（中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130000）
摘要：我国铁路接触网供电设有分相区，动车组在经过分相区前需断开主断，待经过分相区后需重新闭合主断。本文着重对动车组过分相的过程进行了分析，并对动车组在过分相区间为保证负载供电而进行的中压保持进行了研究。
关键词：分相区；过程分析；中压保持
我国铁路接触网设定电压为交流25KV高压电，实际电压能达到27至28KV。CRH380B动车能够承受的电压范围17.5至32.5。供电取自国家三相电网，为减小公网的三相负载不对称，接触网在不同区段换相（分相区分别用U、V、W三相与变电所的零位形成回路）。为避免相间短路，必须在各独立供电区之间建立分相区（如图-1）。分相区内分为重叠区（C）和无电区（D’），分相区有两种：长分相区和短分相区：长分相区长度为500米，短分相区为190米。
2、非ATP控车或ATP发送GFX-3A主机可用信号时，GFX-3A过分相优先，CCU会选择先给接收的信号屏蔽另外一个信号。
过分相过程如下：
① 车辆接收到分相区预报，此时ATP语音播报“前方过分相、前方过分相”播报的同时司机操纵台手动过分相按钮灯点亮，此时车辆已经接到过分相信号，司机需将牵引手柄回零位。
② 大约3秒钟后主断打开
③ 大约7秒钟后，车辆经过过分相提醒标志，在进入分相区前司机会在该分相区公里标处看到“断”字菱形提示板，在过该提示板之前车辆主断必须处于断开状态。
④ 大约3秒钟后，进入分相区，HMI屏右屏网压表会显示网压下降为0
⑤ 网压显示下降后会瞬间上升，证明离开分相区中的无电区，HMI屏右屏网压表会显示网压上升到该新分相区网压，同时手动过分相灯熄灭。
⑥ 大约2秒钟后，车辆经过过分相提醒标志，在离开分相区后司机会在该分相区公里表处看到“合”字菱形提示板。
⑦ 大约2秒钟后，车辆自动闭合主断（车辆检测到网压且网压在正常范围内3秒钟后车辆闭合主断），司机可以提升牵引手柄级位。
2 车辆在过分相过程中电压保持的过程
为了保证在过分相区时向车载电源的持续供电，必须维持对中间牵引电路的供电。因为过分相区时主断路器断开，所以必须的能量只能从列车的动能中获得。故在电压保持状态，列车采取“再生制动”，而牵引电机则转为发电机状态，通过逆变器向中间牵引电路供电。
但是，在过分相时牵引变流器中压保持也是有条件的。为了能够在电压保持阶段提供车载电源所需的功率，最小需要40km/h 的速度（不考虑动力损耗）。考虑空气制动后，动力损耗值上升到30km/h 是允许的。考虑以上两因素，我们得到维持电压保持的最小速度为80km/h。
当列车速度大于80km/h时，中压保持信号置1；当列车速度小于55km/h时，中压保持信号置0。
因此，在进入分相区前若速度大于80km/h，则牵引电机转为发电机状态，通过逆变器向中间牵引电路供电进行中压保持。在这个阶段有两种情况：
1.若在分相区间速度未降到55km/h以下，则在列车过了分相区后正常退出电压保持模式、合主断、推牵引手柄给牵引。
2.若在分相区间速度降到55km/h以下，则中压信号置0，退出中压保持状态，此时中压设备将从牵引变流器中间直流环节的充电电容取电。随着充电电容电量的消耗，中间直流环节电压也会逐渐降低。若在分相区间中间直流环节电压未下降到3000V，则在列车过了分相区后可以正常合主断、推牵引手柄给牵引。而若在分相区间中间直流环节电压降到3000V以下，则牵引变流器接触器Q1会断开，会有3秒钟的动作时间。若在这3秒钟内驶出分相区，会有来自网络的闭合主断的命令，但为避免牵引变流器4QC涌入电流对整体设备造成损坏，牵引系统也不允许主断闭合。
控制方式：
CCU距离分相区10s接收到CTCS过分相指令信号及分相有效信号，两个信号均为高电平时，CTCS过分相信号有效。
主控车通过WTB/MVB发送CTCS过分相指令信号及分相有效信号到各个牵引单元TCU，TCU接收过分相信号后，不论牵引手柄位置如何将牵引扭矩电流降至零，并产生弱再生制动进入“直流环节电压保持”模式，CCU延时（中间直流环节电压保持模式建立）断开主断，进入过分相模式状态：
主断路器的断开按取决于TCU对“直流环节电压保持”模式的控制时间。在司机的HMI显示器上显示“主断路器断开”状态
主控CCU优先根据受电弓（重联时看后车弓）所在牵引单元TCU反馈网压相序发生变化时，延时发出闭合主断指令，如果未接收到相位变换指令时，优先判断网压下降延时后上升至正常网压，如果网压信号变换也未检测出，则根据车辆进入分相区后走行距离超过1500m且网压处于正常状态时（重联时1700m），主控CCU发出闭合主断指令，主断闭合后TCU将终止电压保持模式，根据牵引手柄的位置重新建立牵引力。
3 解除分相区信号的方法
① 车辆在得到分相区信号后（手动过分相灯点亮，此时主断无法闭合，MVB的“分相区信号”建立）。
② 网压已恢复了至少3秒（主断路器闭合的条件）。
③ 牵引控制器置零（主断路器闭合的条件）。
④ 同时操作主断路器闭合，“手动过分相”灯按钮2-10秒，直到主断闭合。
⑤ 主断路器再次闭合后，CCU重置MVB“分相区”信号。
⑥ 主断路器闭合的同时，“手动过分相”按钮灯熄灭。
⑦ 车载供电再次运行之后，牵引控制器变换档位后，建立牵引力。
综上所述，必须保证动车组进入分相区前断主断，过分相区后闭合主断，保证动车组安全运行。
参考文献：
[1] 窦新立.机车过分相区辅助系统不间断供电技术[J].机车电传动，2007，（02）：31-32+60.
[2] 曾晓安，李明.大秦线车载自动过分相系统的研制与应用[J].机车电传动，2007，（04）：11-14.
论文作者:禹凯
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/11
标签：过分论文; 电压论文; 信号论文; 断路器论文; 车辆论文; 车组论文; 变流器论文; 《电力设备》2017年第22期论文;