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[摘 要]对CRH3系列动车组的三种车上自动过分相方案进行了介绍，CRH3系列动车组通过三种自动过分相的冗余，提高了动车组的过分相能力。
[关键词]动车组 自动过分相 冗余
中图分类号：TV541.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）17-538-01
引言
为使电力系统三相负荷尽可能平衡，电气化铁道的接触网采用分段换相供电。为防止相间短路，各独立供电区之间建立分相区。分相区的布置在标准EN50367中定义：两分相区之间的距离为23- 58km，分相区的无电区的长度约为100m，分相区总长度约为190m。而我国的各高速客专为满足重联需求，无电区的长度至少为202m，分相区长度为300- 500m。为了动车组的正常过分相，在分相区外一定距离处设有“断”、“合”提示牌，动车组通过时需退级、关闭辅助机组、断开主断路器，惰行通过无电区后再逐项恢复，这样受电弓是在无电流情况下进出分相区的，从而保证了受电弓和接触网的寿命。
本文对CRH3系列动车组的过分相方案进行介绍，主要是三种车上控制断电方案的对比：ATP车载设备控制的自动过分相、GFX- 3A设备控制的自动过分相、手动过分相方案。
1 ATP车载设备自动过分相
ATP车载设备控制的自动过分相：
当车载设备运行等级为CTCS- 3级时，牵引供电分相信息与列车行车许可一起由RBC提供给列车，车载设备不处理接收到的应答器提供的过分相信息，且ATP一直输出GFX禁止信号。当列车运行到距牵引供电分相区前一定距离时，RBC向列车发送前方分相区信息，包括：至分相区距离、分相区长度等。
车载设备接收到RBC传送的前方被激活的分相区信息后，实时监督列车运行速度及位置，并进行如下操作：
1）当列车前端距分相区还有17秒走行距离时，车载设备向列车输出1组MVB信号，该信号表示前方有分相区，同时通过DMI向司机发出提示；
2）当列车前端距分相区还有10秒走行距离时，车载设备向列车输出1组MVB信号，列车进入电压保持模式，并断开主断。
3）当列车越过分相区一定距离后，列车根据收到的RBC信息及列车检测到的线路信息，闭合主断，并终止电压保持模式。
2 GFX-3A设备控制的自动过分相
用GFX- 3A信号控制动车组自动过分相时，必须屏蔽ATP车载设备的过分相信号，因为过分相时如果两种信号发生冲突，自动控制程序将会中断，过分相后主断路器不会再次闭合，会导致行车事故。
上图为分相区两侧感应器的位置，其中S1为90m，S2为25m。采用冗余感应器，一侧两个。
如上图所示，动车组以200km/h的平均速度进入分相区前，首先会先接到G1点发出的过分相预告信号，信号通过MVB传送到牵引控制单元，列车在接到信号后经过1秒钟的延时后开始触发电压保持，此时列车开始用驾驶模式或电制动模式转换为牵引系统中间电路的直流环节电压保持模式，此种模式可以确保在通过分相区时对车载电源的持续供电。大约0.5秒后，按照中间电路对功率的要求，牵引力按预定坡度线形减小到零而制动力按预定坡度增加。然后阻断4QS，无冲击切换到电压保持状态，然后主断路器断开。从接到G1点发出的过分相预告信号到主断路器断开大约要经过1.6秒。
若G1发送信号失败，会由G2发送信号，此时列车要自动断开主断路器，并试图直接切换到电压保持状态。此时没有给电压保持的转换提供一个时间周期，牵引力和制动力不是按坡度变化，会产生冲击，不能保證电压保持的转换可以成功实现。如果向电压保持的转换失败，与该变流器相接的辅助变流器不能供电，列车将惰行。
列车离开分相区后，接到G3发出的信号后，需要经过3秒钟使主断路器控制单元确认网压的恢复，测试惰性电流，并传递信号给牵引控制单元。3秒后主断路器闭合，再经过1.5秒的延时牵引控制单元开始终止电压保持状态，3秒后牵引变流器处于常规状态，根据牵引控制器的状态建立牵引力，牵引系统重新使能。
3 手动过分相
信号系统故障时，采用司机手动操作方式过分相。此时必须隔离信号系统，防止过分相时ATP车载设备信号和GFX- 3A信号对原有控制发生冲击，导致发生自动控制程序中断，过分相后主断路器不会再次闭合的行车事故。信号系统故障的情况下，最高速度不能超过200km/h。
在分相区两侧至少250m的地方设有设置断、合信号板，提醒司机通过分相区。在200km/h的最大运行速度下，250m的提前距离相当于4—5秒的时间提前量，足够司机顺利完成操作。
4 结束语
近年来，随着京沪线、武广线、京津线等高速客运专线的投入运营，高速动车组的自动过分相问题越来越突出。为使列车保持高速运行、保证行车安全和减轻司机劳动强度，自动过分相已成为我国铁路提速和发展高速电气化铁路的关键技术之一。CRH3系列动车组采用先进的车上自动过分相技术，并存在多种冗余，保障了动车组的安全与正点运营。
参考文献：
[1]张曙光.CRH3型动车组[M].北京：铁道出版社
[关键词]动车组 自动过分相 冗余
中图分类号：TV541.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）17-538-01
引言
为使电力系统三相负荷尽可能平衡，电气化铁道的接触网采用分段换相供电。为防止相间短路，各独立供电区之间建立分相区。分相区的布置在标准EN50367中定义：两分相区之间的距离为23- 58km，分相区的无电区的长度约为100m，分相区总长度约为190m。而我国的各高速客专为满足重联需求，无电区的长度至少为202m，分相区长度为300- 500m。为了动车组的正常过分相，在分相区外一定距离处设有“断”、“合”提示牌，动车组通过时需退级、关闭辅助机组、断开主断路器，惰行通过无电区后再逐项恢复，这样受电弓是在无电流情况下进出分相区的，从而保证了受电弓和接触网的寿命。
本文对CRH3系列动车组的过分相方案进行介绍，主要是三种车上控制断电方案的对比：ATP车载设备控制的自动过分相、GFX- 3A设备控制的自动过分相、手动过分相方案。
1 ATP车载设备自动过分相
ATP车载设备控制的自动过分相：
当车载设备运行等级为CTCS- 3级时，牵引供电分相信息与列车行车许可一起由RBC提供给列车，车载设备不处理接收到的应答器提供的过分相信息，且ATP一直输出GFX禁止信号。当列车运行到距牵引供电分相区前一定距离时，RBC向列车发送前方分相区信息，包括：至分相区距离、分相区长度等。
车载设备接收到RBC传送的前方被激活的分相区信息后，实时监督列车运行速度及位置，并进行如下操作：
1）当列车前端距分相区还有17秒走行距离时，车载设备向列车输出1组MVB信号，该信号表示前方有分相区，同时通过DMI向司机发出提示；
2）当列车前端距分相区还有10秒走行距离时，车载设备向列车输出1组MVB信号，列车进入电压保持模式，并断开主断。
3）当列车越过分相区一定距离后，列车根据收到的RBC信息及列车检测到的线路信息，闭合主断，并终止电压保持模式。
2 GFX-3A设备控制的自动过分相
用GFX- 3A信号控制动车组自动过分相时，必须屏蔽ATP车载设备的过分相信号，因为过分相时如果两种信号发生冲突，自动控制程序将会中断，过分相后主断路器不会再次闭合，会导致行车事故。
上图为分相区两侧感应器的位置，其中S1为90m，S2为25m。采用冗余感应器，一侧两个。
如上图所示，动车组以200km/h的平均速度进入分相区前，首先会先接到G1点发出的过分相预告信号，信号通过MVB传送到牵引控制单元，列车在接到信号后经过1秒钟的延时后开始触发电压保持，此时列车开始用驾驶模式或电制动模式转换为牵引系统中间电路的直流环节电压保持模式，此种模式可以确保在通过分相区时对车载电源的持续供电。大约0.5秒后，按照中间电路对功率的要求，牵引力按预定坡度线形减小到零而制动力按预定坡度增加。然后阻断4QS，无冲击切换到电压保持状态，然后主断路器断开。从接到G1点发出的过分相预告信号到主断路器断开大约要经过1.6秒。
若G1发送信号失败，会由G2发送信号，此时列车要自动断开主断路器，并试图直接切换到电压保持状态。此时没有给电压保持的转换提供一个时间周期，牵引力和制动力不是按坡度变化，会产生冲击，不能保證电压保持的转换可以成功实现。如果向电压保持的转换失败，与该变流器相接的辅助变流器不能供电，列车将惰行。
列车离开分相区后，接到G3发出的信号后，需要经过3秒钟使主断路器控制单元确认网压的恢复，测试惰性电流，并传递信号给牵引控制单元。3秒后主断路器闭合，再经过1.5秒的延时牵引控制单元开始终止电压保持状态，3秒后牵引变流器处于常规状态，根据牵引控制器的状态建立牵引力，牵引系统重新使能。
3 手动过分相
信号系统故障时，采用司机手动操作方式过分相。此时必须隔离信号系统，防止过分相时ATP车载设备信号和GFX- 3A信号对原有控制发生冲击，导致发生自动控制程序中断，过分相后主断路器不会再次闭合的行车事故。信号系统故障的情况下，最高速度不能超过200km/h。
在分相区两侧至少250m的地方设有设置断、合信号板，提醒司机通过分相区。在200km/h的最大运行速度下，250m的提前距离相当于4—5秒的时间提前量，足够司机顺利完成操作。
4 结束语
近年来，随着京沪线、武广线、京津线等高速客运专线的投入运营，高速动车组的自动过分相问题越来越突出。为使列车保持高速运行、保证行车安全和减轻司机劳动强度，自动过分相已成为我国铁路提速和发展高速电气化铁路的关键技术之一。CRH3系列动车组采用先进的车上自动过分相技术，并存在多种冗余，保障了动车组的安全与正点运营。
参考文献：
[1]张曙光.CRH3型动车组[M].北京：铁道出版社