3 系统防雷
系统防雷由两部分构成： 室内防雷：该防雷设在室内发送端和接收端，实现对从
电缆引入雷电冲击的横向、纵向防护。 横向：利用压敏电阻，限制电压选在280V、10KA以上。 纵向：利用低转移系数防雷变压器进行防护。
室外防雷：
(1)一般防护从钢轨引入雷电信号，含横向、纵向。 横向：限制电压在～75V、10KA以上 纵向：① 根据设计，一般可通过空心线圈中心线直接接地进行纵向 雷电防护。
3 接收器
轨道电路调整状态下：主轨道接收电压不小于240mV; 主轨道继电器电压不小于20V（1700Ω负载，无并机接入 状态下）;小轨道接收电压不小于33mV;小轨道继电器或 执行条件电压不小于20V（1700Ω负载，无并机接入状态下）。
4 工作电源
直流电源电压范围： 23.5V～24.5V； 设备耗电情况：发送器在正常工作时负载为400Ω， 功出为1电平的情况下，耗电为5.55A；当功出短路 时耗电小于10.5A； 接收器正常工作时耗电小于500mA。
系统采用接收器成对双机并联冗余方式。
•衰耗盘 用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整。给出发送和
接收器故障、轨道占用表示、列车运行方向表示及其它有 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。 电缆模拟网络
电缆模拟网络设在室内，按0.5、0.5、1、2、2、2×2km 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10km。
四、主要技术条件
1 环境条件 ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路设备在下列环境条件下应可 靠工作：
周围空气温度：室外：-40℃～+70℃；室内：-5℃～+40℃ 周围空气相对湿度：不大于95%（温度30℃时） 大气压力：74.8kPa～106kPa（相对于海拔高度2500m以下） 周围无腐蚀性气体
1 室外设备构成
调谐区 （电气绝缘节） 调谐区按29m设计，设备包括调谐单元及空 心线圈，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。
调 谐 单 元
F1
空芯线圈
调 谐 单 元
F2
29m 电气绝缘节原理图
机械绝缘节空心线圈 由“机械绝缘节空心线圈”（按载频分为1700、
2000、2300、 2600Hz四种）与调谐单元并接而成，其 节特性 与电气绝缘节相同。 匹配变压器
本轨道电路 主轨道
调谐区短小 轨道
邻轨道电路
FS
XGJ XGJH
JS 1 2
JS 1 2
CPU CPU
CPU CPU
XG、XGH
G、GH GJ
XG、XGH
G、GH GJ
主轨道和调谐区小轨道检查原理图
综上，接收器用于接收主轨道电路信号，并在检查所 属调谐区短小轨道电路状态（XG、XGH）条件下，动作 本轨道 电路的轨道继电器（GJ）。另外，接收器还同时 接收邻段所 属调谐区小轨道电路信号，向相邻区段提供 小轨道电路状态 （XG、XGH）条件。
2 发送器
低频频率：10.3+n×1.1Hz ，n=0～17即： 10.3 Hz、11.4 Hz、12.5 Hz、13.6 Hz、14.7 Hz、15.8 Hz、
16.9 Hz、18 Hz、19.1 Hz、20.2 Hz、21.3 Hz、22.4 Hz、23.5 Hz、 24.6 Hz、25.7 Hz、26.8 Hz、27.9 Hz、29 Hz。
ZPW-2000A 型 无 绝 缘 移 频 自 动 闭 塞 系 统 系 统 框 图
第 二 章 原理说明
一、系统构成及原理
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统，与UM71无绝缘轨道 电路一样采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。电 气绝缘节长度改进为29m，电气绝缘节由空心线圈、29m长钢 轨和调谐单元构成。调谐区对于本区段频率呈现极阻抗，利于 本区段信号的传输及接收，对于相邻区段频率信号呈现零阻抗， 可靠地短路相邻区段信号，防止了越区传输，实现了相邻区段 信号的电气绝缘。同时为了解决全程断轨检查，在调谐区内增 加了小轨道电路。
5 轨道电路
分路灵敏度为0.15Ω，分路残压小于140mv（带内）。
主轨道无分路死区；调谐区分路死区不大于5m；
有分离式断轨检查性能；轨道电路全程断轨，轨道继电器
可靠落下。
传输长度见表1。
表 1 轨道电路传输长度
传 输
载
道碴电阻 长
度
频
m
1.0
0.6
0.5
0.4
0.3
Ω·km Ω·km Ω·km Ω·km Ω·km
ZPW-2OOOA无绝缘轨道电路由较为完备的轨道电路 传输安全性技术及优化的传输系统参数构成。国家知识产 权局已受理了有关“钢轨断轨检查”、“多路移频信号接 收器”······等8项专利，成为我国目前安全性高、传输性 能好、具有自主知识产权的一种先进自动闭塞制式，为“ 机车信号做为主体信号”创造了必备701.4 Hz
1700-2 1698.7Hz 2300-1 2301.4Hz 2300-2 2298.7 Hz 频偏：±11 Hz 最大输出功率：70W
上行：2000－1 2001.4 Hz 2000－2 1998.7Hz 2600－1 2601.4Hz 2600－2 2598.7 Hz
铁道部于89年引进UM71无绝缘轨道电路，91年开 始生产，相继在郑武、广深、京郑、沈山、京山等几大 干线使用。 北京铁路信号工厂被铁道部指定为UM71无 绝缘轨道电路的唯一生产厂家。
法国CSEE公司为北京铁路信号工厂授予生产许可证。 UM71存在造价高，调谐区无断轨检查、调谐区存在 死区段（20m）等问题。
8、轨道电路调整按固定轨道电路长度与允许最小道碴电阻方
式进行。既满足了1Ω·km标准道碴电阻、低道碴电阻传输长度
要求，又提高了一般长度轨道电路工作稳定性。 9、用SPT国产铁路信号数字电缆取代法国ZCO3电缆，减小铜 芯线径，减少备用芯组，加大传输距离，提高系统技术性能价 格比，降低工程造价。 10、采用长钢包铜引接线取代70mm2铜引接线，利于维修。 11、发送、接收设备四种载频频率通用，由于载频通用，使 器材种类减少，可降低总的工程造价； 12、发送器和接收器均有较完善的检测功能，发送器可实现 “N+1”冗余， 接收器可实现双机互为冗余。
1700Hz
1500
824
674
574
424
2000Hz
1500
824
674
574
424
2300Hz
1500
824
624
524
424
2600Hz
1460
774
624
524
424
6 系统冗余方式 发送器采用N+1冗余，实行故障检测转换。 接收器采用成对双机并联运用。
设备构成：
发送器 ZPW·F 接收器 ZPW·J 衰耗盘 ZPW·PS1 电缆模拟网络盘 ZPW·PML1 匹配变压器 ZPW·BP1 调谐单元 ZW·T1 空心线圈 ZW·XK1 机械绝缘空心线圈 ZPW·XKJ 网络接口柜 ZPW·GL-2000A 电缆模拟网络组匣 ZPW·XML 补偿电容 CBG1/CBG2 无绝缘移频自动闭塞机柜 ZPW·G-2000A 空心线圈防雷单元 ZPW·ULG 钢轨引接线
三、主要技术特点
1、充分肯定、保持UM71无绝缘轨道电路技术特点及优势。 2、解决了调谐区断轨检查，实现轨道电路全程断轨检查。 3、减少调谐区分路死区。 4、实现对调谐单元断线故障的检查。 5、实现对拍频干扰的防护。 6、通过系统参数优化，提高了轨道电路传输长度。 7、提高机械绝缘节轨道电路传输长度，实现与电气绝缘节 轨道电路等长传输。
一般条件下，按0.3～1.0Ω·km道碴电阻设计，实现 轨道电路与SPT传输电缆的匹配连接。
补偿电容 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。 使传输通道趋于阻性，保证轨道电路具有良好传输性能。 传输电缆 采用SPT型铁路信号数字电缆，线径为Φ1.0mm，总长10km
调谐区设备与钢轨引接线
采用3700mm、2000mm钢包铜引接线各两根构成。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。
2 室内设备构成
•发送器： 用于产生高精度、高稳定、一定功率的移频信号。 系统采用发送N+1冗余方式。故障时，通过FBJ接点转 至“＋1”FS。
接收器 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路将轨道电路分为主轨道电路 和调谐区小轨道电路两个部分，并将短小轨道电路视为列车运 行前方主轨道电路的所属“延续段”。该“延续段”信号由运 行前方相邻轨道电路接收器处理，接收器采用DSP数字信号处 理技术，将接收到的两种频率信号进行快速傅氏变换（FFT）, 获得两种信号能量谱的分布，进行判决，并将处理结果形成小 轨道电路轨道继电器执行条件通过（XG、XGH）送至本轨道 电路接收器，做为轨道继电器（GJ）励磁的必要检查条件之一 。
调谐区小轨道信号由运行前方相邻轨道电路接 收器处理，并将处理结果形成小轨道电路继电 器执行条件送至本区段接收器，本区段接收器 同时接收到主轨道移频信号及小轨道电路继电 器执行条件，判决无误后驱动轨道电路继电器 吸起，并由此来判断区段的空闲与占用情况。 该系统“电气—电气”和“电气—机械”两种 绝缘节结构电气性能相同。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路，是在法国UM71无绝 缘轨道电路技术引进 及国产化基础上，结合国情进行提 高系统安全性、系统传输性能及系统可靠性的技术再开发。 前者较后者在轨道电路传输安全性、传输长度、系统可靠 性以及结合国情提高技术性能价格比、降低工程造价上都 有了提高。该系统于2002年10月在北京地铁五三站经过试 验验证，系统也适用于城市轻轨及地下铁道。
二、研制过程