自动过分相地面磁感应装置
CRH380A统型动车组自动过分相原理和故障应急处置分析
成铁科技2019年第1期CRH380A统型动车组自动过分相原理和故障应急处置分析1薇王薇：成都局集团公司成都动车段助理工程师联系电话：864-85604摘要本文对CRH380A动车组自动过分相原理和相关故障进行分析，希望能为机械师和应急指挥在相关故障处置中提供依据，减小对运输秩序的影响。
关键词自动过分相ATP磁钢应急处置1自动过分相工作原理300公里等级动车组自动过分相有两种方式: ATP自动过分相和车辆自动过分相（磁钢过分相）。
正常运行中优先采用ATP自动过分相，其次是车辆自动过分相。
两者均不能自动过分相时，司机采用手动过分相。
CRH380A型动车组使用的是GFX-3AS自动过分相系统，GFX-3AS主机位于04车和06车。
GFX-3AS系统与受电弓关联，受电弓升起所在车的GFX-3AS主机处于工作状态。
如下图1（自动过分相原理图）所示，ATP/ GFX过分相选择信号（M615）为OFF时，MON屏蔽ATP过分相信号（M614）,按照GFX（M611/ M612）信号执行过分相。
ATP/GFX过分相选择信号（M615）为ON时，MON屏蔽GKX过分相信号（M611/M612）,按照M614信号执行过分相。
图1自动过分相原理图如下图2（信号传送图）所示，ATP输出M615线为过分相选择信号线，当M615输出低电平时为磁钢过分相；当M615输出高电平时为ATP过分相,ATP过分相时M615、M614为持续输出信号。
M614/M615为ATP发送给中央的信号。
中央将接受的信号发送至环网，各终端均可获得此信号。
图2信号传送图1.1ATP自动过分相原理ATP过分相控制原理（短编组）：当ATP发出进分相指令时，中央装置检测到M615为高电平、M614为上升沿时将进分相命令发至环网，由各终端接受指令控制过分相，终端装置封锁牵引指令（9号线），Is后断开全列VCB；当ATP发出出分相指令时，中央装置检测到M615为高电平、M614为下降沿时将出分相指令发至环网，由各终端装置控制闭合全列VCB,5s后解除牵引封锁指令，根据牵引手柄档位施加相应牵引。
电力机车自动过分相技术分析
上海铁道增刊2019年第2期87电r uns动辺分ili目技朮月祈王波通号（长沙）轨道交通控制技术有限公司摘要保证重载高速列车顺利平稳通过电分相区段，对目前的接触网电分相及供电方式提出了新的要求。
通过从最初的自动过分相装置到目前的同相供电技术的基本原理及应用的梳理研究，为进一步应用提供参考。
关键词自动过分相装置；同相供电技术重载高速轨道交通，牵引供电一般均采用单相交流25kV电压等级供电，单一供电臂不能过长，一般不超过20 km（AT供电也不超过40km）,各个供电臂之间必须设置分相装置。
虽然分相装置技术不断进步，从最初的器件式向关节式发展.从最初的六跨式关节、七跨式,直到十一跨式，但所有关节都存在中性段问题，机车必须在经过中性段时进行断电通过。
这对机车的速度、分相设置的位置、相关的信号标识、司乘人员的精力、及其他辅助的设施等都提出了要求。
特别是重载列车，大坡度区段，曾经发生过列车停在中性区，请求救援的事件发生，给正常运输秩序带来很大的影响。
在市域铁路中，由于线路曲线半径较大、速度较慢，很容易发生机车停留在中性区的现象。
随着列车速度的提高，为了克服这些问题，采取了一系列技术措施。
1早期的自动过分相技术（装置）1.1地面自动转换电分相装置通过轨道电路来控制断路器S1、S2的断、合;保持中性段分别与A相段和B 相段同相,保证机车通过Fl、F2断口时,可以不断电通过（如图1所示）。
图1地面转换过电分相结构图1.2柱上式电分相自动转换装置和地面自动转换电分相原理基本相同，主要是在支柱的杆顶布置，省去了地面建设和空间，结构相对简单。
在设备和结构上是对称布置的，能够适应正反向行车要求。
1.3车上式过电分相自动转换装置主要是在店里机车控制室及电分相区域安装必要的装置和设备，以至于不需要人工干预而实现电力机车自动转换的电分相装置。
主要是地面感应器，车载感接收装置，主电路设备，控制设备等自动进行机车主断路器的断、合操作。
电力机车自动过分相系统解决方案
GFX-3A型电力机车自动过分相系统一、系统背景：GFX-3A型电力机车自动过分相系统由深圳市丰泰瑞达实业公司和北京铁路局联合研制而成，于2007年7月18日通过铁道部科技司、运输局技术评审鉴定。
该系统针对电力机车而研制的自动过分相控制产品，其主要功能是当电力机车通过分相区时，系统根据机车速度、定位机车位置自动平滑降牵引电流、断开辅助机组和分“主断”，通过分相区后，自动闭合主断路器、闭合辅助机组和控制牵引电流平滑上升，实现电力机车通过分相区时操作的自动化，大大的减轻了乘务员的工作强度。
二、系统组成：系统双CPU热备份结构提高系统可靠性，主控系统具备自检预警功能和事件记录存储分析功能。
同时识别网上射频卡定位信号并同时兼容地面磁定位信号，双重技术多重定位信号实现电力机车精确可靠的自动过分相。
电车机车自动过分相装置包含车载装置部分和沿线定位装置两大部分。
车载部分包括：车载控制主机、车顶RFID阅读器、报警器（蜂鸣器、双色LED）、磁感应接收器及连接线缆等组成；沿线定位装置包括：接触网上射频定位卡和磁感应装置（磁轨枕）组成。
1.沿线定位装置（单向一处分相）射频定位卡：6套磁感应器（磁枕）：4套2.车顶RFID阅读器车顶阅读器安装于车顶I端，其功能是接收网上射频定位卡信息，阅读器将接收到射频卡定位信息传送给主机。
3.报警器和投/切开关报警器和投/切开关设计为一体部件（也可分开安装），安装于司机操作台前面板上，用于自动过分相的报警、声光显示、投入/切除装置。
4. 车载磁感应接收器车载磁感应接收器安装在机车的转向架上，接收器采用密封防水、防震设计处理，保证系统的可靠运行。
车载磁感应接收器基于电磁感应原理，感应接收线圈与地面感应器的磁场相结合，完成系统的定位识别。
三、分相定位点安装示意图该装置基于网上射频卡定位和地面磁铁信号双重定位机车位置技术自动过分相。
机车位置识别以网上射频卡定位为主，地面磁铁信号起备份和监督作用。
关于CRH2A型动车组在郑西高铁线路上自动过分相异常问题的分析
关于CRH2A型动车组在郑西高铁线路上自动过分相异常问题的分析作者：石三宝来源：《硅谷》2013年第03期摘要运营在郑西高铁线上的CRH2A型动车组因不能完全实现自动过分相，给营运带来了困扰。
本文对该问题进行了分析和研究，并提出了建议措施。
关键词动车组；自动过分相；VCB；无砟轨道中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）021-098-01CRH2A型动车组运行在郑西高铁线路上出现不能完全实现自动过分相现象，即动车组在过分相过程中VCB出现自动断开、闭合、再断开的现象，影响到动车组安全运行。
下面结合CRH2A型动车组自动过分相原理及郑西高铁自动过分相地面磁感应装置的设置情况，对该现象进行了分析。
1 CRH2A型动车组自动过分相原理过分相检测系统由地面信号发生器、车载信号接收器及过分相检测装置组成，自动过分相检测系统原理如图1所示。
图1 自动过分相检测系统原理4个地面信号发生器分别设置在过分相的前方右侧1个（G1）、左侧1个（G2）；过分相区间的后方右侧1个（G3）、左侧1个（G4）。
车载信号接收器采用前后互联方式，CRH2A型动车组车载信号接收器及过分相检测装置均安装在4、6号车上（带受电弓），另在车上装有1台信号处理器，对T1、T2、T3及T4车载信号接收器接收的信号进行处理，并向EMU控制系统传输4种信号。
接收到的信号由过分相检测装置进行信号处理并向EMU控制系统传输预告信号、强制中断信号、故障信号及工作信号等4种信号。
动车组在运行过程中当MON检测到过分相预告信号G1（M611）脉冲信号时，立即封锁牵引指令，再过1s后断开VCB；当MON检测到过分相强制信号G2（M612）脉冲信号时，立即封锁牵引指令，同时断开VCB，如果之前已检测到M611信号，则无视M612信号。
动车组过分相过程中，当MON检测到过分相预告信号G3（M611）脉冲信号时，立即合VCB，并且在5s后加载牵引指令。
浅谈ss3b型电力机车自动过分相系统
4 结束语
图 1 DIO01 插件加装电阻
自动过分相装置是保障电气化铁路列车运行安 全的一项重要装置。柳州机务段针对 SS3B型机车自 动过分相装置出现的问题，从实际出发，积极组织技 术攻关，剖析故障原因，采取相应的整治措施，取得 了比较明显的效果，自动过分相装置故障大幅度地 下降。2018 年第三季度，仅发生自动过分相装置故 障 29 件，比 2018 年第二季度下降了 50%。该段改造 和使用机车 CSNR-ANU0302 系列自动过分相装置 的做法，对同行有良好的借鉴作用，且，造成电力机车自动过分相装置在此分相点无法 完成自动闭合主断路器，限制机车功率输出问题，与 自动过分相装置数据分析结果一致。
2.2 存在问题 2.2.1 自动过分相装置受信号干扰误动作 机车运 行在流塘至洛满站间 27 km 分相，自动过分相装置 在断电标处自动合主断，机车乘务员人为分主断避 免带电闯分相，共发生 4 件。现场检查其原因主要 是：车辆品质轨边动态检测系统（属柳州车辆段的设 备）TPDS 的开关磁钢、计轴测速磁钢干扰，导致自 动过分相装置误动作。 2.2.2 自动过分相装置电源开关位置不合理 由于 黔桂线双班单司机值乘，当自动过分相装置故障导 致过完分相后无法人为闭合主断、提手柄机车无功 率，只能不停车才能关闭自动过分相装置电源。 2.2.3 机车乘务员对自动过分相装置不熟悉 在一 个季度内共发生 6 件机车乘务员接班未开自动过分 相装置误报故障；7 件该装置故障漏报活，导致机车 回段，检修人员无法通过运行日志和机车故障信息 判断和处理故障。
3 对策措施
3.1 提高自动过分相装置抗干扰能力 在自动过 分相主机 DIO01 插件加装电阻（见图 1），提高主机 车感器采集磁钢信的幅值。通过改造后第三季度未 发生 K27 分相断电标处自动合主断故障,消除了带 电闯分相的安全风险隐患。
车辆自动过分相系统研究
车辆自动过分相系统研究车辆自动过分相系统研究[摘要] 文章根据线路环境、主断断开方式及控制方式，描述了三种自动过分相方式的组成及控制原理，分析三种自动过分相的优缺点，并就目前动车组的自动过分相控制方式提出建议。
[关键词] 自动过分相；地面自动过分相；地面感应磁钢过分相；车载设备自动过分相[作者简介] 倪大勇，南车青岛四方机车车辆股份有限公司工程师，研究方向：机车车辆通信信号，山东青岛，266111；于伟凯，南车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛，266111 [中图分类号] U260.36 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723（2013）01-0045-0004接触网是为电力机车或电动车组提供电能的特有供电线路，是电气化轨道交通牵引供电系统的重要组成部分。
我国电气化铁路采用工频单相交流制供电，为了减小单相电力牵引负荷对电力系统造成的不良影响，牵引变电所的各供电臂需换相供电，如图1所示。
图中A、B、C分别指牵引变压器输出的A、B、C三相电。
在普速接触网中，电力机车过分相是由司机根据地面指示标志，手动降弓通过接触网分相绝缘区的。
而在高速运行中，靠司机手动降弓过分相是不可靠、不安全、不现实的；在高速电气化铁路中，为了提高过分相的安全性、可靠性并最大限度地减少动能损失，通常采用自动过分相方式来代替手动方式过分相。
目前车辆自动过分相主要有地面自动过分相、地面感应磁钢自动过分相、车载设备自动过分相三种形式。
一、自动过分相（一）地面自动过分相地面过分相的工作原理见图2。
在接触网分相处嵌入一个中性段，其两端分别由绝缘器JY1、JY2与二相接触网绝缘。
JY1、JY2不采用一般的由绝缘物构成的分相绝缘器，而采用锚段关节结构，以保证受电弓滑过时能连续受流。
2台真空负荷开关QF1、QF2分别跨接在JY1、JY2上，使接触网两相能通过它们向中性段供电。
在线路边设置4台无绝缘轨道电路CG1～CG4作为机车位置传感器。
CTCS2-200C型ATP车载设备自动过分相功能的设计与实现
CTCS2-200C型ATP车载设备自动过分相功能的设计与实现李一楠;徐乐英;刘德超【摘要】我国高铁300 km/h的线路上列车通过分相区使用ATP进行控制,而200 km/h线路通过分相区未使用ATP控制.为提高200 km/h线路列车通过分相区的安全性,结合现有的自动过分相应用现状,深入研究车载规范关于过分相控制功能的规定,提出基于CTCS2-200C型ATP车载设备实现过分相控制功能的技术方案.【期刊名称】《铁路计算机应用》【年(卷),期】2014(023)004【总页数】5页(P56-59,62)【关键词】分相区;列车自动防护;CTCS2【作者】李一楠;徐乐英;刘德超【作者单位】中国铁道科学研究院通信信号研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院通信信号研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院通信信号研究所,北京100081【正文语种】中文【中图分类】U284.48;TP39随着我国铁路运行速度的提高，列车通过分相区时间间隔变得更短，如果司机频繁瞭望线路上的分相区标志牌并手动完成断主断、合主断的操作，一旦出现失误将会引起故障。
因此利用自动控制方式实现过分相功能成为必然。
目前我国在不同等级线路上采用了不同的自动过分相方法，降低了司机疲劳度，提高了运输安全和自动化程度。
自动过分相大体分为两种技术：（1）车载过分相控制装置与地面磁感应装置实现自动过分相；（2）车载ATP设备与无线闭塞中心（RBC）或地面应答器实现自动过分相。
1 自动过分相工作原理1.1 地面感应装置实现自动过分相在200 km/h线路上运行的动车组，均采用地面感应装置实现自动过分相。
由车载控制装置和地面感应器两部分组成。
地面感应器可提供分相预告信号、即时断电信号、自动恢复信号，为车载控制装置提供是否临近分相点或已过分相点的判断依据。
车载控制装置根据接收到的地面感应器信号，进行自动过分相功能的相应控制。
1.2 CTCS-2级车载ATP自动过分相车载列车自动防护（ATP）设备根据地面设备提供的分相区信息，在适当位置给动车组过分相装置发送指令，实现自动过分相。
《高速铁路接触网运行维修规则》
中国铁路总公司关于印发《高速铁路接触网运行维修规则》的通知各铁路局、各铁路公司：现将《高速铁路接触网运行维修规则》（TG/GD124-2015）予以印发，请认真贯彻执行。
本规则由中国铁路总公司运输局负责解释，规则单行本由中国铁道出版社出版发行。
中国铁路总公司2015年12月31日前言《高速铁路接触网运行维修规则》作为高速铁路接触网运行维修工作的基本规章，在规范和推进高速铁路接触网专业管理工作中有着重要作用。
为进一步规范高速铁路接触网运行维修管理，保证供电运行质量和安全，满足高速铁路供电专业发展需求，中国铁路总公司运输局组织，在充分吸收目前我国高速铁路技术、装备发展及运营管理成果，研究借鉴国内外不同专业管理经验基础上，完成了《高速铁路接触网运行维修规则》的制定。
本规则共分八章和八个附件，明确了高速铁路接触网运行维修管理、修程修制、机构设置与职责、技术质量管理等相关要求，规定了高速铁路接触网运行管理、检测与诊断分析、质量评价与鉴定、设备状态界定和维修等应遵循的相关管理和技术标准等。
各单位在执行过程中，如发现有需要修改和补充之处，请及时将意见反馈中国铁路总公司运输局（北京市海淀区复兴路10号，邮政编码100844），供今后修订时参考。
本规则技术总负责人：王保国、王祖峰。
本规则主要起草人：刘再民、张韬、许红健、张宝奇、肖炜、韩通新、曹志勇、宋新江、张毅、陈德顺、程永胜、邓志军、夏煜基、刘玉辉、张文轩、刘会平、赵正陆、李红梅、乔凯庆。
本规则主要审查人：王保国、王祖峰、李志锋、张润宝、金I柏泉、张之明、贾明汉、孟令宇、张金胜、李北平、赵朝蓬、苏光德、杨滨汇、赵良田、侯日根、黄宝权、吴积钦、戚广枫、李文豪、方志国、苏光辉、陈立明。
本规则由中国铁路总公司运输局负责解释，规则单行本由中国铁道出版社出版发行。
TG/GD124-2015高速铁路接触网运行维修规则第一章总则第一条接触网是电气化铁路重要的行车设备。
为保证高速电气化铁路接触网运行安全可靠，特制定本规则。
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组成:轨枕、磁性感应装置、防护罩及防盗卡环。
作用:在电力机车通过时会发出相应信号给机车，通过车载感应接收器和过分相控制装置自动完成电力机车断电过分相。
技术标准
1、电分相中性区段的长度应符合设计要求，允许最大偏差+500,0 mm。
(1)、器件式分相绝缘器中性区段的确定如下图所示：
(2)、锚段关节空气绝缘间隙式电分相中性区段的确定如下图所示：
2、地面感应器安装位置应符合设计要求，允许最大偏差为：+1, 0 m 地面感应器的安装位置如下图所示：
3、地面感应器磁性装置的中心距相邻钢轨内侧工作边的水平距离为 335mm，允许最大偏差为：±10mm。
4、地面感应器磁性装置的磁感应强度任何情况下≮40 GS。
5、磁性装置磁感应强度的衰减量为＜8‰/年。
6、地面感应器磁性装置的工作环境温度为≤80℃。
7、地面感应器轨枕无断裂、破损，磁性装置无碰伤、刮伤和松动。
8、磁性装置的防护罩表面清洁，无太多的铁屑、矿粉等吸附物。
检修内容
1、观察地面感应器轨枕有无断裂；磁性装置有无碰伤、刮伤和松动；磁性装置的防护罩表面有无太多的铁屑、矿粉等吸附物。
2、检测地面感应器纵向位置。
3、检测磁性装置的中心距钢轨内侧工作边的水平距离。
4、检测磁性装置的磁场感应强度。
操作方法
1、用 30~50m 钢卷尺沿线路中心分别对电分相中性区段两侧的 2#、1#和 3#、4#地面感应器的纵向位置进行检测。
当偏差超过+1, 0 m 时，由工务部门配合调整至标准位置。
2、用刷子清除磁性装置防护罩表面的铁屑、矿粉等吸附物。
3、用 1m 钢卷尺对磁性装置的中心距钢轨内侧工作边的水平距离进行检测。
当偏差超过±10mm时，由工务部门配合调整至标准位置。
4、用量程为 0~200mT~2000mT 的高斯计和 1m 钢卷尺在磁性装置的正上方300mm 高度处检测其磁感应强度。
当磁感应强度低于 40GS 时必须更换磁性感应装置，更换工作由工务部门配合完成。
5、当地面感应器轨枕有断裂、破损和磁性装置有碰伤、刮伤及松动时，由工务部门配合完成更换和紧固工作。