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区间信号控制系统保证列车在区间运行时的安全，主要有半自动闭塞和自动闭塞技术两类，其闭塞原理是利用信号或凭证，实现前行列车和追踪列车之间必须保持一定的安全空间间隔。
半自动闭塞的工作原理是：闭塞手续由人工操作办理，列车凭借信号的显示发车，列车出站后信号机自动关闭。目前，它主要用于支线铁路等车流量较小的铁路运输线路。在半自动闭塞中，继电半自动闭塞通过继电器电路来实现分界点联系，以继电电路的逻辑关系来完成两站间闭塞手续。64D 型继电半自动闭塞系统示意图如图2-1所示。
图2-1 64D型继电半自动闭塞系统示意图
1.64D型继电半自动闭塞系统的特点
铁路行车在不同环境对应的技术要求存在差异，64D 型继电半自动闭塞系统是结合我国铁路运输的实际情况研制而成的，具有如下特点。
（1）接发车车站的值班员按照“请求-同意”的方式办理闭塞，大幅度增加了闭塞设备的可靠性与安全性。
（2）采用3种不同极性脉冲，以此发出允许发车信号，并且在请求发车信号的同时检查接车车站的闭塞机和外线的情况，从而提高闭塞设备的安全性。
（3）在办理行车闭塞之后、开放进站或出站信号机之前，允许进行车站站内的调车、变更进路与取消闭塞，提高了车站作业效率，适应我国铁路的需求。
（4）闭塞电路的设计严密，办理手续简单，表示方式清楚。闭塞的外线可与现有的闭塞电话线共用，所需的继电器与元件类型大为减少；功率消耗降低，可以用于无交流电源区段。
2.64D型继电半自动闭塞系统的技术要求
64D 型继电半自动闭塞系统的核心功能是保证行车安全和提高行车效率，因此针对这两方面提出了对应的技术要求。
（1）行车安全方面的技术要求
① 发车站闭塞机只有在区间空闲，发车站发出请求发车信号且收到同意接车信号时才能开通，同时出站信号机开放；接车站闭塞机发出同意接车信号后必须处于闭塞状态。
② 接、发车站的闭塞机在列车进入发车轨道区段时必须处于闭塞状态。
③ 只有在列车出清接车站轨道区段、接车进路解锁并且到达复原办理完成后，接、发车站的闭塞机才能复原。
④ 不能通过故障和错误办理使车站闭塞机复原或发车站闭塞机开通。
⑤ 开放出站信号后轨道电路发生故障的情况下必须保证接、发车站闭塞机处于闭塞状态；列车到达后轨道电路发生故障的情况下能够办理事故复原。
⑥ 半自动闭塞专用轨道电路应不少于25m。
⑦ 外线上发生任何故障和错误办理时不能开通闭塞机。
⑧ 必须保证共用外线的闭塞电话与闭塞机互不影响。
⑨ 当设备从停电状态复原时，闭塞机必须处于闭塞状态，并且只能通过事故按钮进行复原。
（2）行车效率方面的技术要求
① 如果闭塞机已开通但列车尚未出发，并且此时信号机已关闭，则发车站可以取消闭塞或变更进路。
② 如果闭塞机已开通但接车站仍未开放进站信号或发车站仍未开放出站信号，则可以进行站内调车。
③ 闭塞机动作迅速。
④ 闭塞机不会混淆通话呼叫和请求发车信号。
⑤ 闭塞机应有检查设备故障的功能。
⑥ 在“故障-安全”原则下使电路尽量简单。
3.64D型继电半自动闭塞系统的组成
64D 型继电半自动闭塞系统的硬件设备包括闭塞机、轨道电路、闭塞电源、闭塞外线等，它们之间的连接示意图如图2-2。此外，同一区间的相邻两车站的闭塞机通过闭塞外线连接，以此实现闭塞设备的互通。
图2-2 64D型继电半自动闭塞系统设备间的连接示意图
闭塞机是半自动闭塞系统的核心部分，由继电器、电阻器、电容器等元器件组成。通常，64D型继电半自动闭塞系统由13个继电器组成并通过搭建继电电路来执行闭塞功能。继电器名称与作用如表2-1所示。
表2-1 继电器名称与作用
4.64D型继电半自动闭塞办理方法
根据列车的运行状态，单线半自动闭塞的办理手续一般有3种：正常办理、取消复原和事故复原。
（1）正常办理
当列车在两站间正常运行并且闭塞机处于正常状态时的办理方法，根据车站人员下达命令与列车状态，可分为以下5个步骤。
① 甲站（发车站）请求发车。
② 乙站（接车站）同意发车。
③ 列车从甲站（发车站）出发。
④ 列车到达乙站（接车站）。
⑤ 到达复原。
正常办理步骤与闭塞机状态示意图如图2-3所示。
图2-3 正常办理步骤与闭塞机状态示意图
（2）取消复原
当列车已经办理闭塞手续但由于事故列车无法正常发车时，车站值班人员需要使用取消复原来取消闭塞。以下3种情况时可以使用取消复原。
① 发车站请求发车，并且此时发车站的 FBD、接车站的 JBD 均亮黄灯。这时如果接车站不同意发车站的发车请求或者发车站需要取消发车，在双方值班员联系后，可以通过按压发车站的FUA办理取消复原。
② 当发车站的FBD与接车站的JBD均亮绿灯，发车站已经收到了接车站的同意接车信号，但出站信号机还未开放时，取消闭塞可以通过两站值班员联系后按压发车站的FUA办理取消复原。
③ 发车站开放出站信号机，但列车并未出发。此时在双方车站电话联系后，发车站可通过先办理取消进路或者人工解锁，在出站信号机关闭和发车进路解锁后再按压FUA办理取消复原。
（3）事故复原
办理区间闭塞的过程中会遇到闭塞机不能正常复原的情况，此时可以通过按压SGA按钮来办理事故复原。以下3种情况可以办理事故复原。
① 闭塞电源断电后重新恢复供电。
② 列车到达接车站，因轨道电路故障不能够办理到达复原。
③ 发出需由区间返回的列车或列车因故退回发车站。
我国于20世纪90年代初引进法国高速铁路的UM71移频自动闭塞设备，并在此基础上结合我国铁路实际情况自主研制了新型区间移频自动闭塞设备，即ZPW-2000型无绝缘移频自动闭塞系统。
ZPW-2000型无绝缘移频自动闭塞系统由发送器、接收器、衰耗冗余控制器、防雷模拟网络盘、调谐匹配单元、空心线圈、扼流适配变压器、补偿电容、轨道电路及SPT电缆等组成，如图2-4所示。
图2-4 ZPW-2000型无绝缘移频自动闭塞系统
1.ZPW-2000型无绝缘移频自动闭塞系统室外设备
ZPW-2000型无绝缘移频自动闭塞系统室外设备包括调谐区（电气绝缘节）、机械绝缘节、匹配变压器、补偿电容、传输电缆、调谐区设备与钢轨间的引接线、防雷系统等。各部分的作用和功能如下。
（1）调谐区（电气绝缘节）
调谐区（电气绝缘节）由调谐匹配单元（BA）及空心线圈（SVA）组成，其功能是实现两相邻轨道电路的电气隔离。除车站进出站口交界点外，各闭塞分区分界点均设置了电气绝缘节。
空心线圈设在调谐区，具有以下作用。
① 平衡牵引电流回流。空心线圈设置在长29m 调谐区的两个调谐匹配单元的中间：它对于50Hz牵引电流呈现极小交流阻抗（约10mΩ），因而对不平衡牵引电流电势有短路作用，如图2-5（a）所示。
② 上、下行线路间两个空心线圈中心线的等电位连接。一方面平衡电路间的牵引电流，另外一方面可保证维修人员及设备安全（纵向防雷作用）。等电位连接图如图2-5（b）所示：简单横向连接—两轨道间等电位连接时不直接接地（防雷元件接地）；完全横向连接—两轨道间等电位连接并接地。
图2-5 空心线圈的调谐作用
③ 抗流变压功能。作为抗流变压器，其总电流长时间低于200A，比如在道岔斜股绝缘两侧各装一台中心线互连空心线圈。
④ 谐振槽路的 Q 值匹配。空心线圈对1700Hz和2600Hz的感抗值分别为0.35Ω和0.54Ω，因此在调谐区中不能把它单独作为一个低阻值分路电抗进行分析，应将其作为并联谐振槽路的组成部分，以实现 Q 值匹配。
⑤ 调谐区两端设备纵向防雷。当复线区段设有完全横向连接线时，通过空心线圈中心点直接接入地线；当复线区段设有简单横向连接线时，通过防雷元件接地。
（2）机械绝缘节
车站的进出站口交界处设置机械绝缘节，由机械绝缘节空心线圈（SVA）与调谐匹配单元并联而成。机械绝缘节空心线圈的特性和结构特征与电气绝缘节空心线圈相同，按1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz分为四种，安装在机械绝缘节轨道边的基础桩上；其与相应频率调谐匹配单元并联，保持“电气绝缘节-机械绝缘节”间轨道电路的传输长度与“电气绝缘节-电气绝缘节”间轨道电路的传输长度相同。
（3）匹配变压器
匹配变压器一般按0.3～1.0Ω/km道砟电阻进行设计，以实现轨道电路（钢轨）与SPT铁路数字信号电缆的匹配连接，如图2-6所示。
图2-6 匹配变压器的工作原理
① V 1 和 V 2 经调谐匹配单元端子接至轨道； E 1 和 E 2 经SPT电缆接至室内。
② 综合考虑1.0Ω/km道砟电阻和低道砟电阻道床，变比优选为9∶1。
③ 钢轨侧电路中串联2个电解电容（C 1 、C 2 ），并按相反极性串接，构成无极性连接，实现隔直和交连功能，进而保证该设备在直流电力牵引区段中避免因直流成分造成磁路饱和。
④ F为匹配变压器的雷电横向防护元件。
⑤ 电感 L 1 用于 SPT电缆的容性补偿，或者当匹配变压器相对应处的轨道被列车分路时的额外阻抗（1700Hz时约为6.8Ω）。
（4）补偿电容
补偿电容的工作原理如图2-7所示。将补偿段钢轨L与电容器C视为串联谐振，并采用“等间距法”。无绝缘轨道电路两端A、B间的距离按补偿电容总量 N 等分，其步长为 Δ = L / N ；轨道电路两端按半步长 Δ /2、中间段按全步长 Δ 设置电容量，以获得最佳传输效果。
图2-7 补偿电容的工作原理
（5）传输电缆
传输电缆采用SPT型铁路信号数字电缆，能够支持1MHz（模拟信号）、2Mbit/s（数字信号）以及额定电压（交流为750V或直流为1100V及以下）铁路信号系统中有关设备和装置之间的连接，用于传输系统控制信息及电能。
（6）调谐区设备与钢轨间的引接线
调谐区设备与钢轨间的连接由3700mm、2000mm钢包铜引接线（各两根）构成，分别用于调谐匹配单元、电气绝缘节空心线圈、机械绝缘节空心线圈等设备与钢轨间的连接。
（7）防雷系统
防雷系统由横向防雷单元和纵向防雷单元两部分构成。横向防雷单元并联于调谐匹配单元的外接端子板上；纵向防雷单元接空心线圈中心点。
2.ZPW-2000型无绝缘移频自动闭塞系统室内设备
ZPW-2000型无绝缘移频自动闭塞系统室内设备包括发送器、接收器、衰耗冗余控制器、防雷模拟网络盘、室内防雷、无绝缘移频自动闭塞机柜等。各部分的作用和功能描述如下。
（1）发送器
发送器适用于非电气化和电气化区段的多信息无绝缘轨道电路区段，在车站适用于非电气化和电气化区段站内移频电码化发送。发送器产生18种低频信号，与8种载频（上、下行各4种）信号调制成高精度、高稳定移频信号供自动闭塞、机车信号和超速防护使用。它需要有足够的输出功率并且能根据需要调节发送电平，同时能对移频信号特征实现自检，发生故障时给出报警“ N +1”冗余运用的转换条件。
（2）接收器
接收器的接收端和输出端均按双机并联运用，与另一台接收器构成相互热机并联运用系统（或称0.5+0.5），保证接收系统的高可靠性，其主要功能如下。
① 解调主轨道电路移频信号，并配合与送电端相连接的调谐区短小轨道电路的检查条件，使轨道继电器动作。
② 解调与受电端相连接调谐区短小轨道电路移频信号，给出短小轨道电路执行条件并送至相邻轨道电路接收器。
③ 检查轨道电路是否完好，减少分路死区长度，并利用接收门限控制检查BA断线等。
（3）衰耗冗余控制器
衰耗冗余控制器用于调整主轨道电路和小轨道电路，其主要功能如下。
① 调整主轨道电路接收端的输入电平。
② 调整小轨道电路的正反向。
③ 给出发送和接收用电源电压，发送功出电压和轨道输入/输出GJ、XGJ测试条件。
④ 给出发送、接收故障报警和轨道占用指示灯等：发送工作灯—绿灯亮表示发送器工作正常，灭灯表示发送器故障；接收工作灯—绿灯亮表示接收器工作正常，灭灯表示接收器故障；轨道占用灯—绿灯亮表示区段空闲，红灯亮表示区段占用。
⑤ 在“ N +1”冗余运用中，在接收器故障转换时衔接主轨道继电器和小轨道继电器的落下延时。
（4）防雷模拟网络盘
防雷模拟网络盘设在室内，用于补偿SPT电缆长度，使得两者长度之和为10km。通常，防雷模拟网络盘按 0.5km、0.5km、1km、2km、2km、2×2km六节设计，如图2-8所示。
图2-8 防雷模拟网络盘原理框图
（5）室内防雷
室内防雷采用纵向与横向雷电防护。防雷设备设在防雷模拟网络盘内，纵向为低转移系数的防雷变压器，横向为带劣化显示的压敏电阻。
（6）无绝缘移频自动闭塞机柜
发送器、接收器、衰耗冗余控制器均放置在机柜中。每台机柜可放置10套轨道电路设备：纵向5路组合，每路组合可容纳2套轨道电路设备，包括发送器、接收器、衰耗冗余控制器各两台及发送、接收断路器，2个3×18柱端子。
3.ZPW-2000型无绝缘移频自动闭塞系统的工作原理
（1）载频和频偏的选择
ZPW-2000 型无绝缘移频自动闭塞系统的低频和载频沿用 UM71 技术。载频分为1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz四种，其中上行线使用2000Hz和2600Hz交替排列，下行线使用1700Hz和2300Hz交替排列。UM71轨道电路的频偏Δ f 为11Hz。UM71低频调制信号 F c （低频信息）从10.3Hz至29Hz按1.1Hz递增，共计18种，其代码和含义如表2-2所示。在一个周期内，低频调制信号的频率在 f 1 与 f 2 间切换。 f 1 = f 0 -Δ f ， f 2 = f 0 +Δ f 。
表2-2 18种低频调制信号的代码和含义
（2）基本工作原理
在移频自动闭塞区段，移频信息按照运行列车占用闭塞分区的状态，自动地向各闭塞分区进行传递。
如图2-9所示，下行线有两列列车A、B运行，列车A运行在1G分区，列车B运行在5G分区。由于1G被列车占用，因此防护该闭塞分区的通过信号机7显示红灯，这时信号点7的发送设备自动向闭塞分区2G发送以26.8Hz调制的2300Hz中心载频的移频信号。当信号点5的接收设备接收到该移频信号后，通过信号机5显示黄灯，此时信号点5的发送设备自动向闭塞分区3G发送以16.9Hz调制的1700Hz中心载频的移频信号。当信号点3的接收设备接收到该移频信号后，通过信号机3显示绿黄灯，并自动向闭塞分区4G发送以13.6Hz调制的2300Hz中心载频的移频信号。当信号点1的接收设备接收到该移频信号后，通过信号机1显示绿灯，并自动向5G发送以11.4Hz调制的1700Hz中心载频的移频信号。
图2-9 ZPW-2000型无绝缘移频自动闭塞系统的工作原理
由于续行列车B已进入5G分区，该区段的接收设备接收不到以11.4Hz调制的1700Hz中心载频的移频信号，防护后续区段的信号机显示红灯。与1G区段相同，此时列车B可按绿灯显示定速运行。如果列车A由于某种原因停在1G分区，续行列车B进入3G分区时见到信号机5显示黄灯，则应注意减速运行。当续行列车B进入2G分区时见到信号机7显示红灯，则应采用制动措施使列车B能停在显示红灯的信号机7的前方。因此，根据列车占用闭塞分区状态，该系统自动改变地面信号机的显示，准确地指挥列车运行，实现自动闭塞。