自动过分相装置的介绍21页PPT
机车自动过分相
2.1 系统组成系统由感应接受器（简称车感器）、自动过分相信号处理器和信号指示三部分组成，系统结构如下图1图 1 车载自动过分相系统结构图2.2 系统外观图2 自动过分相信号处理器安装图车感器图3 车感器安装图图4 信号指示安装图三工作原理本系统是基于免维护地面定位技术的车载自动过分相控制系统。
机车通过感应地面定位信号确定机车与分相点的相对位置，地面定位和机车感应信号分别采用斜对称埋设和备份接收，以保证自动过分相的安全和可靠。
图5 地面感应器的埋设方式如图5所示，预先根据要求在每个分相区前后分别埋设两个地面感应器。
机车过分相信号的感应、处理，由地面磁感应器、车感器和车感信号处理装置共同完成。
机车过分相的控制，由微机柜及机车控制回路完成。
微机柜对机车过分相的自动控制，与司机操作控制并联，当司机操作控制过分相，自动控制起监视作用。
机车运行至G1(G4)点，自动过分相信号处理器接收到感应接收器感应的预告地面定位信号，信号处理器向微机柜发出过分相预告信号，微机柜根据此时机车运行速度，控制电机电流平稳下降到0，发出断‘主断’信号给控制电路，控制电路控制机车断劈相机、断‘主断’（预告模式）；同时，司机室蜂鸣器响3s,提醒司机过分相区。
当G1(G4)信号失效时，机车运行至G2(G3)点，自动过分相信号处理器接收到感应接收器感应的强迫地面定位信号，信号处理器向微机柜发出过分相强迫断信号，微机柜立即封锁电机电流，发出断‘主断’信号给控制电路控制机车断劈相机、断‘主断’。
在正常接收到G1(G4)信号时G2(G3)信号不起作用（强迫断模式）。
机车通过无电区后，根据接收G3(G1)点，自动过分相信号处理器接收到感应接收器感应的合闸地面定位信号信号，则通过预告信号通道向微机柜送出合‘主断’信号，司机室蜂鸣器响3s,提醒司机已通过分相区。
微机柜发出合‘主断’给控制电路，控制电路控制机车合劈相机、合‘主断’。
预备好后，微机柜控制电机电流缓慢恢复到过分相前工况。
自动过分相课件
地面开关方式
开关断路器
「（Ａ）断 开」
开关断路器
「（Ｂ）断 开」
（Ａ）电源 架线
中间断电区
（Ｂ）电源
轮轨
在线
※开关断路器（Ｂ）「断开」
高速接触网的电分相及自动过分相技术
地面开关方式
开关断路器
「（Ａ）闭 合」
开关断路器
「（Ｂ）断 开」
（Ａ）电源 架线
中间断电区
（Ｂ）电源
轮轨
在线
※开关断路器（Ａ）「闭合」
注：当前我国研制的自动过分相装置，其技术方案有两种 （1）地面开关自动切换方式。 （2）柱上开关自动断电方式。
上述两种装置已正式在线路上运行。
高速接触网的电分相及自动过分相技术
机车通过电分相
手动过分相装置 机车过分相时司机手动操作分合闸 地面自动切换 真空断路器断合
柱上自动切换 自动过分相装置
车上自动切换
高速接触网的电分相及自动过分相技术
地面开关方式
开关断路器
「（Ａ）断 开」
开关断路器
「（Ｂ）断 开」
（Ａ）电源 架线
中间断电区
（Ｂ）电源
轮轨
无列车
※开关断路器（Ａ）「断开」
高速接触网的电分相及自动过分相技术
高速接触网的电分相及自动过分相技术 2 网上开关方式
网上开关方式原理图
L1,L2磁控线包；K1，K2真空灭弧室；ab,cd,ef,gh电分 段器；xy相间主绝缘；MDA过电压吸收器。
高速接触网的电分相及自动过分相技术
接触网技术专题讲座
主讲人 谢晓庆
单位 兰州铁路局职工培训站
高速接触网的电分相及自动过分相技术
接触网关键技术
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自动过分相装置的介绍
2020/2/29
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自动过分相装置示意图
2020/2/29
3
自动装置原理简介
A、B两组真空开关在正常状态下均处于分 断位置。当电力机车运行至a-b之间时,A组开关 装置线圈有电流通过,磁铁吸合,真空开关在 15ms时间内闭合使bc段有电。当电力机车运行 至bc之间时,A组开关的线圈中无电流通过,磁铁 释放,15ms时间内A组真空开关断开,使bcd为无 电区,机车惰行驶过。当电力机车运行至de之间 时,B组开关装置线圈有电流通过,同理B组真空 开关闭合;当机车驶离e点后,B组开关线圈失电 使B组开关断开,但此时该开关不起分断电流作 用。这样A、B两组开关回到初始状态。
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过电压的分析
1、过电压产生的原因 2、为什么易空载会产
生过电压 3、过电压的危害
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切断电感示意图
2020/2/29
LL
L
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短路电流的方向
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跳闸日期
跳闸时间
流，由于流互测量和故测仪计量误差，近似相等。 1.4相位角分别为∠164.5°、∠357.1°，相差约180°，可见
A、B相流互测量电流方向相反，为同一相间短路电流。 根据以上情况可以判断为A、B相间发生了短路。
2020/2/29
17
开关爆炸原因分析
84071列车（机车号SS11327、SS1246）由东向西运 行过安－青区间分相时，在图3示的“2”吉斯玛 分段和分相主绝缘间开关装置未能正常切除负荷 电流，造成机车受电弓带弧运行拉穿分相主绝缘 及“3”吉斯玛分段，发生相间短路。此时的短 路电流走向如图3示，高达2000A以上的短路电流 流经“8”开关线圈时相间短路电流造成西侧开 关装置线圈“8 ”被烧爆。
自动过分相装置的介绍
武威南供电段：李光泽
2020/3/10
1
何为电气化铁路的分相
电力机车的供电方式不同于电力系统的三相供 电，而是采用单相供电方式，但是由于电气化铁路 的电源又来自电力系统，为了使电力系统的三相负 荷尽可能平衡，电气化铁路采用分段换相供电，在 换相的区间，为防止相间短路，各相间用空气或绝 缘物分隔，称其为电分相。每个电分相间的距离大 约为20—50千米[8]接线20—30千米、AT接线40—50 千米、直供方式介于两者之间），在电力机车使用 手动过分相方式时，机车通过电分相时须退极，关 闭辅助机组，断开主断路器，降弓等，依靠机车的 惯性通过电分相后在依照相反的顺序逐项恢复，全 过程由司机来完成。
路后与接地相C相间的电压仍保持正常的母线电压水平。 1.3短路电流显示分别为2517A、2553A，应为相同短路电
流，由于流互测量和故测仪计量误差，近似相等。 1.3短路电流显示分别为2517A、2553A，应为相同短路电
流，由于流互测量和故测仪计量误差，近似相等。 1.3短路电流显示分别为2517A、2553A，应为相同短路电
流，由于流互测量和故测仪计量误差，近似相等。 1.4相位角分别为∠164.5°、∠357.1°，相差约180°，可见
A、B相流互测量电流方向相反，为同一相间短路电流。 根据以上情况可以判断为A、B相间发生了短路。
2020/3/10
17
开关爆炸原因分析
84071列车（机车号SS11327、SS1246）由东向西运 行过安－青区间分相时，在图3示的“2”吉斯玛 分段和分相主绝缘间开关装置未能正常切除负荷 电流，造成机车受电弓带弧运行拉穿分相主绝缘 及“3”吉斯玛分段，发生相间短路。此时的短 路电流走向如图3示，高达2000A以上的短路电流 流经“8”开关线圈时相间短路电流造成西侧开 关装置线圈“8 ”被烧爆。
电力机车自动过分相装置地面磁性设备
电力机车自动过分相装置地面磁性设备介绍随着电力机车的大规模应用，确保机车运行的安全性和可靠性成为重要的任务。
其中一个关键的装置是自动过分相装置，用于监测机车运行时地面磁性设备的位置和状态，并根据需要将电机输出进行分相，以确保机车与地面磁性设备的匹配。
本文将介绍电力机车自动过分相装置所使用的地面磁性设备的原理、结构和功能，以及在机车运行过程中的应用。
地面磁性设备的原理地面磁性设备是一种利用磁性材料和电路设计实现的装置，用于检测机车位置并与机车自动过分相装置进行通信。
它主要由以下几个部分组成：1.磁性材料：地面磁性设备使用特殊的磁性材料，通常是具有较高饱和磁通密度和低矫顽力的软磁材料。
这些材料能够产生较强的磁场，以便机车能够准确地检测到其位置。
2.感应线圈：地面磁性设备内部包含感应线圈，用于检测机车所携带的传感器或设备发送的信号。
当机车位置发生变化时，感应线圈会感受到相应的变化，并将信号传输给自动过分相装置。
3.控制电路：地面磁性设备中的控制电路负责对感应线圈信号进行处理和分析，以确定机车的准确位置。
控制电路还负责将处理后的信号发送给自动过分相装置，以实现自动过分相的功能。
地面磁性设备的结构地面磁性设备的结构相对简单，通常由以下几个部分组成：1.磁性材料层：磁性材料层是地面磁性设备的最上层，用于产生较强的磁场。
它通常采用特殊的磁性材料制成，如永磁材料或软磁材料。
2.感应线圈：感应线圈是地面磁性设备中的一个重要组成部分，负责监测机车位置的变化。
感应线圈通常位于磁性材料层下方，并且与控制电路连接。
3.控制电路：控制电路是地面磁性设备的核心部分，负责对感应线圈信号进行处理和分析。
控制电路通常位于感应线圈下方，并且与自动过分相装置连接。
地面磁性设备的功能地面磁性设备主要具有以下几个功能：1.位置检测：地面磁性设备能够准确地检测机车的位置，并将该信息传输给自动过分相装置，以便进行分相操作。
2.运行状态监测：地面磁性设备还能够监测机车的运行状态，如速度和加速度等，以确保自动过分相装置能够根据实际情况进行相应的调整。
机车自动过分相
２、1 系统组成系统由感应接受器（简称车感器）、自动过分相信号处理器与信号指示三部分组成,系统结构如下图1图１车载自动过分相系统结构图2、2 系统外观图2自动过分相信号处理器安装图1. 2端司机台正常指示灯过分相报警蜂鸣器Ⅰ端向前预告信号车感信号处理装置强断信号微机柜Ⅱ端向前车感器跳“主断”T1 T4 T2 T3 合“主断”机车控制回路图3车感器安装图图４信号指示安装图三工作原理本系统就是基于免维护地面定位技术得车载自动过分相控制系统.机车通过感应地面定位信号确定机车与分相点得相对位置,地面定位与机车感应信号分别采用斜对称埋设与备份接收，以保证自动过分相得安全与可靠。
图5 地面感应器得埋设方式如图５所示，预先根据要求在每个分相区前后分别埋设两个地面感应器。
机车过分相信号得感应、处理，由地面磁感应器、车感器与车感信号处理装置共同完成。
机车过分相得控制，由微机柜及机车控制回路完成。
微机柜对机车过分相得自动控制,与司机操作控制并联，当司机操作控制过分相,自动控制起监视作用。
机车运行至G1（G４）点，自动过分相信号处理器接收到感应接收器感应得预告地面定位信号,信号处理器向微机柜发出过分相预告信号,微机柜根据此时机车运行速度，控制电机电流平稳下降到0,发出断‘主断'信号给控制电路,控制电路控制机车断劈相机、断‘主断’(预告模式）;同时,司机室蜂鸣器响3ｓ，提醒司机过分相区。
当G１（G４）信号失效时,机车运行至G2（G3)点，自动过分相信号处理器接收到感应接收器感应得强迫地面定位信号，信号处理器向微机柜发出过分相强迫断信号，微机柜立即封锁电机电流，发出断‘主断’信号给控制电路控制机车断劈相机、断‘主断’.在正常接收到G1（G４）信号时G2(G3）信号不起作用(强迫断模式）。
机车通过无电区后,根据接收G3（G１）点,自动过分相信号处理器接收到感应接收器感应得合闸地面定位信号信号，则通过预告信号通道向微机柜送出合‘主断’信号，司机室蜂鸣器响３s，提醒司机已通过分相区.微机柜发出合‘主断'给控制电路,控制电路控制机车合劈相机、合‘主断’。
自动过分相装置
自动过分相装置一、用途、功能：根据地面定位信号，自动控制机车断电通过分相区。
二、说明：1、结构：自动过分相控制系统由信号输出部分和控制两部分组成。
过分相控制部分由机车控制系统处理并执行，过分相信号输出部分由车感器、转换插座和自动过分相信号处理器组成。
如图所示：信号处理器车感器2、功能：机车通过地面感应定位信号确定机车与分相点的相对位置，地面定位和机车感应信号分别采用斜对称埋设和备份方式接收，以保证自动过分相的安全和可靠。
如图所示，在线路上利用地面感应器标志出分相区的位置。
分相区前方放置2个地面感应器，一个在轨道右边(G1)，一个在轨道左边(G2)，分相区后面也放置了两个(G3、G4)。
图示：地面感应器的埋设方式当机车上图方向从左向右运行时，B车上车感器T2 首先感应到G1，并送出信号给处理器。
信号处理器送出一个预告信号给机车控制系统，机车控制系统随即平稳卸载并断主断（预告模式）。
若预告失效，当机车运行至G2 地面感应器，B 车上车感器T1 将感应到G2，并送出信号给信号处理器，信号处理器向机车控制系统发送强断信号，机车控制系统立即断主断和卸载。
若预告信号有效，如果预告没有完成断主断，则进行强迫断主断。
机车通过无电区后，到达G3 或G4 地面感应器时（信号处理器输入“恢复点选择信号”为高电压，则取G4 地面感应器信号），信号处理器通过“预告与恢复通道”送出恢复信号给机车控制系统，此时机车要合上主断并平稳恢复到过G1 点前的工况。
信号处理器将送出一个装置状态信号（110V 高电压表示装置工作正常，0V 电压表示装置故障）给机车控制系统，当信号处理器故障(包括T1 和T2 故障)时，信号处理器将送出一个故障信号给机车控制系统。
（信号处理器同时接收到向前先后机车状态，信号处理器将输出一个故障信号给机车控制系统；信号处理器没有接收到向前先后机车状态，而收到地面感应信号，信号处理器将只发出强迫信号）。
机车的A节和B 节都安装有一个自动过分相信号处理器和两个车感器（A、B 节处理器同时工作）。
自动过分相原理
第二节 工作原理本系统是基于免维护地面定位技术的车载自动过分相控制系统。
机车通过感应地面定位信号确定机车与分相点的相对位置，地面定位和机车感应信号分别采用斜对称埋设和备份接收，以保证自动过分相的安全和可靠。
图5 地面感应器的埋设方式如图5所示，预先根据要求在每个分相区前后分别埋设两个地面感应器。
以机车Ⅰ端向前运行为例，安装在机车Ⅰ端左侧的感应接收器设为1号，右侧设为2号，Ⅱ端左侧的感应接收器设为3号，右侧设为4号(如图6所示)。
图6 地面感应接收器在机车上安装位置示意图机车按图5箭头方向运行在通过地面磁性感应器时，T2号或T4号感应接收器接收到车位定位信号(G1感应器信号)，控制装置记录机车即时速度V ，控制装置根据速度计算出延时时间t ，t=170m/v-t 0，t 0时间包括司机指令回零时间、各辅助机组断开时间、劈相机断开时间和主断路器断开时间。
同时，司机台的过分相指示灯亮，表示控制装置已接收到分相点前车位定位信号，控制装置开始进行自动过分相控制。
经过延时t 后，控制装置分别执行司机指令回零，通风机、压缩机和劈相机断开动作，最后执行主断路器断开动作。
机车无负荷通过分相区间后，如控制装置的任何一个感应接收器接收到车位定位信号，表明机车已通过分相区间，控制装置分别执行主断路器闭合，启动劈相机、压缩机和通风机，最 T3 T1Ⅱ端端T4 T2后恢复司机指令。
机车恢复原有状态。
司机台的过分相指示灯熄灭，表明控制装置已完成自动过分相控制。
在某些特殊情况下，如：地面感应器丢失、感应接收器故障或信号线断等原因。
控制装置的T2号或T4号感应接收器接收不到车位定位信号。
控制装置的T1号或T3号感应接收器接收到车位定位信号(G2感应器信号)，司机台的指示信号灯亮，表示控制装置已接收到车位定位信号，控制装置立即执行司机指令回零，通风机、压缩机、劈相机和主断路器断开动作。
2.1感应接收器自动过分相的关键技术是定位，定位是否准确是系统准确性和可靠性的关键。
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跳闸时间
断路器运行编号
保护名称
保
护
重合和强送情况
动
作 信号显示情况
跳闸情况
复送时间 保护显示 公里数（ＫＭ） 电压（ＫＭ） 电流（Ａ） Ｒ（Ω） Ｘ（Ω） 29.06.2020 Ｚ（Ω）
18:03 211 Is
成功
１月13日
18:03 212 Is
成功
正常
84071次过安青分相造成 18:03
电流速断 0.73 23.87 2517 -9.16 2.54
9.50∠164.5°
正常
84071次过安青分相造成 18:03
电流速断 0.73 24.07 2553 9.44 -0.5
9.44∠357.1° 15
分析相间短路的原因
1.1、故测仪显示公里标为0.73km，与分相点位置吻合。 1.2母线电压分别为23.87kv、24.07kv，说明A、B相间短
路后与接地相C相间的电压仍保持正常的母线电压水平。 1.3短路电流显示分别为2517A、2553A，应为相同短路电
流，由于流互测量和故测仪计量误差，近似相等。 1.3短路电流显示分别为2517A、2553A，应为相同短路电
流，由于流互测量和故测仪计量误差，近似相等。 1.3短路电流显示分别为2517A、2553A，应为相同短路电
何为电气化铁路的分相
电力机车的供电方式不同于电力系统的三相供 电，而是采用单相供电方式，但是由于电气化铁路 的电源又来自电力系统，为了使电力系统的三相负 荷尽可能平衡，电气化铁路采用分段换相供电，在 换相的区间，为防止相间短路，各相间用空气或绝 缘物分隔，称其为电分相。每个电分相间的距离大 约为20—50千米[8]接线20—30千米、AT接线40—50 千米、直供方式介于两者之间），在电力机车使用 手动过分相方式时，机车通过电分相时须退极，关 闭辅助机组，断开主断路器，降弓等，依靠机车的 惯性通过电分相后在依照相反的顺序逐项恢复，全 过程由司机来完成。
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自动过分相装置示意图
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自动装置原理简介
A、B两组真空开关在正常状态下均处于分 断位置。当电力机车运行至a-b之间时,A组开关 装置线圈有电流通过,磁铁吸合,真空开关在 15ms时间内闭合使bc段有电。当电力机车运行 至bc之间时,A组开关的线圈中无电流通过,磁铁 释放,15ms时间内A组真空开关断开,使bcd为无 电区,机车惰行驶过。当电力机车运行至de之间 时,B组开关装置线圈有电流通过,同理B组真空 开关闭合;当机车驶离e点后,B组开关线圈失电 使B组开关断开,但此时该开关不起分断电流作 用。这样A、B两组开关回到初始状态。
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自动装置的直观示意图
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关键点的分析
1、机车原边涌流的问题 2、机车辅助回路涌流的问题 3、机车过电压的问题 4、机车失电的问题
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过分相区时的电流波形 v=85Km/h
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过分相区时的电流波形 v=40Km/h
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流，由于流互测量和故测仪计量误差，近似相等。 1.4相位角分别为∠164.5°、∠357.1°，相差约180°，可见
A、B相流互测量电流方向相反，为同一相间短路电流。 根据以上情况可以判断为A、B相间发生了短路。
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开关爆炸原因分析
84071列车（机车号SS11327、SS1246）由东向西运 行过安－青区间分相时，在图3示的“2”吉斯玛分 段和分相主绝缘间开关装置未能正常切除负荷电 流，造成机车受电弓带弧运行拉穿分相主绝缘及 “3”吉斯玛分段，发生相间短路。此时的短路电 流走向如图3示，高达2000A以上的短路电流流经 “8”开关线圈时相间短路电流造成西侧开关装置 线圈“8 ”被烧爆。
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过电压的分析
1、过电压产生的原因 2、为什么易空载会产
生过电压 3、过电压的危害
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切断电感示意图
29.06.2020
LL
L
11
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12
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短路电流的方向
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跳闸日期
29强巡视检查，注意检查方法。 二、保证每月一次的检修，尽量缩短检
修周期。 三、自动过分相装置开关的运行可靠性，
提高开关的开断能力和质量。
29.06.2020
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介绍完毕 不妥之处请指正
Lgz6699163
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谢谢！
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