室外安装工程培训(教材新).doc
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中国铁路通信信号集团公司信号施工工艺研究所
ZPW-2000施工安装工艺培训教材
室外设备安装工艺
2
前言
根据铁道部铁运函【2003】196号《关于规范ZPW－2000自动闭塞上道管理工作的通知》以及铁道部运输局运基信号【2003】322号《关于开展ZPW－2000自动闭塞施工安装工艺培训工作的通知》的要求，由通号公司信号施工工艺研究所对各施工单位的施工人员及维修单位有关人员进行培训。
为了保证ZPW－2000自动闭塞的施工质量，提高铁路信号工程的施工工艺，工艺研究所以“提高标准、强化工艺”为指导思想，借鉴国内外有关施工技术、工艺及成熟经验，结合我国铁路的实际情况和ZPW－2000自动闭塞的技术特点，以《ZPW-2000系列无绝缘轨道电路施工技术标准》（暂行）为基础，编制了本培训教材。
本培训教材共分三册。
第一册《铁路内屏蔽数字信号电缆施工工艺培训教材》内容包括：
单盘测试、配盘、运输、电缆径路的选择、敷设及防护、电缆的接续、电缆的成端及接地、电缆的配线及导通以及贯通地线的接续等内容。
第二册《室外设备安装工艺培训教材》内容包括：
电气绝缘节、机械绝缘节、补偿电容、平交道口、桥上护轮轨处设备的安装、钢轨接续线安装、调谐区内钢轨钻孔、停车标志牌安装、箱盒安装、信号机安装、防雷及地线、培土、涂漆、书写、室外单点试验等施工工艺。
第三册《室内设备安装工艺培训教材》内容包括：
机柜设备安装及布线、配线、防雷及接地、ZPW-2000A自动闭塞试验及调试等内容。
在编写过程中，我们得到了铁道部运输局基础部、通信信号集团公司、北京全路通信信号研究设计院、中铁电化局集团公司、北京铁路信号工厂、中国铁路通信信号上海工程公司、中国铁路通信信号集团天津工程分公司、济南工程分公司、北京工程分公司等单位的大力支持与帮助。
本教材主要编写人员有：
郭立冬、何爱国、潘书庆、许云霞、张新军、胡彬辉等。
由于时间紧迫，编写人员水平有限，教材中难免有不妥之处，敬请广大同仁在使用过程中，提出宝贵意见并反馈给我们。
我们希望在ZPW－2000自动闭塞工程的实施中，通过对各项安装工艺的合理性进行检验，及时改进和完善，总结并开发出系统、完善、合理、先进的施工工艺，以便提高培训质量，为ZPW－2000系列自动闭塞的推广应用提供可靠的施工工艺保证。
提高铁路信号施工技术水平。
通信地址：
天津市河北区重光路8号邮编：
300250
电话（传真）：
023-83806（路），022-26183806，022-26775897
E-mail：
kaiser@
目录
第一章概述 1
第二章ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统 2
第一节ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统构成 2
一、室外部分 3
二、室内部分 3
三、系统防雷 4
第一节电气绝缘节 5
一、电气绝缘节处设备 5
二、设备的组成 5
第二节设备安装 6
一、设备定位 6
二、基础安装 7
三、调谐单元、匹配变压器的安装 8
四、空芯线圈的安装 8
五、调谐单元（及匹配变压器）、空芯线圈防护盒的安装 9
第三节引接线与设备的连接及安装 10
一、7.4mm2铜芯连接线的制作及安装 10
二、钢轨引接线与调谐单元、空芯线圈及钢轨的连接 11
三、各种卡具的安装 12
第四章机械绝缘节设备安装 13
第一节机械绝缘节处设备布置 13
一、机械绝缘节处设备 13
二、设备的组成 13
第二节设备安装 14
一、调谐单元（及空芯线圈）、匹配变压器防护盒的定位 14
二、基础安装 14
三、调谐单元、空芯线圈的安装 14
四、匹配变压器的安装 14
五、调谐单元（及空芯线圈）、匹配变压器防护盒的安装 15
第三节引接线与设备的连接及安装 15
一、7.4mm2铜芯电缆连接线制做及安装 15
二、钢轨引接线与调谐单元、空芯线圈及钢轨的连接 16
第五章补偿电容的安装 18
第一节补偿电容 18
一、补偿电容 18
二、补偿电容的安装 18
第六章平交道口处和桥上设备安装 27
第一节平交道口处设备安装 27
一、设备安装原则 27
第二节桥上设备的安装 28
一、钢轨绝缘的安装原则 28
二、设备安装 28
第七章钢轨接续线安装 29
第一节塞钉式钢轨接续线的安装 29
一、塞钉式接续线 29
二、测量及定位 30
三、钢轨钻孔 30
四、钢轨接续线的安装 30
第二节焊接式钢轨接续线的安装 31
一、焊接式钢轨接续线 31
二、测量及定位 31
三、焊接 31
第八章钢轨钻孔 36
第一节调谐区内钢轨钻孔 36
一、电气绝缘节内钢轨钻孔定位 36
二、机械绝缘节内钢轨钻孔定位 37
三、钢轨钻孔 37
第九章禁停标志牌的安装 40
第一节禁停标志牌安装 40
一、设置位置 40
二、禁停标志牌种类及适用范围 41
三、禁停标志牌的安装 41
第十章箱、盒安装 42
第一节电气绝缘节处箱、盒安装 42
一、信号点处变压器箱、方向盒安装 42
二、信号点处终端盒、继电器箱安装 43
三、分割点处方向盒安装 45
第二节机械绝缘节处方向盒安装 46
一、方向盒安装 46
二、电缆备用坑及电缆防护 47
第十一章信号机安装 48
第一节信号机的安装 48
一、信号机安装 48
二、信号机穿、配线 50
第十二章防雷及地线 51
第一节贯通地线 51
一、贯通地线的设置原则 51
第二节室外设备防雷及接地 52
一、室外设备防雷及横向连接线安装 52
二、信号机安全地线 53
第十三章培土涂漆书写 54
第一节电气绝缘节设备的培土 54
一、调谐单元、空芯线圈防护盒的培土 54
二、各种箱、盒的培土 54
三、机械绝缘节设备的培土 55
四、信号设备围砌 55
第二节设备涂漆及名称书写 56
一、设备涂漆 56
二、设备名称书写 57
第十四章室外单点试验 61
第一节室外设备试验 61
一、信号机点灯试验 61
二、调谐区内设备单独送电试验 61
第一章概述
ZPW-2000系列自动闭塞系统的室外设备，是整个系统的重要组成部分。
电气绝缘节、机诫绝缘节处设备安装质量好坏，是能否良好实现ZPW-2000系列自动闭塞系统功能的关键。
提到设备安装，我们首先想到的是要将设备安装的牢固、整齐、美观，这些都是最基本的要求。
随着信号技术向集成化、数字化、智能化方向的不断发展，设备安装必须从系统的整体出发，除了牢固、整齐、美观这些基本要求外，还必须考虑设备间的相互干扰的抑制，防雷的性能和电磁兼容。
这些都是影响系统功能整体发挥的关键因素。
从郑武引进法国UM71自动闭塞系统设备，到秦沈客运专线引进的法国UM2000自动闭塞系统设备，使我们体会到了施工安装工艺的重要意义。
特别是秦沈客运专线的施工，对每项工作和每道程序，都做到了有章可循。
这次铁道部把ZPW-2000系列无绝缘轨道电路制式，作为今后铁路实现主体化机车信号的统一制式，工程施工是该制式能否正常推广应用的重要环节。
因此，铁道部要对施工工艺加强管理。
本教材从施工过程控制、施工方法、工艺标准等方面，对室外设备安装及电气绝缘节、机诫绝缘节、补偿电容、平交道口及桥上护轮轨、钢轨接续线安装、钢轨钻孔、禁停标志牌、箱、盒安装、信号机安装、防雷及接地、培土、涂漆、书写、室外单点试验等内容进行了具体阐述。
ZPW-2000A室外设备安装需遵循的基本原则：
1．ZPW-2000A室外设备安装应按施工组织设计进行，施工前应进行技术交底和施工技术培训。
2．施工中应严格按图施工，严格执行相关施工工艺和技术标准。
3．室外设备安装应建立安全生产责任制，并组织实施和监督。
参加施工人员必须熟悉及遵守《铁路工程施工安全技术规程》的有关规定，并经安全考试合格后方准上岗。
4．在既有线施工时，必须制定相应的安全技术措施，确保运输、设备及人身的安全。
5．施工中采用新技术、新设备、新材料时，必须制定相应的安全技术措施。
6．试验前应对施工设备部件进行技术核查，并应确认各种地线符合要求。
7．新设备与既有设备结合部位，应在设备管理人员的配合下，确认结合部位实物与图纸相符。
9．施工所用各种机具设备及测试用仪器仪表应定期进行安全检查及计量，不合格的严禁使用。
第二章ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统
第一节ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统构成
GJ
GJ
调谐区
小轨道电路
1G（F1）
△/2
△
………………
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
调谐单元
空芯线圈
调谐单元
匹配
变压器
匹配
变压器
传输电缆
传输电缆
电缆模
拟网络
电缆模
拟网络
站防雷
站防雷
站防雷
发送
接收
匹配
变压器
传输电缆
电缆模
拟网络
站防雷
接收
调谐单元
空芯线圈
机械绝缘节
补偿电容
室外
△/2
主轨道电路
3700mm
2000mm
相当总长
10Km
相当总长
10Km
XGJ、XGJH
XG、XGH
室内
ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞是在UM71无绝缘轨道电路技术的基础上，结合我国铁路现状及技术研制开发的。
此系统保持了UM71无绝缘轨道电路整体结构上的优势，解决了调谐区内断轨的检查，且减少了调谐区的分路死区长度，并在系统中发送器采用了“N+1”冗余，接收器采用成对双机并联运用，提高了系统的可靠性。
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路由室内、室外及系统防雷三部分组成。
如图2-1所示。
图2-1ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统示意图
一、室外部分
1．电气绝缘节（调谐区）
电气绝缘节由调谐单元（ZW.T1（F1）、ZW.T1（F2））、空芯线圈（ZW.XK1）、设备引接线、及29m钢轨组成。
用于实现两相邻轨道电路间的电气隔离。
2．机械绝缘节
由“机械绝缘节空芯线圈（ZPW.XKJ）”与调谐单元并接及设备引接线组成，其特性与电气绝缘节相同。
3．匹配变压器（ZPW.BP）
实现轨道电路与传输电缆的匹配连接（道碴电阻一般在0.25～1.0Ω的情况下）。
4．补偿电容
根据通道参数兼顾低道碴电阻道床传输，采用分段加装补偿电容方法，在一定程度上减少钢轨电感对移频信号传输的影响，延长（或保证）轨道电路长度；保证轨道电路的传输性能。
5．传输电缆
ZPW-2000A采用铁路内屏蔽数字信号电缆，其电缆芯线直径为Φ1.0mm，一般条件下，电缆长度按10Km考虑。
6．设备引接线
采用3700mm、2000mm钢包铜注油线，用于调谐单元、空芯线圈、匹配变压器等设备与钢轨间的连接。
二、室内部分
1．发送器
用于产生高精度、高稳定移频信号源。
系统采用N+1冗余设计。
故障时，通过FBJ接点转至“+1FS”。
2．接收器
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路分为主轨道电路和调谐区内的小轨道电路两个部分，并将小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。
接收器除接收本主轨道电路的频率信号外，还同时接收相邻区段小轨道电路的频率信号。
“延续段”信号由运行前方相邻轨道接收器处理，并将处理结果形成小轨道电路轨道继电器执行条件（XG、XGH）送至本轨道接收器，作为轨道继电器（GJ）励磁的必要检查条件（XGJ、XGJH）之一。
如图2-2所示。
由图2-2可看出，接收器用于接收主轨道电路信号，并检查所属调谐区小轨道电路状态（XGJ、XGJH）条件下，动作本轨道电路的轨道继电器（GJ）。
另外，接收器还同时接收相邻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。
3．衰耗盘
用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整。
衰耗盘盘面显示分为发送接收故障、轨道占用表示及发送、接收用+24电源电压、发送功出电压、接收GJ、XGJ测试条件。
4．电缆模拟网络
邻轨道电路
本轨道电路
主轨道
3GJ
1GJ
调谐区
小轨道
3G
1G
JS
JS
FS
XGXGH
XGJXGJH
XGXGH
GGH
GGH
设在室内，按0.5、0.5、1、2、2、2×2Km六段设计，用于对室外传输电缆的补偿，使其传输电缆长度达到10Km。
图2-2轨道区段结构示意图
三、系统防雷
系统防雷可分为室内室外两部分：
1．室外
（1）一般防护从钢轨引入雷电信号，包括横向、纵向。
横向应限制电压在交流75V、10KA以上。
纵向：
a.一般可通过空芯线圈中心线直接接地，进行纵向雷电防护；
b.当不能直接接地时，应通过空芯线圈中心线与地间加装横纵向防雷元件。
电化牵引区段考虑牵引回流不畅条件下，出现的纵向不平衡电压峰值，限制电压应选在交流500V、5KA以上。
非电化区段则只考虑50Hz、交流220V电流影响，纵向限制电压选在交流280V（或交流275V），10KA以上。
（2）防雷地线电阻要严格控制在10Ω以下。
对于采取局部土壤取样不能真实代表地电阻的石质地带，必须加装长的铜制地线。
（3）对于多雷及其以上地区，特别对于石质地层的地区，有条件应加装贯通地线。
在电化区段，该地线为区间防雷、安全、电缆屏蔽等地线以及上下行等电位连接线共同使用。
该贯通地线与两端车站环形地网相连接。
2．室内
防护由电缆引入的雷电信号。
横向：
限制电压为交流280V、10KA以上。
纵向：
利用1∶1R型低转移系数防雷变压器进行防护。
第三章电气绝缘节设备安装
第一节电气绝缘节
ZPW-2000A无绝缘轨道电路分电气绝缘节和机械绝缘节两种。
在电气绝缘节处通过发送调谐单元、接收调谐单元、空芯线圈、钢轨电感及钢轨引接线电感组成串、并联谐振，对相邻区段的频率呈零阻抗端（电压很低相当于短路状态），起到隔离作用；而对于本区段的频率呈极阻抗端（电压很高），能够使接收设备可靠工作，保证信号传输的可靠性。
一、电气绝缘节处设备
电气绝缘节处设备布置示意图,如图3-1所示。
1000mm
+200
-0
2900mm
线路中心
防雷单元
与钢轨连接线
设备连接线
防护盒
调谐单元
轨枕卡具
小枕木
匹配变压器
14.5+0.15m
钢轨
空芯线圈
14.5+0.15m
轨枕
2220mm
图3-1电气绝缘节处设备布置示意图
二、设备的组成
电气绝缘节处设备的组成是由调谐单元ZW·T1（F1、F2）、空芯线圈（ZW·XK1）、匹配变压器、防雷单元、钢轨引接线、设备连接线、防护盒、基础桩、小枕木以及小枕木、钢轨、轨枕卡具；设备的规格及数量见表3-1。
表3-1电气绝缘节处设备表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
调谐单元
ZW·T1（F1）
台
1
F1：
1700Hz、2000Hz
2
调谐单元
ZW·T1（F2）
台
1
F2：
2300Hz、2600Hz
3
空芯线圈
ZW·XK1
台
1
4
匹配变压器
ZPW·BP
台
2
5
设备防雷单元
套
1
6
钢轨引接线
2000mm
根
3
钢包铜注油线
7
钢轨引接线
3700mm
根
3
钢包铜注油线
8
设备与设备连接线
250mm
根
2
7.4mm2多股铜缆
9
设备与设备连接线
500mm
根
2
7.4mm2多股铜缆
10
防护盒
台
3
双体防护盒
11
小枕木
块
3
12
设备基础桩
根
3
13
小枕木卡具
个
6
14
钢轨卡具
个
6
15
轨枕卡具
个
6
第二节设备安装
一、设备定位
1．信号点处设备定位
根椐设计文件依照有效施工图纸对所安装信号机的地点位置进行确定，然后以信号机机柱中心为基准，在所属线路用钢尺（30m）进行测量，从而确定出其它设备的位置，并用红油漆做好标记。
之所以以信号机机柱中心为基准进行定位，是为了避免误差积累。
设备位置定位具体尺寸如下：
（1）发送调谐单元防护盒中心距信号机机柱中心（列车运行方向）为1000mm，防护盒边缘距所属线路中心不得小于2220mm。
（2）接收调谐单元防护盒中心距信号机机柱中心（列车运行方向）为30m，防护盒边缘距所属线路中心不得小于2220mm。
（3）空芯线圈防护盒中心距信号机机柱中心（列车运行方向）为15.5m，防护盒边缘距所属线路中心不得小于2220mm。
具体设备位置定位尺寸见图3-1所示。
2．分割点处设备定位
根椐设计文件依照有效施工图纸对所安装空芯线圈防护盒的地点位置进行确定，然后以空芯线圈防护盒中心为基准，在所属线路用钢尺（30m）进行测量其它设备的位置，并用红油漆做好标记。
设备位置定位尺寸如下：
（1）发送调谐单元防护盒中心距空芯线圈防护盒中心（列车运行方向）为14.5m，防护盒边缘距所属线路中心不得小于2220mm。
（2）接收调谐单元防护盒中心距空芯线圈防护盒中心（列车运行反方向）为14.5m，设备防护盒边缘距所属线路中心不得小于2220mm。
具体设备位置定位尺寸如图3-1所示。
二、基础安装
设备基础有两种结构：
一种为水泥结构；另一种为金属结构。
下面以金属结构为例。
水泥结构基础及设备安装示意图如下：
1．根据设备基础桩体积大小，在距所属线路轨内侧1700mm处开挖一个长500mm、宽500mm、深900mm（坑底距轨面）的方坑。
2．基础坑挖好后，用钢卷尺测量，将钢卷尺（用直尺更好）一端放置坑底，另一端垂直于坑底向上拉出钢卷尺，而另一人到所属线路外侧以两根钢轨上平面为基准，核查验正基础坑是否符合安装标准，测量合格将基础桩放置于坑内，埋设深度不小于地面下500mm；基础桩上的引线孔面向大地。
图3-2（a）基础桩示意图
图3-2（b）基础桩布置示意图
1500mm
3．基础桩上平面边缘（靠所属线路侧）距所属线路中心不得小于2220mm（并保证安装上防护盒后，防护盒内侧距所属线路中心不得小于2220mm）。
用钢卷尺在基础桩上平面边缘两端距所属线路内侧测量其方正。
基础桩结构如图3-2（a）、基础桩埋设示意图3-2（b）所示。
三、调谐单元、匹配变压器的安装
1．调谐单元、匹配变压器设备示意图如图3-3（a）所示、如图3-3（b）所示。
2．调谐单元应面向所属线路侧立式安装。
3．匹配变压器应面向大地侧立式安装。
4．调谐单元与匹配变压器应是背靠背，用两套配套螺栓（M10）将调谐单元、匹配变压器安装固定在同一基础桩的固定板上，并用转矩扳手将其紧固。
如图3-3（c）所示。
图3-3（a）调谐单元设备示意图
图3-3（b）匹配变压器设备示意图
图3-3（c）设备布置示意图
四、空芯线圈的安装
1．空芯线圈设备示意图如图3-4（a）所示。
2．空芯线圈应面向所属线路侧立式安装，在安装时注意电气绝缘节处用ZW·XK1型号空芯线圈，而在机械绝缘节处（站口）用ZPW·XKJ型号空芯线圈。
3．用两套配套螺栓（M10）将空芯线圈安装固定在基础桩的固定板上，并用转矩扳手将其紧固。
空芯线圈安装如图3-4（b）所示。
图3-4（a）空芯线圈设备示意图
图3-4（b）空芯线圈布置示意图
五、调谐单元（及匹配变压器）、空芯线圈防护盒的安装
1．防护盒安装在调谐单元（及匹配变压器）或空芯线圈外，与基础面固定在一起；
图3-5防护盒安装示意图
1500mm
2．用钢卷尺和水平尺测量：
将水平尺放在防护盒上面，在水平面的两个方向进行水平调整，观查水平尺内气泡流动到中间为宜。
用钢卷尺测量防护盒内侧边缘两端距最近钢轨轨内侧为1500mm；顶面距轨顶面为≤200mm。
注意：
测量防护盒内侧边缘距所属线路中心安装尺寸时,应在防护盒顶面距轨顶面≤200mm的位置处进行测量；防护盒安装如图3-5所示。
第三节引接线与设备的连接及安装
一、7.4mm2铜芯连接线的制作及安装
1．工具及材料见表3-2。
表3-27.4mm2铜芯连接线的制作工具及材料
序号
名称
规格
单位
数量
1
专用压接钳
把
1
2
钢锯
把
1
3
小工具
套
1
4
7.4mm2铜芯连接线
长250mm
根
2
5
7.4mm2铜芯连接线
长500mm
根
2
6
冷压铜端头
Φ6mm
个
8
2．7.4mm2铜芯连接线的制作
（1）用钢锯截取250mm及500mm的铜缆各两根。
（2）用电工刀将截取的铜缆两端外皮剥开并除去6mm长，使其露出里面铜线。
（3）将剥好的铜线穿入冷压铜端头（10mm2/Φ6mm）内，并使铜缆外皮截面紧贴铜端头防护管。
（4）压接冷压铜端头有两种方法
1）用机械压接钳进行压接，找到合适钳口，将穿好线的冷压铜端头放入钳口内，用手紧握钳柄，直到压接钳口闭合后，将手松开，压接钳应能自动张开，此时压接完成。
本方法简便易行，但是，使用此方法操作者必须有足够腕力且被压接铜线截面积宜在10mm2以下。
机械压接钳及7.4mm2铜芯连接线示意图如图3-6、3-7所示。
500
胶管
φ6
冷压铜端头
图3-77.4mm2连接线示意图
图3-6压接钳示意图
2）第二种方法是用快速液压钳进行压接，找到适合于该规格压接端子的钳口模块，将模块放在钳口内，拧紧放气螺丝，把要压接的端子放置于模块缺口内，这时，操作液压钳手柄，直到液压钳钳口、模块缺口对齐为止，此时压接完成。
将放气螺丝松开，取出压接好连接线，整个制作过程结束。
本方法适合用于导线截面积在1.5～70mm2之间，适用范围广，压接牢固。
3．7.4mm2铜芯连接线的安装
（1）将250mm长的连接线一端连接到匹配变压器V2端子上并用转矩扳手紧固；而连接线另一端经匹配变压器预留孔与调谐单元端子板近端端子相连接（端子板上预留有M6mm螺栓）并用转矩扳手紧固。
（2）将500mm长的连接线一端连接到匹配变压器V1端子上并用转矩扳手紧固；而连接线另一端经匹配变压器预留孔与调谐单元端子板远端端子相连接（端子板上预留有M6mm螺栓）并用转矩扳手紧固。
如图3-8所示。
调谐单元
匹配变压器
v1v2
V1V2
500mm长7.4mm2连接线
250mm长7.4mm2连接线
图3-8同一基础桩上设备间连接示意图
二、钢轨引接线与调谐单元、空芯线圈及钢轨的连接
1．埋设小枕木
（1）清理两钢轨轨枕头间石碴，并使其底部平整，底平面距轨底面为250mm。
钢轨
图3-10小枕木埋设示意图
轨枕
小枕木
石碴
图3-9小枕木示意图
h:
30
120
75
150
200
M10
300
90
90
单位：
mm
（2）将小枕木（两块）平稳的放置在两轨枕头之间，使小枕木顶面低于轨底面50mm。
小枕木示意如图3-9、小枕木埋设如图3-10所示。
2
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