重载列车的地面自动过分相系统探讨

张晓光

摘 要：地面自动过分相系统技术是近几年来发展起来的新技术，可以满足多种铁路运输需求，该项技术有效弥补了以往的电气化铁路通过接触网时的技术缺陷，提高了铁路运输效率。该技术结合了较多的技术，例如自动控制、远程控制等技术，该技术降低了司机的操作难度，同时提高了列车的安全性，是提升铁路运输服务安全平稳的重要技术保障。该文分析了自动过分相系统技术的原理，并阐述了这项技术的作用。

关键词：电气化 地面控制 分相 系统技术

中图分类号：U296 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（c）-0059-02

近年来，地面自动过分相系统作为一项新技术被应用于铁路牵引力供电方面，其优势主要体现在机车通过接触网分相时可以对地面系统设备进行整体控制，在无需人工操作的情况下，实现各区域之间电源的自动切换，在短暂的失电后就可以自动恢复之前的工作状态，有效阻止了列车在坡道上的速度跌损，方便了司机操作。另外，这项技术消除了接触网分相设备地列车运行中的限制因素，保障了列车砸运行中的安全性，提高了列车行驶过程中的平稳性，进而提升了铁路运输服务质量。

1 地面自动过分相系统技术的分析

随着我国科学技术的不断发展进步，机车地面自动过分相系统技术得到了广泛的应用，开启了无需人为操作的时代，机车在带负荷的情况下，可以比较安全稳定地进行中性转换区的转换，保持了机车的牵引力以及运行速度，有效防止了机车通过过分相时的速度跌损现象，缩短了基础通过过分相的运行时间。另外在使用地面走的过分相技术之前，由于工作人员的失误，会造成机车带电闯分相等事故，地面自动过分相系统技术的应用降低了事故发生频率，机车运行系统技术水平的提高，提高了机车运输效率，进而提高了牵引供电及机务系统的安全可靠性。由此可见，地面自动过分相系统技术的应用是非常有必要的，是我国机车运行系统发展中的重要成果，是高速、高坡、重载运输运行系统中比较好的选择。

地面自动过分相系统技术主要包括以下几个方面，地面控制自动过分相装置的机车，机车兼容技术可以满足各类型的电力机车、动车组以及直流、交流等机车，保证自动过分相的协调动作和安全运用；系统转换技术应满足大容量负荷转换要求，机车识别技术可以准确判断机车的运行位置，并能及时启动后续转换控制系统。

2 地面自动过分相系统技术的工作原理

机车在正常行驶过程中，机车从A相行驶到B相，在机车驶入第一个区域时，轨道电路启动，其中的真空断路器闭合，给机车供电使用。当机车行驶到中间位置时，在短暂的失电后，其中的真空断路器处于关合状态，电源输入由A相自动转换到B相，持续给机车供电。其中机车在转换区行驶时，无需人为操作，这项技术可以根据机车行驶情况进行不同相位电源的自动转换，并给机车持续供电，使得机车可以自动通过电分系相区段。如果系统出现故障，装置系统会根据具体情况进行启动备用装置的转换与运行，保障了机车的正常行驶。另外，备用装置的使用范围比较广，可以满足不同的情况，保持自动过分相系统的正常运转，持续给机车供电。

3 重载列车的地面自动过分相系统技术的应用

神朔铁路西起陕西省神木县，东至山西朔州市，正线全长266 km，最大线路坡度为12‰，为双线双向电气化铁路，采用的是由西安铁路局科学技术研究所研究的地面带电自动过分相系统技术，线路重车方向为神木至朔州，双机重联牵引。

2008年，神朔铁路公司进行了地面自动过分相系统技术的实验，采用的是万吨重载列车的实验，通过实验数据分析，重载列车通过过分相的实验速度约为40 km/h，机车运行的安全性稳定性得到了极大提高，有效提高了铁路综合运输效率，这个实验的成功开创了自动过分相系统技术应用的新领域。目前，神朔铁路具备兼容设备的电力机车，实现了牵引动力资源的共享，充分发挥了地面自动过分相系统技术的作用，提高了全线的安全运输生产和综合运输效益。

4 地面自动过分相系统技术的优势

（1）提高了机车运行的安全性。

在铁路运输过程中，当遇到长大坡道情况时，司机需要对列车进行牵引力或动力制动操纵，其中需要司机较高的操作水平及技术。有些地段比较复杂，有较多的人们无法控制的因素影响了列车的安全行驶，严重影响了运输生产。例如，接触网分相使的设置给机车的行驶埋下了安全隐患，加大了司机操作难度。列车行驶到坡道时，需要较大的牵引功率来维持机车的运行速度，但是这时候如果遇到接触网分相断电的情况，这就严重阻碍了机车的正常行驶。遇到接触网分相闭合的情况，列车的速度发生跌损，此时，如果司机没有采用大功率的牵引，列车的速度将会极度减小，使得列车突停。另外，在加大牵引力的操作中，需要司机较高的技术水平，否则列车车钩由于受到突前引力的影响而造成断钩事故。地面自动过分相系统技术的应用，有效解决了上面提到的各种问题，为机车的运输管理提供了理论基础。从实际操作分析，当列车行驶到大高坡区段时，需要进行大功率牵引输出，当遇接触网分相断、合电地点无需人为操作，接触网A、B可以进行转换，自动恢复到分相前的工况。

（2）提高了运输效率。

当机车运行到高坡区段时，对区段的运行时分要求比较高，使用自动过分相系统技术之前，机车通过接触网分相时需要人工操作，过分相后，司机操作机车，需要经过较长时间才能恢复至过分相前的速度，这种情况下，司机操纵牵引列车很难满足列车运行时分要求。自动过分相系统技术的应用可以缓解机车在坡道速度的跌损，缩短了机车通过接触网分相的时间，克服了机车运行中由于接触网设备等的限制因素，极大地提高了运输效率。

（3）提升机车的运输服务质量。

随着科学技术的不断发展进步，提升机车的服务质量是非常有必要的，满足人们的生活需求，铁路运输服务质量在运输生产中涉及的范围比较广，主要体现在对人或物的安全平稳性。当机车行驶在比较复杂的线路时，司机需要有较高的操作水平，如机车上坡时，司机需要使用大功率牵引，对司机的操作要求比较高，当遇接触网分相断电时，为了保障机车正常的运行速度，司机就要采取控制功率的方式进行操纵。当列车行驶到合电地点时，涉及需要采取大功率输出，来保证列车的速度恢复到过分相前的速度，对司机的技术要求比较高，司机的操作不当会影响到机车的安全性和平稳性。由于操作人员的业务水平的差异，以及其他的一些外界因素的影响，使得列车以平稳的状态运行是比较困难的。目前有些部门加大了对操作人员的技术培训资金投入，但是在实际操作中的效果仍然不明显。

地面自动过分相系统技术的应用调整了高坡操纵办法，解决了机车牵引列车因接触网分相断、合电的人工操作所产生的不平稳现象，有效提升了铁路运输服务质量，根据实际情况，从根本上解决了机车通过接触网分相需要人工操作的复杂过程。

5 结语

地面自动过分相系统技术在实际生产中具有较多的优势，提高了机车运输过程中的安全性，提高了机车的综合运输效率，将机车的运输能力发挥到最大，降低了列车行驶中的安全隐患。进一步提高了接触网三相供电的技术含量，是提升铁路服务质量的技术保障。

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