動(dòng)車列控車載設(shè)備(ATP)檢測(cè)環(huán)線安裝技術(shù)

陳 鵬

*鐵道部工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站武漢監(jiān)督站 高級(jí)工程師 ，430071 武漢

動(dòng)車入庫(kù)(所)后，各專業(yè)都需對(duì)所屬設(shè)備進(jìn)行檢查整修，檢測(cè)項(xiàng)目多，質(zhì)量要求高，稍有不慎就會(huì)影響動(dòng)車出庫(kù)及上線運(yùn)行。而現(xiàn)有通用機(jī)車信號(hào)發(fā)送箱完成一端檢測(cè)就需要20多分鐘，要順利完成動(dòng)車組車載設(shè)備兩端檢測(cè)至少需要50 min以上，在庫(kù)停時(shí)間短的情況下，基本無(wú)法完成測(cè)試流程，所以要設(shè)置快速測(cè)試通道，既要節(jié)約時(shí)間，又要檢測(cè)全面。

1 存在問(wèn)題

1．既有通用機(jī)車信號(hào)發(fā)送箱功率小，發(fā)送電流低，每個(gè)通道的額定電流為1000 mA，六通道并聯(lián)在一起，載頻信息、低頻信息及軌道電路制式信息都需同步，雖然各通道走線長(zhǎng)短不一，電阻值各異，但發(fā)送箱發(fā)送出去的電流大小都一樣，導(dǎo)致各股道停放動(dòng)車車載設(shè)備接收靈敏度無(wú)法調(diào)整，各股道不能兼顧，測(cè)試后的設(shè)備電氣性能無(wú)法反映運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際情況。

2．動(dòng)車車載設(shè)備接收軌道電路信息的標(biāo)準(zhǔn)門限值是普通機(jī)車標(biāo)準(zhǔn)門限值的2倍，用普通機(jī)車的通用機(jī)車信號(hào)發(fā)送箱來(lái)檢測(cè)動(dòng)車車載設(shè)備，基本上達(dá)不到動(dòng)車車載設(shè)備的接收門限，特別是無(wú)法檢測(cè)ZPW-2000系列制式，只能用國(guó)產(chǎn)移頻制式代替檢測(cè)。

3．環(huán)線布置太長(zhǎng)，動(dòng)車車體壓入后，車頭部接收信息強(qiáng)度隨著車體的進(jìn)入而減弱，尤其逆車頭方向發(fā)送，減小的幅度更大。

所以根據(jù)動(dòng)車車載設(shè)備軌道電路信息接收天線安裝位置、特點(diǎn)及接收門限要求，規(guī)范動(dòng)車庫(kù)內(nèi)車載設(shè)備測(cè)試環(huán)線的安裝已勢(shì)在必行。

2 動(dòng)車庫(kù)測(cè)試環(huán)線的安裝

由于動(dòng)車庫(kù)停線是高于地面80 cm布設(shè)，電磁感應(yīng)的介質(zhì)發(fā)生了變化，不能按普通客貨車測(cè)試環(huán)線安裝方式布設(shè)安裝，且環(huán)線鋪設(shè)越長(zhǎng)，動(dòng)車車體覆蓋模擬軌道電路的長(zhǎng)度也就越長(zhǎng)，車上接收軌道電路信息的感應(yīng)線圈接收效果就越差。所以，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次改造試驗(yàn)，成功探索出適合單列動(dòng)車組和2列重聯(lián)動(dòng)車組列控車載設(shè)備測(cè)試的環(huán)線安裝方式，以企縮短股道環(huán)線，提高電磁感應(yīng)線圈接收靈敏度。

1．環(huán)線發(fā)碼設(shè)備設(shè)置在庫(kù)內(nèi)(室外軌旁)的測(cè)試方式如圖1所示。庫(kù)停線股道走行終端鋪設(shè)環(huán)線20 m，以停車標(biāo)為參考點(diǎn)，環(huán)線分布±10 m;單列動(dòng)車組長(zhǎng)度為201 m，中間鋪設(shè)環(huán)線2組:一組用于入庫(kù)方向前列動(dòng)車組的后端車載設(shè)備測(cè)試;另一組用于后列動(dòng)車組的前端車載設(shè)備測(cè)試，鋪設(shè)長(zhǎng)度分別為20 m。所以每條入庫(kù)停車線可安裝4組模擬軌道電路測(cè)試環(huán)線。

2．環(huán)線的信息輸入應(yīng)迎著動(dòng)車組頭部發(fā)送(軌道電路信息接收天線安裝在動(dòng)車組頭部第一輪對(duì)的前面2 m處)。

3．使用芯線截面積不小于6 mm2多股銅質(zhì)非屏蔽護(hù)套電纜，或阻燃絕緣護(hù)套的多股銅線做環(huán)線載體。

4．環(huán)線發(fā)碼設(shè)備每一通道接1組環(huán)線，且外接環(huán)阻(連接電纜及環(huán)線的阻值)不能低于6 Ω。

圖1 環(huán)線發(fā)碼設(shè)備設(shè)置在庫(kù)內(nèi)(室外軌旁)的安裝測(cè)試方式

5．環(huán)線要求鋪設(shè)在停車股道2根鋼軌的內(nèi)側(cè)，環(huán)線的固定位置應(yīng)在鋼軌的中上部至內(nèi)頂端，保護(hù)管外每隔1.5m處用專用環(huán)線組合卡固定。固定組合卡可重復(fù)使用并可調(diào)整，以便適用不同型號(hào)的鋼軌安裝。

6．環(huán)線發(fā)碼設(shè)備的信號(hào)輸出端應(yīng)加裝防雷設(shè)備，防止雷電干擾損壞發(fā)碼設(shè)備。

7．多股道環(huán)線鋪設(shè)時(shí)，選用多通道環(huán)線模擬軌道電路發(fā)送箱，每個(gè)通道只能接1組環(huán)線，環(huán)線發(fā)碼設(shè)備到各股道環(huán)線的連接電纜用信號(hào)鎧裝電纜，股道上安裝的環(huán)線與過(guò)道電纜之間用電纜盒對(duì)接。同時(shí)，注意測(cè)試環(huán)線股道內(nèi)不應(yīng)有大型金屬板，也不能有構(gòu)成環(huán)線上、下或左、右閉合的金屬線體，應(yīng)使用非金屬護(hù)套作為環(huán)線的外護(hù)套。

8．環(huán)線發(fā)送箱電流模擬量應(yīng)以動(dòng)車組上STM(軌道電路信息接收處理單元)解碼板接收的可靠門限為準(zhǔn)。

各組環(huán)線的外接電纜長(zhǎng)度不一，與股道測(cè)試環(huán)線連接后環(huán)阻大小不同，每組環(huán)線的發(fā)送電流值應(yīng)以車載設(shè)備(ATP)穩(wěn)定解碼時(shí)發(fā)碼設(shè)備發(fā)送值(即對(duì)應(yīng)調(diào)試值)為標(biāo)準(zhǔn)靈敏度，標(biāo)定在發(fā)碼器的相應(yīng)通道上。動(dòng)車車載設(shè)備信息接收靈敏度和普通列車機(jī)車信號(hào)信息接收靈敏度分別如表1，表2所示。

從表1，表2可以看出，普通機(jī)車在 ZPW-2000軌道電路制式下各載頻接收靈敏度均為100(1±7.5%)mV，而動(dòng)車車載設(shè)備在2600 Hz時(shí)，接收靈敏度為195 mV，所以不能用原機(jī)車信號(hào)測(cè)試環(huán)線代替動(dòng)車車載設(shè)備測(cè)試環(huán)線。環(huán)線發(fā)碼設(shè)備設(shè)置在室內(nèi)的安裝測(cè)試方式(如圖2所示)。模擬軌道電路的信息發(fā)送設(shè)備集中設(shè)置在樓內(nèi)設(shè)備柜內(nèi)，通過(guò)分線盒把貫通電纜接至動(dòng)車檢修庫(kù)內(nèi)環(huán)線干線電纜盒，再通過(guò)分支電纜引向各股道分支電纜盒。

表1 動(dòng)車車載設(shè)備信息接收靈敏度

表2 普通列車機(jī)車信號(hào)信息接收靈敏度

圖2 環(huán)線發(fā)碼設(shè)備設(shè)置在室內(nèi)的安裝測(cè)試方式

3 測(cè)試環(huán)線日常管理與維修

制定《動(dòng)車車載設(shè)備測(cè)試環(huán)線管理辦法》，編號(hào)后制作環(huán)線分布示意圖，并設(shè)計(jì)制作檢修卡，包保到人。每季對(duì)所安裝的模擬軌道電路環(huán)線進(jìn)行檢查整治，并對(duì)每組環(huán)線的絕緣性能、阻值、發(fā)送箱通道特性及車載設(shè)備接收靈敏度等進(jìn)行測(cè)試和標(biāo)調(diào)，記入檢修記錄卡，確保檢測(cè)環(huán)線保持狀態(tài)良好。

4 環(huán)線信息的發(fā)送設(shè)備

動(dòng)車庫(kù)內(nèi)模擬軌道電路的信息發(fā)送設(shè)備，除具有原機(jī)車信號(hào)測(cè)試發(fā)碼箱軌道制式選擇、載頻低頻循環(huán)發(fā)碼功能外，還應(yīng)增加以下功能。

1．工作電源電壓為AC 220V;前面板、上頂面、左右側(cè)面能夠防水，整機(jī)具有散熱功能。

2．移頻制式載頻誤差小于±2 Hz，ZPW-2000系列制式載頻誤差小于±2 Hz，調(diào)制低頻誤差小于±0.05 Hz。

3．軌道信息自動(dòng)循環(huán)發(fā)送和手動(dòng)發(fā)送?？梢园l(fā)出車載ATP及LKJ設(shè)備所在運(yùn)用區(qū)段應(yīng)接收的所有信息的低頻、載頻，并給出相應(yīng)的頻率和對(duì)應(yīng)的機(jī)車信號(hào)顯示，具備能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)一般測(cè)試的循環(huán)發(fā)碼模式。

4．具備4路及以上的多通道輸出能力，每路通道輸出電流要達(dá)到0.05～2.0 A;每個(gè)通道都有對(duì)應(yīng)的液晶顯示屏;每路通道都可根據(jù)環(huán)線阻值的不同，調(diào)整每組環(huán)線的車載設(shè)備接收靈敏度，并鎖定在一個(gè)固定值上，開(kāi)機(jī)上電后每個(gè)通道自動(dòng)調(diào)整到相應(yīng)的設(shè)定值上。解鎖后可連續(xù)調(diào)整大小，并有對(duì)應(yīng)的明確顯示。

5．環(huán)線發(fā)碼設(shè)備輸出端應(yīng)備有環(huán)阻調(diào)節(jié)電阻，以便調(diào)整通道輸出電流。

6．工作過(guò)程中有相應(yīng)語(yǔ)音提示功能。

5 大型動(dòng)車庫(kù)多股道環(huán)線布置

大型動(dòng)車庫(kù)多股道布設(shè)檢測(cè)環(huán)線時(shí)，環(huán)線發(fā)碼設(shè)備應(yīng)分束布設(shè)，室內(nèi)環(huán)線發(fā)碼設(shè)備至室外股道電纜盒，應(yīng)采用數(shù)字屏蔽電纜，模擬軌道電路的環(huán)線在庫(kù)內(nèi)面對(duì)股道分為左、中、右3個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)對(duì)應(yīng)一束發(fā)碼設(shè)備，每一束應(yīng)采用不同的屏蔽組電纜，到股道去的環(huán)線依照前述方法按圖1或圖2方式安裝。

近年來(lái)，按上述方法對(duì)武漢動(dòng)車基地動(dòng)車檢修庫(kù)車載設(shè)備測(cè)試環(huán)線進(jìn)行了多次技術(shù)改造，安裝的外觀工藝、穩(wěn)固性和電氣性能得到明顯改善，提高了車載設(shè)備的檢測(cè)精度和檢修質(zhì)量，保證了動(dòng)車車載設(shè)備出庫(kù)良好率達(dá)100%，運(yùn)用效果良好。

［1］謝靜高.客運(yùn)專線動(dòng)車組出入段列控方案思考［J］.鐵道通信信號(hào)，2010(6):17－18.

［2］湯朝東，賈水生.合寧客運(yùn)專線列控和相關(guān)思考［J］.鐵道通信信號(hào)，2008(11):20－21.