ZPW-2000A轨道电路是列控系统的重要组成部分,起到防护列车安全的作用,其设备故障会影响列控系统的正常工作。调谐区故障是ZPW-2000A轨道电路的常见故障之一,目前关于调谐区故障的研究大部分是故障诊断,或根据现场维护人员的工作经验进行故障处理。多是从轨道电路可维护性角度考虑,还没有从安全性角度分析轨道电路对调谐区故障防护能力。因此,需要建立调谐区故障时的轨道电路传输模型,进一步定性定量地研究ZPW-2000A轨道电路对调谐区故障的防护能力,对轨道电路安全性的研究有重要意义。本文基于传输线理论建立了调谐区不同工作状态下单元件故障模型和不同故障位置的双元件故障模型。通过分析调谐区故障对轨道电路本区段和邻区段传输特性的影响,研究了轨道电路的故障防护能力。并针对现有防护能力的不足,验证补偿调谐单元防护方案可以提高ZPW-2000A轨道电路对调谐区故障的防护能力。具体研究内容如下:(1)根据设备各组成部件的内部结构,利用传输线理论和电路原理建立了轨道电路不同部件的基本信号传输模型。根据各部件的模型分别推导了不同工作状态下的调谐区故障模型:调整状态下调谐区故障模型、分路状态下调谐区故障模型、断轨状态下调谐区故障模型以及机车信号状态下调谐区故障模型。(2)基于所建模型,提出以最不利条件下轨面电压或分路电流衡量轨道电路对调谐区故障的防护能力,并分析了ZPW-2000A轨道电路对调谐区单元件故障的防护能力。在此基础上,对轨道电路调谐区双元件故障的防护能力进行了研究:(1)对同侧调谐区双元件故障的防护能力进行了研究;(2)对异侧调谐区双元件故障的防护能力进行分析。结果表明轨道电路对调谐区故障具有良好的防护能力。(3)依照UM2000轨道电路的设计思路,建立了补偿调谐单元模型,证明补偿调谐单元在轨道电路正常工作时起到补偿调谐的作用,在调谐区故障时可以有效防护信号越区传输,适用于ZPW-2000A轨道电路,提高了轨道电路对调谐区故障的防护能力。