重載列車的地面自動過分相系統探討

張曉光

摘 要：地面自動過分相系統技術是近幾年來發展起來的新技術，可以滿足多種鐵路運輸需求，該項技術有效彌補了以往的電氣化鐵路通過接觸網時的技術缺陷，提高了鐵路運輸效率。該技術結合了較多的技術，例如自動控制、遠程控制等技術，該技術降低了司機的操作難度，同時提高了列車的安全性，是提升鐵路運輸服務安全平穩的重要技術保障。該文分析了自動過分相系統技術的原理，并闡述了這項技術的作用。

關鍵詞：電氣化 地面控制 分相 系統技術

中圖分類號：U296 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）02（c）-0059-02

近年來，地面自動過分相系統作為一項新技術被應用于鐵路牽引力供電方面，其優勢主要體現在機車通過接觸網分相時可以對地面系統設備進行整體控制，在無需人工操作的情況下，實現各區域之間電源的自動切換，在短暫的失電后就可以自動恢復之前的工作狀態，有效阻止了列車在坡道上的速度跌損，方便了司機操作。另外，這項技術消除了接觸網分相設備地列車運行中的限制因素，保障了列車砸運行中的安全性，提高了列車行駛過程中的平穩性，進而提升了鐵路運輸服務質量。

1 地面自動過分相系統技術的分析

隨著我國科學技術的不斷發展進步，機車地面自動過分相系統技術得到了廣泛的應用，開啟了無需人為操作的時代，機車在帶負荷的情況下，可以比較安全穩定地進行中性轉換區的轉換，保持了機車的牽引力以及運行速度，有效防止了機車通過過分相時的速度跌損現象，縮短了基礎通過過分相的運行時間。另外在使用地面走的過分相技術之前，由于工作人員的失誤，會造成機車帶電闖分相等事故，地面自動過分相系統技術的應用降低了事故發生頻率，機車運行系統技術水平的提高，提高了機車運輸效率，進而提高了牽引供電及機務系統的安全可靠性。由此可見，地面自動過分相系統技術的應用是非常有必要的，是我國機車運行系統發展中的重要成果，是高速、高坡、重載運輸運行系統中比較好的選擇。

地面自動過分相系統技術主要包括以下幾個方面，地面控制自動過分相裝置的機車，機車兼容技術可以滿足各類型的電力機車、動車組以及直流、交流等機車，保證自動過分相的協調動作和安全運用；系統轉換技術應滿足大容量負荷轉換要求，機車識別技術可以準確判斷機車的運行位置，并能及時啟動后續轉換控制系統。

2 地面自動過分相系統技術的工作原理

機車在正常行駛過程中，機車從A相行駛到B相，在機車駛入第一個區域時，軌道電路啟動，其中的真空斷路器閉合，給機車供電使用。當機車行駛到中間位置時，在短暫的失電后，其中的真空斷路器處于關合狀態，電源輸入由A相自動轉換到B相，持續給機車供電。其中機車在轉換區行駛時，無需人為操作，這項技術可以根據機車行駛情況進行不同相位電源的自動轉換，并給機車持續供電，使得機車可以自動通過電分系相區段。如果系統出現故障，裝置系統會根據具體情況進行啟動備用裝置的轉換與運行，保障了機車的正常行駛。另外，備用裝置的使用范圍比較廣，可以滿足不同的情況，保持自動過分相系統的正常運轉，持續給機車供電。

3 重載列車的地面自動過分相系統技術的應用

神朔鐵路西起陜西省神木縣，東至山西朔州市，正線全長266 km，最大線路坡度為12‰，為雙線雙向電氣化鐵路，采用的是由西安鐵路局科學技術研究所研究的地面帶電自動過分相系統技術，線路重車方向為神木至朔州，雙機重聯牽引。

2008年，神朔鐵路公司進行了地面自動過分相系統技術的實驗，采用的是萬噸重載列車的實驗，通過實驗數據分析，重載列車通過過分相的實驗速度約為40 km/h，機車運行的安全性穩定性得到了極大提高，有效提高了鐵路綜合運輸效率，這個實驗的成功開創了自動過分相系統技術應用的新領域。目前，神朔鐵路具備兼容設備的電力機車，實現了牽引動力資源的共享，充分發揮了地面自動過分相系統技術的作用，提高了全線的安全運輸生產和綜合運輸效益。

4 地面自動過分相系統技術的優勢

（1）提高了機車運行的安全性。

在鐵路運輸過程中，當遇到長大坡道情況時，司機需要對列車進行牽引力或動力制動操縱，其中需要司機較高的操作水平及技術。有些地段比較復雜，有較多的人們無法控制的因素影響了列車的安全行駛，嚴重影響了運輸生產。例如，接觸網分相使的設置給機車的行駛埋下了安全隱患，加大了司機操作難度。列車行駛到坡道時，需要較大的牽引功率來維持機車的運行速度，但是這時候如果遇到接觸網分相斷電的情況，這就嚴重阻礙了機車的正常行駛。遇到接觸網分相閉合的情況，列車的速度發生跌損，此時，如果司機沒有采用大功率的牽引，列車的速度將會極度減小，使得列車突停。另外，在加大牽引力的操作中，需要司機較高的技術水平，否則列車車鉤由于受到突前引力的影響而造成斷鉤事故。地面自動過分相系統技術的應用，有效解決了上面提到的各種問題，為機車的運輸管理提供了理論基礎。從實際操作分析，當列車行駛到大高坡區段時，需要進行大功率牽引輸出，當遇接觸網分相斷、合電地點無需人為操作，接觸網A、B可以進行轉換，自動恢復到分相前的工況。

（2）提高了運輸效率。

當機車運行到高坡區段時，對區段的運行時分要求比較高，使用自動過分相系統技術之前，機車通過接觸網分相時需要人工操作，過分相后，司機操作機車，需要經過較長時間才能恢復至過分相前的速度，這種情況下，司機操縱牽引列車很難滿足列車運行時分要求。自動過分相系統技術的應用可以緩解機車在坡道速度的跌損，縮短了機車通過接觸網分相的時間，克服了機車運行中由于接觸網設備等的限制因素，極大地提高了運輸效率。

（3）提升機車的運輸服務質量。

隨著科學技術的不斷發展進步，提升機車的服務質量是非常有必要的，滿足人們的生活需求，鐵路運輸服務質量在運輸生產中涉及的范圍比較廣，主要體現在對人或物的安全平穩性。當機車行駛在比較復雜的線路時，司機需要有較高的操作水平，如機車上坡時，司機需要使用大功率牽引，對司機的操作要求比較高，當遇接觸網分相斷電時，為了保障機車正常的運行速度，司機就要采取控制功率的方式進行操縱。當列車行駛到合電地點時，涉及需要采取大功率輸出，來保證列車的速度恢復到過分相前的速度，對司機的技術要求比較高，司機的操作不當會影響到機車的安全性和平穩性。由于操作人員的業務水平的差異，以及其他的一些外界因素的影響，使得列車以平穩的狀態運行是比較困難的。目前有些部門加大了對操作人員的技術培訓資金投入，但是在實際操作中的效果仍然不明顯。

地面自動過分相系統技術的應用調整了高坡操縱辦法，解決了機車牽引列車因接觸網分相斷、合電的人工操作所產生的不平穩現象，有效提升了鐵路運輸服務質量，根據實際情況，從根本上解決了機車通過接觸網分相需要人工操作的復雜過程。

5 結語

地面自動過分相系統技術在實際生產中具有較多的優勢，提高了機車運輸過程中的安全性，提高了機車的綜合運輸效率，將機車的運輸能力發揮到最大，降低了列車行駛中的安全隱患。進一步提高了接觸網三相供電的技術含量，是提升鐵路服務質量的技術保障。

參考文獻

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