电力机车自动过分相装置改造设计方案

1、电力机车自动过分相装置改造设计方案现有装置运行状态分析目前朔黄货运专线上的SS4B，SS4改双节牵引电力机车上装的自动过分相装置采用的方案是RFID技术和GPS技术综合构成的，通过对该产品的批量装车运行情况数据统计分析，该系统运行极为不稳定。主要归纳为如下几点：1、 RFID系统工作不稳定，运行时有时不工作，回库检查设备正常。由于射频卡距离读卡器较远，并且离电网工作点距离近，容易受到弓网工作时的干扰；另外射频卡工作时间短，按机车70km/h运行通过射频卡，射频卡的工作时间（含射频能量转换为工作电源的能源聚集到数据发送）为150ms,对于这种成本的RFID系统在铁路工作环境中长时间运行，是很难保

2、证每台机车运行到射频卡位置时都能达到一次性高可靠识别的，这样作为本装置的主要技术手段都不能高可靠工作，要靠民用GPS系统来保证是很难的，做辅助还是可以的，民用GPS大家都知道他的可靠性一般，容易受到大气层、卫星时钟误差、多径效应、电磁脉冲干扰等干扰。2、 装置主机系统工作稳定性差。内部电源没有进行强抗电磁干扰处理，机车上的110V电源在机车运行时是有很强的浪涌和脉冲群干扰的，在我们以前的项目中是常碰到的，虽然有双CPU热备份工作，系统内部电源的稳定才是关键；机车正常运行时手柄级位信号容易受到装置内部控制电路部分的干扰；系统内部使用的AB车电缆连接器工作不可靠。改进方案通过对以上分析我们认为采用

3、如下方案进行改造，采用路基埋设强力磁铁（在分相点前150米左右处），机车上增加相应的感应器，作为系统确定分相点位置的第一方案；同时将机车监控装置输出的公里标，前方信号机编号、距 前方信 号 机 距 离、支线 号、侧 线号、实际速度等信息通过TAX箱的RX485通信接口引入该系统主机，由人为事先编写的分相点位置信息上传到该装置主机，主机通过这些信息确定分相点位置，此为该系统的补充方案，可以提高系统抗干扰能力，当第一方案万一出现故障时系统可以通过它来确定分相点位置；就目前还可以将现有GPS部分和RFID部分的信号加入系统内部作为辅助信号；再对目前系统主机内部电路、显示器及连接器部分加以改进，为了与

4、现有装车的自动过分相装置相兼容，其余部分不做变动。这样整个系统的可靠性、稳定性可以提高，还可以降低改造费用和维护成本。改进方案实施上行分相预告点下行2#磁铁1#磁铁无电区1、 地面磁铁安装在离分相区两端约15O m处的线路左、右两侧，固定在轨枕上，用环氧树脂和固定支架固定，每分相处共安装4块。3#磁铁4#磁铁 150m150m分相点预告 2、 机车磁铁信号接收感应器安装于转向架两侧，与地面磁铁在同一垂直面上，距离为12O125mm。车上安装4个接收感应器，相应的1#、2#为一组进行并联使用，装在驾驶端；3#、4#为一组进行并联使用，装在驾驶端，提高装置工作的可靠性。改进后过分相控制原理 首先由

5、通过接收TAX箱的信息和事先人为编好存储在装置内的分相点位置信息（距离无电区140m）进行比较，当到达分相点时开始记程,并进行预告，在距离无电区80m左右处（据速度而定）为自动分相实际动作点，并语音提示。当装置接收磁铁位置信号时就按磁铁位置开始记程，在距离无电区60m左右处（据速度而定）为自动分相实际动作点，并语音提示。过分相动作过程与老装置一样，只是过程时间调短了，手柄级位降流过程时间减少到150ms，再由装置给出手柄零位信号后延时100ms跳主断，主断分开时间大概50ms。这样机车从得到分相信号到机车失电大约300ms。过后当检测到从无网压到有网压变化或者过无电区260m后（也可以利用有电

6、区的磁体信号），合主断，由装置控制去零位信号和牵引电流上升率，限制冲击电流，对机车的机电冲动较小。电流上升到额定电流约需4s。之后将机车手柄控制权交还给司机，过分相结束。 说明：由于某些原因有可能丢失磁铁信号的可能，而机车监控装置提供的位置信息（相对公里标的距离）一般有50m以内的误差。为了不使机车带载到达无电区的危险，又不使机车失电时间过长，所以磁铁位置选在150m和通过机车监控装置提供的位置信息确定的分相预告点都选在140m处，而分相动作点在60m和80m左右处。 装置改进后的优点1、 采用地面强力永磁体加上车载无缘感应方式作为识别分相点位置的第一方案，与采用RFID技术相比，本方案具有维护简单、低成本、高可靠、高稳定的优点。2、 采用机车监控信息作为识别分相点位置的预备方案，与GPS方案相比，具有更高的可靠性；因为经过十几年来的运用，证明机车监控系统提供的信息是反映机车运行工况比较权威的数据，使用它的信息与使用GPS信息相比