电力机车自动过分相装置地面磁性设备
电力机车自动过分相技术分析
上海铁道增刊2019年第2期87电r uns动辺分ili目技朮月祈王波通号（长沙）轨道交通控制技术有限公司摘要保证重载高速列车顺利平稳通过电分相区段，对目前的接触网电分相及供电方式提出了新的要求。
通过从最初的自动过分相装置到目前的同相供电技术的基本原理及应用的梳理研究，为进一步应用提供参考。
关键词自动过分相装置；同相供电技术重载高速轨道交通，牵引供电一般均采用单相交流25kV电压等级供电，单一供电臂不能过长，一般不超过20 km（AT供电也不超过40km）,各个供电臂之间必须设置分相装置。
虽然分相装置技术不断进步，从最初的器件式向关节式发展.从最初的六跨式关节、七跨式,直到十一跨式，但所有关节都存在中性段问题，机车必须在经过中性段时进行断电通过。
这对机车的速度、分相设置的位置、相关的信号标识、司乘人员的精力、及其他辅助的设施等都提出了要求。
特别是重载列车，大坡度区段，曾经发生过列车停在中性区，请求救援的事件发生，给正常运输秩序带来很大的影响。
在市域铁路中，由于线路曲线半径较大、速度较慢，很容易发生机车停留在中性区的现象。
随着列车速度的提高，为了克服这些问题，采取了一系列技术措施。
1早期的自动过分相技术（装置）1.1地面自动转换电分相装置通过轨道电路来控制断路器S1、S2的断、合;保持中性段分别与A相段和B 相段同相,保证机车通过Fl、F2断口时,可以不断电通过（如图1所示）。
图1地面转换过电分相结构图1.2柱上式电分相自动转换装置和地面自动转换电分相原理基本相同，主要是在支柱的杆顶布置，省去了地面建设和空间，结构相对简单。
在设备和结构上是对称布置的，能够适应正反向行车要求。
1.3车上式过电分相自动转换装置主要是在店里机车控制室及电分相区域安装必要的装置和设备，以至于不需要人工干预而实现电力机车自动转换的电分相装置。
主要是地面感应器，车载感接收装置，主电路设备，控制设备等自动进行机车主断路器的断、合操作。
关于自动过分相装置巡视、检查、测量的相关要求
关于自动过分相装置巡视、检查、测量的相关要求管内各车间：自2012年1月以来段管内多处自动过分相装置出现移位、松脱现象，自动过分相装置已成为我段安全生产的潜在风险点。
为确保行车安全及我段设备正常运行，特要求如下：1、各供电车间要严格按照《接触网安全工作规程》和《接触网运行检修规程》规定的自动过分相装置巡视、检查、测量周期执行。
巡视、检查、测量采用记名式方式，并存档备查。
2、在巡视、检查自动过分相装置时，要注意检查电磁轨枕的完整性，如发现磁体部分被盗，磁体出现裂纹、松动、移位等异常情况时，应及时反馈至技术科等相关部门，对于出现裂纹、松动、移位等情况要用Φ4.0铁丝临时加固，必要时予以更换。
巡视检查人员要及时清除感应器防护罩表面吸附的铁屑、矿粉等细小异物，按要求填写自动过分相装置巡视检查记录表。
3、地面磁性设备纵向位置的检测：用30~50m卷尺沿线路中心分别对电分相中性区段两侧的2#、1#和3#、4#地面磁性设备的纵向位置进行检测，当偏差超过10 m时，及时联系技术科和当地工务部门，由工务部门配合调整至标准位置。
4、自动过分相磁性装置的磁场感应强度检测方法：测量时，高斯计探头尽量与地面磁性设备上表面平行。
用量程范围为0~200mT~2000mT 的高斯计和1m卷尺，水平方向距离钢轨内侧工作边（335±15）mm，垂直方向距离钢轨表面(110+10)mm处，测量其磁场强度。
其测量磁场强度有效值应大于36GS，磁场强度低于36GS时，应及时进行更换。
由于磁枕装置磁性比较强，测量时注意安全，尽量使手表、磁卡、手机等远离磁性装置。
5、汉宜线供电车间要完善地面自动过分相装置技术管理及设备质量分析工作，建立电磁枕的巡视、检测、维护技术台账，核对电磁枕型号、生产年号、设备编号、公里标、生产厂家等技术参数。
6、各供电车间要完善设备寿命管理卡中有关自动过分相装置的相关技术资料，对其巡视、维护后要进行动态管理、更新。
浅谈ss3b型电力机车自动过分相系统
4 结束语
图 1 DIO01 插件加装电阻
自动过分相装置是保障电气化铁路列车运行安 全的一项重要装置。柳州机务段针对 SS3B型机车自 动过分相装置出现的问题，从实际出发，积极组织技 术攻关，剖析故障原因，采取相应的整治措施，取得 了比较明显的效果，自动过分相装置故障大幅度地 下降。2018 年第三季度，仅发生自动过分相装置故 障 29 件，比 2018 年第二季度下降了 50%。该段改造 和使用机车 CSNR-ANU0302 系列自动过分相装置 的做法，对同行有良好的借鉴作用，且，造成电力机车自动过分相装置在此分相点无法 完成自动闭合主断路器，限制机车功率输出问题，与 自动过分相装置数据分析结果一致。
2.2 存在问题 2.2.1 自动过分相装置受信号干扰误动作 机车运 行在流塘至洛满站间 27 km 分相，自动过分相装置 在断电标处自动合主断，机车乘务员人为分主断避 免带电闯分相，共发生 4 件。现场检查其原因主要 是：车辆品质轨边动态检测系统（属柳州车辆段的设 备）TPDS 的开关磁钢、计轴测速磁钢干扰，导致自 动过分相装置误动作。 2.2.2 自动过分相装置电源开关位置不合理 由于 黔桂线双班单司机值乘，当自动过分相装置故障导 致过完分相后无法人为闭合主断、提手柄机车无功 率，只能不停车才能关闭自动过分相装置电源。 2.2.3 机车乘务员对自动过分相装置不熟悉 在一 个季度内共发生 6 件机车乘务员接班未开自动过分 相装置误报故障；7 件该装置故障漏报活，导致机车 回段，检修人员无法通过运行日志和机车故障信息 判断和处理故障。
3 对策措施
3.1 提高自动过分相装置抗干扰能力 在自动过 分相主机 DIO01 插件加装电阻（见图 1），提高主机 车感器采集磁钢信的幅值。通过改造后第三季度未 发生 K27 分相断电标处自动合主断故障,消除了带 电闯分相的安全风险隐患。
自动过分相地面磁性设备技术规格书及安装手册
电力机车自动过分相装置地面磁性设备技术规格及安装规程目录第一节工作原理 (1)1.1工作原理 (1)（1）概述 (1)（2）主要性能 (1)（3）系统技术性能 (2)1.2 地面磁性设备组成及外形 (4)（1）信号轨枕 (6)（2）磁性感应装置 (6)（3）无碴设备防护罩及其它附件 (6)第二节技术条件参数 (7)2.1 采用技术标准 (7)2.2 应用范围 (7)2.3 工作和环境条件 (7)2.4主要技术性能参数 (8)第三节地面磁性设备的安装 (10)3.1 有碴轨道磁性设备的安装 (10)3.1.1 安装作业流程 (10)3.1.2 信号轨枕位置标示流程 (11)3.1.3 中性区段的确定 (12)3.1.4 安装距离的确定 (13)3.1.5 抽换安装 (15)3.1.6磁性装置的安装(现场组装情况下) (15)3.1.7 注意事项 (16)3.2 无碴轨道磁性设备的安装 (18)3.2.1 安装作业流程 (18)3.2.2 地面磁性设备位置标示流程 (20)3.2.3地面磁性设备螺孔位置标示注意事项 (21)3.2.4 中性区段的确定 (22)3.2.5 安装距离的确定 (22)3.2.6 高速和重载线路的安装位置要求 (25)3.2.7 注意事项 (25)第四节地面磁性设备的日常维护和定期检修 (26)4.1 巡道检查 (26)4.2 检测地面磁性设备纵向位置 (26)4.3 检测磁性装置的磁场感应强度 (27)4.4 需要更换或修复情况 (28)4.5 避免随意移动、抽除信号轨枕 (28)第一节工作原理1.1工作原理（1）概述电力机车自动过分相地面磁性设备是基于免维护地面定位技术的车载自动过分相控制系统的地面磁性设备。
机车通过感应地面定位信号确定机车与分相点的相对位置，地面定位和机车感应信号分别采用斜对称埋设和备份接收，以保证自动过分相的安全和可靠。
（2）主要性能电力机车通过时会发出相应信号给机车，通过车载感应接收器和过分相控制装置自动完成电力机车断电过分相。
磁感应器自动过分相装置运营管理办法铁总运〔2015〕285号
铁总运〔2015〕285号现将《磁感应器自动过分相装置运营管理办法》（技术规章编号：TG/GD202-2015）印发给你们，请认真贯彻执行。
中国铁路总公司2015年10月22日TG/GD 202-2015磁感应器自动过分相装置运营管理办法第一章总则第一条磁感应器自动过分相装置是保障电气化铁路列车运行安全的一项重要装置，为保证该装置可靠运行，确保铁路运输安全畅通，特制定本办法。
第二条磁感应器自动过分相装置由车载装置与地面磁感应器构成。
第三条铁路局应组织制定磁感应器自动过分相装置使用和维护管理细则，并组织实施。
第二章职责分工第四条磁感应器自动过分相装置的运用管理涉及多个专业和部门，铁路局必须高度重视。
各专业和部门需共同做好该装置的运用管理工作，保障磁感应器自动过分相装置功能的正常发挥。
第五条电力机车的车载装置配属机务部门，动车组列车的车载装置配属车辆部门。
第六条地面磁感应器一般分为无砟轨道预埋化学锚栓和有砟轨道轨枕预埋（磁轨枕式）两种安装型式。
无砟轨道预埋化学锚栓型式的地面磁感应器配属供电部门，由供电部门负责管理；有砟轨道磁轨枕配属工务部门，轨枕由工务部门负责管理，磁感应装置由供电部门负责管理。
因磁感应装置损坏需要更换时，由供电部门提出，工务部门配合。
因磁轨枕损坏需要更换时，由工务部门提出，供电部门配合。
第三章运用管理第七条机务部门负责电力机车车载装置、车辆部门负责动车组车载装置的管理。
机务段、动车（客车）段应分别按照电力机车、动车组运用维修管理的有关要求，做好车载装置的运用、维护、管理等工作。
第八条供电部门负责对地面磁感应器磁感应强度技术质量的管理，应制定明确的检测维护办法，建立地面磁感应器的定期检查维护制度、标准及台账，负责对磁感应强度检测、检查和确认。
第九条工务部门负责对安装有地面磁感应器的磁轨枕的管理，应制定相应管理制度和办法，建立磁轨枕设备台账，记录轨枕型号、里程等技术参数，负责磁轨枕的移位或更换。
浅谈电气化铁路自动过分相系统地面磁感应器的管理与维护
（３）在 采 购 相关 设 备 前 对 供 应 厂 商 进行 严 格 评 审 和筛 选 ，并 对 其 产 品进行 严 格 的检验 ．达 到标 准 后 方 可上 线运行 。 ５．２解 决 磁 感 应 器 失 磁 问题
１自动 过 分 相 地 面 磁 感 应 器 及 其 作 用
自动 过 分 相地 面磁 感 应 器 （以 下 简称 ：磁 感 应 器 ）是 自动 过 分 相 系 统 的 重要 组 成 部 分 ．为 车载 装 置 提 供 地 面 信 号 以 确 定 机 车 与 分 相 相 对位 置 的行 车 设 备 ．一 般 分 为 无 砟 轨 道 预 埋 化 学 锚 栓 和 有 砟 轨 道 轨 枕 预 埋 式 （磁 轨 枕 式 ）两 种 安 装 型式 。
４原 因分 析
４．１磁 感 应 器 滑 移 原 因 （１）磁 枕 生 产 厂 家 生 产 工 艺 不
达 标 ，嵌 入 磁 枕铁 杆 与磁 铁 连 接 处 焊 接 技术 不 过 硬 造 成 ．虽 然其 在 说 明 书 中 明确 了相 关 安装 标 准 。但 不 同程 度 的还是 会 造成 损伤 。
２磁 感 应 器 日常 管 维 中 存 在 的 问题
２．１磁 感 应 器 滑 移 ２０１７年 某局 组织 工 务 、供 电部
门在 既有 线 路 新 装 磁 枕 ．在 未 正式 投 运前 的巡 视 当 中发 现 ：磁感 应 器 滑移 ，其 中 １／２移 出磁枕 外 部 。随 时 有 移 出磁 枕 或 者 被 机 车 吸 走 的安 全 隐患 。随 即安 排 将 该 处 磁感 应 器 移 出限界 ，保 证 了行 车安全 。 ２．２磁 感 应 器 破 损
５．１解 决 磁 感 应 器 滑 移 问 题 （１）改 进 磁 感 应器 安 装 结 构 ，
电力机车自动过分相装置地面磁性设备
电力机车自动过分相装置地面磁性设备介绍随着电力机车的大规模应用，确保机车运行的安全性和可靠性成为重要的任务。
其中一个关键的装置是自动过分相装置，用于监测机车运行时地面磁性设备的位置和状态，并根据需要将电机输出进行分相，以确保机车与地面磁性设备的匹配。
本文将介绍电力机车自动过分相装置所使用的地面磁性设备的原理、结构和功能，以及在机车运行过程中的应用。
地面磁性设备的原理地面磁性设备是一种利用磁性材料和电路设计实现的装置，用于检测机车位置并与机车自动过分相装置进行通信。
它主要由以下几个部分组成：1.磁性材料：地面磁性设备使用特殊的磁性材料，通常是具有较高饱和磁通密度和低矫顽力的软磁材料。
这些材料能够产生较强的磁场，以便机车能够准确地检测到其位置。
2.感应线圈：地面磁性设备内部包含感应线圈，用于检测机车所携带的传感器或设备发送的信号。
当机车位置发生变化时，感应线圈会感受到相应的变化，并将信号传输给自动过分相装置。
3.控制电路：地面磁性设备中的控制电路负责对感应线圈信号进行处理和分析，以确定机车的准确位置。
控制电路还负责将处理后的信号发送给自动过分相装置，以实现自动过分相的功能。
地面磁性设备的结构地面磁性设备的结构相对简单，通常由以下几个部分组成：1.磁性材料层：磁性材料层是地面磁性设备的最上层，用于产生较强的磁场。
它通常采用特殊的磁性材料制成，如永磁材料或软磁材料。
2.感应线圈：感应线圈是地面磁性设备中的一个重要组成部分，负责监测机车位置的变化。
感应线圈通常位于磁性材料层下方，并且与控制电路连接。
3.控制电路：控制电路是地面磁性设备的核心部分，负责对感应线圈信号进行处理和分析。
控制电路通常位于感应线圈下方，并且与自动过分相装置连接。
地面磁性设备的功能地面磁性设备主要具有以下几个功能：1.位置检测：地面磁性设备能够准确地检测机车的位置，并将该信息传输给自动过分相装置，以便进行分相操作。
2.运行状态监测：地面磁性设备还能够监测机车的运行状态，如速度和加速度等，以确保自动过分相装置能够根据实际情况进行相应的调整。
自动过分相地面磁感应装置
组成:轨枕、磁性感应装置、防护罩及防盗卡环。
作用:在电力机车通过时会发出相应信号给机车，通过车载感应接收器和过分相控制装置自动完成电力机车断电过分相。
技术标准1、电分相中性区段的长度应符合设计要求，允许最大偏差+500,0 mm。
(1)、器件式分相绝缘器中性区段的确定如下图所示：(2)、锚段关节空气绝缘间隙式电分相中性区段的确定如下图所示：2、地面感应器安装位置应符合设计要求，允许最大偏差为：+1, 0 m 地面感应器的安装位置如下图所示：3、地面感应器磁性装置的中心距相邻钢轨内侧工作边的水平距离为 335mm，允许最大偏差为：±10mm。
4、地面感应器磁性装置的磁感应强度任何情况下≮40 GS。
5、磁性装置磁感应强度的衰减量为＜8‰/年。
6、地面感应器磁性装置的工作环境温度为≤80℃。
7、地面感应器轨枕无断裂、破损，磁性装置无碰伤、刮伤和松动。
8、磁性装置的防护罩表面清洁，无太多的铁屑、矿粉等吸附物。
检修内容1、观察地面感应器轨枕有无断裂；磁性装置有无碰伤、刮伤和松动；磁性装置的防护罩表面有无太多的铁屑、矿粉等吸附物。
2、检测地面感应器纵向位置。
3、检测磁性装置的中心距钢轨内侧工作边的水平距离。
4、检测磁性装置的磁场感应强度。
操作方法1、用 30~50m 钢卷尺沿线路中心分别对电分相中性区段两侧的 2#、1#和 3#、4#地面感应器的纵向位置进行检测。
当偏差超过+1, 0 m 时，由工务部门配合调整至标准位置。
2、用刷子清除磁性装置防护罩表面的铁屑、矿粉等吸附物。
3、用 1m 钢卷尺对磁性装置的中心距钢轨内侧工作边的水平距离进行检测。
当偏差超过±10mm时，由工务部门配合调整至标准位置。
4、用量程为 0~200mT~2000mT 的高斯计和 1m 钢卷尺在磁性装置的正上方300mm 高度处检测其磁感应强度。
当磁感应强度低于 40GS 时必须更换磁性感应装置，更换工作由工务部门配合完成。
XT-20自动过分相地面磁感应器专用测量仪使用说明书2011(成都星科创)
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1．特点
电力机车自动过分相地面磁感应装置（地感器）是基于免维 护地面定位技术的车载自动过分相控制系统的地面磁感应装置 （地感器）。机车通过感应地面定位信号确定机车与分相点的相 对位置，地面定位和机车感应信号分别采用斜对称埋设和备份接 收，以保证自动过分相的安全和可靠。日常线路巡道检查时需要 XT20 专用测量仪检测地感器磁感应强度。
（1）传感器不可受力，撞击或受挤压，以免损坏。仪器保 修 12 个月（人为损坏不在保修范围内）。
（2）调零时传感器应放置在远离磁场的地方，否则会造成 测量误差。
（3）仪器应避免淋湿，水浸。 （4）显示屏左上角如果显示短横线、显示数字乱跳，则表 示电池电量用尽需更换电池。 （5）仪器和传感器有对应编码，请勿将仪器和传感器互换， 以免造成误差。 （6）该说明书的最终解释权归本公司所有。
无伤痕变形
合格
开关动作正常
合格
零位漂移 30 分钟内不超过±1 合格
基本误差
≤±2.0%
合格
返修记录
送修日期
故障描述
实际情况
பைடு நூலகம்
修复日期
Ver1105
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7．仪器成套清单
（1）XT-20 自动过分相地面磁感应器专用测量仪 1 台
（2）传感器
1支
（3）电池（仪器内已预装 1 节电池）
电力机车自动过分相装置地面磁性设备
电力机车自动过分相装置地面磁性设备电力机车自动过分相装置地面磁性设备是一种铁路交通系统中的安全设施，它的主要作用是避免电力机车行驶过程中的电流过大而引发的火灾及损坏设备的情况，同时也可以实现电力机车自动过分相的功能。
本文将会从以下几个方面来介绍这种设备。
一、电力机车自动过分相的功能及原理电力机车的主变压器在工作时会利用较高的电压将电流输送到电动机，从而驱动车轮转动。
但是，如果电压过高，电流过大，就会导致机车损坏或发生火灾等严重后果。
为了避免这种情况的发生，我们需要电力机车自动过分相装置来对电压电流进行监测和控制。
电力机车自动过分相装置在检测到电流过大时，在车辆的转向器上进行动作，并将电源从一组变压器切换到另一组变压器，以避免火灾和设备损坏的发生。
二、地面磁性设备的作用地面磁性设备是电力机车自动过分相的关键部分。
由于铁路交通的复杂性及车辆与地面的接触，电力机车在行驶过程中很难直接检测到电流的变化情况，这就需要地面磁性设备的支持。
地面磁性设备主要有两种类型：电子感应型和磁性感应型。
电子感应型地面磁性设备可以检测机车是否处于正常工作状态。
当机车工作正常时，设备中的电磁绕组不会发生变化。
而当电力机车电流过大时，电磁绕组中的电流会增加，从而改变了电磁感应强度。
此时，接收器会发出警报，并显示相关信息。
磁性感应型地面磁性设备采用的是磁性原理。
当机车通过设备时，设备会感应车辆上的磁场变化，从而检测到电流是否过大，并触发自动过分相系统。
三、技术的优越性电力机车自动过分相装置地面磁性设备的使用，能够显著提高交通安全，并且减少了因电力机车电流过大而引发的后果。
实际上，自动过分相装置的使用，在铁路交通事故尤其是因过载电流而引起的火灾中起到了至关重要的作用。
与传统的人工调节相位相比，自动过分相装置可以在更短的时间内检测电流的变化，并自动采取措施以避免可能的损坏或火灾等意外事件，大大提高了交通运输的安全性。
总之，电力机车自动过分相装置地面磁性设备是铁路交通安全的重要保障之一，它的使用不仅能够保护设备免受损坏，而且能够为乘客提供更高质量的运输服务。
电力机车自动过分相地面感应器检测装置概述
对采集数据 进行计算 ， 结 台线路 信
息、地感 器 信 忠显示 列 车 信患 、地 感器 信患 和 线路信 息
保 护 接 口电路 ：保 护 接 口电路 采 用高 速 光 电耦 合
使其 输 出信 号 与 Ａ／ Ｄ采 样 电路 接 口匹配 。接 收调 理 后
的地 感信号 ， 然后进 行 Ａ Ｄ 采样 。 ／
行 增 、 、 、 。整 个 系统 的数据 分为 基础 数据 和地 感 删 改 查
器采集 数据 两个部 分 。 基 础数 据存 储 的是整 个程 序运行 所 需 的数据 支 持 ，
检 测装置 。
３ 信 号 采 集 系统 设计 、
（ ） 件 设 计 系统 框 图 １硬
地面 感应 器是 控制信 号发 生器 ， 由于 露 天安 装在 轨 忱上 ， 工作 条件恶 劣 ， 容易发 生 损坏 、 失以 及磁 性减 弱 丢 等 ， 而导致 自动 过分相 装 置故 障 。为保证 自动 过分相 从
保 了 自动 过 分 相 装 置 的 有 效 性 。
关键 词 ： 自动 过 分 相 地 面 感 应 器 检 测
。
１ 概 述 、
电气化 铁路 开通 以后 ， 为防 止 电力 机车 通过 无 电区
导 致 弓网事 故 ， 阳铁路 局 在长 大 线 、 沈 沟海 线 及秦 沈
储 分析 的分 离 ，前端数 据 采集设 备使 用单 独封 装机 箱 ，
号通过 运算放 大器进 行放大 ， 滤波 处理 ， 然后将其 调整
，、
技术 论文
面证 丽
为标 准 的 ０～５ Ｖ信 号 ， Ａ Ｄ 采样电路使 。 供 ／ Ａ Ｄ采 样 电路 ： ／ 首先对 地感 器信 号进 行 阻抗 变换 ， （） ２ 系统结 构 ●数据管 理 、 储 、 存 显示 、 查询 、 印部 分 打 这 部分 主要 通过 对数 据库 的读 写操 作 ， 实现 数据进
自动过分相地面磁性设备技术规格书及安装手册整理版
电力机车自动过分相装置地面磁性设备技术规格及安装规程目录第一节工作原理 (1)1.1工作原理 (1)（1）概述 (1)（2）主要性能 (1)（3）系统技术性能 (2)1.2 地面磁性设备组成及外形 (4)（1）信号轨枕 (6)（2）磁性感应装置 (6)（3）无碴设备防护罩及其它附件 (6)第二节技术条件参数 (7)2.1 采用技术标准 (7)2.2 应用范围 (7)2.3 工作和环境条件 (7)2.4主要技术性能参数 (8)第三节地面磁性设备的安装 (10)3.1 有碴轨道磁性设备的安装 (10)3.1.1 安装作业流程 (10)3.1.2 信号轨枕位置标示流程 (11)3.1.3 中性区段的确定 (12)3.1.4 安装距离的确定 (13)3.1.5 抽换安装 (15)3.1.6磁性装置的安装(现场组装情况下) (15)3.1.7 注意事项 (16)3.2 无碴轨道磁性设备的安装 (18)3.2.1 安装作业流程 (18)3.2.2 地面磁性设备位置标示流程 (20)3.2.3地面磁性设备螺孔位置标示注意事项 (21)3.2.4 中性区段的确定 (22)3.2.5 安装距离的确定 (22)3.2.6 高速和重载线路的安装位置要求 (25)3.2.7 注意事项 (25)第四节地面磁性设备的日常维护和定期检修 (26)4.1 巡道检查 (26)4.2 检测地面磁性设备纵向位置 (26)4.3 检测磁性装置的磁场感应强度 (27)4.4 需要更换或修复情况 (28)4.5 避免随意移动、抽除信号轨枕 (28)第一节工作原理1.1工作原理（1）概述电力机车自动过分相地面磁性设备是基于免维护地面定位技术的车载自动过分相控制系统的地面磁性设备。
机车通过感应地面定位信号确定机车与分相点的相对位置，地面定位和机车感应信号分别采用斜对称埋设和备份接收，以保证自动过分相的安全和可靠。
（2）主要性能电力机车通过时会发出相应信号给机车，通过车载感应接收器和过分相控制装置自动完成电力机车断电过分相。
电力机车自动过分相系统地感器技术条件
附件电力机车自动过分相系统地感器技术条件一、概述1、简介机车自动过分相系统由车载控制装置和地面定位装置两部分组成。
地面定位装置由埋设在分相区前后端四根信号轨枕（简称地感器）组成，当电力机车（动车组）通过地感器时向车载自动过分相装置发出地面定位信号。
2、地感器作用向车载自动过分相装置提供“预告”、“强迫”“恢复”以及当线路办理反向行车时的“预告”及“恢复”定位信号。
二、技术条件1．地面感应器（磁钢）地面感应器中心磁感应强度≥36GS（距离钢轨表面110mm高处测量）；工作温度（环境）≤80℃；2、埋设距离预告信号（1#）距强迫信号（2#）距离为170±2m；强迫信号（2#）距“断”字牌距离为5±2m；恢复信号（3#）距“合”字牌距离为5±2m；恢复信号（4#）距恢复信号（3#）距离为170±2m。
地感器埋设位置如图1所示。
图1地感器埋设位置示意图对于大秦线重载运煤专线，1#、2#距离为260～275m，2#距断字牌距离为28～40m，及3＃、4＃位置如下图所示：图2大秦线地感器埋设示意图三、地面感应器的维护1、日常检查承担对地面信号养护维修的单位例行巡视检查时，应注意检查信号轨枕的完整性，如发现磁铁被盗、开裂、损坏、松动和防护箍翘起等现象，以及信号轨枕挡肩部位出现裂纹等异常情况时，应及时报告有关部门。
如发现感应器的不锈钢防护箍表面吸附了太多的铁屑、矿粉等细小异物，应及时清除，以免影响磁场。
2、定期检查地感器的磁场强度测量每半年检测一次，不锈钢防护箍磨损每年检查一次。
2．1 磁场强度2．1．1 测量地感器磁场强度采用毫特拉斯计，型号HT20。
2．1．2 测量方法：把HT20豪特拉斯计垂直放置在地感器表面上方，其顶部与钢轨表面垂直距离110mm。
2．1．3 地感器磁场强度参数：出厂检测必须大于40GS。
使用中最低有效值应大于36GS。
2．2 不锈钢防护箍磨损检查不锈钢防护箍钢板与道砟接触部位的磨损情况。
自动过分相地面磁感应器动态检测装置的应用
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检测监测技术
高铁运行十年电气化技术创新发展论文集
感应器磁通量减弱、损坏或丢失，会造成电力机车 带电闯分相，相邻变电所相间短路，引起烧断接触 线或承力索、损坏变电所和机车设备等恶性事故。 因此，对磁感应器的检测成为铁路检测维护的重要 内容，但在地面磁感应器的应用和检测中存在诸多 问题：
所有电气化铁路均使用电力机车或电力牵引 的动车组，地面牵引变电所提供 27.5 kV 单相工频 交流电源，输送到接触网线路上供电力机车使用。 电气化铁路每 20～30 km 设有一个变电所，为实现 分相绝缘，相邻的牵引变电所之间、同一牵引变电 所不同相间安装有分相绝缘器。电力机车、动车组 在通过分相绝缘器时必须断开电力机车主断路器， 避免受电弓拉弧并短接分相绝缘器，造成两变电所 相间短路，引起烧断接触线或承力索、损坏变电所 和机车/动车组设备等恶性事故，对电气化铁路的 安全运行造成极大危害。
（1）检测效率低。目前，全路大多数铁路集 团公司采用人工测量方法测量磁感应器的磁通量 和安装位置，因点多线长，作业中耗时费工，存在 劳动生产率低下的问题。以每 30 km 1 个变电所为 例，2 个变电所间以及同一变电所不同相间就有 1 组分相，地面对应有 1 组磁感应器需要检测。按人 工方式检测，需要 4～6 人，包括监护人员、防护 人员、检测人员等。并且由于人工检测需要固定天 窗时间，1 个天窗时间 1 组人员最多检测 1 处地面 磁感应器，检测环节中人员和作业时间占比极大， 收入产出不匹配，经济效益不高。
以往，电力机车过分相前需要司机操作断电， 电力机车依靠惯性通过分相绝缘器，合电之后才能 安全运行。由于依靠机车司机观察断合标进行断合 电，经常发生误操作，造成电力机车带电闯分相。 为解决该问题，自动过分相系统应运而生，2007
SS4G电力机车自动过分相与电子柜故障原因分析
SS4G电力机车自动过分相与电子柜故障原因分析【摘要】自动过分相故障是SS4G型电力机车发生频率较高的故障，其成因是多方面的。
本文从电子柜方面入手，对其常见故障原因进行了分析，并提出了相应的故障处理方法。
【关键词】过分相；电子柜；机车；原因0.前言随着列车运行速度的提高和电气化铁路运营里程的不断延长，对机车车辆安全运行标准的要求也越来越高。
高速重载是中国铁路的发展方向。
因此电力机车安全、准确、可靠地通过分相区间也越来越引起大家的关注。
1.SS4型电力机车自动过分相装置的主要功能在铁道电气化牵引区段，牵引供电采用单相工频交流供电方式。
电气化铁路的供电接触网采用分相段供电，各分相段采用长度不等的绝缘间隔（即分相区间），为了保证电力机车断电运行，安全通过分相区间。
长期以来断电运行均由乘务员根据提示操作完成，提前断电和滞后合闸的操纵现象屡见不鲜，随着列车运行速度的提高，特别是在准高速、高速线路上，每小时通过多个分相区，手动操纵，对运行安全极为不利，乘务员稍有疏忽就会产生拉电弧、烧分相绝缘器等现象，由此引起变电所跳闸，中断供电，造成行车事故。
为了减少并改善乘务员的操纵，SS4G电力机车加装了自动过分相系统。
SS4G电力机车的自动过分相由地面感应器、车载感应器及信号处理装置组成过分相系统。
车感器负责感应接收地感器信号，信号处理装置完成信号处理，输出预告、强迫和恢复信号等功能。
机车过分相信号的感应、处理，由地面磁感应器、车感器和车感信号处理装置共同完成。
电子柜对机车过分相自动控制，与司机操作控制并联，当司机操作控制过分相，自动控制起监视作用。
机车运行至G1（G4）点，自动过分相信号处理器接收到感应接收器感应的预告地面定位信号，信号处理器向微机柜发出过分相预告信号，电子柜根据此时机车运行速度，控制电机电流平稳下降到0，发出断‘主断’信号给控制电路，控制电路控制机车断劈相机、断‘主断’（预告模式）；同时，司机室蜂鸣器响3s，提醒司机过分相区。
电力机车自动过分相装置地面磁性设备
电力机车自动过分相装置地面磁性设备一、概述深圳市丰泰瑞达实业有限公司的电力机车自动过分相地面磁性设备是基于免维护地面定位技术的车载自动过分相控制系统的地面磁性设备。
机车通过感应地面定位信号确定机车与分相点的相对位置，地面定位和机车感应信号分别采用斜对称埋设和备份接收，以保证自动过分相的安全和可靠。
二、主要性能电力机车通过时会发出相应信号给机车，通过车载感应接收器和过分相控制装置自动完成电力机车断电过分相。
自动过分相地面磁铁式感应装置是嵌入到轨枕里的永久磁铁，具有耐高温、耐腐蚀、不会丢失、不会损坏等特点，适合安装在室外自动过分相地面装置针对有碴轨道和无碴轨道分为两种，有碴轨道为一端装有磁性信号装置的混凝土轨枕——信号轨枕；无碴轨道安装是将永久磁铁安装在特制盒子里。
信号装置在机车通过时会发出相应信号给机车。
每个分相点需安装四根信号轨枕（磁性装装置）。
由来车方向计起，第一根信号轨枕（磁性装置）为预告(断主断)，第二根信号轨枕（磁性装置）为强迫断（断主断），第三根信号轨枕（磁性装置）为恢复（合主断），第四根信号轨枕（磁性装置）为备用恢复或机车反向运行时预告（断主断）。
4根轨枕（磁性装置）依次称为1号、2号、3号和4号轨枕。
信号轨枕（磁性装置）及磁性端位置示意图见下图：620)this.style.width=620;">三、地面磁性设备组成及外形有碴轨道地面磁性设备是嵌入到轨枕里的永久磁铁，有碴轨道是采用特殊装配的磁性装置，具有耐高温、耐腐蚀、不会丢失、不会损坏等特点，适合安装在室外。
620)this.style.width=620;">磁轨枕（适用有碴轨道）620)this.style.width=620;">（1）信号轨枕采用特殊专用模具的钢筋混凝土轨枕，具有使用寿命长，稳定性高，养护工作量小等优异特性。
（2）磁性感应装置采用特殊工艺制造的磁体感应装置，具有磁场稳定、抗震荡、不易衰减、耐高温、耐腐蚀等优异特性。
电力机车采用地面带电自动过分相技术的必要性
电力机车采用地面带电自动过分相技术的必要性我国电气化铁道均采用25kV单相工频交流供电制式，为了平衡三相供电负荷，提高电力系统利用率，电气化铁道牵引变电所采用轮换接线，换相分段供电方式，无论采用何种供电制式，接触网都不可避免地要设置电分相设施。
该系统技术，利用地面自动过分相装置，实现了电力机车在主断路器关合状态下，乘务员免操作，带电、带负荷、安全、准确地自动通过电分相的运行。
提高了机车过分相的准确性，保持了列车牵引力和运行速度，有效地缩短了过分相的运行时间，提高了线路的综合运输能力。
克服了断电、惰行过分相，损失牵引力，延长运行时分，影响电气化铁路优势的发挥。
避免了手动误操作带电闯分相，烧毁接触网的故障，以及在多台机车牵引区段，由于操作不同步造成的列车冲动大，引起的断钩等运输安全隐患，提高了牵引供电系统运行的安全可靠性。
因此，电力机车采用地面带电自动过分相技术是可行和必要的。
地面带电自动过分相系统的技术原理地面带电自动过分相系统技术由列车识别、逻辑控制、操作执行、远动监控、接触网相分段转换区、机车兼容六个子系统组成。
主接线，见图1。
图1 系统全备用主接线及工作原理图系统正常运行：当机车从A相电源驶入位置传感器1CG范围，经轨道电路1CG动作，启动、控制真空断路器1ZK闭合，接触网的A相电源被输入到转换区给机车供电；当机车驶入中性段转换区的位置传感器2CG范围，启动控制真空断路器1ZK开断，仅在130ms的时间内，控制2ZK真空断路器跟随闭合，完成转换区的供电电源由A相，自动转换成B相电源，实现了接触网中性段转换区，不同供电电源的相位自动转换与连续供电。
机车在电分相区运行时，机车乘务员不用进行任何地操作。
机车继续行驶前进到达3CG位置传感器，操作执行子系统将真空断路器2ZK断开，转换区失去供电电源，恢复为无电区。
运行机车始终在机车断路器闭合状况下，实现了带电、带负荷、免操作，安全、准确地自动通过电分相区段。
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电力机车自动过分相装置地面磁性设备技术规格及安装规程目录第一节工作原理 (1)1.1工作原理 (1)（1）概述 (1)（2）主要性能 (1)（3）系统技术性能 (2)1.2 地面磁性设备组成及外形 (4)（1）信号轨枕 (6)（2）磁性感应装置 (6)（3）无碴设备防护罩及其它附件 (6)第二节技术条件参数 (7)2.1 采用技术标准 (7)2.2 应用范围 (7)2.3 工作和环境条件 (7)2.4主要技术性能参数 (8)第三节地面磁性设备的安装 (10)3.1 有碴轨道磁性设备的安装 (10)3.1.1 安装作业流程 (10)3.1.2 信号轨枕位置标示流程 (11)3.1.3 中性区段的确定 (12)3.1.4 安装距离的确定 (13)3.1.5 抽换安装 (15)3.1.6磁性装置的安装(现场组装情况下) (15)3.1.7 注意事项 (16)3.2 无碴轨道磁性设备的安装 (17)3.2.1 安装作业流程 (17)3.2.2 地面磁性设备位置标示流程 (19)3.2.3地面磁性设备螺孔位置标示注意事项 (21)3.2.4 中性区段的确定 (21)3.2.5 安装距离的确定 (22)3.2.6 高速和重载线路的安装位置要求 (24)3.2.7 注意事项 (24)第四节地面磁性设备的日常维护和定期检修 (25)4.1 巡道检查 (25)4.2 检测地面磁性设备纵向位置 (25)4.3 检测磁性装置的磁场感应强度 (26)4.4 需要更换或修复情况 (26)4.5 避免随意移动、抽除信号轨枕 (27)第一节工作原理1.1工作原理（1）概述电力机车自动过分相地面磁性设备是基于免维护地面定位技术的车载自动过分相控制系统的地面磁性设备。
机车通过感应地面定位信号确定机车与分相点的相对位置，地面定位和机车感应信号分别采用斜对称埋设和备份接收，以保证自动过分相的安全和可靠。
（2）主要性能电力机车通过时会发出相应信号给机车，通过车载感应接收器和过分相控制装置自动完成电力机车断电过分相。
自动过分相地面磁铁式感应装置是嵌入到轨枕里的永久磁铁，具有耐高温、耐腐蚀、不会丢失、不会损坏等特点，适合安装在室外。
自动过分相地面装置针对有碴轨道和无碴轨道分为两种，有碴轨道为一端装有磁性信号装置的混凝土轨枕——信号轨枕；无碴轨道安装是将永久磁铁安装在特制盒子里。
信号装置在机车通过时会发出相应信号给机车。
每个分相点需安装四根信号轨枕（磁性装装置）。
由来车方向计起，第一根信号轨枕（磁性装置）为预告(断主断)，第二根信号轨枕（磁性装置）为强迫断（断主断），第三根信号轨枕（磁性装置）为恢复（合主断），第四根信号轨枕（磁性装置）为备用恢复或机车反向运行时预告（断主断）。
4根轨枕（磁性装置）依次称为1号、2号、3号和4号轨枕。
信号轨枕（磁性装置）及磁性端位置示意图见下图：（3）系统技术性能电力机车过分相信号的感应、处理，由地面磁感应器、感应接收器和过分相控制装置共同完成。
机车过分相的控制，由微机柜及机车控制回路完成。
微机柜对机车过分相的自动控制，与司机操作控制并联，当司机操作控制过分相，自动控制起监视备份作用。
地面磁感应器的埋设方式见下图：机车运行至G1(G4)点，自动过分相控制装置接收到感应接收器感应的预告地面定位信号，控制装置向微机柜发出过分相预告信号，微机柜根据此时机车运行速度，控制电机电流平稳下降到0，发出断‘主断’信号给控制电路，控制电路控制机车断劈相机、断‘主断’（预告模式）；同时，司机室蜂鸣器响3s，提醒司机过分相区。
当G1(G4)信号失效时，机车运行至G2(G3)点，自动过分相控制装置接收到感应接收器感应的强迫地面定位信号，控制装置向微机柜发出过分相强迫断信号，微机柜立即封电机电流，发出断‘主断’信号给控制电路控制机车断劈相机、断‘主断’。
在正常接收到G1(G4)信号时G2(G3)信号不起作用（强迫断模式）。
机车通过无电区后，根据接收G3(G2)点，自动过分相控制装置接收到感应接收器感应的合闸地面定位信号，则通过预告信号通道向微机柜送出合‘主断’信号，司机室蜂鸣器响3s，提醒司机已通过分相区。
微机柜发出合‘主断’给控制电路，控制电路控制机车合劈相机、合‘主断’。
预备好后，微机柜控制电机电流缓慢恢复到过分相前工况。
在正常接收G3(G2)信号时G4(G1)信号不起作用。
1.2 地面磁性设备组成及外形有碴轨道地面磁性设备是嵌入到轨枕里的永久磁铁，有碴轨道是采用特殊装配的磁性装置，具有耐高温、耐腐蚀、不会丢失、不会损坏等特点，适合安装在室外。
磁轨枕（适用有碴轨道）磁性装置（适用无碴轨道）（1）信号轨枕采用特殊专用模具的钢筋混凝土轨枕，具有使用寿命长，稳定性高，养护工作量小等优异特性。
（2）磁性感应装置采用特殊工艺制造的磁体感应装置，具有磁场稳定、抗震荡、不易衰减、耐高温、耐腐蚀等优异特性。
磁钢本体采用贯穿的钢柱在轨底焊接固定，再灌注特殊填充物把磁钢本体与枕体粘结。
（3）无碴设备防护罩及其它附件无碴设备采用特殊工艺制造的磁体感应装置，底部与钢底板焊接成整体，罩内与磁体粘结填充，磁钢本体采用烧结的矩阵磁组，与高强度钢底板焊接，再灌注特殊填充物把磁钢本体与不锈钢防护罩粘结充实。
抗冲击，抗震动，耐磨损，耐腐蚀。
每只磁性设备配备四颗特制不锈钢膨胀螺栓，螺栓大小M10mm╳100mm。
每个装置都具有清楚明显的铭牌标识，标识内容齐全：品牌，型号，制造商，生产年份，编号等。
第二节技术条件参数2.1 采用技术标准制造工艺符合TB/T2075要求，具有质量轻、强度高、耐腐蚀、耐振动疲劳的优异特性。
所采用零部件满足TB/T2073《电气化铁道接触网零部件技术条件》的要求；均按照TB/T2074《电气化铁道接触网零部件试验方法》的要求进行试验。
严格满足TB/T3197《车载控制自动过分相系统技术条件》的技术要求。
采用螺纹连接紧固的零件，其紧固件有有效的防松措施，以确保在大修期内紧固件不松动。
所有零件及不锈钢螺栓进行应力腐蚀检验，以确保零件在使用期内不产生开裂和其它影响使用的缺陷。
2.2 应用范围适用的速度范围：10～250km/h。
适用于单相50Hz、25kV交流电气化铁路接触网工程。
2.3 工作和环境条件环境温度：－40℃～80℃风偏设计风速：优于30m/s结构风速：40m/s。
覆冰厚度（承力索/接触线）：10 mm/5 mm雷电日：多雷区海拔高度：≤ 5600m地震烈度：≤Ⅷ度2.4主要技术性能参数(1) 地面感应器磁性装置的磁场强度：距离磁感应装置正上方≤300mm条件下不低于40 高斯（出厂时检测）；道路上安装完成后，地面感应器磁性装置磁场强度：水平方向距离钢轨内侧工作边（335±15）mm，垂直方向距离钢轨表面(110+10)mm处，不低于36高斯。
（现场检测）磁性装置最大磁能积（BH）max 230kJ/m3剩余磁感应强度Br 1.1T磁性装置密度 7.4g/cm3磁性装置硬度 550HV磁性装置抗压强度 800Mpa(2) 磁性装置磁感应强度的衰减量为＜8‰/年。
(3) 地面感应器磁性装置的工作环境温度为≤80℃。
(4) 地面磁性设备轨枕无断裂、破损(5) 磁性装置无碰伤、刮伤和松动。
(6) 磁性装置的防护罩表面清洁，无太多的铁屑、矿粉等吸附物。
(7) 地面磁性设备磁性装置的中心距相邻钢轨内侧工作边的水平距离为 335mm，允许最大偏差为：±15mm。
(如下图所示)有碴轨道无碴轨道(8) 地面磁性设备安装位置应符合设计要求，允许最大偏差为：±2m，地面磁性设备的安装位置及磁性端朝向如下图所示：第三节地面磁性设备的安装3.1 有碴轨道磁性设备的安装3.1.1 安装作业流程(1) 确定统计各分相点里程；(2) 确定分相点所处站段和领工区；(3) 确定所需轨枕型号或特殊分相点如桥梁隧道等特殊轨枕的型号；(4) 收集确定各材料库收货人的姓名、电话、地址、邮编，并通知生产制造商生产发货；(5) 施工单位根据安装图纸在分相点前后对应更换轨枕的位置作好标记。
并用油漆标示磁性信号对应端；(6) 在收到货后，按照一般混凝土轨枕锚固螺栓；(7) 将磁性轨枕在线路旁按油漆标示位卸下，尽量对准油漆位，以减小换枕时搬运距离；(8) 信号轨枕位置及磁性端朝向示意图3.1.2 信号轨枕位置标示流程(1) 按里程找到上行（或下行）分相点；(2) 即按机车通过分相点时方向向分相点步行寻找；(3) 确定中性区段的垂直投影范围（注意：中性区段不是中性区，确定方法参见后面“中性区段的确定”）；(4) 以中性区段的垂直投影来车方向端向来车方向测量35米，±2米范围内，确定任何一根轨枕作为强迫信号轨枕（2#信号轨枕）位置，并在背向来车方向轨枕左端用油漆标写“磁钢”字样，以作为磁性装置朝向端；(5) 以标示的强迫信号轨枕（2#信号轨枕）位置向来车方向测量170米，±2米范围内，确定任何一根轨枕作为预告信号轨枕（1#信号轨枕）位置，并在背向来车方向轨枕右端用油漆标写“磁钢”字样，以作为磁性装置朝向端；(6) 返回中性区段，找到中性区段的垂直投影去车方向端；(7) 以中性区段的垂直投影去车方向端向去车方向测量35米，±2米范围内，确定任何一根轨枕作为恢复信号轨枕（3#信号轨枕）位置，并在背向来车方向轨枕右端用油漆标写“磁钢”字样，以作为磁性装置朝向端；(8) 以标示的恢复信号轨枕（3#信号轨枕）位置向去车方向测量170米，±2米范围内，确定任何一根轨枕作为备用恢复信号轨枕（4#信号轨枕）位置，并在背向来车方向轨枕左端用油漆标写“磁钢”字样，以作为磁性装置朝向端；3.1.3 中性区段的确定根据分相区不同的结构形式（器件式电分相或锚段关节式电分相），中性区段依照以下方式确定：①以器件式电分相的中性区段如下图所示;器件式电分相②以锚段关节形式分相的中性区段如下图所示;3.1.4 安装距离的确定以中性区段两端垂直投射到钢轨上向左右两侧分别测量35m，再以35m这个点向左右分别测量170m定下另一个点，即另一个点离中性区段为205m。
注意：测量距离不进入中性区段（主要是中性区段而不是中性区），只在中性区段左、右端部向左、右分别测量35m、170m。
如下图：3.1.5 抽换安装①抽出离中性区段35m、205m处的左右各2根共4根轨枕，换上4根特制轨枕。
特制轨枕的磁铁位置一定要与图中磁铁位置一致。
② 35m、205m处的距离如果刚好落在一根轨枕上，则取该根轨枕作为需要更换的轨枕，如果落在两根轨枕之间，则取该两根轨枕中的任何一根轨枕作为需要更换的轨枕。
③磁铁磁性比较强，安装时注意安全，尽量使手表、磁卡、呼机、手机等远离磁铁。