黄文轩

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安 730000)

无绝缘轨道电路按照原理可以分为电气隔离式和自然衰耗式两种轨道电路[1]，前者又称为谐振式轨道电路。对于谐振电路而言，品质因数Q的高低是衡量该电路的一个重要指标，Q值越高，电路的信号选频性能越好，越容易滤除干扰，也越趋于稳定。

ZPW-2000A是国产化谐振式无绝缘轨道电路的一种，该种轨道电路的绝缘节为电气绝缘节，主要由调谐单元、空心线圈及29 m钢轨组成[2]，其中调谐单元又可以分为二元件F1型调谐单元BA1，三元件F2型调谐单元BA2。其中BA1主要用在较低频率 1 700 Hz 和 2 000 Hz 所在区段，BA2 主要用在较高频率 2 300 Hz 和 2 600 Hz 所在区段。BA1由电感L1和电容C1组成；BA2由电感L2和电容C2、C3组成。国内学者对 1 700 Hz 和 2 300 Hz进行建模[2-5]，通过建模分析了轨道电路电气绝缘节故障，补偿电容故障等方面的问题。通过分析调谐区的电气模型，利用电路理论，给出调谐单元元件参数与空心线圈阻抗值的关系，通过MATLAB软件仿真，获得良好的品质因数。

1 ZPW-2000A电气绝缘节工作原理

ZPW-2000A电气绝缘节通过谐振电路完成相邻轨道电路电气隔离。

如图1所示，以1G和3G两个相邻下行区段为例，1G轨道电路发送载频f1为1 700-1 Hz，3G轨道电路发送载频f2为2 300-1 Hz，1G和3G用电气绝缘节隔离。

图1 电气绝缘节（调谐区）原理图Fig.1 Electrical insulated joint (tuning zone) principle diagram

在频率f1为1 700-1 Hz时，得到调谐区等效电路如图2所示。F1型BA呈容性，F2型BA由于电感L2和电容C2串联谐振，阻抗值为0，等效为短路线，称其为“零阻抗”。此时钢轨电感Lg、空心线圈SVA电感Ls和F2型BA“零阻抗”等效为电感电路，与F1容性电路相并，呈并联谐振，导纳值之和为0，阻抗值理论上呈无穷大，实际值为2 Ω左右，称其为“极阻抗”。……