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1、电力机车自动过分相系统原理培训广铁集团公司科研所2005年2月目录前言 4第一章 GFX-2型自动过分相系统 5第一节 GFX-2型自动过分相系统组成介绍 51.1 系统组成 51.2 统设备图片 5第二节 工作原理 72.1感应接收器 82.2 地面感应器 92.3 控制系统 92.3.1 自动过分相控制装置外型尺寸112.3.2 控制装置插座对外连接122.3.3 自动过分相系统电路原理图132.4 灯显指示 15第三节 主要性能指标163.1 使用环境 163.2 额定参数 163.3 技术要求 163.4 工作性能 163.4.1 延时断主断路器（接收地感器1信号） 163.4.2 立
2、即断主断路器（接收地感器2信号）173.4.3 恢复机车状态（感应接收器3或4信号） 17第四节 控制装置与电力机车各部件的调试184.1 系统的构成184.2 调试通电前检查184.3 感应接收器的调试184.4 控制装置的调试184.4.1 控制装置上电自检184.4.2 通过控制装置试验按钮进行试验194.4.3 通过划动磁铁进行高压试验19第五节 维修维护215.1 日常维护 215.2 辅修系统检修维护 215.3 小修系统检修维护 215.4 中修系统检修维护 215.4.1信号处理装置 215.4.1.2 解体225.4.1.3 组装后试验 225.4.2车感应器 225.4.3
3、 装车试验 225.5故障分析与处理 22第二章 GFX-3型自动过分相系统 23第一节 GFX-3型系统组成介绍 231.1 系统组成 231.2 统设备图片23第二节 工作原理 252.1 感应接收器 252.2 地面感应器262.3 控制系统 262.3.1 自动过分相控制装置外型尺寸 272.3.2 控制装置插座对外连接 272.3.3 自动过分相系统电路原理图 302.4 灯显指示 31第三节 主要性能指标 323.1 使用环境 323.2 额定参数 323.3 技术要求 323.4 工作性能 32第四节 控制装置与电力机车各部件的调试 334.1 系统的构成334.2 调试通电前检
4、查334.3 感应接收器的调试334.4 自动过分相控制装置的调试334.4.1 控制装置上电自检 334.4.2 通过控制装置试验按钮进行试验 334.4.3 通过划动磁铁进行高压试验 34第五节 维修维护 365.1 日常维护 365.2 辅修系统检修维护 365.3 小修系统检修维护 365.4 中修系统检修维护 365.4.1信号处理装置 365.4.1.2 解体 365.4.1.3 组装后试验 365.4.2感应接收器 365.4.3 装车试验 375.5故障分析与处理 37前言高速重载是中国铁路的发展方向。随着列车运行速度的提高和电气化铁路运营里程的不断延长，对机车车辆安全运行标准
5、的要求也越来越高，因此电力机车安全、准确、可靠地通过分相区间也越来越引起大家的关注。 在铁道电气化牵引区段，牵引供电采用单相工频交流供电方式。为使电力系统的三相供电负荷平衡和提高电网的利用率，电气化铁路的供电接触网采用分相段供电，各分相段采用长度不等的绝缘间隔（即分相区间），电力机车通过分相区间必须断电惰行。为了保证电力机车安全通过分相区间，在分相区前、后30m线路左侧设置断、合标志牌，以提示乘务员操纵机车安全通过分相区。长期以来断电运行均由乘务员操作完成，提前断电和滞后合闸的操纵现象屡见不鲜。由于列车无电运行时间较长，列车速度损失较大。同时，随着列车运行速度的提高，特别是在准高速、高速线路上
6、，每小时通过多个分相区，手动操纵过于频繁，对运行安全极为不利，乘务员稍有疏忽就会产生拉电弧、烧分相绝缘器等现象，由此引起变电所跳闸，中断供电，造成行车事故。电力机车自动过分相系统由广铁集团公司机务处、广铁科研所和怀化机务段共同针对非微机控制电力机车而研制的。其主要功能是当电力机车通过分相区时，系统根据当时机车速度、位置自动平滑降牵引电流、断辅助机组和分断主断路器，通过分相区后，自动闭合主断路器、闭合辅助机组和控制牵引电流平滑上升，从而实现电力机车通过分相区时操作的自动化，大大的减轻了乘务员的工作强度。车载式自动过分相系统于2001年6月通过铁道部科教司的科技成果鉴定，与会专家一致认为该系统技术
7、已达到国内领先水平。自动过分相系统分为非微机相控电力机车的自动过分相系统(GFX-2型)和微机控制的电力机车自动过分相系统(GFX-3型)。第一章 GFX-2型自动过分相系统第一节 GFX-2型自动过分相系统介绍1.1 系统组成系统由感应接收器（简称车感器）、自动过分相控制装置和信号指示三部分组成，系统结构如下图1图 1 车载自动过分相系统结构图1.2 系统设备图片车载自动过分相控制装置图2 自动过分相控制装置安装图感应接收器图3 车感器安装图信号指示图4 信号指示安装图第二节 工作原理本系统是基于免维护地面定位技术的车载自动过分相控制系统。机车通过感应地面定位信号确定机车与分相点的相对位置，
8、地面定位和机车感应信号分别采用斜对称埋设和备份接收，以保证自动过分相的安全和可靠。图5 地面感应器的埋设方式如图5所示，预先根据要求在每个分相区前后分别埋设两个地面感应器。以机车端向前运行为例，安装在机车端左侧的感应接收器设为1号，右侧设为2号，端左侧的感应接收器设为3号，右侧设为4号(如图6所示)。图6 地面感应接收器在机车上安装位置示意图机车按图5箭头方向运行在通过地面磁性感应器时，T2号或T4号感应接收器接收到车位定位信号(G1感应器信号)，控制装置记录机车即时速度V，控制装置根据速度计算出延时时间t，t=170m/v-t0，t0时间包括司机指令回零时间、各辅助机组断开时间、劈相机断开时
9、间和主断路器断开时间。同时，司机台的过分相指示灯亮，表示控制装置已接收到分相点前车位定位信号，控制装置开始进行自动过分相控制。经过延时t后，控制装置分别执行司机指令回零，通风机、压缩机和劈相机断开动作，最后执行主断路器断开动作。机车无负荷通过分相区间后，如控制装置的任何一个感应接收器接收到车位定位信号，表明机车已通过分相区间，控制装置分别执行主断路器闭合，启动劈相机、压缩机和通风机，最后恢复司机指令。机车恢复原有状态。司机台的过分相指示灯熄灭，表明控制装置已完成自动过分相控制。在某些特殊情况下，如：地面感应器丢失、感应接收器故障或信号线断等原因。控制装置的T2号或T4号感应接收器接收不到车位定位信号。控制装置的T1号或T3号感应接收器接收到车位定位信号(G2感应器信号)，司机台的指示信号灯亮，表示控制装置已接收到车位定位信号，控制装置立即执行司机指令回零，通风机、压缩机、劈相机和主断路器断开动作。2.1感应接收器自动过分相的关键技术是定位，定位是否准确是系统准确性和可靠性的关键。感应接收器安装在机车的转向架上，采用密封防水、防震设计处理，保证系统的可靠运行。安装在机车转向架上的感应接收器通过地面感应器时，在感应接收器上感应一个幅值和宽度与机车运行速度相对应的信号。感应接收器安装于机车下部转向架的两侧，共四个，前后相互备份。
