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        動車組ATP車載設(shè)備自動過分相問題分析研究

        2021-11-24 08:51:08金鵬
        商品與質(zhì)量 2021年8期
        關(guān)鍵詞:故障信號信息

        金鵬

        中國鐵路北京局集團(tuán)有限公司天津電務(wù)段 天津 300140

        動車組車輛本身不帶能源,所需能源由鐵路附近的牽引變電所將電流通過接觸網(wǎng)傳輸給列車。列車在長距離行駛過程中,接觸網(wǎng)供電來自于不同的變電所,兩變電所接觸網(wǎng)供電交接處會有一段無電區(qū)即分相區(qū)。為了保證列車安全通過分相區(qū),動車組需具備自動過分相的功能,保證動車組安全惰行通過無電區(qū),而無需進(jìn)行升降弓。裝備ATP車載設(shè)備的動車組在過分相時通常有3種方式。

        (1)ATP控車并處于C2等級時,通過接收地面應(yīng)答器中的分相區(qū)信息實現(xiàn)自動過分相。

        (2)ATP控車并處于C3等級時,通過接收RBC發(fā)送的分相區(qū)信息實現(xiàn)自動過分相。

        (3)在ATP隔離狀態(tài)下,通過車輛上的感應(yīng)接收器接收地面磁鋼定位信號,確定動車組與分相點的相對位置實現(xiàn)自動過分相。

        1 ATP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        1.1 安全計算機(jī)

        安全計算機(jī)一般處于高速列車組機(jī)車前部,主要起到綜合考慮信息的作用。計算機(jī)可以利用這些信息形成速度模式曲線,這樣一來動車組便可以按照速度模式曲線加以運(yùn)行,安全性和效率都大大提升[1]。

        1.2 軌道信息接收單元

        軌道信息接收單元同樣位于動車組的前部,它起到的其實是連接性的作用,即接收地面發(fā)來的碼,從而傳送給安全計算機(jī)。在具體的實踐過程中經(jīng)常遇到的情況是相鄰線路受到無線信息的干擾,一旦出現(xiàn)此類問題軌道電路的載波鎖頻信息、應(yīng)答器信息都會為司機(jī)操作提供充分的支持和條件。當(dāng)然在應(yīng)用此技術(shù)系統(tǒng)的過程中也會遇到諸如故障的問題,那么動車ATP系統(tǒng)一般在運(yùn)行過程中最常見的故障是掉碼,導(dǎo)致信息獲取不能的情況。

        1.3 應(yīng)答器接收單元

        應(yīng)答器接收單元在高速動車組列車超速防護(hù)ATP系統(tǒng)中占據(jù)著重要地位,應(yīng)答器接收單元與軌道信息接收單元一樣,在具體的工作過程中同樣會發(fā)生各種各樣的故障,在上電自檢的時候也會出現(xiàn)一些問題。當(dāng)故障和問題出現(xiàn)的時候一般存在相應(yīng)的解決措施,比如當(dāng)天線周圍干擾過大的時候,便可以針對天線周圍的環(huán)境進(jìn)行檢查,針對天線本身進(jìn)行檢查以排除故障[2]。

        2 ATP車載設(shè)備過分相邏輯

        ATP控車通過分相區(qū)時,向車輛輸出GFX禁止信號(選擇ATP過分相)和過分相控制信號,車輛收到GFX禁止信號后屏蔽磁鋼過分相功能,收到過分相控制信號后執(zhí)行斷開VCB的命令。VCB作為配置在車輛高壓設(shè)備箱內(nèi)用來斷開和閉合2 5kV電路的真空斷路器,兼有斷路器和開關(guān)兩種作用。

        2.1 C2等級下過分相邏輯

        根據(jù)《CTCS-3級列控車載設(shè)備技術(shù)條件》(TB/T3483-2017)的要求,ATP在C2等級控車時,C2主控單元通過接收應(yīng)答器中包含的分相區(qū)信息實現(xiàn)自動過分相控制。具體執(zhí)行過程及要求如下。

        (1)接收到分相區(qū)預(yù)告信息P68包后,ATP立即向車輛輸出GFX禁止信號,車輛收到該信號后屏蔽磁鋼過分相功能。

        (2)車頭距分相區(qū)起點10S時輸出過分相語音提示。

        (3)車頭距分相區(qū)起點一定時間(時間參數(shù)根據(jù)列車要求進(jìn)行配置,適配CR 400 AF型標(biāo)準(zhǔn)動車組的300 H型ATP車載設(shè)備該參數(shù)設(shè)為3S)時,向車輛輸出過分相控制信號,車輛收到該信號后執(zhí)行斷開VCB的命令。

        (4)車頭越過分相區(qū)終點一定距離(距離參數(shù)跟據(jù)列車要求進(jìn)行配置,適配CR400 AF型標(biāo)準(zhǔn)動車組的300 H型ATP車載設(shè)備該參數(shù)設(shè)為135.5 m)后,向車輛輸出撤銷過分相控制信號,車輛收到該信號后執(zhí)行閉合VCB的命令。

        (5)車頭越過分相區(qū)終點1000 m后,停止向車輛輸出GFX禁止信號,車輛收到該信號后則取消屏蔽磁鋼過分相功能。

        2.2 自動化檢測

        ATP系統(tǒng)之所以在現(xiàn)在應(yīng)用范圍這么廣,而且效果還這么好,是因為它本身具有高度自動化,加上自診斷功能強(qiáng),自動化檢測水平高。所以在實踐中列車運(yùn)行的過程中出現(xiàn)了故障,此系統(tǒng)可以立即做出反應(yīng),進(jìn)行降級處理。在ATP系統(tǒng)的應(yīng)用過程中,故障發(fā)生后系統(tǒng)可以盡快實現(xiàn)自我完全隔離,最大程度保障列車運(yùn)行的安全水平。在故障發(fā)生的時候,產(chǎn)生的各種信息可以立即傳送給系統(tǒng),那么便可以盡快找到故障發(fā)生的點以及故障發(fā)生的原因,對于更換故障模塊速度的提升具有重要意義[3]。我國目前針對高速動車組列車超速防護(hù)的研究越來越深入,為列車運(yùn)行安全創(chuàng)造了有利條件。

        2.3 向下兼容低級別列控

        高速動車組列車在不同級別的線路中采用的運(yùn)行模式肯定是不同的,在ATP系統(tǒng)下的運(yùn)行模式屬于高級別,所以在具體的運(yùn)行時能夠進(jìn)行向下兼容,即兼容低級別的運(yùn)行模式。高速運(yùn)行的時候若是線路條件并不符合高速運(yùn)行的需求,那么便會出現(xiàn)很多的問題,譬如列車只滿足傳統(tǒng)機(jī)車信號的要求,這樣一來同樣可以讓司機(jī)掌握車載信號,以便于地面信號與車輛信號的安全水平保持一致。另外當(dāng)線路條件沒有達(dá)到具體的要求是,則需要從其他的控制設(shè)備中獲得具體的車輛信號,利用ATP系統(tǒng)轉(zhuǎn)換信號,最后轉(zhuǎn)換而成的信號就是機(jī)車信號,具有通用性。

        3 結(jié)語

        科學(xué)技術(shù)推動了各行各業(yè)的發(fā)展,就鐵路行業(yè)而言,不僅提高鐵路運(yùn)行的速度,還提高鐵路運(yùn)行安全控制水平。高速動車組列車已經(jīng)成為了我國現(xiàn)如今人們?nèi)粘3鲂械倪x擇,在這樣的情況下不斷地開發(fā)設(shè)計超速防護(hù)系統(tǒng)顯得尤為重要。超速防護(hù)ATP系統(tǒng)的出現(xiàn)滿足了現(xiàn)在鐵路運(yùn)輸?shù)男枨螅瑸槲覈慕?jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定創(chuàng)造了有利條件。

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