分相區(qū)課件.ppt

分相區(qū),第一章:分相區(qū)的概述,1.1分相區(qū)概念在電氣化鐵道牽引區(qū)段,牽引供電采用單工頻交流供電方式。為使電力系統(tǒng)三相盡可能平衡，接觸網(wǎng)采用分段換相供電。為防止相間短路，必須在各獨(dú)立供電區(qū)之間建立分相區(qū)，各相間用空氣或絕緣子分割，稱為電分相。,短分相區(qū),分相區(qū)的無(wú)電區(qū)的長(zhǎng)度約100m,分相區(qū)總長(zhǎng)度約為190m。(即短分相區(qū)）,1.2動(dòng)車組升弓的注意事項(xiàng)禁止在一列動(dòng)車組上同時(shí)升兩個(gè)弓或在重聯(lián)的兩動(dòng)車組上同時(shí)升中間的兩個(gè)弓：因?yàn)閯?dòng)車組兩受電弓間的距離約為107m，兩車重聯(lián)時(shí)受電弓的最小間距約為93m,當(dāng)受電弓無(wú)電區(qū)(D)升起的兩受電弓的間距分相區(qū)長(zhǎng)度(D)時(shí),這時(shí)兩受電弓在重疊區(qū)的位置，會(huì)通過兩受電弓滑板間會(huì)引發(fā)兩相之間的短路（在短分相區(qū)的情況）,第二章:過分相區(qū)時(shí)中間牽引電路的電壓保持,2.1分相區(qū)的電壓保持在分相區(qū)內(nèi)，接觸網(wǎng)不帶電，列車主斷路器打開，列車的牽引和車載供電不能由接觸網(wǎng)供電，為了保證在過分相區(qū)時(shí)向車載電源的持續(xù)供電，必須維持對(duì)中間牽引電路的供電，在“駕駛”模式或者電制動(dòng)情況下，可以轉(zhuǎn)換為牽引系統(tǒng)中間電路的“直流環(huán)節(jié)電壓保持”模式，即列車采取些許“制動(dòng)”，而牽引電機(jī)則轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)狀態(tài)，通過逆變器向中間牽引電路供電。,2.2無(wú)沖擊的切換電壓保持為了無(wú)沖擊切換“電壓保持”，應(yīng)該給電壓保持的轉(zhuǎn)換提供一個(gè)時(shí)間周期.在“駕駛”運(yùn)行模式時(shí),按照中間電路對(duì)功率的要求，牽引力按預(yù)定坡度線性減小到零而制動(dòng)力按預(yù)定坡度線性增加。然后阻斷4QS，切換到電壓保持狀態(tài)。這個(gè)過程持續(xù)從0.5秒或27.8m（200km/h）到約1秒或19.5m（70km/h）。,從牽引方面看，直到到達(dá)電壓保持狀態(tài)，主電路的斷路器才能夠開。如果主斷路器在未達(dá)到電壓保持狀態(tài)前斷開，則試圖直接轉(zhuǎn)換至電壓保持，牽引力/制動(dòng)力不是按坡度變化，即意味著沖擊。,2.3電壓保持結(jié)束出分相區(qū)后，接觸網(wǎng)再次以網(wǎng)壓供電后，需要3秒的延時(shí)以使主斷路器控制確認(rèn)網(wǎng)壓的恢復(fù)，然后閉合主斷路器。,第三章:自動(dòng)過分相的信號(hào)系統(tǒng),CRH3動(dòng)車組運(yùn)行過分相過程中，有ETCS（歐洲列車控制系統(tǒng)）信號(hào)時(shí)，由ETCS信號(hào)控制。否則由GFX-3A信號(hào)控制。當(dāng)兩種信號(hào)都沒有時(shí)，由司機(jī)通過手動(dòng)的方式過分相區(qū)。,CRH3動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)，除了在一些特定的300km/h線路上（例如新建的京津高鐵，京滬高鐵）主要用ETCS信號(hào)控制外。在普通的線路上，大都用GFX-3A信號(hào)控制，此時(shí)動(dòng)車組速度應(yīng)可以維持在200km/h以上，但不會(huì)太高。用GFX-3A信號(hào)控制時(shí)，必須屏蔽ETCS信號(hào)，因?yàn)檫^分相時(shí)如果兩種信號(hào)發(fā)生沖突，自動(dòng)控制程序?qū)?huì)中斷，過分相后主斷路器不會(huì)再次閉合，會(huì)導(dǎo)致行車事故。,3.1用GFX-3A信號(hào)過分相區(qū),分相區(qū)前方放置2個(gè)地面感應(yīng)器，一個(gè)在軌道右邊(G1)，一個(gè)在軌道左邊(G2)，分相區(qū)后面也放置2個(gè)地面感應(yīng)器(G3、G4)。在動(dòng)車組安裝受電弓的車上（02或07）裝四個(gè)感應(yīng)接收器(T1、T2、T3和T4)來(lái)接受線路上的定位地面感應(yīng)器，兩個(gè)T2、T4裝在右邊來(lái)感應(yīng)G1和G3，另兩個(gè)T1、T3裝在左邊來(lái)感應(yīng)G2和G4。,動(dòng)車組以200km/h的平均速度進(jìn)入分相區(qū)前，首先會(huì)先接到G1點(diǎn)發(fā)出的過分相預(yù)告信號(hào)，信號(hào)通過MVB傳送到牽引控制單元，列車在接到信號(hào)后經(jīng)過1秒鐘的延時(shí)后開始觸發(fā)電壓保持，此種模式可以確保在通過分相區(qū)時(shí)對(duì)車載電源的持續(xù)供電。大約0.5秒后，牽引力按預(yù)定坡度線形減小到零而制動(dòng)力按預(yù)定坡度增加。無(wú)沖擊切換到電壓保持狀態(tài)，然后主斷路器斷開。從接到G1點(diǎn)發(fā)出的過分相預(yù)告信號(hào)到主斷路器斷開大約要經(jīng)過1.6秒。,分相區(qū)預(yù)知信號(hào),主斷路器打開,電壓保持開始,切換到電壓保持,如果G1發(fā)送信號(hào)失敗，就由G2發(fā)送信號(hào)，此時(shí)列車會(huì)自動(dòng)斷開主斷路器，直接切換到電壓保持狀態(tài)。因?yàn)闆]有給電壓保持的轉(zhuǎn)換提供一個(gè)時(shí)間周期，牽引力和制動(dòng)力不是按坡度變化，會(huì)產(chǎn)生沖擊，因此不能保證電壓保持的轉(zhuǎn)換可以成功實(shí)現(xiàn)。如果電壓保持轉(zhuǎn)換失敗，相接的輔助變流器不能供電，列車將靠慣性過分相區(qū)。,列車離開分相區(qū)后，接到G3發(fā)出的信號(hào)后，需要經(jīng)過3秒鐘使主斷路器控制單元確認(rèn)網(wǎng)壓的恢復(fù)，并傳遞信號(hào)給牽引控制單元。3秒后主斷路器閉合，再經(jīng)過1.5秒的延時(shí)牽引控制單元開始終止電壓保持狀態(tài)，3秒后牽引變流器處于常規(guī)狀態(tài)，根據(jù)牽引控制器的狀態(tài)建立牽引力，牽引系統(tǒng)重新使用，電制動(dòng)重新正常使用。,列車經(jīng)過分相區(qū),確認(rèn)網(wǎng)壓恢復(fù),電壓保持結(jié)束,牽引力重新建立,主斷路器閉合,正常狀態(tài)下，CRH3單車運(yùn)行時(shí)經(jīng)過分相區(qū)大約需要3.2秒，雙車重聯(lián)大約需要6.8秒。200公里時(shí)速約每秒50多米。300公里時(shí)速約每秒80多米。,3.2用ETCS信號(hào)過分相區(qū),CRH3動(dòng)車組在300km/h線路上運(yùn)行時(shí)，由ETCS信號(hào)控制通過分相區(qū)。列車以300km/h的平均速度進(jìn)入分相區(qū)前，首先會(huì)接到過分相預(yù)告信號(hào)，信號(hào)傳遞到車輛控制系統(tǒng)需要1.5秒。車輛控制接到命令后，經(jīng)過2.9秒將車輛的牽引力減小到零，然后開始激活電壓保持狀態(tài)，大約需要0.5秒正常切換到電壓保持狀態(tài)，然后關(guān)斷主斷路器。從接到信號(hào)到主斷路器關(guān)斷大約需要5秒。,以300km/h的平均速度計(jì)算，這段時(shí)間列車運(yùn)行了四百多米，因此在300km/h線路上對(duì)過分相的裝置更高一些。,采用ETCS軌旁分相區(qū)信號(hào)進(jìn)入分相區(qū)（300km/h）,信號(hào)發(fā)送到車輛控制系統(tǒng),減小牽引力,牽引控制轉(zhuǎn)換到電壓保持,激活電壓保持,主斷路器斷開,用ETCS信號(hào)離開分相區(qū),列車離開分相區(qū)后，信號(hào)同樣經(jīng)過1.5秒傳遞給車輛控制。之后需要3秒鐘的時(shí)間檢測(cè)網(wǎng)壓是否正常，然后合上主斷路器，開始由電網(wǎng)供電。1.5秒后電壓保持狀態(tài)終止開始，需要3秒的延時(shí)牽引變流器結(jié)束電壓保持狀態(tài)，重新建立牽引力，此時(shí)牽引力要根據(jù)牽引控制區(qū)的狀態(tài)設(shè)定。,采用ETCS軌旁分相區(qū)信號(hào)離開分相區(qū)（300km/h）,信號(hào)傳送到車輛控制系統(tǒng),確認(rèn)網(wǎng)壓恢復(fù),主斷路器閉合,電壓保持結(jié)束開始,牽引力恢復(fù),第四章手動(dòng)過分相,手動(dòng)操作方式主要用于信號(hào)系統(tǒng)故障時(shí)的過分相區(qū)操作。在沒有軌道信號(hào)的情況下過分相區(qū)，必須確保提供適當(dāng)?shù)姆窒鄥^(qū)預(yù)告信號(hào)。對(duì)無(wú)軌道信號(hào)的路段，最高運(yùn)行速度限制為200km/h。在分相區(qū)兩側(cè)至少250m的地方設(shè)有設(shè)置斷、合信號(hào)板，提醒司機(jī)通過分相區(qū)。在200km/h的最大運(yùn)行速度下，250m的提前距離相當(dāng)于45秒的時(shí)間提前量，足夠司機(jī)順利完成操作。,4.1手動(dòng)操作過分相的過程,司機(jī)按下“分相區(qū)”按鈕（帶指示燈），經(jīng)過1秒的延時(shí)，開始電壓自動(dòng)保持狀態(tài)轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過大約0.5秒（200km/h情況下）完全轉(zhuǎn)換到電壓保持狀態(tài)。然后主斷路器斷開，在200km/h的情況下，從“分相區(qū)”指示燈點(diǎn)亮到主斷路器斷開大約需要1.6秒。主斷路器斷開后在駕駛員的MMI主顯示器上會(huì)有一個(gè)明亮標(biāo)記“HSCBoff”顯示“主斷路器斷開”狀態(tài)。如果司機(jī)未及時(shí)按下“分相區(qū)”按鈕，則進(jìn)入分相區(qū)后“接觸網(wǎng)低壓”保護(hù)功能將觸發(fā)主斷路器斷開，避免電力機(jī)車過分相時(shí)易出現(xiàn)的帶電闖分相事故。,手動(dòng)操作離開分相區(qū),列車離開分相區(qū)后，需要經(jīng)過3秒鐘使主斷路器控制單元確認(rèn)網(wǎng)壓的恢復(fù)，并傳遞信號(hào)給牽引控制單元。網(wǎng)壓恢復(fù)3秒后。司機(jī)在確認(rèn)牽引控制器置零后可以閉合主斷路器。司機(jī)閉合主斷路器后經(jīng)過1.5秒的延時(shí)牽引控制單元開始終止電壓保持狀態(tài)，此時(shí)駕駛員的MMI主顯示器上會(huì)有一個(gè)明亮標(biāo)記“HSCBon”顯示“主斷路器閉合”狀態(tài)。再經(jīng)過3秒后重新建立牽引力。,4.2在分相區(qū)停止的再次啟動(dòng),列車速度較低時(shí)或由于其它因素導(dǎo)致列車停在分相區(qū)時(shí)，司機(jī)要向控制中心發(fā)送請(qǐng)求，并要在牽引控制器置零的情況下，“分相區(qū)”指示燈至少點(diǎn)亮2秒后，同時(shí)網(wǎng)壓至少恢復(fù)3秒后合上主斷路器。在斷路器閉合的同時(shí)，“分相區(qū)”指示燈熄滅。控制中心可以向分相區(qū)單側(cè)供電，CCU在主斷路器