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电力机车采用地面带电自动过分相技术的必要性 我国电气化铁道均采用25kV单相工频交流供电制式，为了平衡三 相供电负荷，提高电力系统利用率，电气化铁道牵引变电所采用轮换接 线，换相分段供电方式，无论采用何种供电制式，接触网都不可避免地 要设置电分相设施。 该系统技术，利用地面自动过分相装置，实现了电力机车在主断路 器关合状态下，乘务员免操作，带电、带负荷、安全、准确地自动通过 电分相的运行。提高了机车过分相的准确性，保持了列车牵引力和运行 速度，有效地缩短了过分相的运行吋间，提高了线路的综合运输能力。 克服了断电、惰行过分相，损失牵引力，延长运行时分，影响电气化铁 路优势的发挥。避免了手动误操作带电闯分相，烧毁接触网的故障，以 及在多台机车牵引区段，由于操作不同步造成的列车冲动大，引起的断 钩等运输安全隐患，提高了牵引供电系统运行的安全可靠性。因此，电 力机车采用地面带电自动过分相技术是可行和必要的。 地面带电自动过分相系统的技术原理 地面带电自动过分相系统技术由列车识别、逻辑控制、操作执行、 远动监控、接触网相分段转换区、机车兼容六个子系统组成。主接线， 见图lo 1YHo-BL111ZK22ZK2YH-COBL2BL3\ 1GK\ 2GK1CG5GK\ 3GK2CG4GK 1YH o- BL1 11ZK 22ZK 2YH -CO BL2 BL3 \ 1GK \ 2GK 1CG 5GK \ 3GK 2CG 4GK 3CG 图I系统全备用主接线及工作原理图 系统正常运行：当机车从A相电源驶入位置传感器1CG范围，经 轨道电路1CG动作，启动、控制真空断路器1ZK闭合，接触网的A相 电源被输入到转换区给机车供电；当机车驶入中性段转换区的位置传感 器2CG范围，启动控制真空断路器1ZK开断，仅在130ms的时间内， 控制2ZK真空断路器跟随闭合，完成转换区的供电电源由A相，自动 转换成B相电源，实现了接触网中性段转换区，不同供电电源的相位自 动转换与连续供电。机车在电分相区运行时，机车乘务员不用进行任何 地操作。机车继续行驶前进到达3CG位置传感器，操作执行子系统将 真空断路器2ZK断开，转换区失去供电电源，恢复为无电区。运行机 车始终在机车断路器闭合状况下，实现了带屯、带负荷、免操作，安全、 准确地自动通过电分相区段。 地面带电自动过分相系统技术的组成 列车识别子系统 列车识别子系统见图2。采用满足安全、可靠运行的信号采集方式, 该子系统列车识别率可达到100%,杜绝了列车的漏检现象。设备采用 模块化设计，现场安装、维护、检修便捷。 图2列车识别子系统及传感器 逻辑控制子系统 逻辑控制子系统见图3。采用可编程控制器为核心的控制系统，根 据采集的信号和设定的程序，经过逻辑运算，发出相应命令，控制操作 执行子系统正确动作。单独组成的控制屏，盘面设置有触摸式液晶屏， 运行操作设备、信号灯、试验操作按钮，可以方便应用与维护。 图3逻辑控制子系统及电源设备 操作执行子系统 操作执行子系统见图4。主要由智能选相真空断路器、电动隔离开 关、电动断电标等电器设备构成。在装置的各种运行状况下，都具备安 全、可靠、预定的运行模式和正确的音响、灯光、屏幕显示结果。 图4操作子系统及智能选相真空断路器 远动监控子系统 远动监控子系统见图5。在通道畅通的条件下，具备在远端的调度 端或者近端的牵引变电所、分区所实现对地面带电相分段自动转换装置 的远动监控功能。在计算机的配合下，能实现装置日常运行的记录、统 计并自动生成工作报表。 图5远动监控/系统及后台机设备 接触网相分段转换区子系统 接触网相分段转换区子系统见图6o由接触网绝缘锚段关节以及地 面行车标志组成，符合铁道部的相应规范、规定；行车标志的设置符合 铁道部“技术管理规程的有关条款，并能与装置的控制系统实现联动， 保证行车的安全、可靠。 图6相分段转换区子系统(28%。离坡区段) 机车兼容技术子系统 按照机车类型及控制模式，选择不同的技术方案和设备，以适应和 配合相分段自动转换装置的正常转换工况，保证牵引供电系统及机车设 备安全、稳定地实现机车带电自动通过相分段转换区。 地面带电自动过分相系统技术的主要创新点 牵引供电系统实现了不间断供电，实现了机车带电、带负荷，机车乘 务员免操作，列车安全、准确、自动通过接触网电分相区。 接触网供电电源的自动转换，仅与列车运行的位置相关，不受列车运 行速度、编组方式等限制，因此适用于速度0?350km/h的各种运行列 车。 适用于高速、高坡、重载电气化铁路、客运专线，对提高列车速度, 压缩区段运行时分，提高综合运输效益明显。 适用于国内多种类型、各种控制方式的交直流、交流传动电力机车、 动车组，适用于多机编组的牵引运行方式。 采用全备用的主接线结构，重