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1、电气化铁路基本知识与安全,学习目标：,通过学习，使大家了解电气化铁路的基本知识、定义和结构特点，掌握电气化有关安全规定、电气化铁路线路养护要求、工务作业应遵守的规定。确保电气化区段施工、作业人员的人身安全及施工安全。,课 程 内 容,第三章 电气化铁路工务作业安全,第二章 电气化铁路劳动安全通用基本知识,第一章 电气化铁路概况及基本组成,第四章 触电急救常识,第一章 电气化铁路概况及基本组成,1879年5月在德国柏林举办的世界博览会上,由德国人维尔纳冯西门子和哈尔斯克公司展出了世界上第一台电力机车和第一条电气化铁路,成为电气化铁路的先驱。最初的电气化铁路大都是采用低压直流和三相交流供电,而且都
2、是修建在工矿线路和一些大城市的近郊线路上。后来,随着工业的发展,逐渐发展到城市之间和运输繁忙的铁路干线上来了。 10世纪70年代初,在工业发达的西欧、日本等国家，运输繁忙的主要铁路干线基本实现了电气化。 截至2001年底，世界电气化铁路总里程以达25万km，约占世界铁路总营业里程（约为120万km)的22.5%，承担世界铁路总运量的50%以上。也就是说仅占世界铁路总营业里程不到四分之一的电气化铁路承担着世界铁路总运量一半以上的运输任务。,第一节 电气化铁路概况,世界电气化铁路的发展,我国电气化铁路的发展,1958年，我国开始修建电气化铁路 1961年8月15日我国第一条干线电气化铁路实验区段宝
3、鸡至凤州段建成通车。 1975年7月1日宝成电气化铁路全线通车。 20世纪80年代，电气化铁路飞速发展，使我国的电气化铁路技术装备达到或接近国际先进水平。 20世纪90年代，特别是后五年建成开通了干五线、京郑线等10条电气化铁路。 20012005年，是我国电气化铁路建设史上建成开通最多的5年，先后建成了哈大、秦沈客运专线、渝怀等5000多公里电气化铁路。截至2005年底，我国共建成开通43条电气化铁路，总里程达到20132km，成为继俄罗斯、德国之后的世界第三大电气化铁路国家。,第二节 电气化铁路的组成,电气化铁路的优越性 相对于非电气化铁路而言,电气化铁路在运营上有以下几个方面的优点： 1
4、.多拉快跑，提高铁路运输能力；2.综合利用资源，降低燃料消耗；3.降低运输成本，提高经济效益；4.改善劳动条件，利于环境保护。,电气化铁路主要指电力机车牵引的铁路。由于电力机车本身不带能源装置，它所需要的动力能源靠外部供给。它比蒸汽、内燃机车牵引的铁路增加了一套牵引供电系统。牵引供电系统主要由牵引变电所、接触网和继电保护装置三大部分构成。,一、牵引供电系统,1、牵引变电所 2、分区所 3、馈电线 4、开闭所 5、接触网 6、钢轨和吸上线 7、回流线,1、牵引变电所,牵引变电所是电气化铁路的心脏。他的功能是将电力系统输送来的110kv或220kv等级的工频交流高压电，通过一定接线形式的牵引变压器
5、变成适合电力机车使用的27.5kv等级的单相工频交流电，在通过不同的馈线将电能送到相应方向电气化铁路（接触网）上，满足来自不同电力机车的供电需要。 牵引变电所一般设在车站的一端，在车站和区间分界处与另一端不同相位的供电臂通过分相绝缘或电分段锚段关节相连。同一方向馈出回路的高压开关具备一旁路备用开关，可满足不间断可靠供电要求和检修要求和检修的需要。,2、分区所,分区所的作用是将电气化铁路上下行接触网通过分区所并联起来，以提高供电臂末端接触网上的电压水平，均衡上下行供电臂的电流，降低电能损失，在一个牵引变电所故障情况下，通过分区所可以由相邻牵引变电所实行越区供电。,3、馈电线,馈电线是牵引变电所与
6、接触网之间的链接线，它的功能是从牵引变电所向接触网供电。它的馈出开关引出，在分相装置的两侧连接到接触网上，使之获得27.5kv电源。,4、开闭所,开闭所的主要作用是在大的编组场和客运站实现分束、分段供电，提高供电的可靠性，缩小停电范围，减少事故对铁路运行的影响。如果开闭所在供电臂末端，通常将其与分区所合建。同样，不同馈出回路的高压开关具备共用旁路备用开关，可满足不间断可靠供电要求和检修的需要。,5、接触网,接触网是电气化铁路上的主要供电装置，它通过钢筋砼柱或等径圆支柱及软横跨、硬横跨，以一定的悬挂形式将接触线直接架设在铁路的上方。它的功能是通过与电力机车车顶部分受电弓的滑动接触将电能供给电力机
7、车（或电动车组）。 接触网组成：接触悬挂部分、支持装置、定位装置、支柱和基础,接触悬挂部分,接触悬挂部分组成 承力索、整体吊弦、接触线、中心锚结绳及各种线夹、全补偿下锚装置等。 承力索承受接触线的重力,并将整个接触悬挂的重力和拉力(或压力)传给支持装置,并通过吊弦悬挂使接触线保持在规定的高度,电力机车受电弓滑板同接触线相接触取得机车所需电能。,支持装置,支持装置组成：腕臂、棒式绝缘子、固定底座、腕臂支撑、斜拉线、承力索座等。 支持装置作用：支持接触悬挂部分，并将其负荷传给支柱。,定位装置,定位装置组成：定位管、定位器、定位线夹、定位支撑等。 定位装置作用：固定接触线的水平位置。定位器处于受拉状
8、态，使接触线沿铁路线路均匀分布在机车受电弓中心运行轨迹两侧，保证受电弓不脱离接触线而发生弓网事故，并将接触线的水平负荷传给支持装置。,支柱和基础,支柱和基础组成 钢筋混凝土方支柱和等径圆支柱、钢柱、软横跨、硬横跨、杯形基础、拉线基础、横卧板和底板。 支柱和基础作用 用于承受接触网的全部负荷,包括上部结构的重力、垂直线路方向的拉力(或压力)、顺线路方向的拉力。支柱和基础施工质量的好坏直接影响到接触网能否长期稳定运行,6、钢轨和吸上线,在电气化铁路上，电力机车是利用钢轨作为牵引电流回路的,大部分牵引电流经过与之相连的吸上线(绝缘电缆)直接回到变电所。由于轨道与大地之间是不绝缘的,所以牵引电流的一部
9、分要流经大地,从埋设在牵引变电所下面的接地网回到变压器。同时钢轨和吸上线不是直接相连，而是在轨道电路绝缘节处增设扼流变压器，二者分别与变压器的接线柱和中性点牢固连接，从而使牵引电流回路和轨道信号回路各自形成导通回路， 互不干扰。,7、回流线,回流线是轨道回路与牵引变电所之间的连接线，它的作用是将流经吸上线的牵引电流直接回送变电所内的牵引变压器，一方面减少电能损失，另一方面降低了对电气化铁路沿线通信、信号线路和装置的电磁谐波干扰。通常回流线与接触网线路同杆架设，每隔一定的区段通祥吸上线与钢轨相连。,二、电力机车,电力机车本身不带原动机，靠接受接触网送来的电流作为能源，由牵引电机驱动机车的车轮。
10、电力机车的工作原理：接触网上的交流电，经受电弓进人机车后经过主断路器再进人主变压器，从主变压器的牵引绕组经过硅机组整流后，向六台分两组并联的牵引电机集中供应直流电，使牵引电机产生转矩，将电能转变为机械能，经过齿轮的传动驱动机车转动。 电力机车分类：由于电流制不同，分为三类 1、直直电力机车 2、交直电力机车 3、交直交电力机车,第二章 电气化铁路劳动安全通用基本知识,我国电气化铁路采用单相工频交流制供电，架设在铁路线路上空的接触网带有25kv的高压电，接触网附近也存在高压电，因此与非电气化铁路相比，电气化铁路对人身安全和作业安全提出了更高的要求。凡在电气化铁路工作的从业人员，以及广大旅客、押运
11、人员和沿线居民，必须熟知电气化铁路安全的有关规定，并且必须严格执行。,一、人身安全常识 (一)安全电压、低压、高压和跨步电压的概念 安全电压是指对人体不会引起生命危险的电压，它是根据人体电阻确定的，人体电阻一般在800一lM之间，流经人体不致发生生命危险的电流一般不会超过5OmA，按照欧姆定律可推知人体安全电压应小于40V。我国规定36V以下为安全电压，在某些特殊场合规定12V为安全电压。,低压指对地电压在250V及以下，如380/220V三相四线制居民生活用电线路、直流220/110V电源等。 高压指对地电压在250V以上，如l0kV电力线路、25kV接触网线路等。,跨步电压是指电气设备碰壳
12、或电力系统一相发生接地短路时，电流从接地处四散流出，在地面上形成不同的电位分布，人走近短路点时，两脚之间的电位差。当跨步电压达到40V以上时，将使人有触电危险，特别是人被跨步电压击倒后加大了人体的触电电压，从而造成意外和死亡。发现有跨步电压危险时，应单足或并双足跳离危险区，亦可沿半径垂直方向小步慢慢退出。,发生高压接地故障时，在切断电源前，任何人与接地点的距离，室内不得小于4m，室外不得小于8m。接触网断线接地不得小于l0m。必须进入上述范围作业时，作业人员要穿绝缘靴。实践证明，穿着绝缘靴是防护跨步电压的一种有效措施。,(二)电气化铁路带有25kV高压电的部件接触网及其相连的部件 1接触网及其
13、相连的部件； 2电力机车主变压器的一次侧； 3当接触网的绝缘损坏，且未装接地线或接地线损坏时，接触网支柱及其金属结构瞬间会带有高压电，因此接地线已损坏时，禁止与之接触。,二、有关人身安全的一般规定 1在电气化区段内，任何人不准登上机车车辆顶部或翻越车顶通过线路。在旅客站台、行人较多的电气化区段所有接触网支柱应悬挂或涂有“禁止攀登”、“切勿靠近” 、“有电危险”等警告牌。禁止在支柱上搭挂衣物、攀登支柱或在支柱旁休息。,2手持木杆、梯子等工具通过接触网时，必须水平通过，不准高举超过安全距离。押运、随车装卸、通勤通学等人员，在电气化铁路区段内，禁止搭乘机车的煤水车及坐在车顶或装载的货物上。机车司机、
14、运转车长及连接员，除做好宣传工作之外，当列车驶进电气化区段前，还需注意货物装载状态，要设法排除超出限界的树枝、棒杆等，紧固飘动的篷布，关闭油罐车顶上盖等。,3为提醒人们对高压带电体的注意，在电气化铁路沿线接触网支柱上应标示“高压危险，严禁攀登”的警告语；在电气化铁路上使用的内燃机车通往车顶的梯子应标示“高压危险”的警告牌；在电力机车、牵引变压器的一次侧(高压侧)应设置安全防护栅网。,4、各种车辆和行人，通过电气化铁路平交道口时，必须遵守以下规定: (1) 汽车和兽力车通过电气化铁路平交道口时，货物的装载高度(从地面算起)不得超过4.5m和触动道口限界门的活动横板和吊链。装载高度超过4.5m的货
15、物应绕行立交道口和进行倒装。,(2) 在装载货物高度超过4.5m(从地面算起)的车辆通过电气化铁路平交道口时，严禁随车人员在货件上坐立。如需搭乘卸车人员时，应下车步行，待车辆驶过道口后，再上车乘坐。 (3) 当行人持有木棒、竹竿、彩旗和皮鞭等高长物件，通过道口时，不准高举挥动，须使上述物件保持水平状态通过道口，以免高长物件碰触带电体，致使高压电伤人。,在道口限界门右侧杆上，供电段设有上述规定内容的标示牌，要求机动车辆司机和行人严格遵守。 5在接触网支柱及接触网带电部分5m范围内的金属结构上均需装设接地线。天桥及跨线桥靠近跨越接触网的地方，必须设置安全栅网，因天桥、跨线桥等跨越接触网的地方，距离
16、带电部分较近，容易发生触电事故，为了确保人身安全，设置安全栅网以屏蔽感应电流。,三、有关作业安全的一般规定 l所有接触网设备，自第一次受电开始，在未办理停电接地手续之前，均按有电对待。 2为保证人身安全，除专业人员按规定作业外，任何人员所携带的物件 (包括长杆、导线等)与接触网设备的带电部分需保持2m以上的距离。,3在电气化铁路附近施工、冲洗车辆时，因水能导电，严禁水流向接触网方向喷射，用水或一般灭火器扑灭距接触网带电部分不足4米的燃着物体时，接触网必须停电；扑灭距接触网超过4米的燃着物体时，可不停电，但必须使水流不向接触网方向喷射。若用沙土灭火时，距接触网在2米以上时，可不停电。,4在施工中使用发电机、空压机、搅拌机等机电设备时，在距离接触网设备5m范围内要有良好的接地装置。在可能带电部位，应有 “高压危险”明显标志，并采取有效的防护措施。 5在接触网带电时，严禁用竹竿及金属长大物件等测量接触网与房屋、建筑、设备的距离。在接触网未停电接地时，禁止吊车的吊臂在接触网下伸臂转动。,6在带电的接触网下，不准在敞车、平车、罐车等车辆(棚车、冷藏车、家畜车除外)上进行
