電氣化鐵路知識(shí)學(xué)習(xí)

1、,電氣化鐵路基礎(chǔ)知識(shí),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(jī)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(jī)車電力機(jī)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(dòng)機(jī)供電。我國(guó)目前主要采用交直型電力機(jī)車，今后將逐漸淘汰，更換為交直交型電力機(jī)車。交直型電力機(jī)車工作原理如右圖所示：,電力機(jī)車的工作原理：接觸網(wǎng)上的交流

2、電，經(jīng)受電弓進(jìn)人機(jī)車后經(jīng)過(guò)主斷路器再進(jìn)人主變壓器，從主變壓器的牽引繞組經(jīng)過(guò)硅機(jī)組整流后，向六臺(tái)分兩組并聯(lián)的牽引電機(jī)集中供應(yīng)直流電，使?fàn)恳姍C(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，經(jīng)過(guò)齒輪的傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)車轉(zhuǎn)動(dòng)。電力機(jī)車分類：由于電流制不同，分為三類：直—直電力機(jī)車、交—直電力機(jī)車、交—直—交電力機(jī)車。,交直型電力機(jī)車采用半控橋式整流，通過(guò)晶閘管控制導(dǎo)通角來(lái)控制機(jī)車出力，所以，交直機(jī)車在整流過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生諧波，功率因數(shù)較低。,SS4型貨運(yùn)電力機(jī)車,SS

3、8型客運(yùn)電力機(jī)車,交直交型電力機(jī)車（動(dòng)車組） 為克服交直型電力機(jī)車的缺點(diǎn)，世界各國(guó)競(jìng)相開展了交流傳動(dòng)電力機(jī)車的研制，1979年德國(guó)開發(fā)了世界首臺(tái)大功率干線交流傳動(dòng)電力機(jī)車，歐洲等主要發(fā)達(dá)國(guó)家迅速推廣，目前已普遍采用。交直交型電力機(jī)車工作原理如右圖所示：,交直交機(jī)車采用四象限整流，通過(guò)GTO或IGBT控制導(dǎo)通和關(guān)斷角來(lái)控制機(jī)車的出力，可分別控制導(dǎo)通和關(guān)斷機(jī)車主變壓器的若干個(gè)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(jī)車的諧波含量很小、功率因數(shù)高。 我國(guó)于1991年開始進(jìn)行交流傳動(dòng)電力機(jī)車的研究，先后研制成功了交直交動(dòng)車組和交直交貨運(yùn)電力機(jī)車。近年將從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)合作生產(chǎn)高速動(dòng)車組。鐵路計(jì)劃逐漸淘汰交直型電力機(jī)車，全面推廣交直交型電力機(jī)車和動(dòng)車組。,德國(guó)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(jī)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(jìn)線，2臺(tái)牽引變壓器，一主一備方式運(yùn)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(jī)車通過(guò)受電弓與接觸線滑動(dòng)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(shí)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(shí)起道時(shí)，一次起道量不得超過(guò)30mm，且兩股鋼軌起道量相差不得超過(guò)11mm；調(diào)整曲線超高時(shí)，單股起道量相差不得超過(guò)11mm。起道量超

7、出上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)事先通知供電部門調(diào)查確認(rèn)接觸網(wǎng)設(shè)備調(diào)整工作量并配合作業(yè)。”為此，由供電會(huì)同工務(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(duì)照紅色橫線協(xié)同實(shí)測(cè)一次，協(xié)商解決差誤問(wèn)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(guò)程可以看出，單股起道量對(duì)受電弓偏移的影

8、響是3.8～4.3倍，一般我們認(rèn)為在4倍左右，也就是說(shuō)：起道30mm，則受電弓就會(huì)偏移120mm。,受電弓與接觸點(diǎn)的移動(dòng)距離,電力機(jī)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(duì)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(guò)±30mm；一側(cè)撥道量年度累計(jì)不得大于120mm，并不得侵入限界。超過(guò)此標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，須先通知接觸網(wǎng)工區(qū)，必要時(shí)協(xié)同施工。這是因?yàn)橐ＷC電力機(jī)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(guò)規(guī)定限度，電力機(jī)車就有脫弓危險(xiǎn)。,在電氣化鐵路區(qū)段改道時(shí)除按單項(xiàng)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(qǐng)電務(wù)工區(qū)檢測(cè)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(jìn)行解體測(cè)試。在遇有防爬器、信號(hào)過(guò)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(cuò)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(dòng)應(yīng)找信號(hào)工區(qū)配合進(jìn)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(qiáng)搗固。搗固和扒道砟時(shí)，不要損壞通過(guò)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(shí)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(méi)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(diǎn)拆斷兩股鋼軌。在成段換軌必須同時(shí)拆除兩股鋼軌時(shí)，要對(duì)該供電區(qū)段實(shí)行線路封閉，不準(zhǔn)列車運(yùn)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(guò)，在單根抽換或單股成段更換鋼軌時(shí)，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(diǎn)后，應(yīng)首先做好列車防護(hù)，并通知車站及工區(qū)處理； 2.處理時(shí)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(yán)禁在“連電”之前用手同時(shí)觸摸斷縫兩端，而發(fā)生觸電； 3.采取臨時(shí)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(jìn)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(shí)，必須有人監(jiān)護(hù)。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(duì)人體不會(huì)引起生命危險(xiǎn)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(xiǎn)的電流一般不會(huì)超過(guò)5OmA，按照歐姆定律可推知人體安全電壓應(yīng)小于40V。我國(guó)規(guī)定36V以下為安全電壓，在某些特殊場(chǎng)合規(guī)定12V為安全電壓。 低壓指對(duì)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(duì)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(shí)，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(diǎn)時(shí)，兩腳之間的電位差。,(1)攀登機(jī)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(shí)，水管朝接觸網(wǎng)噴射。 (

15、3)用非絕緣桿尺檢測(cè)貨物高度，登車處理超高貨物、緊固篷布或繩索等。 (4)拋擲測(cè)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(yùn)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(jī)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(duì)固定。如果接觸網(wǎng)導(dǎo)線和鋼軌相對(duì)高度過(guò)小，將導(dǎo)致車輛、貨物對(duì)接觸網(wǎng)安全距離不夠，嚴(yán)重影響人身、設(shè)備安全;接觸網(wǎng)和電力機(jī)車受電弓之間壓力

16、過(guò)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(duì)高度過(guò)大，將導(dǎo)致接觸網(wǎng)和電力機(jī)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(guò)大，將導(dǎo)致電力機(jī)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(jī)車不能正常運(yùn)行。同時(shí)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(shí)，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(yán)格的限制。 如果需要超出《技規(guī)》的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)提前與供電部門進(jìn)行會(huì)簽。必要時(shí)，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(jì)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(biāo)明軌面至接觸網(wǎng)導(dǎo)線的高度，紅橫線下面標(biāo)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(shí)共同遵守的標(biāo)準(zhǔn)。工務(wù)和供電部門每年按照紅橫線會(huì)同復(fù)測(cè)一次。如果需要對(duì)線路或接觸網(wǎng)進(jìn)行施工時(shí)，施工前工務(wù)和供電部門應(yīng)會(huì)同按路局批準(zhǔn)的施工文件測(cè)量復(fù)核，工程竣工后復(fù)查并重新測(cè)定。3．搗固作業(yè)時(shí)要注意保護(hù)通過(guò)軌道電流的接續(xù)線和車站股道間的跳線;對(duì)絕緣接頭部位要加強(qiáng)搗固;要防止道床積水;改道作業(yè)時(shí)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(jìn)行的作業(yè)應(yīng)該注意以下事項(xiàng): (1)搬運(yùn)長(zhǎng)大桿件應(yīng)該平放放在車上或者兩人抬運(yùn)，嚴(yán)禁在搬運(yùn)過(guò)程中豎立、高舉，以防止長(zhǎng)大桿件觸及帶電體，危及搬運(yùn)人員安全。測(cè)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(shí)，接地線、回流線與鋼軌的連接點(diǎn)可能會(huì)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(jī)具應(yīng)該裝設(shè)接地線。 (4)接觸線斷線接地時(shí)，接地點(diǎn)10m以內(nèi)將出現(xiàn)跨步電壓，應(yīng)單足或者并足跳離危險(xiǎn)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(shí)，嚴(yán)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(jìn)行下列作業(yè)時(shí)，必須事先通知供電部門采取安全

21、措施后方準(zhǔn)進(jìn)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(diǎn)，同時(shí)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(jī)械進(jìn)行作業(yè)時(shí)，所有機(jī)具上的金屬構(gòu)架距離帶電接觸網(wǎng)不得小于2m;裝卸機(jī)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(jìn)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(shí)； 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(shí)； 3.在有接觸網(wǎng)的線路上，于同一地點(diǎn)，同時(shí)更換兩股鋼軌及兩股鋼軌上的夾板時(shí)； 4.更換整組道岔時(shí)； 5.更換轍叉及道岔鋼軌時(shí)。,工務(wù)搬運(yùn)作業(yè)中要遵守哪些規(guī)定？ 1.裝車應(yīng)停電進(jìn)行。并不準(zhǔn)在敞

23、車、平車上于帶電的接觸網(wǎng)下進(jìn)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(zhǔn)高舉過(guò)頭頂。作業(yè)人員不準(zhǔn)登攀或乘坐于距離接觸網(wǎng)近二米的物體之上； 3.不準(zhǔn)用竹竿等長(zhǎng)桿測(cè)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(zhǎng)大工具、材料時(shí)，只許平移，不準(zhǔn)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(guò)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(yán)禁使用雨傘或遮陽(yáng)傘； 2.陰郁天氣，人員和機(jī)具應(yīng)距離接觸網(wǎng)設(shè)備帶電部分5米以外； 3.防護(hù)員不得使用裝有金屬加長(zhǎng)天線的報(bào)話機(jī)。,軌道車在在電化區(qū)段行駛時(shí)，司機(jī)及隨乘人員應(yīng)遵守哪些規(guī)定？ 1.嚴(yán)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(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí)，必須在接觸網(wǎng)斷電的情況下進(jìn)行。如不能斷電，須申請(qǐng)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(zhǎng)桿、導(dǎo)線等）與接觸網(wǎng)設(shè)備的帶電部分，必須保持多遠(yuǎn)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(zhǎng)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(shí)，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(shí)，接觸網(wǎng)必須停電，停電后要安設(shè)可靠的臨時(shí)接地線，并設(shè)專人防護(hù)。施工結(jié)束，接觸網(wǎng)工要確認(rèn)所有工作人員都已進(jìn)入安全地點(diǎn)，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(zhǔn)登上什么或翻越什么通過(guò)線路？ 在電氣化區(qū)段職工不準(zhǔn)登上機(jī)車車輛頂部或翻越車頂通過(guò)線路。,當(dāng)發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)導(dǎo)線斷落時(shí)應(yīng)如何處理？ 當(dāng)發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)導(dǎo)線斷落遠(yuǎn)離10米以外，并將該處加以防護(hù)，立即通知