动车论坛电气化培训基础知识.docx

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1、什么是电气化铁路？电气化铁路是用电力机车作为牵引动力的铁路。由发电厂输出的电能经过高压输电线、牵引变电所、接触网，送到电力机车，将电能变为机械能，牵引列车在轨道上运行。电气化铁路的组成？电气化铁路由电力机车（或电动车组）与牵引供电系统两大部分组成。牵引供电系统由牵引变电所、牵引网组成。电力机车？本身不带发电机，而是依靠从沿线接触网上接受的电能，通过牵引电动机将电能转变为机械能，牵引列车运行的机车。它的电源，是发电厂输出的电流，经过高压输电线送到牵引变电所，把电压降到规定数值后，再经过接触网供给电力机车。牵引变电所牵引变电所是电气化铁路供电系统的心脏，它将电力系统输送来的110KV高压电，降低到

2、牵引供电系统所需的电压25KV，并将电力系统输送来的三相电变成与电力牵引相适应的单相电。牵引变电所是沿着电气化铁道线路布置的，每一个牵引变电所都有一定的供电范围。由于接触网导线存在电阻，所以供电距离不可过长，否则会使末端电压过低，影响供电质量；供电距离又不宜过短，不然牵引变电所数目太多又经济。一般每隔4060km设置一个。牵引变电所所在地的接触网设有分相绝缘装置，两相邻牵引变电所之间设有分区亭，接触网在此也相应设有分相绝缘装置。牵引变电所至分区亭之间的接触网（含馈电线）称供电臂。牵引供电回路是由牵引变电所馈电线接触网电力机车钢轨回流联接（牵引变电所）接地网组成的闭合回路，其中流通的电流称牵引电

3、流，闭合或断开牵引供电回路会产生强烈的电弧，处理不当会造成严重的后果。牵引供电系统的供电方式1、直接供电方式（简称TR供电方式）， 是在牵引网中不加特殊防护措施的一种供电方式。2、吸流变压器供电方式（简称BT供电方式）。3、带回流线的直接供电方式，是在接触网支柱上架有一条与钢轨并联的回流线。这种供电方式取消了吸流变压器，保留了回流线。利用接触网与回流线之间的互感作用，使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所。因而能部分抵消接触网对邻近通信线路的干扰，但其防干扰效果不如吸回方式。这种供电方式可在对通信线路防干扰要求不高的区段采用。4、自耦变压器供电方式（简称AT供电方式）。5、同轴电力电缆供

4、电方式（简称CC供电方式）。牵引网牵引网由馈电线、接触网、轨道回路与回流线组成。牵引网的任务，是质量良好地不间断地向电力机车供应电能。电流从牵引变电所馈出，经馈电线输送到接触网，然后通过电力机车，再经由轨道回路与回流线流回到牵引变电所。牵引网的供电方式：1、单边供电。接触网通常在相邻两个牵引变电所的中央断开，分成两个供电臂。每一个供电臂只能从一端的牵引变电所获得电力2、上下行并联供电。在双线电气化区段的供电电臂末端设有分区所，将下下行接触网通过断路器实行并联供电。3、双边供电。分区所分区所：设于两个牵引变电所的中间，可使相邻的接触网供电区段(同一供电臂的上、下行或两相邻变电所的两供电臂)实现并

5、联或单独工作。作用有三：提高供电质量、供电分段、越区供电。如果分区所两侧的某一区段接触网发生短路故障，可由供电的牵引变电所馈电线断路器与分区所断路器，在继电保护的作用下自动跳闸，将故障段接触网切除，而非故障段的接触网仍照常工作，从而使事故范围缩小一半。开闭所开闭所：一般设置在大型站场附近，进线由变电所或接触网引入，由开关馈出多个供电线路向多个供电设备供电。作用是增强供电的灵活性，便于供电设备的运行与检修，便于行车组织，缩小供电事故与故障范围。所谓开闭所，是指不进行电压变换而用开关设备实现电路开闭的配电所，一般有两条进线，然后多路馈出向枢纽站场接触网各分段供电。 进线与出线均经过断路器，以实现接

6、触网各分段停、供电灵活运行的目的。又由于断路器对接触网短路故障进行保护，从而可以缩小事故停电范围。开闭所是扩充馈线用的，象编组站、机务段等。架空地线架空地线:主要作用是防雷。又称避雷线。简称地线。由于架空地线对导线的屏蔽,与导线、架空地线间的藕合作用,从而可以减少雷电直接击于导线的机会。当雷击杆塔时,雷电流可以通过架空地线分流一部分,从而降低塔顶电位,提高耐雷水平。保护免遭雷闪袭击的装置。输电线路跨越广阔的地域，在雷雨季节容易遭受雷击而引起送电中断，成为中发生停电事故的主要原因之一。安装架空地线可以减少雷害事故，提高线路运行的安全性。架空地线是高压输电线路结构的重要组成部分。高压与超高压占地面

7、积广，要求防直击雷的区域大，安装会有困难，因而有时也采用架空地线保护，架空地线都是架设在被保护的导线上方。在线路上方出现雷云对地面放电时，雷闪通道容易首先击中架空地线，使雷电流进入大地，以保护导线正常送电。同时，架空地线还有作用，当线路附近雷云对地面放电时，可以降低在导线上引起的雷电感应。架空地线必须与杆塔接地装置牢固相连，以保证遭受雷击后能将雷电流可靠地导入大地，并且避免雷击点突然升高而造成反击。接地线接地线：埋入大地以便与大地连接的导体或几个导体的组合，将电流导向大地，不回变电所，雷雨天气应远离。电连接电连接是用一段或多段导线将接触网锚段之间、电分段之间与导线之间（附加导线与接触导线）按要

8、求进行紧密连接的一种连接装置（弹簧形状）。其作用是导通电流或并联导线，以增大导线截面，减小电阻，降低能耗。电连接的几种常见情况：横向电连接、股道间电连接、道岔（线岔）电连接、锚段关节电连接、隔离开关电连接、避雷器电连接。回流线回流线是轨道回路与牵引变电所之间的连接线，它的作用是将轨道回路内的牵引电流吸回牵引变电所。回流线一般是先由架空线引到铁路线附近，然后改用地下电缆连到轨道回路上。如果牵引变电所靠近铁路线，则可少去架空线，直接用地下电缆连接。加强线加强线是用来输电的导线，既没有承力索的功能，也不与机车受电弓直接接触，而是与接触悬挂并联的导线，其作用是弥补接触悬挂导线截面的不足，增大输送电流的

9、能力或提高电压水平与供电能力。接触网接触网是电气化铁路上的主要供电装置，它直接架设在铁路线路的上方，其功能是通过与电力机车顶部受电弓的滑动接触将电能供给电力机车。接触网按其悬挂形式分为简单接触悬挂与链形接触悬挂。在我国电气化铁路上基本都采用链形接触悬挂。接触网是由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础组成。1）、接触悬挂：包括接触导线、吊弦、承力索、补偿装置、加强线、回流线与吸上线。2）、支持装置：包括腕臂、拉杆与绝缘子，用于吊挂接触结构的全部设备，并把重量全部传给支柱。3）、定位装置（定位器）：它把接触网导线固定在线路中心的一定位置，使机车受电弓在导线上平滑取流。4）、支柱与基础：它用于承

10、受接触网的全部重量，并把导线固定在技规规定的高度。接触网导线高度（简称导高），是指悬挂定位点处接触线距轨面的垂直高度，设计规范规定如下：最高高度：不大于6500mm。 最低高度：（1）区间、站场：一般中间站与区间不小于5700mm。编组站、区段站与配有调车组的大型中间站，一般情况不小于6200mm。确有困难时可不小于5700mm。（2）隧道内（包括按规定降低高度的隧道口外与跨线建筑物范围内）：正常情况（带电通过5300mm超限货物）不小于5700mm。困难情况（带电通过5300mm超限货物）不小于5650mm。特殊情况不小于5250mm。接触线高度的允许施工偏差为30mm。接触网的零件吊弦：在

11、链形悬挂中，接触线通过吊弦悬挂在承力索上。在链形悬挂中安设吊弦，使每个跨距中在不增加支柱的情况下，增加了对接触线的悬挂点，这样使接触线的弛度与弹性均得到改善，提高了接触线工作质量。另外，通过调节吊弦的长度来调整，保证接触线对轨面的高度，使其符合技术要求。具有非导流的绝缘性能，电流不能流过吊弦，防止烧损，保障运行安全。承力索接触网承力索的作用是通过吊弦将接触线悬挂起来。承力索还可承载一定电流来减小牵引网阻抗，降低电压损耗与能耗。腕臂腕臂是一种常用的支持装置，用以支持接触悬挂并将其负荷传给支柱或其他建筑物。定位装置定位器与定位管是一种定位装置，其作用是保证接触线与受电弓的相对位置在规定范围内，并将

12、接触线的水平张力传给支柱。支柱支柱用来承受接触悬挂与支持装置的负荷，并将接触悬挂固定在规定高度。支柱有钢柱与钢筋混凝土柱两种。支柱上还装有接地装置，与钢轨回路接通，起到保护作用。下锚支柱上还装有补偿装置，并设拉线装置。承力索与接触线下锚方式均采用补偿装置的叫全补偿，仅接触线采用补偿的称半补偿。补偿装置又称补偿器，它设在锚段两端，能自动补偿接触线或承力索内的依力，它是自动调整接触线或承力索张力的补偿器与其制动装置的总称，由滑轮与坠砣组成。其作用是温度变化时，线索受温度影响而伸长或缩短，由于补偿器坠砣的重量作用，可使线索沿线路方向移动而自动调整线索张力，使张力恒定不变，并借以保持线的驰度满足技术要

13、求。补偿装置中的坠砣串为什么能随温度的变化而升高或降低呢?这是因为坠砣串同时受到自身重力与接触线(或承力索)的张力的作用，当温度不变时处于平衡状态，坠砣不升不降；当温度升高时，接触线(或承力索)长度增加，在坠砣自身重力作用下，坠砣会随着温度升高而降低；反之当温度下降时，接触线(或承力索)就会缩短，坠砣上升，从而能使线索内保持衡定的张力。坠砣坠砣一般采用混凝土或灰口铸铁(HT10-26)制成，每块约重25kg,中间呈开口的圆饼状。受电弓受电弓是从接触网的接触导线上受取电流的一种专用电器。受电弓安装在电力机车的车顶上，弓头上装有炭滑板，它与接触导线须保持可靠接触。依靠压缩空气并通过受电弓风缸的作用

14、，可以使受电弓升起或降落。机车上装有两台受电弓，正常运行时只升后弓，另一弓备用。电分相牵引变电所两个供电臂上接触网的电压是不同相位的，所以，在这两个不同相的相邻接触网之间必须安设分相绝缘器，以保证安全供电，称为电分相。分相绝缘器设在牵引变电所向接触网馈送不同相位的电源时，接触网需要分相供电的地方，一般位于牵引变电所与分区亭所在车站的进站信号机外方800m左右，便于列车机外停车后起动与不影响站内调车作业。分相绝缘器既承受接触网不同相位的电压，避免接触网在受电弓通过时被连通的装置，起到电分相的作用，又起到机械连接的作用。一般由两块或三块相同的玻璃钢绝缘件组成。分相绝缘器：有器件式分相绝缘器与锚段关

15、节空气绝缘间隙式电分相两种。站外有分相绝缘器时，越出站界（跟踪出站）调车，应在距分相绝缘器30m处停车，严禁越过分相绝缘器进行调车作业。站内有分相绝缘器时，禁止该站该方向跟踪出站调车。中性区玻璃钢绝缘件之间的接触导线称为中性区（又称为无电区段），不带电。两块玻璃钢组成的分相绝缘器，其无电区段长度为18.6m；三块玻璃钢组成的分相绝缘器无电区段长度为30m。每块玻璃钢绝缘件长1.8m，宽25mm，高60mm，其底面制成斜槽 ，以增加表面距离。电力机车通过分相绝缘器时，必须切断主断器，断电滑行通过，并且禁止使用双弓。在接触网分相绝缘器两段，上行与下行方向均设有 “禁止双弓”预告标与“断”、“合”标

16、示牌，用以通知司机当电力机车通过分相绝缘器时，必须单弓运行，且必须断开机车主断路器。机车通过分相绝缘器后，再重新合上主断路器。这是为了防止受电弓通过中性区时拖带电弧，烧损绝缘件与接触导线或造成其他事故；单弓运行是为防止造成相间短路。锚段锚段：在区间或站场线路上，为满足供电与机械方面的要求，将接触网分成若干段，每段长度为15002000m，且相互独立。这种独立的分段，称为锚段。锚段的主要作用是：1、可以限制事故范围。当发生断线或支柱折、断等事故时，由于锚段机械方面的独立性，使事故限制在一个锚段内不再扩大，从而缩小事故范围。2、便于在锚段两端给接触网导线与承力索加设补偿装置，以调整导线、承力索的张

17、力与弛度。3、便于供电分段，容易满足接触网的供电方式与接触网设备分段检查的需要。4、锚段关节配合隔离开关的使用，可以缩小停电检修的范围。一个锚段与另一个锚段衔接的部分称为锚段关节。在锚段关节处，两个锚段的接触网导线是平行的，保证电力机车通过时，机车受电弓能平滑地由一个锚段过渡到另一锚段。按其用途不同，分为电不分段的非绝缘锚段关节与电分段的绝缘锚段关节两种。多采用分区绝缘器与分相绝缘器，作为电分段与电分相的措施。电分段为了安全可靠灵活地供电，缩小停电范围，在电气化铁道区段各车站的装卸线、机车整备线上以与电力机车库线等地，将接触网在电路上分成一个个独立的区段，称为电分段。在电分段处设有分区绝缘器与

18、隔离开关。根据其设置的位置，又分为纵向电分段与横向电分段两种。分段绝缘器：又称分区绝缘器，在纵向或横向将接触网从电气上互相分开的区段的器件。作用：配合隔离开关使用，实现接触网的电分段，便于在该独立区段中进行装卸或停电作业。常用的分段绝缘器有普通型高铝陶瓷绝缘器、玻璃钢分段绝缘器、环氧树脂分段绝缘器、菱形分段绝缘器（进口设备）。纵向电分段是在同一馈电臂中将接触网在电路上分成几段，一般设在区间与车站间；横向电分段设在装卸线、电力机车整备作业线等处。设置纵向电分段可做到灵活供电，把故障之供电分段两头用隔离开关断开，运用第三线等供电方式，可不影响其他供电分段送电与电力机车运行，便于故障停电检修与缩小事

19、故范围。设置横向电分段是为了方便装卸线等停电作业，但此处设置的隔离开关应是带接地刀闸的。 电分段，当分段处两侧由同一电源供电，电压为同相，且电压差不大时，采用电分段。电分段处可采用绝缘锚段关节或分段绝缘器来进行分段。当机车通过电分段时，带电通过，机车不断电。电分相，当分段处两侧由不同电源供电，电压不同相，或电压虽然同相但电压差较大时，则需采用电分相，如牵引变电所、分区年处。电分相由两个绝缘锚段关节或分相绝缘器构成，机车过分相时必须断电通过。接触网供电分段示意图电气化区段行车作业最为关键的是防止将列车（或电力机车）放入接触网停电的线路或区段（包括无接触网或无电区段）。存在五个方面的危害：1电力机

20、车升弓运行时，将高压电带进已停电的接触网上危与正在进行停电检修或装卸作业人员的安全；2即使接触网检修人员已经撤离现场，但由于接触网设备检修未恢复正常状态，有可能刮坏机车受电弓，危与行车安全；3电力机车将接触网上的高压电带进无电区，将导致变电所断路器自动跳闸，造成供电臂瞬时停电，由接触网供给信号电源的车站，也瞬时停电而发生信号机自动关闭，有可能导致列车冒进信号；4机车受电弓滑过分段绝缘时会烧伤绝缘，烧坏隔离开关；5机车因进入无电区而失去动力，需要救援。因此，电气化区段的车站值班员、信号员必须准确掌握本站场的无电区段。特别是同时有内燃、电力机车运行的车站，对于出库以与到达后入库、转线、转场的本务机

21、车，放行机车时一定要加强确认，出库机车要与闸楼认真核对，到达机车由助理值班员现场确认并向值班员汇报，核对、汇报时机型、机号必须完整，切忌只核对、汇报机车号的做法。防止将电力机车放入无电区，最主要的手段就是揭示。电力机车停于分相点无电区内，应如何处理？由于我国部分地区采用的分相绝缘多为两组玻璃钢元件组成，无电区较短（18米），通常可由司机升起另一台受电弓，即可接通电源。机车接通电源后，如在区间需后退才能闯过无电区的，应按列车退行的有关规定办理。分相绝缘器由三组玻璃钢组成的，无电区较长，升起另一台受电弓仍不能接通牵引电流时，应指派其他机车将其牵出。站内接触网停电而区间有电时，如何办理接车？站内接触网停电而区间接触网有电的特殊情况下，如因调整列车运行或救援事故等特殊需要，必须由区间接入列车时，可按滑行进站接车办法办理。但只能在进站信号机外制动距离内、进站方向为平道或下坡道车站采用。站内接触网停电时，如何办理发车手续？遇站内接触网停电而区间接触网有电的情况，为保证列车运行正点，可采用内燃（车站或专用线上的调机）做为后部补机，推送列车出站，待列车头部的电力机车进入有电区升弓后，补机再返回车站。由于内燃机车推送能力较小，只能在出站方向为平道、下坡道或不超过2.5的上坡道条件下，征得司机同意后方可办理。第 13 页