输，使断线得不到检查。同样，本区段轨道电路接收端谐振单元断线，也造成相邻区段发送的信号向本区段扩散，使断线得不到检查。

(4)接收设备对7-34Hz范围内非18种标准低频信号以外的频率无防护能力。 (5)对拍频信号，接收设备采用的斜率鉴频方式无防护能力。 2．传输方面需改进之处

(1)谐振单元的参数与凋谐区26m长的60kg／m钢轨的参数失配。

(2)在1．0Ω km道碴电阻条件下，电缆与钢轨匹配连接也处于失配状态。

(3)对于钢轨电感的补偿，补偿电容的选择不能满足1．0Ω km道碴电阻的要求。 (4)轨道电路传输长度被限制在7．5km，不能满足站间距离l0km的要求；且必须采用Φ1．13mm线径的电缆，系特殊制造，造价高。

(5)调谐单元，空心线圈至钢轨的引接线采用截面70mm2，长3m和1．25m的铜线，不利于养路作业，易造成损坏和丢失。

(6)对存在电气一机械绝缘节的轨道电路(如邻接车站的接近、离去区段)采用简单 的调谐单元、空心线圈并联方式，恶化了特性，降低了轨道电路的传输长度。

这样，对于电气一电气绝缘节(JES--JES)，在道碴电阻1．0—∞Ω km时轨道电路传输长度900m，1．2—∞Ω km时为1l00m，1．5—∞Ω km时为1500m。对于电气一机械绝缘节(JES~BA／／SVA)则分别为800m、900m和1050m。由于轨道电路传输长度不够长，就加大了自动闭塞的工程投资。

此外，UM71型自动闭塞采用分立元件和小规模集成电路，在技术上已不先进。

为此，在进行UM71型自动闭塞国产化，消化吸收国外先进技术的基础上，充分发挥它的技术优势，克服它的不足，采用微机技术和数字信号处理技术，对其进行改进并予以提高，就构成了具有自主知识产权的新一代无绝缘移频自动闭塞——WG—2lA型和ZPW—2000A型自动闭塞。

二、谐振式无绝缘轨道电路

(一)谐振式无绝缘轨道电路构成和工作原理 谐振式无绝缘轨道电路由设于室内的发送器、接收器、轨道继电器和设于室外的调谐单元BA、空心线圈SVA、带模拟电缆的匹配变压器TAD—LFS及若干补偿电容组成，原理图如图6—2—10所示。

两个调谐单元BAl，与BA2间距离26m，空心线圈SVA位于BA1、BA2的中间。Bal、BA2、SVA及26m长的钢轨构成电气调谐区。电气调谐区又称电气绝缘节，取消了机械绝

缘节，实现了相邻轨道电路的隔离。

电气绝缘节原理图如图6—2—11所示。调谐单元BA是电气绝缘节的主要部件。相邻轨道电路的载频不同，BA的型号电不同。BA1型由L1、C1构成，BA2型由L2、C2、C0构成。图中，BAl的本区段是1G，相邻区段是3G；而BA2的本区段是3G，相邻区段是1G。

电气绝缘节的绝缘原理是利用谐振来实现的。当载频确定后，选择BA1及BA2的参数，使本区段的调谐单元对相邻区段的频率呈串联谐振，只有百分之几欧姆的阻抗(称为“0阻抗”)，移频信号被短路；而对本区段的频率呈容抗，与26m钢轨的电感和SVA的电感配合产生并联谐振，有2~2．51Ω的阻抗(称为“极阻抗”)，移频信号被接收，这样，某种载频的移频信号只能限制在本区段传送，而不能向相邻区段传送，没有机械绝缘节就像有绝缘节一样，构成了电气隔离。

在图6—2—11中，通过选择BA1和BA2的参数，使BA1对相邻区段3G的移频信号呈串联谐振，使3G的移频信号在BA1，处被短路。对3G的移频信号，BA1不能接收，而且阻止其向左传送。同时，BA1对本区段1G的移频信号呈容性，与26m长的钢轨和SVA的电感相配合，产生并联谐振，使1G的移频信号能向左传送或被接收。同理，BA2对相邻区段1G的移频信号并串联谐振，1G的移频信号在BA2处被短路，不能接收，也不能向右传送；BA2在26m长的钢轨和SVA的电感配合下，对本区段3G的移频信号产生并联谐振，能向右传送，或被接收。

电气调谐区长26m，是轨道电路的“死区段”，在“死区段”内失去对车辆占用的检查。这个“死区段”对列车的正常运行没有妨碍，也不影响机车信号的连续显示。只是短于26m

的轨道车或最外轴距短于26m的单机正好停在调谐区内才会造成失去检查的情况。因此，规定调谐区内禁』上轻型车辆和小车停留。 电气调谐区之所以确定为26m，是与轨道电路的载频和频偏的选择、调谐单元元件参数的选择及钢轨材质参数等因素有关，成为UM71轨道电路的“固有问题”。 (二)各部件及其作用 1．调谐单元

调谐单元BA是由电感线圈和电容器组成的二端网络。它共有四种型号：V1F1、V2F1、VlF2，V2F2，其中，V1F1和V2F1称为F1型，又称BA1型，由L1、C1两个元件构成，分别用于上、下行频率较低的载频(1700H，和2000Hz)。V1F2和V2F2称为F2型，又称BA2型，由C0、L2、C2三个元件构成，分别用于上、下行线频率较高的载频(2300Hz和2600Hz)。

四种型号凋谐单元的电感、电容元件参数不同。

调谐单元BA设于一个白色聚酯盒内，盒的尺寸为355mmx270mmx88mm，安装在轨道旁的基础上。为防止热胀冷缩造成元件参数漂移及外力损伤，BA内部器件被塑胶密封。BA通过带绝缘护套的多芯铜线与两根钢轨相连，多芯铜线至两侧钢轨长分别为3m和1．25m。为提高可靠性，通常采用两根铜线，—根焊在轨底上，另一根用塞钉连接在轨腰上。 2．空心线圈

空心线圈SVA山直径1．53mm的19股铜线绕成，无铁心，带有中间抽头。单圈可通过200A电流，全圈可通过100A电流。

SVA主要用来平衡两根钢轨间的不平衡牵引回流。SVA对钢轨中的50Hz牵引回流及其奇次谐波是l0mΩ左右的电抗，可视为—条短路线，两根钢轨间存在的不平衡回流经SVA短路后，将不复存在。如图6—2—12所示，设I1、I2有100A不平衡电流，由于空心线圈的短路作用，则I3 = I4 = (I1 + I2)／2 = 450A。这就对牵引回流起到平衡作用，减小了工频及其谐波对轨道电路的干扰。

由于空心线圈没有铁心，不存在较大电流下磁路饱和的问题，使平衡效果更好。 SVA设在电气调谐区中间，还有以下作用： ①参与和改善调谐区的工作

在电气调谐区内，SVA的感抗值(在1700-2600Hz范围内，为0．35-0．54Ω)与26m长的钢轨的电感值一起参与对本区段频率呈并联谐振，而不是简单的分路电抗。由于SVA的存在，为谐振回路提供了一个合适的品质因数Q值，保证了调谐区的稳定工作。 ②保证维修安全

在实际使用中，每隔一定距离，上、下行线路间的两个SVA中间抽头连在一起并接地，即进行等电位连接。这样，可平衡上、下行线路间的不平衡牵引回流，还可保证维修人员的安全。

③作扼流变压器用

在道岔弯股绝缘两侧各安装一个空心线圈，将两线圈的中间抽头连接可作为扼流变压器

使用，如图6—2—13所示。

SVA设在一个白色聚酯盒内，盒的尺寸同BA。其参数为：电感值33．5μH土1μH，电阻值18．5mΩ±5．5mΩ，对50Hz交流感抗为10．5mΩ。 SVA通过螺栓固定在轨道旁的基础上，与钢轨的连接同BA。 3．带模拟电缆的匹配变压器

带模拟电缆的匹配变乐器TAD—LFS的作用是实现轨道和电缆的阻抗匹配，保证最佳传输效果。同时，为解决各信号点离信号楼距离不同导致电缆长度不等使轨道电路参数不一致而调整闲难的问题，设有模拟电缆。模拟电缆与匹配变压器设在同一个TAD—LFS白色聚酯盒内，尺寸同BA。通常TAD—LFS盒和BA盒在一个基础上进行双体连接。 匹配变压器变比为1：7，钢轨侧为1，兼有升压和降压作用。

模拟电缆有0．5km、1km、2km、4kmM级，同一轨道电路的送电端和受电端距信号楼的电缆长度均补充至7．5km。

盒内的对称电感，可用于抵消电缆的容性，改善传输效果；当列车在信号点处分路时，对移频信号限流，保护了匹配变压器。电感采用对称连接，有利于防雷。 盒内还有一个防雷器件和两个隔直电容。 4．补偿电容

UM71轨道电路在钢轨中传输的移频信号频率较高，钢轨相当于一个感性负载，呈现较高的电感量(1．4mH／m)，使信号衰减较快，影响了轨道电路的传输长度。为了抵消钢轨的感性，保证轨道电路的传输距离和机车信号的可靠工作，需分段加装补偿电容。

电容的补偿原理可理解为将每补偿段电感L与电容C视为串联谐振，如图6—2—14所示。在补偿段入口端a、b可看作一个趋于阻性的负载R，在出口端即可获得较高的输出电平。

加装补偿电容后呈阻性，就改善了轨道电路的传输性能，减小了送、受电端钢轨电流比，保证了轨道电路入口端的信干比，改善了接收器和机车信号的工作条件。加装补偿电容后还有利于断轨状态的检查。

为简化补偿工作，每隔100m设一个补偿电容。根据分析计算和实际使用，补偿电容的电容量选为33μF，谐振点约为2430Hz。

补偿电容为圆桶形，直径50mm，高115mm。补偿电容带有两条多股铜线和其他金属线扭绞而成的引接线。引接线上涂长效防腐剂，并带绝缘护套。引接线端头通过塞钉与钢轨相连。补偿电容置于线路中间，原与轨枕相靠或在两轨枕之间，与道碴相平。这样不便于维修，引接线易折断。后来将补偿电容固定于水泥槽内，将连接线固定于轨距杆内再连至钢轨，就保证了它的完整性。

补偿电容是否完整，直接影响到UM71型轨道电路的调整状态，事关行车安全，必须保证它的完好状态。

图6—2—15为一个电气绝缘节的室外设备连接图。

三、WC—21A型无绝缘自动闭塞

WG—21A型无绝缘自动闭塞(W——无绝缘；G——轨道电路：21——21世纪；

A——第一阶段)是在UM71自动闭塞的基础上，保留其技术优势，利用单片微机和数字信号处理技术实现移频信号的发送、接收和设备的检测，取代了由分立元件组成的，较落后的技术，形成具有自主知识产权的新一代国产移频自动闭塞。WG—2lA可完全替代UM71，它的接收器的抗干扰性能还超过了UM71。

WG—2lA的轨道电路调谐原理和电气调谐区长度，中心载频、频偏、低频频率，调整方法均与UM71相同，室外设备也完全相同，只是对UM71的室内设备进行了微电子改造。 (一)WG—21A对UM71的改进

WG—2lA利用先进技术对UM71进行以下改进：

1．发送器、接收器四种载频通用，减小了器材种类，降低了工程总造价。

2．发送器采用DDS直接数字合成方式，无需进行方波一正弦波变换，即可生成相位连续的移频正弦信号。发送器还增加了低频及移频测试端子。

3，接收器采用数字信号处理技术，实现了高分辨率、快速的频谱分析计算，增强了抗干扰性能。接收器的执行电路既能驱动UM71使用的NSl．24．404型轨道继电器，又能驱动国产的JWXC—1700型安全型继电器，适用于既有使用UM71设备的线路和新建自动闭塞的线路。

4。发送器和接收器均具有完善的检测功能，并可实现“N十1”冗余。

5。可将原匹配变压器中的电缆模拟网络移至室内组合架，以尽量降低室外设备发生故障的可能性。

(二)WG—21A系统构成

WG—21A系统构成如图6—2—16所示。主要由发送器、接收器、轨道继电器、匹配变压器、模拟电缆盒、调谐单元、空心线圈、电缆、补偿电容等构成。其中发送器、接收器、模拟电缆盒、轨道继电器集中设在室内，其他设备设在室外。 系统可采用单套，也可采用“N十1”冗余方式。 与改变运行方向相结合，可构成双向自动闭塞。

除发送器、接收器、模拟电缆盒系新研制的国产化设备外，其他如ZW BP2型匹配变压器、ZW T1型调谐单元、ZW XK1型空心线圈、CBG1型补偿电容器，均为国产化设备。它们可与原UM71室外设备互换。室内设备对外引线也和原UM71设备相同，它们也可互换，在功能上是完全兼容的。

只是采用将模拟网络盒移至室内组合架的方式时，用国产的ZW HMF／ZW HMJ型模拟网络盒，这与UM71不同。

轨道继电器可采用法国的NS型继电器，也可采用国产JWXC—1700型安全型继电器。

(三)WG—2lA型设备机柜

WG—2lA型设备机柜示意图如图6—2—17所示。每个机柜上可安装10个发送器和10个接收器，以及有关的继电器、熔断器和接线端子。机柜上的测试板有测试塞孔和指示灯。轨道电路被占用或某一接收器、发送器故障时，相应的故障指示灯点亮。机柜设有总报警电路，设备故障后使总报警继电器吸起，予以报警。 (四)WG—2lA型设备原理

WG—2lA型自动闭塞的发送器、接收器与UM71的外形尺寸、安装方式相同，功能相同，只是电路组成不同。 1，发送器

ZW FW型发送器的原理框图如图6—2—18所示。它由两套相同型号的CPU组成最小系统。

两CPU有各自独立的输入单元，以准确判断输入信息。两CPU功能不同，CPU1主要

(三)室外设备

室外设备包括调谐单元、空心线圈、匹配变压器、补偿电容。 1．调谐区

调谐区按29m设计，以获得调谐单元与轨道电路的匹配连接。 2．机械绝缘节

为取得与JES--JES同样的电气性能，空心线圈参数也根据传输通道参数和载频频率设计，命名为SVA’(分1700Hz、2000Hz、2300Hz、2700Hz四种)。 3．匹配变压器

按传输通道参数和载频频率进行设计，实现了轨道电路与SPT传输电缆的匹配连接。 4．补偿电容器

根据传输通道参数传输特性优选，并兼顾低道床电阻的传输。 5．电缆

传输电缆采用国产铁路信号数字电缆SPT，Φ1．0mm，总长度按10km考虑。 6．BA、SVA、SVA’引接线

采用3600mm、1600mm钢包铜线。 (四)室内设备

室内设备包括发送器、接收器和电缆模拟网络。 1．发送器

发送器用来产生高精度、高稳定性的移频信号。发送器结构基本同国产18信息移频自动闭塞(ZP．Y1—18型)发送盘。仅对激励放大器作变动，将原分立元件组成的射极输出器改为运算放大器组成的射极输出器，从而解决了射极负载为变压器时直流工作点难以调整及在温度变化时易影响丁作稳定性的问题。

发送器采用载频通用型和“N+1”冗余方式，同ZP Y1—18型移频自动闭塞。 2．接收器

接收器结构基本同18信息移频自动闭塞(ZP Y1—18型)的接收盘。采用DSP进行解调。增加了调谐区轨道电路的输入、调整、采样、执行环节。

接收器原理框图如图6—2—29所示。

主轨道电路A／D、小轨道电路A／D是模／数转换器，将主机、并机输入的模拟信号转换成计算机能处理的数字信号。

CPUl、CPU2是微机系统，完成主机、并机载频判决、信号采样、信息判决和输出驱动等功能。

安全与门1-4将两路CPU输出的动态信号变成驱动继电器(或执行条件)的直流输出。 接收器采用成对双机并联方式，由本接收“主机”及另一接收“并机”两部分组成，如图6—2—30所示，即：

A主机输入接至A主机，且并联接至B并机； B主机输入接至B主机，且并联接至A并机；

A主机输出与B井机输出并联，动作A主机相应执行对象： B主机输出与A并机输出并联，动作B主机相应执行对象。 3．电缆模拟网络

电缆模拟网络由室外移至室内，按0．5km、0．5km，lkm、2km、2km、2kmx2六段设计，补偿总长度10km。

(五)ZPW—2000A型自动闭塞的传输安全性 1．调谐区断轨检查

将调谐区做成一段29m长的轨道电路，正常工作时接收端电流属于并联谐振电流的一部分。在规定道碴电阻条件下，钢轨断轨时，该电流大幅度下降，使轨道继电器落下。 在lΩ km道碴电阻条件下，若不设短轨道电路，29m内无断轨检查。

在最不利条件下，断轨时接收残压仅为轨道继电器落下值的1／508，有断轨检查保证。 2．轨道电路全程断轨检查

主轨道电路在最不利条件下，具有断轨检查保证，且有足够余量(断轨时接收器残压约为可靠落下值的50％以下)。

主轨道电路在较长长度下具有断轨检查功能，补偿电容起到关键作用。不设补偿电容时，UM71载频频率满足断轨检查的长度仅约700m。

ZPW—2000A型轨道电路在钢轨同侧两端接地条件下，仍具有断轨检查及0．15Ω分路检查的功能。

在解决了调谐区断轨检查后，实现了轨道电路的全程断轨检查。 3．减小调谐区0．15Ω分路“死区”长度

由于接收端阻抗较低，造成一段0．15Ω分路“死区”。该“死区”长度与接收端工作电压值的设定有关。当工作值贮备系数（（（工作值-灵敏度）/灵敏度）X100%）为40%(即灵敏度为71．4mV，工作值l00mV)时，分路“死区”长度小于5m；当为30%时，约3m。 0．15Ω分路对相邻主轨道电路的提前分路是，0．15Ω分路逐渐接近接收端时，除逐渐加剧降低主轨道电路接收端的总阻抗外，也使相邻主轨道电路的接收电流被分流，造成主轨道电路接收端信号下降，直至主轨道电路继电器落下。在最不利条件下，0．15Ω分路使相邻主轨道电路的GJ落下的分路点距BA约2~3m。

系统中，调谐区为两主轨道电路构成的电气绝缘节，0．15Ω分路时只要使调谐区本身的轨道继电器、两相邻主轨道电路的轨道继电器三者中有一个失磁，即表示对0．15Ω有分路。故0．15Ω分路“死区”长度应为对本频率信号的分路“死区”长度与对相邻轨道电路提前分路长度之差。

在∞Ωkm条件下，若不设短轨道电路，29m内0．15Ω分路“死区”长度为21．5m(距送端4m，受端3．5m)。设短轨道电路时，分路“死区”长度为5m。 4．调谐单元断线检查

利用调谐单元BA断线对本区段频率的信号绝缘节阻抗降低，对相邻频率的信号绝缘节阻抗升高的原理，用调谐区轨道电路下作门限值即可实现对BA断线的检查。 送端BA断线，接收端电压降低约50％；受端BA断线，接收端电压升高约500％~700％，接收器设置接收门限对此进行检测。

5．钢轨对地不平衡对传输安全的影响及防护

钢轨对地不平衡指轨道电路钢轨同侧两端接地或与其他金属物(送、受电端引接线、金属箱盒外壳、待更换钢轨等)相通形成第三轨的情况。

由于无绝缘轨道电路两运用钢轨有电容补偿，已近于呈阻性传输状态，“第三轨”的出现与两运用钢轨无补偿作用，对移频信号均呈感性，对轨道电路的传输、调整、分路、断轨检查、机车信号入口电流等均无显著影响。

(六)ZPW—2000A型无绝缘轨道电路传输长度

在相同条件下，UM71为0．8~1．1km，而ZPW—2000A为1．3~1．5km，且电气一电气绝缘节和电气一机械绝缘节具有同样的传输长度。 轨道电路传输长度延长的原因有：

①通过“GA—1”型计算软件对各有关参数的分析和综合优选。 ②分析并修正了UM71的BA与钢轨特性参数上的失配。 ③补偿电容容量优化及改善分路的新型配置。

④用BA／／SVA’代替BA／／SVA，与JES—JES等效。

⑤采用DSP解调，大大提高抗电气化干扰能力和“分路残压+干扰”的防误动能力。 ⑥优化了传输电缆与轨道电路的匹配设计。

第四节 站内轨道电路移频化

在移频自动闭塞区段，区间采用移频轨道电路，机车信号设备能直接接收移频信息。而站内轨道电路不能发送移频信息，当列车在站内运行时机车信号将中断工作。为了保证行车安全和提高运输效率，使机车信号在站内也能连续显示，需在站内原轨道电路的基础上进行电码化。

所谓站内轨道电路电码化，指的是非电码的轨道电路能根据运行前方信号机的显示发送各种电码。对于移频轨道电路，电码化就是移频化。 移频化有切换方式和叠加方式两种。最初采用固定切换方式，即本轨道电路区段被占用

实现移频化时，起转换开关作用的轨道发码继电器固定在励磁状态，向轨道发送移频信息，待列车压人下一相邻轨道电路区段后，本区段的轨道发码继电器才落下，恢复原轨道电路。此种方式存在着在某些正常的调车作业或列车折返时已移频化的股道轨道电路不能自动恢复的缺点。为此，改为采用脉动切换方式的轨道电路移频化。也就是某一轨道区段移频化时，使传输继电器处于脉动状态，当其励磁时向轨道发送移频信息，失磁时将原轨道电路设备接向钢轨，列车出清时轨道电路自动恢复。此方式不仅克服了上述缺点，而且可以做到移频化电路与车站联锁电路之间的联系最少，从而使各种车站的移频化电路做到基本统一。

在列车提速的情况下，当列车以较高速度通过站内较短的轨道电路区段时；由于传输继电器有0．6s的落下时间而造成“掉码”，使机车信号不能连续工作，不利于行车安全。因此又出现了预叠加方式的站内移频化，将移频轨道电路叠加在原轨道电路上，两种类型的轨道电路由隔离器隔离而互不影响，并可提前一个区段发码，不会造成“掉码”。

在提速区段，因通过列车运行速度较高，站内正线必须采用预叠加方式移频化，而到发线，由于移频化仅限于股道，且列车运行速度较低，可采用叠加方式，也可采用脉动切换方式。

一、脉动切换方式站内轨道电路移频化

站内轨道电路移频化范围包括：正线，列车进路“进直”、“出直”时接、发车进路的所有区段；列车进路“进直”、“出弯”时，为接车进路中的所有区段。侧线，仅为股道。 在双线自动闭塞区段，站内移频化电路由三部分组成，一是转换开关电路，由传输继电器组成，甩来验证轨道电路转发机车信号信息的条件，并且控制向轨道发码及轨道电路的恢复时机。二是信号、进路检查电路，由接车发码继电器和发车发码继电器电路构成，用以检查列车是否冒进信号以及列车“进直”、“出直”进路，并予以记录供转换开关电路使用。股道区段移频化时可不设该电路。三是发码电路，由编码条件和码源移频发送盒组成，其作用是根据编码条件发出不同的机车信号信息。

双线自动闭塞区段，在线路是单方向运行的情况下，发送移频信息也是单向的，一般在轨道电路受电端发送。

而在双线双方向运行的自动闭塞区段和单线自动闭塞区段，发送移频信息也必须是双方向的，上、下行各设一套移频化电路，其电路原理同双线单方向自动闭塞区段。一般下行方向在轨道电路受电端发送，载频750HZ；上行方向在轨道电路送电端发送，载频650HZ。 现以图6—2—31所示站场为例，说明站内电码化工作原理。举例站场的站内移频化电路包括正线轨道电路移频化电路和到发线的股道轨道电路移频化电路。

(一)站内正线轨道电路移频化电路 现以下行正线轨道电路移频化为例，说明其电路工作原理，其电路如图6—2—32所示。先按双线单向自动闭塞的情况进行移频化。

当列车驶入进站信号机内方IAG区段时，由于该区段的轨道复示继电器IAGJF↓，并检查下行正线继电器XZXJ↑、下行进站列车信号复示继电器XLXJF↑及下行正线股道IG的轨道复示继电器IGJF↑，即证明列车末冒进进站信号机且为“进直”接车进路后，下行

接车移频化继电器XJMJ励磁并自闭。通过其第二组前接点接通IAG区段的传输继电器1CJ的励磁电路，1CJ脉动，下行正线发送盘XZFS—750向IAG区段发送与出站信号机X1显示相一致的750Hz移频信号。此时，下行发车移频化继电器XFMJ↓，由X1出站信号机的有关继电器接点编码。X1未开放XILXJF↓，发送低频频率为26Hz。正方向发车，XI开放，XILXJF↑，XIZXJ↑，若第二离去区段空闲，X2LQJF↑，则发送低频频率为11Hz：若第二离去区段被占用，X2LQJF↓，则发送低频频率为15Hz。反方向发车，XIZXJ↓，为出弯进路，发送低频频率为20Hz。

当列车驶入5DG区段时，由于5DGJF↑，使2CJ励磁，5DG区段移频化，同时断开1CJ励磁电路，IAG区段恢复原轨道电路。

当列车驶入3DG区段时，由于3DGJF↑，使3CJ励磁，3DG区段移频化，同时断开2CJ励磁电路，5AG区段恢复原轨道电路。

当列车驶入9—15DG区段时，由于9—15DGJF↓，使4CJ励磁，9-15DG区段移频化，同时断开3CJ励磁电路，3DG区段恢复原轨道电路。 当列车驶入17-23DG区段时，由于17-23DGJF↓，使5CJ励磁，17—23DG区段移频化，同时断开了4CJ励磁电路，9—15DG恢复原轨道电路。

当列车驶入IG区段时，利用该股道的轨道复示继电器IGJF的前接点断开JJMJ的自闭电路，使其落下停止工作。由于IGJF↓，使6CJ励磁，XZFS-750向IG发送与XI显示相一致的移频信息，并使5CJ↓，17—23DG区段恢复原轨道电路。 出站信号机XI开放后，若第二离去区段X2LQG空闲，机车信号接收的是受11Hz低频信号调制的750Hz的移频信息而显示绿灯，列车可按正常速度出站。列车出清IG，IG自动恢复原轨道电路。

当列车驶入出站信号机XI内方的16—18DG区段时，由于该区段的轨道复示继电器16-18DGJF↓，并检查下行出站列车信号复示继电器XILXJF↑及第一离去区段继电器X1LQJ↑，即证明列车未冒进出站信号机，且第一离去区段空闲后，下行发车移频化工FMJ励磁并自闭，通过其第二组前接点接通16-18DG区段的传输继电器7CJ的励磁电路；同时用XFMJ的第四组前接点使下行正线发送盘XZFS-750接通下行第二离去区段D2G的编码条件，向16-18DG区段发送与防护第二离去区段的通过信号机显示相一致的移频信息。如该通过信号机灯丝断丝，DJ↓，或该区段被占用，LUJ↓，显示红灯，发送低频频率26Hz；该通过信号机显示黄灯，UJ↑，发送低频频率15Hz；该通过信号机显示绿灯，LJ↑，发送低频频率11Hz。

当列车驶入8—10DG区段时，由于8-10DGJF↓，使8CJ励磁，8—10DG区段移频化，同时断开了7CJ励磁电路，使16—18DG区段恢复原轨道电路。

当列车驶入4DG区段时，由于4DGJF↓，使9CJ励磁，4DG区段移频化，同时断开了8CJ励磁电路，使8—10DG区段恢复原轨道电路。

当列车驶入第一离去区段X1LQG时，由于X1LQJ↓，从而断开了XFMJ钠自闭电路，用XFMJ的第四组后接点使下行正线发送盘XZFS端子恢复连接，为列车进路再次移频化作好准备。同时，用XFMJ第二组前接点断开9CJ的励磁电路，从而终止4DG区段的移频化，当列车出清4DG后，便自动恢复原轨道电路。 从上述电路工作原理中可以看出，站内正线每一轨道电路区段的移频化时机是列车驶入本区段，终止于列车驶入下一相邻的轨道电路区段。 上行正线移频化原理同上述，仅载频为650Hz。

上述为发送盘采用单机时的情况，为提高可靠性，常采用双机热备的方式，如图6—2—33所示。

两发送盘采用同一载频，编码条件也完全相同。不需要发码时，XJMJ↓和XFMJ↓，1FS，2FS分别接向假负载Rl、R2。需发码时，XJMJ↑或XFMJ↑，此时由主发送盘报警继电器X1FBJ接点决定由1FS还是2FS发码。当1FS正常时，X1FBJ吸起，由其第三组前接点将1FS输出予以发送，此时2FS输出通过XlFBJ第四组前接点接向假负载R3。当1FS故障时，X1FBJ↓，由其第四组后接点将2FS输出予以发送，此时1FS输出通过XlFBJ第三组后接点接向R3。

(二)反向接车股道的轨道电路移频化

在双线双向移频自动闭塞区段，正线除了正向接车外，反向也接车，反向接车股道的轨道电路移频化如图6—2—34所示。 由于股道两个方向都接车，故正向在轨道电路受电端发码，反向在轨道电路送电端发码。由于反方向为自动站间闭塞，故发车进路不进行移频化。由于股道为双方向发码，故分别设上行反方向道岔区段移频化继电器SFDMJ和上行IG移频化继电器S1MJ。当IG空闲时，SFPl5J↑(SFLXJF↑、SFZXJ↑)，证明是“进直”进路，且占用接车进路时，SFDMJ↑并自闭，使各区段的CJ在该区段被占用时脉动。列车占用股道时，SFDMJ↓当证明所办系列车进路时(X1ZJ↓、XIZCJ↓)，SIMJ↑并自闭，使IGSGJ脉动。

列车驶入进路时，移频化电路的动作过程同上述正方向接车。

SIFS的编码条件为：SILXJF↓，SI出站信号机点红灯，发HU码；正方向发车时为出弯进路，无论SI点绿灯还是点黄灯，均发UU码：反方向发车时，SILXJF↑，SIZXJ↓，SI点绿灯，发L码。

(三)到发线移频化电路

目前，到发线接车进路仅为股道区段的移频化。如图6—2—35所示为4C移频化电路。 双方向运行的每一股道按其运行方向各设一台移频发送盘，上行为650Hz，下行为750Hz。若下行方向在受电端发送，则上行方向在送电端发送。它们与低频编码条件(到发线出站信号机的开放及第二离去区段的空闲情况)构成发码电路，传输继电器1CJ和2CJ构成转换开关电路。

当下行列车进入股道时，用4CJF的前接点接通1CJ和2CJ电路，使它们处于脉动状态。1CJ励磁后，X4FS-750通过1CJ前接点向4G发送与出站信号机X4显示相一致的低频调制的750Hz移频信息，只有下行列车能接收。X4关闭，发HU码：X4开放，无论点绿灯还是点黄灯，因是出弯进路，均发UU码。

同理，S4FS-650通过2CJ前接点向4C发送与出站信号机S4显示相一致的低频调制的650Hz移频信息，只有上行列车能接收。编码情况同X4FS。

当列车出清4G后，用4GJF前接点断开1CJ、2CJ励磁电路，使1CJ、2CJ失磁，将原轨道电路设备接向钢轨，终止4G移频化。

股道为单方向运行时，只需设该运行方向的移频化电路，一般在受电端发送。轨道电路移频化原理与双方向运行时基本相同。

(四)电源及监测、报警电路

为了当列车折返、调车作业或故障情况下能使移频化轨道电路自动复原，采用脉动切换方式。脉动切换方式的实现，是继电式发码器处于脉动工作状态，由其构成脉动电源KF~MDY该电源为传输继电器CJ供电，不断地通断CJ，使应吸起的CJ脉动。当列车出靖戒轨道电路修复后，由于继电式发码器脉动落下时使该区段的CJ↓，恢复原轨道电路工作。为了提高脉动切换方式的可靠性，设置了主、副继电器发码器AJFQ和BJFQ(FJ-1型)。当AJFQ工作正常时，脉动监测继电器MJJ通过电容器C1、C2的放电而吸起，BJFQ不工作。若AJFQ故障落下时，则MJJ落下自动接通BJFQ电路，使其脉动工作，而不影响CJ的正常工作。其电路如图6-2-36所示。

发码器的脉冲间隔时间在最不利的条件下，既要满足机车信号的要求，保证机车信号的工作稳定，又要满足轨道电路的要求，使其能正常恢复。FJ—1型继电器发码器的脉冲为4．2s土0．63s，间隔为0．65s土0．035s。

为了检查各发送盘的好坏，设置了电码化报警继电器DMBJ。当某电源盘故障DBJ落下或发送盘故障时DMBJ落下，使控制台上的电码化报警电铃DMBDL鸣响，并点亮电码化报警红灯DMBD。若MJJ故障落下，同样进行报警，点亮脉动源报警红灯MDBD，以便得到及时修复。

二、叠加方式站内轨道电路移频化

叠加方式站内移频化是将移频信息叠加在原轨道电路上。移频轨道电路和原轨道电路用隔离器隔离开，使得本区段的两种类型轨道电路不互相影响。由于采用的是两种轨道电路叠加的方式，移频信号和50H2轨道电路预先叠加使用，可提前一个区段发码，能保证机车信号及时接收移频信息，克服了脉动切换方式在传输继电器落下期间造成中断发码的缺点。另外，也为全站接发车进路电码化的实施提供更优越的技术方案。 (一)隔离器

隔离器有两种，GLQ—I型和GLQ—Ⅱ型。GLQ—I型用于轨道电路发送端发码，GLQ—Ⅱ型用于轨道电路接收端发码。

GLQ—I型为送端隔离器，如图6—2—37所示，由电容、电感、变压器组成，用于隔离50Hz轨道电路发送端和移频发送电路。因两者频率不同，它们对于L、C1，C2的阻抗也不相同，50Hz电源不向移频发送盘传送，而只传至轨道。反之，移频信息也不送至50Hz

电源，而只送至轨道。两者互不影响。

GLQ—Ⅱ为受端隔离器，如图6—2—38所示，亦由电感和电容组成，对于不同的频，率具有不同的阻抗。于是，移频信号只送至轨道，而不送到轨道继电器：50Hz电流也只送至轨道继电器，而不送至移频发送盘。这样就保证了本区段的两种类型轨道电路的正常工作。

(二)叠加方式站内轨道电路移频化

叠加方式站内轨道电路移频化电路如图6—2—39所示。图中GLQ为隔离器。为占用发码方式，即列车占用本区段，轨道继电器落下，发码继电器吸起，使移频轨道电路与原轨道电路相叠加，迎看列车发码。待列车驶入下一区段，下一区段轨道继电器落下，其发码继电器吸起，断开本区段发码电路。列车出清本区段，轨道继电器吸起，发码继电器落下，恢复原轨道电路。

(三)预叠加方式的站内移频化电路 在正线接、发车进路的站内移频化电路中，列车占用前一区段时轨道继电器落下使本区段的传输继电器励磁，列车占用本区段时该传输继电器仍励磁，列车占用下一区段时该传输继电器失磁。在传输继电器吸起，以及办理接车进路或发车进路发码继电器吸起时，向本区

段发送移频信息。站线股道移频化，则是列车占用股道时发码。也就是正线采用预叠加方式，站线只能采用叠加方式。

以图6—2—31所示站场为例介绍叠加方式站内移频化的电路原理，为双线双向运行的自动闭塞区段。正线正方向移频化范围包括接车进路和发车进路，反方向按自动闭塞运行时移频化范围包括接车进路和发车进路，反方向按自动站间闭塞运行时移频化范围仅为接车进路。到发线只包括股道。

对于正线移频化，叠加方式有接、发车进路分用发送盘和合用发送盘两种方案。 1．接、发车进路分用发送盘的预叠加移频化电路

以采用18信息移频自动闭塞、三显示、反方向按自动闭塞行车为例介绍电路原理， (1)正线正方向接车进路预叠加移频化电路

正方向接车，以下行I道接车进路为例，其移频化电路如图6—2—40所示。对每个接车方向设一个接车发码继电器，对应于每个轨道电路区段设一个传输继电器．当建立下行I道接车进路信号开放后，XLXJF1，和XZXJ吸起，IG空闲，IGJF1吸起时，XJMJ吸起。列车占用IAG时，XLXJF1落下，XJMJ构成自闭电路。列车依次占用5DG、3DG、9-15DG、17-23DG，XJMJ一直保持吸起，直到占用IG，IGJF1落下，XJMJ落下。就是说，XJMJ从信号开放到列车占用股道前一直保持吸起，接通发码电路。

在XJMJ吸起，IG空闲的情况下接通传输继电器电路。列车占用第二接近区段时，X2GJG落下，IAGCJ的3-4线圈电路接通，IAGGJ吸起。列车占用本区段，IAGJF1落下，断开IAGCJ的3—4线圈电路，但接通了其1—2线圈电路，IAGCJ仍励磁。列车占用5DG，5DGJ1吸

起，才使1AGCJ落下。其他各轨道电路区段，如5DG、3DG、9—15DG、17—23DG的传输继电器动作情况同上，都是在列车占用前区段和本区段时吸起，占用下千区段时落下。XICJ的情况略有不同，当列车占用前一区段17—23DG时，XICJ的3—4线圈电路接通。随后列车占用IG时，IGJF1落下，XJMJ因自闭电路断开也落下，XICJ的1—2线圈电路直接由IGJF，后接点接通。列车出清IG，XICJ落下。

当某轨道电路区段传输继电器吸起时，XJFS发送盘就通过XJMJ前接点以及本区段传输继电器CJ的前接点，通过隔离器向轨道电路发送由XI信号机状态及前方闭塞分区状态编码的移频信息。XI关闭，显示红灯时，发HU码。正方向发车，X1—ZXJ吸起，当X2LQ空闲，X2LQJF吸起时，Xl点绿灯，发L码；当X2LQ被占用时，X2LQJF落下，XI点黄灯，发U码。反方向发车，XIZXJ落下，为进直出弯，此时无论XI点绿灯还是黄灯，均发UU码。

其中，IAG、3DG、17—23DG由一路电路发送，5DG、9—15DG、IG(不经XJMJ条件，原因见上述)由另一路电路发送。之所以采用两路发送，是为了保证相邻轨道电路同时发送，而不被其内方轨道区段的传输继电器接点断开。 正方向接车进路是从轨道电路受电端发送的。

(2)正线反向接车进路移频化电路

反方向接车进路的移频化电路如图6—2—41所示，其工作原理基本上同正方向接车进路，只是从轨道电路送电端发码。

SFJFS的编码条件是：SILXJF落下时，SI出站信号机关闭，显示红灯，发HU码。正方向发车时，SIZXJ吸起，为出弯进路，此时无论SI点绿灯还是黄灯，均发UU码。反方向发车时，SIZXJ落下，由XIJGJF接点编码，XlJG空闲，X1JGJF吸起，SI显示绿灯(及进路表示器白灯)，发L码；X1JG被占用，X1GJF落下，SI显示黄灯(及进路表示器白灯)，发U码。

(3)正线发车进路移频化电路

正方向发车，下行IG发车进路移频化电路如图6—2—42所示。设发车发码继电器(每架办理通过进路的正线出站信号机设一个)及各轨道电路区段的传输继电器。当第一离去区段空闲时，办理下行IG正方向发车，XILXJFI和XI ZXJ吸起，证明是进直进路，使XI FMJ吸起。列车占用出站信号机内方第一个轨道电路区段时，16—18DGJFI落下，XlLXJFI落下，Xl FMJ构成自闭电路。直至列车出站，占用第一离去区段，X1FMJ自闭电路断开，它才落下。

XIFMJ吸起后，列车占用股道IG，IGJF，落下，接通16—18DG区段的传输继电器16—18DGCJ的3—4线圈电路，使其吸起。占用本区段时，16—18DGJFI落下，断开16—18DGCJ的3—4线圈电路，但1—2线圈电路接通。直到占用下一区段，8—10DGJF，落下时，才断开16—18DGCJ励磁电路，使之落下。8—10DGCJ、4DGCJ的动作情况同16—18DGCJ。 16—18DG为一送两受轨道电路，其分支端虽不发码，但16—18DGJ受电端也要安装隔离器，以防止移频信号的影响。

16—18DG、8—10DG和4DG也分两路发送，原因同接车进路。 正方向发车进路移频信号从轨道电路受电端发送。

发车进路建立以后，且证明为“出直”进路，XIFMJ吸起，XIFS根据X2LQ(D2G)的状

态构成编码条件，防护该闭塞分区的通过信号机灭灯(DJ落下)或该闭塞分区被占用时(LJ落下、UJ落下)，XIFS发HU码。防护该闭塞分区的通过信号机显示绿灯，LJ吸起，发L码。该通过信号机显示黄灯，UJ吸起，发U码。也可采用由X2LQ的接收盘将所接收的移频信息中继给XIFS，由其发送。

当建立经6／8号道岔反位的反向发车进路时，为“进直出弯”进路，此时因XIZXJ落下，XIFMJ不吸起，X1FS不发码，该发车进路不在移频化范围内。 反方向正线发车进路移频化电路原理同正方向，只是从轨道电路送电端发码，而且因反方向不设通过信号机，故发送编码条件中没有DJ接点，只有LJ、UJ接点。 (4)到发线股道移频化电路

以3G为例，其移频化电路如图6—2—43所示。发码方式为占用即发码，不采用预发码方式。由3GJ后接点接通3GCJ励磁电路，3GCJ励磁。上、下行移频发送盘分别通过送、受电端隔离器接向钢轨，究竟由哪个发送盘发送移频信息，由运行方向，也就是由S3信号机和X3信号机的状态决定。

下行接车，由X3FS发码。X3关闭，X3LXJF落下，发HU码；X3开放，无论正方向发车，还是反方向发车，均为出弯进路，发UU码。 上行接车，由S3FS发码，编码同下行接车。 2．接、发车进路合用发送盘的移频化电路

对于正线正方向，也可采用接、发车进路合用发送盘的移频化电路，仍以图6—1举例站场为例，采用8信息移频自动闭塞，四显示，反方向按自动站间闭塞运行。此时的JMJ、FMJ、CJ及移频信息发送原理，均同前述接、发车进路分用发送盘的移频化电路。接、发车进路共用一个发送盘，JMJ吸起，发送盘发送与出站信号机显示相一致的移频信息，向接车进路上各轨道电路区段发送。FMJ吸起，发送盘发送与防护第二离去区段的通过信号机显示相一致的移频信息，向发车进路上各轨道区段发送。发送盘编码电路如图6—2—44所示。

FMJ落下时，XILXJF落下，XI出站信号机显示红灯，XZFS发HU码；XILXJF吸起，XIZXJ吸起，为正方向发车，若2LQJ落下，XI显示黄灯，发U码；若2LQJ吸起，3LQJ落下，Xl显示绿黄灯，发LU码；若2LQJ、3LQJ吸起，XI显示绿灯，发L码。若XIZXJ落下，为反方向发车，XI显示绿灯(及进路表示器白灯)，发UU码。 FMJ吸起，2LQJ落下，防护2LQ的通过信号机显示红灯，XZFS发HU码；2LQJ吸起，3LQJ落下，该通过信号机显示黄灯，发U码；2LQJ、3LQJ吸起，4LQJ落下，该通过信号

机显示绿黄灯，发LU码；2LQJ、3LQJ、4LQJ均吸起，该通过信号机显示绿灯，发L码。

反方向接车股道、到发线移频化电路同前述。

（二章完）

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