1、1 電氣化鐵路基礎知識2 Contents Page目錄頁2 電氣化鐵路組成第一章電氣化線路維修作業第二章電氣化區段人身安全第三章3 Transition Page過渡頁3 第一章 電氣化鐵路組成4 第一章 電氣化鐵路的組成 牽引供電裝置一般分成牽引變電所和接觸網兩部分，所以人們又稱電力機車、牽引變電所和接觸網為電氣化鐵道的“三大元件”。電氣化鐵路的組成 牽引變電所牽引變電所牽引網牽引網電力機車及動車組電力機車及動車組電氣化鐵路組電氣化鐵路組成成 牽引供電系統5 第一章 電氣化鐵路的組成1電力機車交直型電力機車電力機車從接觸網取得25kV工頻單相交流電，經車載變壓器降壓為1500V，整流后向牽

2、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：受電弓斷路器車載變壓器鋼軌交直型電力機車工作原理圖輔助回路牽引電流從鋼軌回流至變電所交流25kV 接觸網獨立他勵系統整流器直流電機1500V電力機車的工作原理：接觸網上的交流電，經受電弓進人機車后經過主斷路器再進人主變壓器，從主變壓器的牽引繞組經過硅機組整流后，向六臺分兩組并聯的牽引電機集中供應直流電，使牽引電機產生轉矩，將電能轉變為機械能，經過齒輪的傳動驅動機車轉動。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。6 第一章 電氣化鐵路的

3、組成 交直型電力機車采用半控橋式整流，通過晶閘管控制導通角來控制機車出力，所以，交直機車在整流過程中會產生諧波，功率因數較低。SS4SS4型貨運電力機車型貨運電力機車 SS8SS8型客運電力機車型客運電力機車7 第一章 電氣化鐵路的組成交直交型電力機車（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年德國開發了世界首臺大功率干線交流傳動電力機車，歐洲等主要發達國家迅速推廣，目前已普遍采用。交直交型電力機車工作原理如右圖所示：交流25kV 接觸網受電弓斷路器車載變壓器鋼軌牽引電流從鋼軌回流至變電所輔助回路交流電機整流器逆變器直流交直交型電力機車工作原理圖

4、8 第一章 電氣化鐵路的組成 交直交機車采用四象限整流，通過GTO或IGBT控制導通和關斷角來控制機車的出力，可分別控制導通和關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同步。所以，交直交型電力機車的諧波含量很小、功率因數高。 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合作生產高速動車組。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 9 第一章 電氣化鐵路的組成2牽引供電系統原理 牽引供電系統是電氣化鐵路從電力系統接引電源，降壓轉換后給電力

5、機車供電的電力網絡。它由牽引變電所和牽引網兩部分組成。如下圖所示：電力系統向電氣化鐵路供電示意圖 10 第一章 電氣化鐵路的組成2牽引供電系統原理 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電源經牽引變壓器后，降壓為125kV或225kV，然后供給牽引網。牽引網如同電力系統的輸電線路，它由饋電線、接觸網、軌道回路組成。接觸網架設在鐵路上方，電力機車通過受電弓與接觸線滑動接觸而獲得電能。 牽引供電系統原理圖、牽引變電所主接線圖、接觸網示意圖分別如右所示：牽引供電系統原理示意圖 牽引變電所電分相接觸網鋼軌列車牽引變電所電分相回流線11 Transition P

6、age過渡頁11 第二章 電氣化線路維修作業12 第二章 電氣化線路維修接觸網導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為5370mm，符合隧道建筑限界圖的隧道內為5700mm；一般中間站和區間站為5700mm；編組站、區段站及配有調車組的中間站為6200mm。1起道13 第二章 電氣化線路維修安規第2.3.5條規定：“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；調整曲線超高時，單股起道量相差不得超過11mm。起道量超出上述規定時，應事先通知供電部門調查確認接觸網設備調整工作量并

7、配合作業。”為此，由供電會同工務部門在隧道的邊墻上或接觸網支柱上（靠線路一側）畫一紅色橫線，即限界尺寸線。工務和供電每年應對照紅色橫線協同實測一次，協商解決差誤問題。接觸網導線與起道量的關系：如圖（單位：mm）由圖中幾何關系可根據三角形相似的原理推出關系式：d=(53006500)h/1500=(3.64.3)h從上述推導過程可以看出，單股起道量對受電弓偏移的影響是3.84.3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。1起道受電弓與接觸點的移動距離14 第二章 電氣化線路維修電力機車作用于鋼軌的水平力大，線路方向容易變化，撥道作業也較多。電氣化鐵路對撥道量

8、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，須先通知接觸網工區，必要時協同施工。這是因為要保證電力機車受電弓與接觸網導線的正常相互作用，也就是要保證直線線路中線與接觸網導線的垂直投影相吻合，如超過規定限度，電力機車就有脫弓危險。2撥道15 第二章 電氣化線路維修在電氣化鐵路區段改道時除按單項作業要求作業外，還應注意： 在軌道電路上改道，撬棍必須套上絕緣套管。 道尺和改道器必須絕緣。 新安裝的絕緣軌距桿，應預先請電務工區檢測其絕緣程度是否符合要求，線路上的絕緣軌距桿也應工電分工進行解體測試。在遇有防爬器、信號

9、過道車連接線和接地線的枕木盒內不要安裝軌距桿，盡量錯開一孔。道岔尖軌前一孔枕木盒內有支架電鎖箱的角鋼，也不要在此孔安裝軌距桿。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找信號工區配合進行擰緊工作。3改道16 第二章 電氣化線路維修電氣化鐵路線路上，絕緣接頭是薄弱部位，應加強搗固。搗固和扒道砟時，不要損壞通過軌道電流的連續線，車站股道間的跳線在枕木的側面，搗固時尤其應注意，不使損壞。鋼軌底部與道床之間應保持2030mm的間隙，以防漏電。道床保持清潔，沒有泥土、雜草和礦渣等易導電的材料，并保持排水良好。4搗固17 第二章 電氣化線路維修在電氣化鐵路區段上的兩股鋼

10、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，要對該供電區段實行線路封閉，不準列車運行。在區間站內正線上，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，應在被換鋼軌兩端左、右軌節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。5更換鋼軌、夾板18 電化區段處理電化區段處理“三折三折”有何特殊規定？有何特殊規定？ 1.1.發現發現“三折三折”地點后，應首先做好列車防護，并通知車站及工區處理；地點后，應首先做好列車防護，并通知車站及工區處理； 2.2.處理時應用兩

11、根橫向連接線分別在斷縫兩端與另一股鋼軌做橫向連接；嚴禁在處理時應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“連連電電”之前用手同時觸摸斷縫兩端，而發生觸電；之前用手同時觸摸斷縫兩端，而發生觸電； 3.3.采取臨時加固后，方可放行列車。隨即在斷縫兩端各采取臨時加固后，方可放行列車。隨即在斷縫兩端各5050米范圍內擰緊扣件。其他要米范圍內擰緊扣件。其他要求按有關規定進行。求按有關規定進行。19 Transition Page過渡頁19 第三章 電氣化區段人身安全20 第三章 工務作業人身安全1安全距離作業距離任何人及其所攜帶物品必須與接觸網保持2米以上的安全距離。在離接觸網24米

12、范圍內作業時，必須有人監護。距接觸網5米范圍內的金屬物體必須裝設接地線。21 第三章 工務作業人身安全2安全電壓、低壓、高壓和跨步電壓的概念安全電壓是指對人體不會引起生命危險的電壓，它是根據人體電阻確定的，人體電阻一般在800一lM之間，流經人體不致發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小于40V。我國規定36V以下為安全電壓，在某些特殊場合規定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220/110V電源等。 高壓指對地電壓在250V以上，如l0kV電力線路、25kV接觸網線路等。跨步電壓是指電氣設

13、備碰殼或電力系統一相發生接地短路時，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。22 第三章 工務作業人身安全3在帶電的接觸網下禁止的作業(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，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，水管朝接觸網噴射。 (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，在接觸網下使用或運送侵人安全距離之內的各種工具、設備物件等。23 第三章 工務作業人身安

14、全4工務作業安全注意事項1.為保證電力機車可靠持續的從接觸網取得能量，接觸網導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。如果接觸網導線和鋼軌相對高度過小，將導致車輛、貨物對接觸網安全距離不夠，嚴重影響人身、設備安全;接觸網和電力機車受電弓之間壓力過大，加快接觸網和受電弓的磨損。如果接觸網導線和鋼軌相對高度過大，將導致接觸網和電力機車受電弓不能良好接觸，將產生拉弧現象，從而導致弓網故障。如果接觸網導線在鋼軌上的投影和線路中心線的橫向距離過大，將導致電力機車受電弓發生鉆弓、刮弓等惡性弓網故障。電氣化鐵路中鋼軌作為牽引電流的回流通道，一旦出現電氣回路斷開將導致電力機車不能正常運行。同

15、時鋼軌上將產生高電壓，危及人身安全。因此，在鋼軌上作業要特別注意保持鋼軌電氣回路的完整。由于電氣化鐵路線路上空掛有接觸網，為保證接觸網導線在最大弛度時，與軌頂保持技規要求的有關高度要求以及使導線與線路中心線保持技規的有關技術要求，起道、撥道和其他維修作業受到嚴格的限制。 如果需要超出技規的有關技術標準，應提前與供電部門進行會簽。必要時，工務和供電部門協同施工。 24 第三章 工務作業人身安全4工務作業安全注意事項 2為保持接觸網導線高度和接觸網支柱內側至線路中心的距離，工務和供電部門應該共同根據線路以及接觸網設計的軌面高度，在接觸網支柱內側劃一紅橫線。紅橫線上面標明軌面至接觸網導線的高度，紅橫

16、線下面標明支柱內側至線路中心的距離，作為線路和接觸網維修時共同遵守的標準。工務和供電部門每年按照紅橫線會同復測一次。如果需要對線路或接觸網進行施工時，施工前工務和供電部門應會同按路局批準的施工文件測量復核，工程竣工后復查并重新測定。3搗固作業時要注意保護通過軌道電流的接續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;改道作業時撬棍應加裝絕緣套管，避免撬棍搭在兩根鋼軌上造成軌道電路短接。25 第三章 工務作業人身安全4在帶電的接觸網下進行的作業應該注意以下事項: (1)搬運長大桿件應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

17、全。測量用的花桿、塔尺應該距離帶電體2m以上。 (2)盡量避免人體與接觸網支柱以及附近的金屬結構接觸，防止這些設備的絕緣部分損壞導致可能出現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高壓短路電流，不應與之接觸。 (3)在距離接觸網支柱以及帶電部分5m以內的金屬構件上均需裝設接地線。木桿腳手架上綁扎的鐵絲等金屬物，應該去掉余頭，以防止尖端放電。距離帶電部分不足5m的施工機具應該裝設接地線。 (4)接觸線斷線接地時，接地點10m以內將出現跨步電壓，應單足或者并足跳離危險區，防止跨步電壓傷人。發現接觸網上有線頭、繩索等物品時，嚴禁使用非絕緣物件與之接觸，防止觸電，應立

18、即通知接觸網工區處理。26 第三章 工務作業人身安全4工務作業安全注意事項 5在進行下列作業時，必須事先通知供電部門采取安全措施后方準進行: (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時，所有機具上的金屬構架距離帶電接觸網不得小于2m;裝卸機械上的所有部分構架不得碰觸接觸網的任何部位以及支柱;被裝卸的貨物要有固定的行走路線，距離帶電接觸網不得小于2m。27 工務部門在進行哪些作業前，必須先通知供電部門采取安全措施？ 1.更換帶有

19、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。 28 工務搬運作業中要遵守哪些規定？工務搬運作業中要遵守哪些規定？ 1.裝車應停電進行。并不準在敞車、平車上于帶電的接觸網下進行裝卸鋼軌、軌枕及砂石料等作業。夜間裝車應有足夠的照明； 2.在帶電的接觸網下，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。作業人員不準登攀或乘坐于距離接觸網近二米的物體之上； 3.不準用竹竿等長桿測量

20、貨物的裝載高度和做其它靠近接觸網的工作； 4.裝卸長大工具、材料時，只許平移，不準高抬、翻轉和豎立； 5.裝卸鋼軌、軌枕、片石等，應避開接觸網桿等供電設備。在作業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。 29 鋼軌探傷作業中應遵守哪鋼軌探傷作業中應遵守哪些規定？些規定？ 1.作業中嚴禁使用雨傘或遮作業中嚴禁使用雨傘或遮陽傘；陽傘； 2.陰郁天氣，人員和機具應陰郁天氣，人員和機具應距離接觸網設備帶電部分距離接觸網設備帶電部分5米米以外；以外； 3.防護員不得使用裝有金屬防護員不得使用裝有金屬加長天線的報話機。加長天線的報話機。30 軌道車在在電化區段行駛時，司機及隨乘人員應遵守哪些規定？軌道車在在電化區段行駛時，司機及隨乘人員應遵守哪些規定？ 1.嚴禁攀登軌道車的頂棚； 2.