中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組過分相系統(tǒng)原理及應(yīng)用

[摘 要]本文針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組自動(dòng)過分相信號(hào)處理器、車載感應(yīng)器、車載感應(yīng)器插頭和插座、信號(hào)處理器用20芯插頭進(jìn)行簡(jiǎn)介，并概述了標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組過分相系統(tǒng)的基本工作原理及過分相系統(tǒng)在動(dòng)車組運(yùn)行中的工作邏輯，最后？講解了日常對(duì)過分相裝置的檢修及故障診斷、處理。

[關(guān)鍵詞]自動(dòng)過分相系統(tǒng)；信號(hào)處理器；車載感應(yīng)器

中圖分類號(hào)：TS205 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）32-0268-02

1 標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組自動(dòng)過分相系統(tǒng)組成概述

因變電所提供的電力相位不同，所以在變電所與變電所之間的接觸網(wǎng)中設(shè)置無電壓區(qū)間。為了防止機(jī)車輛設(shè)備的損壞，車輛以慣性方式通過該無電壓區(qū)間。即在進(jìn)入無電壓區(qū)間前，停止?fàn)恳?，斷開真空斷路器，依靠慣性在無電壓區(qū)間行駛，待駛出無電壓區(qū)間后，接入真空斷路器，再進(jìn)行牽引行駛。動(dòng)車組對(duì)此是自動(dòng)進(jìn)行控制的，故配置了過分相自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。動(dòng)車組通過中性區(qū)示意圖如圖1：

標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組在03、06車各裝有一套過分相處理系統(tǒng)，每套自動(dòng)過分相系統(tǒng)主要包括自動(dòng)過分相信號(hào)處理器、車載感應(yīng)器、車載感應(yīng)器插頭和插座、信號(hào)處理器用20芯插頭。

1.1 自動(dòng)過分相信號(hào)處理器

信號(hào)處理器由機(jī)箱、電源濾波器、可編程邏輯控制器、接口電路板、20芯插座等組成，主要應(yīng)用于采集車感器接收的定位信號(hào)，根據(jù)動(dòng)車組運(yùn)行方向，處理相應(yīng)的信息并發(fā)出相關(guān)的指令信號(hào)。信號(hào)處理器外部接口信號(hào)處理器通過采用三螺旋槽結(jié)構(gòu)的卡口快速連接。每臺(tái)設(shè)備配置了2個(gè)電連接器，分別標(biāo)記為X1、X2。X1連接器用于接收車感器感應(yīng)信號(hào)輸入，X2連接器用于供電輸入、接收動(dòng)車組運(yùn)行方向信號(hào)、輸出分相指令信號(hào)。結(jié)構(gòu)爆炸圖如圖2，表1：

1.2 車載感應(yīng)器

車感器由感應(yīng)接收器體、尼龍護(hù)管、橡膠護(hù)管、卡箍等組成，對(duì)于動(dòng)力分散的動(dòng)車組，在動(dòng)車組安裝四個(gè)車感器（T1、T2、T3、T4）用于接受線路上的定位信號(hào)，其中兩個(gè)裝在右邊用于感應(yīng)右側(cè)地面信號(hào)，另兩個(gè)裝在左邊用于感應(yīng)左側(cè)地面信號(hào)，車感器前后相互備份。車感器感應(yīng)信號(hào)傳輸接口采用浩亭系列五芯電連接器，連接器位于車感器引出電纜末端。

1.3 轉(zhuǎn)換插座

轉(zhuǎn)換插座由插座外殼、插孔、接觸體組成，每個(gè)車感器配套一個(gè)轉(zhuǎn)換插座用于傳輸車感器感應(yīng)的地面信號(hào)。

1.4 20芯航空插頭

20芯插頭由外殼及插孔組成，主要用于車載感應(yīng)器接收到的信號(hào)的輸入及輸出。

2 標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組過分相系統(tǒng)基本工作原理

標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組通過感應(yīng)地面定位信號(hào)確定與分相點(diǎn)的相對(duì)位置，地面定位和感應(yīng)信號(hào)分別采用斜對(duì)稱埋設(shè)和備份接收，以保證自動(dòng)過分相的安全和可靠。如圖3所示，車載感應(yīng)器通過無線感應(yīng)到軌道旁地面定點(diǎn)設(shè)備產(chǎn)生信號(hào)，發(fā)送給信號(hào)處理器，信號(hào)處理器經(jīng)過邏輯處理后向列車控制系統(tǒng)發(fā)出指導(dǎo)通過中性區(qū)信號(hào)。

過分相系統(tǒng)分別安裝在03車與06號(hào)車上。通常由裝有受電弓的車輛的過分相檢測(cè)裝置自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)作。線路上地面信號(hào)發(fā)生器的位置通過車載信號(hào)接收器接收，其中車載信號(hào)接收器中的2個(gè)（T2及T4）設(shè)置在右側(cè)與G1、G3相對(duì)應(yīng)，其他2個(gè)設(shè)置在左側(cè)與地面定位信號(hào)G2、G4相對(duì)應(yīng)，但T1、T3或T2、T4都是作為雙重系統(tǒng)使用的。車載信號(hào)接收器采用前后互聯(lián)方式，另在車上裝有1臺(tái)信號(hào)處理器，對(duì)T1、T2、T3、T4車載信號(hào)接收器接收的信號(hào)進(jìn)行處理，并向動(dòng)車組控制系統(tǒng)傳輸4種信號(hào)。接收到的信號(hào)由過分相檢測(cè)裝置進(jìn)行信號(hào)處理并向動(dòng)車組控制系統(tǒng)傳輸預(yù)告信號(hào)、強(qiáng)制中斷信號(hào)、故障信號(hào)及工作信號(hào)的4種信號(hào)。前進(jìn)方向先頭車輛的信號(hào)處理器是根據(jù)動(dòng)車組的前進(jìn)信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作的，首先由前進(jìn)方向先頭車輛的信號(hào)接收器T2（及T4）接收G1所發(fā)出的信號(hào)并傳至信號(hào)處理器。接著，由信號(hào)處理器向動(dòng)車組控制系統(tǒng)發(fā)送預(yù)告信號(hào)，動(dòng)車組立即停止?fàn)恳旭偅恳蛟偕苿?dòng)），斷開真空斷路器。若動(dòng)車組到達(dá)G1點(diǎn)時(shí)沒有接收到G1所發(fā)出的信號(hào)。動(dòng)車組到達(dá)G2點(diǎn)時(shí)，6號(hào)車的傳感器T1（及T3）則將從G2接收的信號(hào)傳至信號(hào)處理器，由信號(hào)處理器將強(qiáng)制信號(hào)傳至動(dòng)車組控制系統(tǒng)，當(dāng)無預(yù)告信號(hào)接收到強(qiáng)制信號(hào)的場(chǎng)合，則指令真空斷路器立即斷開。動(dòng)車組到達(dá)G3點(diǎn)時(shí)，6號(hào)車的傳感器T2（及T4）則將從G3接收的信號(hào)傳至信號(hào)處理器，由信號(hào)處理器通過預(yù)告電路向動(dòng)車組控制系統(tǒng)傳輸恢復(fù)信號(hào)，動(dòng)車組則閉合真空斷路器恢復(fù)到G1以前的狀況。在朝該方向行進(jìn)時(shí)，信號(hào)處理器將無視G4的信號(hào)，信號(hào)處理器在通過G4點(diǎn)后則自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位并進(jìn)入下一個(gè)過分相通過進(jìn)程。接收到工作信號(hào)的故障信息時(shí)，則在車輛信息控制裝置內(nèi)記錄故障信息，同時(shí)故障指示燈點(diǎn)亮。整個(gè)過分相流程示意如圖4：

3 標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組自動(dòng)過分相系統(tǒng)日常維護(hù)及故障處理

3.1 自動(dòng)過分相系統(tǒng)日常維護(hù)

（1）檢查車載感應(yīng)器有無丟失、損壞，連接電纜、護(hù)套有無斷裂破損。檢查各車載感應(yīng)器及安裝支架的緊固狀況，各緊固件安裝螺栓無松動(dòng)，斷裂現(xiàn)象。

（2）檢查信號(hào)處理器緊固狀況，各緊固件安裝螺栓不得松動(dòng)，斷裂。20芯航空插頭、插座的連接狀況良好，接觸良好。

（3）檢查轉(zhuǎn)換插座連接緊固無丟失、損壞現(xiàn)象，插座接觸良好，緊固牢靠。

（4）檢查20芯航空插頭應(yīng)處于外觀、緊固良好，接觸體應(yīng)無折損、熔損等不良現(xiàn)象，接觸體安裝牢固，無縮針現(xiàn)象。

3.2 自動(dòng)過分相系統(tǒng)故障處理

當(dāng)動(dòng)車組在運(yùn)行過程中出現(xiàn)自動(dòng)過分相系統(tǒng)故障時(shí)，應(yīng)立即隔離自動(dòng)過分相系統(tǒng)，動(dòng)車組采用其它方式進(jìn)行過分相，保證動(dòng)車組的運(yùn)行。

3.2.1 斷電應(yīng)急預(yù)案

當(dāng)動(dòng)車組在運(yùn)行過程中出現(xiàn)自動(dòng)過分相系統(tǒng)工作信號(hào)無輸出時(shí)，應(yīng)立即隔離自動(dòng)過分相系統(tǒng)，動(dòng)車組采用ATP過分相和手動(dòng)過分相進(jìn)行過分相，保證動(dòng)車組的運(yùn)行。

3.2.2 方向信號(hào)錯(cuò)誤應(yīng)急預(yù)案

當(dāng)動(dòng)車組在運(yùn)行過程中出現(xiàn)自動(dòng)過分相系統(tǒng)無動(dòng)車組方向信號(hào)輸入時(shí)或輸入信號(hào)同時(shí)為高情況，應(yīng)立即隔離自動(dòng)過分相系統(tǒng)，動(dòng)車組采用ATP過分相和手動(dòng)過分相進(jìn)行過分相，保證動(dòng)車組的運(yùn)行。

3.2.3 ATP過分相和手動(dòng)過分相

手動(dòng)過分相為司機(jī)操作手動(dòng)過分相按鈕，進(jìn)行手動(dòng)過分相控制，手動(dòng)過分相具有最高優(yōu)先級(jí)，任何時(shí)候都可以操作，操作后網(wǎng)絡(luò)立即屏蔽磁鋼過分相和ATP過分相信號(hào)，之前向TCU發(fā)送的過分相信號(hào)繼續(xù)維持，并通過VCB斷開輸出繼電器斷開真空斷路器，過完分相區(qū)后，網(wǎng)絡(luò)撤銷過分相信號(hào)，同時(shí)通過VCB閉合輸出繼電器閉合真空斷路器，恢復(fù)之前的牽引束過分相。

ATP過分相的信號(hào)由主控車采集，在主控車進(jìn)行過分相控制，分相區(qū)前，網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)到[ATP過分相]信號(hào)為高電平時(shí)，網(wǎng)絡(luò)控制開始ATP過分相，封鎖牽引指令，向所有TCU發(fā)送過分相信號(hào)，延遲800ms后，發(fā)出過分相斷主斷信號(hào)；在ATP過分相過程中，網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)到以下條件結(jié)束ATP過分相控制：

（1）網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)到[ATP過分相]信號(hào)為低電平，立即退出；

（2）在ATP過分相過程中，網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)到[手動(dòng)過分相開關(guān)]信號(hào)為高電平時(shí)，網(wǎng)絡(luò)ATP過分相控制切換到手動(dòng)過分相控制，屏蔽[ATP過分相]信號(hào)，切換過程中網(wǎng)絡(luò)不恢復(fù)牽引指令，也不輸出閉合主斷指令。

4 總結(jié)

本論文對(duì)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組自動(dòng)過分相系統(tǒng)的設(shè)備組成、工作原理及日常維護(hù)、故障處理方面進(jìn)行了講解，突出了自動(dòng)過分相系統(tǒng)在標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組運(yùn)行中的關(guān)鍵作用。

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作者簡(jiǎn)介

侯俊騰（1991—），男，漢，山東省萊州市，診斷工程師，碩士研究生，中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，動(dòng)車組故障診斷。