既有线铁路提速开行动车组自动过分相探讨

科学技术创新2020.11
在电气化铁路牵引供电系统中，电分相将接触网相邻供电
臂间由不同变电所所供不同标称电压或相位电进行隔离，以防止异相短路造成接触网断线[1]。

速度160km/h 及以上线路，
由于列车速度高，依靠司机肉眼识别线路的电分相标识已经很难保证机车正确过分相，而且司机劳动强度很大，必须采取自动过分相方式。

1地面磁感应器自动过分相
既有电气化铁路线路中，大部分采用地面磁感应器装置实现列控自动过分相。

由车载控制装置和地面磁感应器两部分组
成。

地面磁感应器安装在轨道上，
提供预告信号、强迫断信号、恢复信号，为车载控制装置提供是否临近电分相或已通过电分相判断依据。

车载控制装置根据接收到的地面感应器信号，进行自动过分相功能的相应控制[2]。

京包客专呼和浩特至包头段既有设计为160km/h 客货混跑线路，接触网电分相处地面磁感应器设置方式如图1所示。

图1京包客专呼和浩特至包头分相磁感应器设置
图中，电分相中性区两端垂直投射到钢轨上的位置，
分别至第一个磁感应器安装位置的距离为a ；b 为第一个磁感应器至第二个磁感应器的距离。

京包客专呼和浩特至包头地面磁感应器a 、b 距离规格为：a=a 0+30m ，b=265m 。

2015年实施提速开行200km/h 动车组，为满足开行动车组过分相要求，在线路分相中性区不小于400米处附近（列车前进
方向）增设“动车合”标识，表示自该标识之后动车组应合主断路器。

线路反方向按相同原则设置[3]，如图2所示。

图2京包客专呼和浩特至包头分相标志设置
地面磁感应器自动过分相技术，车载设备在分相点识别精
度上不够稳定，受列车运行速度、
横向摆动及沿线电磁干扰信号等，会引起分相点位置识别信息丢失、
误动作等情况客观存在[4]。

2列控自动过分相基本原理
随着我国高速铁路发展，列车运行控制系统已由以地面信号为主的机车信号、列车运行监控记录装置发展为以车载信号为主的CTCS-2级和CTCS-3级列控系统。

京包客专呼和浩特至包头开行200km/h 动车组前进行了CTCS-2列控系统改造，
列控系统地面应答器中含有电分相信息，
具备了动车组列控自动过分相功能。

动车组在正向运行时,将有三组区间无源应答器组发送分
相区信息。

第一组设置在分相区外方第7个闭塞分区入口处，
第二组为第三组外方最近的应答器组，第三组设置在距分相区线路允许最高速度运行10s 外方最近的闭塞分区[5]，如图3所示。

图3应答器组自动过分相设置
电分相信息包括正、反向断电标里程，
正反向断电标距离信息。

与电分相中性区不同，列控分相区起始为电分相正向断电标至反向断电标。

动车组通过列控系统地面应答器组随行车信息同步接收电分相信息。

过分相区操作由过分相控制信号控制，当动车组列车运行到距离分相区一定距离，向列车发出前方过
分相（包含至分相区的距离、分相区长度等）
信息，在距离分相区的走行距离时间3s 处，过分相控制信号“有效”状态输出，
动车组断电，通过分相区130米处，动车组合电，
实现自动过分相功能[6]，过分相过程如图4所示。

图4列控自动过分相设置
与地面磁感应器过电分相固定地点断电不同，动车组采用列控自动过分相时，断电位置是动态的，它与运行速度有关，速度高时距电分相远，速度低时距电分相近。

过分相安全无干扰，且理论上能够提高运营效率。

既有线铁路提速开行动车组自动过分相探讨
刘伟
（中国铁路呼和浩特局集团有限公司供电部，
内蒙古呼和浩特010050）摘要：动车组通过分相区时，可采用地面与车载设备结合方式自动过分相。

文章研究了列控和地面磁感应器自动过分相原
理，并针对既有线运行进行了对比分析，得出列控自动过分相优势。

同时就电分相列控数据测量提报管理工作提出一些建议。

关键词：既有线；自动过分相；列控数据中图分类号:U225文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2020)
11-0004-02磁感应器1
磁感应器2
磁感应器3
磁感应器4
4--
2020.11科学技术创新
3既有线动车组自动过分相比较
2019年9月25日中国铁路呼和浩特局集团有限公司组织CRH5型动车组列控自动过分相试验，通过呼和浩特至包头下行线电分相数据如表1所示。

表1列控自动过分相结果
选取2019年9月26日同一组CRH5型动车组在京包客专呼和浩特至包头图定运行时，下行线地面磁感应器自动过分相数据如表2所示。

表2地面磁感应器自动过分相结果
通过表1、表2中数据可以看出，京包客专呼和浩特至包头既有线提速200km/h区段，CRH5型动车组在采用两种不同自动过分相方式时，列控自动过分相速度衰减率低，过分相效率相对较高。

4电分相列控数据提报注意事项
4.1列控自动过分相主要涉及接触网、信号专业协调配合，分相区断/合电位置、断合电标距离等电分相列控数据由接触网专业负责提供[6]，信号专业负责列控数据编制。

工程实施中，要求紧密配合、相互协调，避免列控数据编制有误，出现列控数据车地不匹配问题。

4.2与接触网电分相LKJ基础数据提示功能不同，电分相列控数据直接参与控车，数据精准度要求较高。

各专业采集列控工程数据表基础数据时要运用先进的手段，区段长度避免采用人工皮尺测量，尽量减小人为误差和设备误差。

4.3因与新建高铁CPⅢ基准定位精度存在差距，既有线列控改造要同步考虑各专业提报数据精准参照点，建议统一以工务专业数据为基础测量，选取桥梁、隧道等设备作为测量基准点，避免参照存在安装误差的百米标等。

工程建设中，接触网、信号专业施工单位应相互配合，共同测量电分相两端最近的第三组应答器与电分相之间实际距离，与计算距离进行校核，保证分相列控数据精度。

5结论
既有线列控工程改造时，列控系统提供电分相信息，具备实现动车组列控自动过电分相功能，过分相无干扰，既能保障动车组行车安全，又能提高通行效率。

建议动车组优先采用列控自动过分相，地面磁感应器自动过分相作为冗余备用。

参考文献
[1]高继宇.动车组自动过分相检算探讨[J].铁道运营技术,2017,23 (4).1-4.
[2]国家铁路局.TB/T3917-2018列车过分相系统车载控制自动过分相装置[S].北京:中国铁道出版社，2018.
[3]中国铁路总公司.铁总运[2015]145号接触网电分相标识设置补充规定[S].北京:中国铁路总公司，2015.
[4]田洪全.高铁信号ATP设备自动过分相的优势[J].铁道通信信号,2015,51(7)：13-17.
[5]国家铁路局.TB/T3439-2016列控中心技术条件[S].北京:中国铁道出版社,2016.
[6]国家铁路局.列控系统应答器应用原则:TB/T3484-2017[S].北京:中国铁道出版社,2017.
[7]中国铁路总公司.铁总运[2014]246号列控数据管理暂行办法[S].北京:中国铁路总公司,2014.
分相分相坡度断电速度合电速度速度衰减衰减率编号（‰）（km/h）（km/h）（km/h）（%）
1 -2.
2 149 148 1 0.67%
2 -1 19
3 191 2 1.04%
3 2.5 19
4 191 3 1.55%
4 0 193 190 3 1.55%
5 1.8 194 192 2 1.03%
6 1.1 195 192 3 1.54%
7 4 136 134 2 1.47%
分相分相坡度断电速度合电速度速度衰减衰减率编号（‰）（km/h）（km/h）（km/h）（%）
1 -2.
2 146 144 2 1.37%
2 -1 194 191
3 1.55%
3 2.5 19
4 190 4 2.06%
4 0 19
5 191 4 2.05%
5 1.8 194 192 2 1.03%
6 1.1 194 190 4 2.06%
7 4 152 146 6 3.95%
5 --。