電氣化鐵路知識學(xué)習(xí)

1、,電氣化鐵路基礎(chǔ)知識,第一章 電氣化鐵路組成,牽引供電裝置一般分成牽引變電所和接觸網(wǎng)兩部分，所以人們又稱電力機車、牽引變電所和接觸網(wǎng)為電氣化鐵道的“三大元件”。,電氣化鐵路的組成,,交直型電力機車電力機車從接觸網(wǎng)取得25kV工頻單相交流電，經(jīng)車載變壓器降壓為1500V，整流后向牽引電動機供電。我國目前主要采用交直型電力機車，今后將逐漸淘汰，更換為交直交型電力機車。交直型電力機車工作原理如右圖所示：,電力機車的工作原理：接觸網(wǎng)上的交流

2、電，經(jīng)受電弓進人機車后經(jīng)過主斷路器再進人主變壓器，從主變壓器的牽引繞組經(jīng)過硅機組整流后，向六臺分兩組并聯(lián)的牽引電機集中供應(yīng)直流電，使牽引電機產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，經(jīng)過齒輪的傳動驅(qū)動機車轉(zhuǎn)動。電力機車分類：由于電流制不同，分為三類：直—直電力機車、交—直電力機車、交—直—交電力機車。,交直型電力機車采用半控橋式整流，通過晶閘管控制導(dǎo)通角來控制機車出力，所以，交直機車在整流過程中會產(chǎn)生諧波，功率因數(shù)較低。,SS4型貨運電力機車,SS

3、8型客運電力機車,交直交型電力機車（動車組） 為克服交直型電力機車的缺點，世界各國競相開展了交流傳動電力機車的研制，1979年德國開發(fā)了世界首臺大功率干線交流傳動電力機車，歐洲等主要發(fā)達國家迅速推廣，目前已普遍采用。交直交型電力機車工作原理如右圖所示：,交直交機車采用四象限整流，通過GTO或IGBT控制導(dǎo)通和關(guān)斷角來控制機車的出力，可分別控制導(dǎo)通和關(guān)斷機車主變壓器的若干個低壓繞組的整流，使電流波形逼近正弦波，且電流與電壓的相位基本

4、同步。所以，交直交型電力機車的諧波含量很小、功率因數(shù)高。 我國于1991年開始進行交流傳動電力機車的研究，先后研制成功了交直交動車組和交直交貨運電力機車。近年將從國外引進技術(shù)合作生產(chǎn)高速動車組。鐵路計劃逐漸淘汰交直型電力機車，全面推廣交直交型電力機車和動車組。,德國ICE高速列車,牽引供電系統(tǒng)是電氣化鐵路從電力系統(tǒng)接引電源，降壓轉(zhuǎn)換后給電力機車供電的電力網(wǎng)絡(luò)。它由牽引變電所和牽引網(wǎng)兩部分組成。如下圖所示：,電力系統(tǒng)向電氣化鐵路供

5、電示意圖,牽引變電所采用2路電源進線，2臺牽引變壓器，一主一備方式運行。110或220kV電源經(jīng)牽引變壓器后，降壓為1×25kV或2×25kV，然后供給牽引網(wǎng)。牽引網(wǎng)如同電力系統(tǒng)的輸電線路，它由饋電線、接觸網(wǎng)、軌道回路組成。接觸網(wǎng)架設(shè)在鐵路上方，電力機車通過受電弓與接觸線滑動接觸而獲得電能。 牽引供電系統(tǒng)原理圖、牽引變電所主接線圖、接觸網(wǎng)示意圖分別如右所示：,牽引供電系統(tǒng)原理示意圖,第二章 電氣化線路維修作業(yè)

6、,接觸網(wǎng)導(dǎo)線距軌面必須保持一定的距離。接觸線最大弛度時距軌面的最高高度為6500mm。最低高度：不符合隧道建筑限界圖的隧道內(nèi)為5370mm，符合隧道建筑限界圖的隧道內(nèi)為5700mm；一般中間站和區(qū)間站為5700mm；編組站、區(qū)段站及配有調(diào)車組的中間站為6200mm。,〈安規(guī)〉第2.3.5條規(guī)定：“兩股鋼軌同時起道時，一次起道量不得超過30mm，且兩股鋼軌起道量相差不得超過11mm；調(diào)整曲線超高時，單股起道量相差不得超過11mm。起道量超

7、出上述規(guī)定時，應(yīng)事先通知供電部門調(diào)查確認接觸網(wǎng)設(shè)備調(diào)整工作量并配合作業(yè)?！睘榇耍晒╇姇?wù)部門在隧道的邊墻上或接觸網(wǎng)支柱上（靠線路一側(cè)）畫一紅色橫線，即限界尺寸線。工務(wù)和供電每年應(yīng)對照紅色橫線協(xié)同實測一次，協(xié)商解決差誤問題。接觸網(wǎng)導(dǎo)線與起道量的關(guān)系：如圖（單位：mm）由圖中幾何關(guān)系可根據(jù)三角形相似的原理推出關(guān)系式：d=(5300~6500)h/1500=(3.6~4.3)h從上述推導(dǎo)過程可以看出，單股起道量對受電弓偏移的影

8、響是3.8～4.3倍，一般我們認為在4倍左右，也就是說：起道30mm，則受電弓就會偏移120mm。,受電弓與接觸點的移動距離,電力機車作用于鋼軌的水平力大，線路方向容易變化，撥道作業(yè)也較多。電氣化鐵路對撥道量的限制是在不侵入建筑限界的條件下，線路中心位移不得超過±30mm；一側(cè)撥道量年度累計不得大于120mm，并不得侵入限界。超過此標準時，須先通知接觸網(wǎng)工區(qū)，必要時協(xié)同施工。這是因為要保證電力機車受電弓與接觸網(wǎng)導(dǎo)線的正常相互作

9、用，也就是要保證直線線路中線與接觸網(wǎng)導(dǎo)線的垂直投影相吻合，如超過規(guī)定限度，電力機車就有脫弓危險。,在電氣化鐵路區(qū)段改道時除按單項作業(yè)要求作業(yè)外，還應(yīng)注意： ⑴在軌道電路上改道，撬棍必須套上絕緣套管。 ⑵道尺和改道器必須絕緣。 ⑶新安裝的絕緣軌距桿，應(yīng)預(yù)先請電務(wù)工區(qū)檢測其絕緣程度是否符合要求，線路上的絕緣軌距桿也應(yīng)工電分工進行解體測試。在遇有防爬器、信號過道車連接線和接地線的枕木盒內(nèi)不要安裝軌距桿，盡量錯開一孔。道岔尖軌前一孔枕木

10、盒內(nèi)有支架電鎖箱的角鋼，也不要在此孔安裝軌距桿。⑷在絕緣接頭處改道，道釘必須“反打”，使釘帽頭不接觸絕緣夾板。絕緣接頭螺栓松動應(yīng)找信號工區(qū)配合進行擰緊工作。,電氣化鐵路線路上，絕緣接頭是薄弱部位，應(yīng)加強搗固。搗固和扒道砟時，不要損壞通過軌道電流的連續(xù)線，車站股道間的跳線在枕木的側(cè)面，搗固時尤其應(yīng)注意，不使損壞。鋼軌底部與道床之間應(yīng)保持20~30mm的間隙，以防漏電。道床保持清潔，沒有泥土、雜草和礦渣等易導(dǎo)電的材料，并保持排水良好。,在

11、電氣化鐵路區(qū)段上的兩股鋼軌是作為牽引電流的回路線，故禁止在同一地點拆斷兩股鋼軌。在成段換軌必須同時拆除兩股鋼軌時，要對該供電區(qū)段實行線路封閉，不準列車運行。⑴在區(qū)間站內(nèi)正線上，牽引電流的回路是在兩股鋼軌上通過，在單根抽換或單股成段更換鋼軌時，應(yīng)在被換鋼軌兩端左、右軌節(jié)間安上一條橫向連接電線，連接線可用卡子夾在軌底上，換軌完畢即可拆除連接線。連接線用截面積不小于70mm2銅線。如圖所示。,電化區(qū)段處理“三折”有何特殊規(guī)定？

12、 1.發(fā)現(xiàn)“三折”地點后，應(yīng)首先做好列車防護，并通知車站及工區(qū)處理； 2.處理時應(yīng)用兩根橫向連接線分別在斷縫兩端與另一股鋼軌做橫向連接；嚴禁在“連電”之前用手同時觸摸斷縫兩端，而發(fā)生觸電； 3.采取臨時加固后，方可放行列車。隨即在斷縫兩端各50米范圍內(nèi)擰緊扣件。其他要求按有關(guān)規(guī)定進行。,第三章 電氣化區(qū)段人身安全,作業(yè)距離⑴任何人及其所攜帶物品必須與接觸網(wǎng)保持2米以上的安全距離。⑵在離接觸網(wǎng)2—

13、—4米范圍內(nèi)作業(yè)時，必須有人監(jiān)護。⑶距接觸網(wǎng)5米范圍內(nèi)的金屬物體必須裝設(shè)接地線。,安全電壓是指對人體不會引起生命危險的電壓，它是根據(jù)人體電阻確定的，人體電阻一般在800Ω一lMΩ之間，流經(jīng)人體不致發(fā)生生命危險的電流一般不會超過5OmA，按照歐姆定律可推知人體安全電壓應(yīng)小于40V。我國規(guī)定36V以下為安全電壓，在某些特殊場合規(guī)定12V為安全電壓。 低壓指對地電壓在250V及以下，如380/220V三相四線制居民生活用電線路、直流220/

14、110V電源等。 高壓指對地電壓在250V以上，如l0kV電力線路、25kV接觸網(wǎng)線路等?？绮诫妷菏侵鸽姎庠O(shè)備碰殼或電力系統(tǒng)一相發(fā)生接地短路時，電流從接地處四散流出，在地面上形成不同的電位分布，人走近短路點時，兩腳之間的電位差。,(1)攀登機車、客車、棚車、冷藏車及罐車的車頂，在車頂上站立、行走或從事任何作業(yè)，開閉罐車頂上的罐蓋，在冷藏車頂上開閉冰箱蓋檢查冷藏冰鹽情況。 (2)使用膠皮軟管沖刷車輛時，水管朝接觸網(wǎng)噴射。 (

15、3)用非絕緣桿尺檢測貨物高度，登車處理超高貨物、緊固篷布或繩索等。 (4)拋擲測量工具 (如鋼卷尺、皮尺等)、索具及其他非絕緣工具物件等，在接觸網(wǎng)下使用或運送侵人安全距離之內(nèi)的各種工具、設(shè)備物件等。,1.為保證電力機車可靠持續(xù)的從接觸網(wǎng)取得能量，接觸網(wǎng)導(dǎo)線和鋼軌在高度以及線路中心線的橫向距離都必須保持相對固定。如果接觸網(wǎng)導(dǎo)線和鋼軌相對高度過小，將導(dǎo)致車輛、貨物對接觸網(wǎng)安全距離不夠，嚴重影響人身、設(shè)備安全;接觸網(wǎng)和電力機車受電弓之間壓力

16、過大，加快接觸網(wǎng)和受電弓的磨損。如果接觸網(wǎng)導(dǎo)線和鋼軌相對高度過大，將導(dǎo)致接觸網(wǎng)和電力機車受電弓不能良好接觸，將產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象，從而導(dǎo)致弓網(wǎng)故障。如果接觸網(wǎng)導(dǎo)線在鋼軌上的投影和線路中心線的橫向距離過大，將導(dǎo)致電力機車受電弓發(fā)生鉆弓、刮弓等惡性弓網(wǎng)故障。電氣化鐵路中鋼軌作為牽引電流的回流通道，一旦出現(xiàn)電氣回路斷開將導(dǎo)致電力機車不能正常運行。同時鋼軌上將產(chǎn)生高電壓，危及人身安全。因此，在鋼軌上作業(yè)要特別注意保持鋼軌電氣回路的完整。由于電氣

17、化鐵路線路上空掛有接觸網(wǎng)，為保證接觸網(wǎng)導(dǎo)線在最大弛度時，與軌頂保持《技規(guī)》要求的有關(guān)高度要求以及使導(dǎo)線與線路中心線保持《技規(guī)》的有關(guān)技術(shù)要求，起道、撥道和其他維修作業(yè)受到嚴格的限制。 如果需要超出《技規(guī)》的有關(guān)技術(shù)標準，應(yīng)提前與供電部門進行會簽。必要時，工務(wù)和供電部門協(xié)同施工。,2．為保持接觸網(wǎng)導(dǎo)線高度和接觸網(wǎng)支柱內(nèi)側(cè)至線路中心的距離，工務(wù)和供電部門應(yīng)該共同根據(jù)線路以及接觸網(wǎng)設(shè)計的軌面高度，在接觸網(wǎng)支柱內(nèi)側(cè)劃一紅橫線。紅橫線上

18、面標明軌面至接觸網(wǎng)導(dǎo)線的高度，紅橫線下面標明支柱內(nèi)側(cè)至線路中心的距離，作為線路和接觸網(wǎng)維修時共同遵守的標準。工務(wù)和供電部門每年按照紅橫線會同復(fù)測一次。如果需要對線路或接觸網(wǎng)進行施工時，施工前工務(wù)和供電部門應(yīng)會同按路局批準的施工文件測量復(fù)核，工程竣工后復(fù)查并重新測定。3．搗固作業(yè)時要注意保護通過軌道電流的接續(xù)線和車站股道間的跳線;對絕緣接頭部位要加強搗固;要防止道床積水;改道作業(yè)時撬棍應(yīng)加裝絕緣套管，避免撬棍搭在兩根鋼軌上造成軌道電路

19、短接。,4．在帶電的接觸網(wǎng)下進行的作業(yè)應(yīng)該注意以下事項: (1)搬運長大桿件應(yīng)該平放放在車上或者兩人抬運，嚴禁在搬運過程中豎立、高舉，以防止長大桿件觸及帶電體，危及搬運人員安全。測量用的花桿、塔尺應(yīng)該距離帶電體2m以上。 (2)盡量避免人體與接觸網(wǎng)支柱以及附近的金屬結(jié)構(gòu)接觸，防止這些設(shè)備的絕緣部分損壞導(dǎo)致可能出現(xiàn)的高壓短路電流傷人。在接地線損壞時，接地線、回流線與鋼軌的連接點可能會出現(xiàn)高壓短路電流，不應(yīng)與之接觸。

20、 (3)在距離接觸網(wǎng)支柱以及帶電部分5m以內(nèi)的金屬構(gòu)件上均需裝設(shè)接地線。木桿腳手架上綁扎的鐵絲等金屬物，應(yīng)該去掉余頭，以防止尖端放電。距離帶電部分不足5m的施工機具應(yīng)該裝設(shè)接地線。 (4)接觸線斷線接地時，接地點10m以內(nèi)將出現(xiàn)跨步電壓，應(yīng)單足或者并足跳離危險區(qū)，防止跨步電壓傷人。發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)上有線頭、繩索等物品時，嚴禁使用非絕緣物件與之接觸，防止觸電，應(yīng)立即通知接觸網(wǎng)工區(qū)處理。,5．在進行下列作業(yè)時，必須事先通知供電部門采取安全

21、措施后方準進行: (1)更換帶有回流線的鋼軌。 (2)更換牽引變電所岔線和通往岔線的鋼軌以及其主要連接零部件。 (3)在有接觸網(wǎng)的線路上，在同一地點，同時更換兩股鋼軌以及兩股鋼軌的夾板。 (4)更換整組道岔。6．在使用機械進行作業(yè)時，所有機具上的金屬構(gòu)架距離帶電接觸網(wǎng)不得小于2m;裝卸機械上的所有部分構(gòu)架不得碰觸接觸網(wǎng)的任何部位以及支柱;被裝卸的貨物要有固定的行走路線，距離帶電接觸網(wǎng)不得小于2m。,工務(wù)

22、部門在進行哪些作業(yè)前，必須先通知供電部門采取安全措施？ 1.更換帶有回流線、接地線的鋼軌時； 2.更換牽引變電所岔線和通往岔線線路的鋼軌及其主要連接零部件（夾板、轍叉等）時； 3.在有接觸網(wǎng)的線路上，于同一地點，同時更換兩股鋼軌及兩股鋼軌上的夾板時； 4.更換整組道岔時； 5.更換轍叉及道岔鋼軌時。,工務(wù)搬運作業(yè)中要遵守哪些規(guī)定？ 1.裝車應(yīng)停電進行。并不準在敞

23、車、平車上于帶電的接觸網(wǎng)下進行裝卸鋼軌、軌枕及砂石料等作業(yè)。夜間裝車應(yīng)有足夠的照明； 2.在帶電的接觸網(wǎng)下，使用軌道車、拖車裝卸鋼軌、軌枕及砂石料等，所用的工具（如撬棍等），不準高舉過頭頂。作業(yè)人員不準登攀或乘坐于距離接觸網(wǎng)近二米的物體之上； 3.不準用竹竿等長桿測量貨物的裝載高度和做其它靠近接觸網(wǎng)的工作； 4.裝卸長大工具、材料時，只許平移，不準高抬、翻轉(zhuǎn)和豎立； 5.裝卸鋼軌、軌枕、片

24、石等，應(yīng)避開接觸網(wǎng)桿等供電設(shè)備。在作業(yè)過程中注意不得損壞抗流變壓器箱、軌道變壓箱及連接線。并不許直接或間接互相搭接。,鋼軌探傷作業(yè)中應(yīng)遵守哪些規(guī)定？ 1.作業(yè)中嚴禁使用雨傘或遮陽傘； 2.陰郁天氣，人員和機具應(yīng)距離接觸網(wǎng)設(shè)備帶電部分5米以外； 3.防護員不得使用裝有金屬加長天線的報話機。,軌道車在在電化區(qū)段行駛時，司機及隨乘人員應(yīng)遵守哪些規(guī)定？ 1.嚴禁攀登軌道車的頂棚； 2.在

25、距接觸網(wǎng)不足2米范圍內(nèi)進行裝卸作業(yè)時，必須在接觸網(wǎng)斷電的情況下進行。如不能斷電，須申請轉(zhuǎn)線。,在電氣化區(qū)段，除專業(yè)人員按規(guī)定作業(yè)外，所有職工和所攜帶物件（如長桿、導(dǎo)線等）與接觸網(wǎng)設(shè)備的帶電部分，必須保持多遠的距離？ 在電化區(qū)段，除專業(yè)人員按規(guī)定作業(yè)外，所有職工和所攜帶物件（如長桿、導(dǎo)線等）與接觸網(wǎng)設(shè)備的帶電部分，必須保持2米以上的距離。 在距離接觸網(wǎng)帶電部分不足2米的建筑物作業(yè)時，應(yīng)注意哪些？

26、 在距離接觸網(wǎng)帶電部分不足2米的建筑物作業(yè)時，接觸網(wǎng)必須停電，停電后要安設(shè)可靠的臨時接地線，并設(shè)專人防護。施工結(jié)束，接觸網(wǎng)工要確認所有工作人員都已進入安全地點，方可通知正式完工，并辦理消令手續(xù)。,在電氣化區(qū)段職工不準登上什么或翻越什么通過線路？ 在電氣化區(qū)段職工不準登上機車車輛頂部或翻越車頂通過線路。,當發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)導(dǎo)線斷落時應(yīng)如何處理？ 當發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)導(dǎo)線斷落遠離10米以外，并將該處加以防護，立即通知