電氣化鐵路基礎(chǔ)知識
電氣化鐵路基礎(chǔ)知識
為了防止觸電傷亡事故發(fā)生，確保安全生產(chǎn)和職工群眾的生命財產(chǎn)安全，請嚴(yán)格遵守國家鐵路安全法規(guī)和電氣化鐵路安全規(guī)定。以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于電氣化鐵路基礎(chǔ)知識的內(nèi)容，希望大家喜歡!
電氣化鐵路基礎(chǔ)知識
1、不得破壞、攀越柵欄，在電氣化鐵路上行走
電力接觸網(wǎng)設(shè)置在鐵路線路上方，在接觸網(wǎng)各導(dǎo)線及其相連接部件二米范圍內(nèi)，通常都有強大的電磁場，由于風(fēng)、雨雪、其他外界條件的變化，都會危及行人安全，尤其行人帶著物件(如雨傘、木棒等高長物件)及下大雨，水流成線，就會發(fā)生觸電傷人。此外，電力機車速度快，聲音小，行人不易察覺，容易造成行人傷亡事故。
2、不得損壞電氣化鐵路設(shè)施
在鐵路邊坡上砍柴、砍樹等，不得用高空墜落滾動法代替搬運，以免砸壞電氣化鐵路設(shè)備(包括接觸網(wǎng)、支柱、接地線等)，造成行車中斷及發(fā)生火災(zāi)等事故。發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)斷線及其部件損壞或在接觸網(wǎng)上掛有線頭、繩索等物，均不準(zhǔn)與之接觸，要立即通知附近的有關(guān)部門，在檢修人員未到達(dá)以前，將該處加以防護，任何人員均應(yīng)距已斷導(dǎo)線接地處所10米以外;對接觸網(wǎng)上搭掛繩索樹枝等物，嚴(yán)禁觸物自行排除，要立即報告有關(guān)部門處理。
3、嚴(yán)禁自行從接觸網(wǎng)上接電，亦不能私拉民用電線橫越鐵路上空
電氣化鐵路的高壓電是供給電力機車專用，任何人均不得私自接線作為民用電，民用電線一旦與高壓電(導(dǎo)線)接通，容易發(fā)生火災(zāi)及危及人身安全。
4、未經(jīng)允許不得在電氣化鐵路附近施工
只要接近鐵路施工，都要事先與鐵路電力部門聯(lián)系，經(jīng)過允許同意，并在施工前按要求做好防護措施后方可正式開工。電化區(qū)段清除線路兩側(cè)危樹等作業(yè)時，要與安全部門商定，采取有效防護措施;在接觸網(wǎng)未停電接地時，禁止吊車的吊臂在接觸網(wǎng)下伸臂轉(zhuǎn)動;檢查、維修與接觸網(wǎng)接近的房屋、建筑及設(shè)備時，作業(yè)人員及所持工具與接觸網(wǎng)帶電部分必須保持在2米以上的距離。
5、不得過于靠近接觸網(wǎng)滅火
距離接觸網(wǎng)帶電部分不足4米的物體發(fā)生火災(zāi)，接觸網(wǎng)必須先停電，才能用水或一般滅火器澆滅燃燒物;對超過4米距離的燃燒物滅火，要特別注意使水流不向接觸網(wǎng)方向噴射，并保持水流與帶電部分的距離在2米以上。
使用沙土滅火時，若燃著物距離接觸網(wǎng)帶電部分2米以外，接觸網(wǎng)可以不停電。
接觸網(wǎng)或其它帶電設(shè)備著火時，在切斷電源前不得使用水或泡沫滅火器滅火。
6、不準(zhǔn)登上機車車輛頂部
在電氣化區(qū)段內(nèi)，任何人不準(zhǔn)登上機車車輛頂部或翻越車頂通過線路。在旅客站臺、行人較多的電氣化區(qū)段所有接觸網(wǎng)支柱應(yīng)懸掛或涂有“禁止攀登”、“有電危險”等警告牌。禁止在支柱上搭掛衣物、攀登支柱或在支柱旁休息。
7、不準(zhǔn)高舉工具通過接觸網(wǎng)
手持木桿、梯子等工具通過接觸網(wǎng)時，必須水平通過，不準(zhǔn)高舉超過安全距離。押運、隨車裝卸等人員，在電氣化鐵路區(qū)段內(nèi)，禁止搭乘機車的煤水車及坐在車頂或裝載的貨物上。機車司機、運轉(zhuǎn)車長及連接員，除做好宣傳工作之外，當(dāng)列車駛進(jìn)電氣化區(qū)段前，還需注意貨物裝載狀態(tài)，要設(shè)法排除超出限界的樹枝、棒桿等，緊固飄動的篷布，關(guān)閉油罐車頂上蓋等。
8、注意各種警告語
為提醒人們對高壓帶電體的注意，在電氣化鐵路沿線接觸網(wǎng)支柱上應(yīng)標(biāo)示“高壓危險，嚴(yán)禁攀登”的警告語，任何人員不得在接觸網(wǎng)支柱等危險設(shè)施、設(shè)備和區(qū)域，以及能攀登到客車等車輛上部的梯子或支架旁停留休息和坐臥，不得破壞警示標(biāo)志;在電氣化鐵路上使用的內(nèi)燃機車通往車頂?shù)奶葑討?yīng)標(biāo)示“高壓危險”的警告牌;在電力機車、牽引變壓器的一側(cè)(高壓側(cè))應(yīng)設(shè)置安全防護柵網(wǎng)。
9、遵守平交道口的安全規(guī)定
各種車輛和行人，通過電氣化鐵路平交道口時，必須遵守以下規(guī)定：
(1)汽車和獸力車通過電氣化鐵路平交道口時，貨物的裝載高度(從地面算起)不得超過4.5米和觸動道口限界門的活動橫板和吊鏈。裝載高度超過4.5米的貨物應(yīng)繞行立交道口和進(jìn)行倒裝。
(2)在裝載貨物高度超過2米(從地面算起)的車輛通過電氣化鐵路平交道口時，嚴(yán)禁隨車人員在貨件上坐立。如需搭乘卸車人員時，應(yīng)下車步行，待車輛駛過道口后，再上車乘坐。
(3)當(dāng)行人持有木棒、竹竿、彩旗和皮鞭等高長物件通過道口時，不準(zhǔn)高舉揮動，須使上述物件保持水平狀態(tài)通過道口，以免高長物件碰觸帶電體，致使高壓電傷人。
在道口限界門右側(cè)桿上，供電段設(shè)有上述規(guī)定內(nèi)容的標(biāo)示牌，要求機動車輛司機和行人嚴(yán)格遵守。
10、嚴(yán)禁穿捅安全柵網(wǎng)
在接觸網(wǎng)支柱及接觸網(wǎng)帶電部分5米范圍內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)上均需裝設(shè)接地線。天橋及跨線橋靠近跨越接觸網(wǎng)的地方，必須設(shè)置安全柵網(wǎng)，因天橋、跨線橋等跨越接觸網(wǎng)的地方，距離帶電部分較近，容易發(fā)生觸電事故，為了確保人身安全，設(shè)置安全柵網(wǎng)以屏蔽感應(yīng)電流。為此，行人通過這種天橋或跨線橋時，嚴(yán)禁用竹竿、棍棒、鐵線等非絕緣物件穿捅安全柵網(wǎng)。因為直接或間接與接觸網(wǎng)帶電部分接觸都十分危險。特別要教育電氣化鐵路附近的兒童，不要在上面玩耍，也不要長時間逗留。雷雨天氣在電氣化區(qū)段內(nèi)行走，要遠(yuǎn)離線路為宜。
11、嚴(yán)禁爬乘貨車
鐵路運輸部門三令五申，嚴(yán)禁爬乘貨車，主要是為了防止人員墜車事故，在電氣化鐵路上爬乘貨車時，還容易發(fā)生人身觸電傷亡事故。因此，在發(fā)現(xiàn)有人爬乘貨車時要嚴(yán)加制止。特別是從非電氣化鐵路開來的貨車，在進(jìn)入電氣化鐵路前，接發(fā)列車人員應(yīng)認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)有人乘坐在敞平車裝載的貨物或棚車車頂上時，應(yīng)令其下車，勸其乘坐客車或安排在安全處所，以防列車進(jìn)入電氣化鐵路區(qū)段后爬乘人員觸電。
如列車已進(jìn)入電氣化鐵路區(qū)段，且停于帶電的接觸網(wǎng)下面時，應(yīng)好言相勸，叫他們千萬不要站立，提醒他們上面有高壓電，要俯臥式慢慢“爬”下車。必要時應(yīng)操縱隔離開關(guān)，使接觸網(wǎng)停電后再使其下車。在接觸網(wǎng)帶電條件下，千萬不能大聲斥責(zé)、嚇唬，以免他們害怕站起來逃跑時觸電。
12、防止接觸網(wǎng)觸電和做好急救工作
在電氣化區(qū)段禁止用軟管沖刷車輛上部，保持水流與接觸網(wǎng)帶電部分有2米以上距離，防止觸電事故發(fā)生。
發(fā)現(xiàn)有人員觸電時使觸電者迅速脫離電源，發(fā)現(xiàn)者迅速把就近電源開關(guān)切斷，或用絕緣物將觸電者與帶電體分開。在對觸電者實行人工呼吸過程中要注意快慢，節(jié)奏要均勻，一般以每分鐘14-16次為宜。當(dāng)觸電者能自己呼吸時，應(yīng)停止人工呼吸。各類油罐車在電氣化區(qū)段發(fā)生泄漏時，嚴(yán)禁無關(guān)人員上去處理。
電氣化鐵路的優(yōu)點
電氣化鐵路是一種現(xiàn)代化的鐵路運輸工具，和使用的內(nèi)燃、蒸汽機車牽引的鐵路相比，具有技術(shù)經(jīng)濟上的優(yōu)越性。
能大幅度提高運輸能力
由于電力機車以外部電能作動力，它不需要自帶動力裝置，可降低機車自重，這樣，在每根軸的荷重相同的條件下，其軸功率較大，目前國內(nèi)的電力機車最大為7200千瓦，內(nèi)燃機車為500千瓦，在相同的牽引重量時，其速度較高。而在相同速度下，其牽引力較大?？瓦\用的SS8型電力機車持續(xù)速度為100公里/時，而DF11型內(nèi)燃機車只有65.5公里/時。從貨運機車的功率來比較，SS4型電力機車為6400千瓦，DF10型內(nèi)燃機車為3245千瓦，而前進(jìn)型蒸汽機車僅為2200千瓦。由上述數(shù)字可以看出，因為電力機車的功率大，所以它的牽引力大和持續(xù)速度較高，從而大大提高了運輸能力。
節(jié)約能源，降低運輸成本
鐵路運輸是國家能源消耗的一個大戶。因此，牽引動力類型的選擇對于合理使用能源具有重要意義。
電力牽引的動力是電能，從我國能源生產(chǎn)的發(fā)展來看，“八五”期間發(fā)電量增長32%，原煤增長13%，原油增長5.1%;1995年電力牽引用電量僅占全國發(fā)電量的0.64%;再以宏觀的能源結(jié)構(gòu)看，原油儲量遠(yuǎn)少于煤炭、水力，而一些無法直接使用電能的水上、陸地和空中運輸工具及移動機械卻需要大量的液體燃料，因此，電力牽引是最合理的牽引動力。電力牽引每萬噸公里的能耗比其它牽引約低1/3，根據(jù)1990年全路運輸業(yè)務(wù)決算報告，以每萬噸公里機務(wù)成本計算，電力機車為100%，則內(nèi)燃機車為136.9%，蒸汽機車為135.1%。
有利于保護環(huán)境，并能增加安全可靠程度
電力機車無廢氣、煙塵，對空氣無污染，另外噪音較小，特別在通過長大隧道時，其優(yōu)點更為顯著，這不僅改善了司機的工作條件和旅客的舒適度，而且對鐵路沿線城市、郊區(qū)的污染也減到最小程度。電力機車裝有大功率的電氣制動裝置，可用于長大下坡的速度調(diào)整，從而可以大大提高列車運行的安全度。
電氣化鐵路的供電方式
軌道供電
采用軌道供電的電氣化鐵路通常鋪設(shè)有額外的供電軌道，用來連接電網(wǎng)和機車，為機車提供電力供應(yīng)，亦被稱為第三軌供電，這條軌道被稱為第三軌。
高架電纜
高架電纜連接在電氣化鐵路的供電電網(wǎng)上，分為柔性和剛性兩類，電力機車或動車組通過架式集電弓連接接觸網(wǎng)，從其中取電。
架空電纜和高架電纜是香港和臺灣的說法，在中國大陸通常被稱為接觸網(wǎng)供電。在中國大陸，架空電纜和高架電纜一般是指高壓輸電線路。
兩種導(dǎo)線類型，最終都通過列車正常的運行軌道接地形成回路。也有少數(shù)鐵路使用第四軌(例如倫敦地鐵)作為電流回路。
高架電纜有個好處，就是同時能當(dāng)高壓輸電道，如日本京急線。
直流
早期的電氣化鐵路采用電壓相對低的直流供電。機車或動車組的電動機直接連接在電網(wǎng)主線上，通過并聯(lián)或串聯(lián)在電動機上的電阻和繼電器來進(jìn)行控制。
通常有軌電車和地鐵的電壓是600伏和750伏，鐵路使用1500伏和3000伏。過去車輛使用旋轉(zhuǎn)變流器來將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。一般使用半導(dǎo)體整流器完成這個工作。
采用直流供電的系統(tǒng)比較簡單，但是它需要較粗的導(dǎo)線，車站之間距離也較短，并且直流線路有顯著的電阻損失。
荷蘭、日本、澳大利亞、印尼、馬來西亞的一些地區(qū)、法國的少數(shù)地區(qū)使用1500V的直流電，其中，荷蘭實際使用的電壓大 約有1600V到1700V。
比利時、意大利、波蘭、捷克北部、斯洛伐克、前南斯拉夫、前蘇聯(lián)使用3000V直流電。
低頻交流電
一些歐洲國家使用低頻交流電來給電力機車供電。德國、奧地利、瑞士、挪威和瑞典使用15千伏16.67赫茲(電網(wǎng)頻率50Hz的三分之一)的交流電。美國使用11千伏或12.5千伏25赫茲的交流電。機車的電機通過可調(diào)變壓器來控制。
工頻交流電
匈牙利曾經(jīng)在二十世紀(jì)三十年代在電氣化鐵路上使用50赫茲的交流電。然而直到五十年代以后才被廣泛使用。
一些電氣化機車使用變壓器和整流器來提供低壓脈動直流電給電動機使用，通過調(diào)節(jié)變壓器來控制電動機速度。另一些則使用可控硅或場效應(yīng)管來產(chǎn)生突變交流或變頻交流電來供應(yīng)給機車的交流電機。
這樣的供電形式比較經(jīng)濟，但是也存在缺點：外部電力系統(tǒng)的相位負(fù)荷不等，而且還會產(chǎn)生顯著的電磁干擾。
中國、法國、英國、芬蘭、丹麥、前蘇聯(lián)、前南斯拉夫、西班牙(標(biāo)準(zhǔn)軌高鐵路段)、日本(東北、上越、北海道新干線及北陸新干線輕井澤以東)、使用單相25千伏50赫茲電力供應(yīng)，臺灣高速鐵路、臺灣鐵路管理局、韓國、日本(東海道、山陽、九州新干線及北陸新干線輕井澤以西)使用單相25千伏60赫茲電力供應(yīng)，而美國通常使用單相12.5千伏和25千伏60赫茲的交流電。另外日本東北、北海道地區(qū)使用20千伏50赫茲交流電，北陸地區(qū)、九州地區(qū)使用20千伏60赫茲交流電。
多種系統(tǒng)供電
因為有這么多的供電方式，有時候甚至一個國家內(nèi)采用不同的方式(如日本關(guān)東以南是60Hz，但東北及北陸以北是50Hz)，所以列車經(jīng)常必須從一種供電方式轉(zhuǎn)向為另一種供電方式。其中一種方法是在換乘站更換機車，當(dāng)然，這樣很不方便。
另一種方法是使用支持多種供電系統(tǒng)的機車。在歐洲，通常是支持四種供電系統(tǒng)(直流1.5千伏、直流3千伏、交流15千伏16.67赫茲、交流25千伏50赫茲)的機車，這樣，它在從一個供電系統(tǒng)到另一個的時候就可以不用停留。
而日本國鐵在上世紀(jì)60年代初已有交直流對應(yīng)的列車機車、但當(dāng)時只能對應(yīng)其中50/60一個赫茲，俗稱“單交直流型 ”。直至60年代尾才成功研發(fā)可在全日本電化區(qū)間的行走用的多種供電系統(tǒng)(直流1.5千伏、交流25千伏50/60赫茲)，俗稱“雙交直流型”，并開始引進(jìn)當(dāng)時量產(chǎn)中的列車機車系列上，但在1987年由JR分社經(jīng)營后，由于預(yù)期旅客電車不需再作全國性的調(diào)動或行走，加上雙交直流型電車成本較高，故除了至國鐵末年仍量產(chǎn)中的415系1500番臺及之后的JR東日本的E653系及是雙交直流型電車外，單交直流型的旅客電車從新被各JR旅客會社采用。
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