鄭恒亮　李富平

摘 要：本文主要研究CRH5型動車組過分相時車組對磁信號采集的控制邏輯，對于動車組在過分相時RIOM模塊采集過分相信號并通過TCMS系統(tǒng)進行診斷運算，輸出主斷路器閉合、斷開指令。通過分析、測試和調(diào)研在線運行車組出現(xiàn)過分相異常的問題，對CRH5型動車組過分相信號采集進行濾波處理，有效解決過分相異常故障，提升動車組運用的可靠性。文中結(jié)果為動車組的過分相的邏輯控制優(yōu)化提供了理論依據(jù)及實際例證。

關(guān)鍵詞：CRH5型動車組；過分相；RIOM模塊

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.227

1 引言

在鐵道電氣化牽引區(qū)段，牽引供電采用單相工頻交流供電方式。為使電力系統(tǒng)的三相供電負荷平衡和提高電網(wǎng)的利用率，電氣化鐵路的供電接觸網(wǎng)采用分相段供電，各分相段采用長度不等的絕緣間隔（即分相區(qū)間），當動車組通過分相區(qū)時，系統(tǒng)根據(jù)當時車組速度、位置自動分斷主斷路器、產(chǎn)生電制動給車組負載供電，通過分相區(qū)后，自動閉合主斷路器，從而實現(xiàn)高速動車組通過分相區(qū)時實現(xiàn)自動化控制。

2 分相區(qū)管理的邏輯控制

2.1 CRH5型動車組分相區(qū)異常的條件

①分相區(qū)信號檢測失敗；②分相區(qū)檢測完成后請求指令缺失；③過分相裝置故障；④主斷路器閉合或斷開指令未發(fā)出。

2.2 CRH5型動車組過分相原理分析

動車組在運行過程中，通過線路上地面感應器標志出分相區(qū)的位置。分相區(qū)前放置2個地面感應器，1個在軌道右邊（G1），1個在軌道左邊（G2），分相區(qū)后同樣放置2個地面感應器（G3、G4）。

受電弓車上的磁感應傳感器（T1、T2、T3和T4）來接收線路上的地面感應器，2個（T2、T4）裝在右邊來感應G1和G3，另2個（T1、T3）裝在左邊來感應G2和G4。磁感應傳感器前后相互備份。同時03、06車各安裝1臺過分相主機（GFX）用于處理磁感應器（T1、T2、T3和T4）接收到的信號，并向車組控制系統(tǒng)給出四路信號。

當車組（01車主控，03車受電弓）從左到右進分相區(qū)時（G1、G2）：

T2傳感器首先接收到G1的磁感應信號，此時過分相裝置給出進分相區(qū)預警信號，TCMS（網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)）接收該信號并執(zhí)行以下指令：

①要求TCU（牽引控制單元）關(guān)斷牽引系統(tǒng)負載；②全列TCU（牽引控制單元）控制牽引變流器實施輕微的電制動給輔助變流器進行供電；③TCMS（列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）發(fā)出打開主斷的指令。

如果T4傳感器未接收到G1的磁信號而T4傳感器接收到G1磁信號，列車執(zhí)行的指令與T2接收到信號時執(zhí)行的相關(guān)指令相同。

如果車組T2、T4傳感器均未接收到G1磁信號，當列車運行至G2處時，T1傳感器接收到磁感應信號，此時過分相裝置給出強制斷開主斷的請求指令，主斷路器將被強制斷開。

如果T1傳感器未接收到G1的磁信號而T3傳感器接收到G1磁信號，列車執(zhí)行的指令與T1接收到信號時執(zhí)行的相關(guān)指令相同。

2.3 CRH5型動車組過分相信號采集的缺陷

根據(jù)以上分析，CRH5型動車組過分相信號為點信號采集，即在過分相時只要檢測到磁信號，過分相裝置接收信號并反饋TCMS控制系統(tǒng)，此時TCMS控制系統(tǒng)通過診斷運算后發(fā)出主斷路器動作的相關(guān)指令，為了解決此問題，通過分析研究過分相控制原理，制定了對分相區(qū)信號延時2s的濾波功能，這樣可以有效避免在2s的時間內(nèi)連續(xù)接收磁信號導致動車組分相區(qū)管理異常，同時由于過分相時間不超過10s，不會影響分相區(qū)真實信號的采集。

3 CRH5型動車組過分相異常的示例分析

3.1 過分相異常數(shù)據(jù)分析

①下載CRH5G-515301車牽引MPU故障數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)顯示過分相異常，具體如圖1。

18：52：19過分相輸入，檢測進入分相區(qū)信號，主斷斷開（“E”消失）。

18：52：30結(jié)束過分相，檢測出分相區(qū)信號，主斷閉合正常（“E”顯示）。

18：52：30過分相輸入，檢測進入分相區(qū)信號。18：53：15分相區(qū)異常。

根據(jù)此數(shù)據(jù)分析，車組經(jīng)過分相區(qū)公里標為K1896+733m時，進入分相區(qū)信號正常，主斷斷開正常。出分相區(qū)時檢測到出分相區(qū)信號，主斷閉合正常，延時不足1s后檢測到進入分相區(qū)信號，間隔時間較短，過分相裝置未給出請求主斷斷開指令。由于僅檢測到進入分相區(qū)信號，未檢測到出分相區(qū)信號，主斷仍處于閉合狀態(tài)，且在18：53：30至19：01：40時間內(nèi)保持此狀態(tài)。

3.2 過分相異常原因分析

通過現(xiàn)場跟蹤及采集動車組在分相區(qū)異常時的相關(guān)變量值分析可知，車組進入分相區(qū)信號正常，主斷斷開正常。出分相區(qū)時檢測到出分相區(qū)信號，立刻又再次采集到進入分相區(qū)信號，由于間隔時間較短，主斷閉合正常。當過分相裝置在下一分相區(qū)檢測到分相區(qū)信號時，由于此前車組一直保持進入分相區(qū)狀態(tài)，導致信號檢測輸出為出分相區(qū)信號，數(shù)據(jù)顯示“結(jié)束過分相”，此時過分相裝置給出請求主斷閉合指令，造成車組進入分相區(qū)時主斷無法自動斷開，且在車組出分相區(qū)時誤報進入分相區(qū)信號。

4 過分相異常的故障優(yōu)化

針對分相區(qū)異常故障，在分相區(qū)邏輯控制中對分相區(qū)的信號采集機制進行了優(yōu)化，當列車收到出過分相信號時延時2s，以濾除過分相結(jié)束后再次采集到進入分相區(qū)信號（磁信號），保證過分相機制正常。

對CRH5型動車組進行分相區(qū)軟件更改后，車組未再運行至今未再發(fā)生過分相異常的故障發(fā)生，效果良好。

5 結(jié)論

根據(jù)上文示例分析，①對CRH5型動車組進行分相區(qū)邏輯控制增加延時2s的濾波功能是很有必要的。②對CRH5型動車組其它部件的控制管理提供了有力的理論依據(jù)和實踐經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]張曙光.CRH5型動車組[J].北京：中國鐵道出版社，2008：30-35.