電氣化鐵路基本知識電氣化鐵路的優點

　　電氣化鐵路主要指電力機車牽引的鐵路。那麼你對電氣化鐵路瞭解多少呢?以下是由小編整理關於電氣化鐵路基本知識的內容，希望大家喜歡!

　　電氣化鐵路基本知識

　　一、什麼是電氣化鐵路

　　電氣化鐵路主要指電力機車牽引的鐵路。由於電力機車本身不帶能源裝置，他所需要的動力能源靠外部供給。它比蒸汽、內燃機車牽引的鐵路增加了一套牽引供電系統。牽引供電系統主要由變電所、接觸網和繼電保護裝置組成。

　　二、電氣化安全知識學習宣傳的必要性

　　電氣化鐵路送電開通使用初期，由於部分沿線附近居民對架空式接觸及其相連的部件帶有25KV高壓電嚴重威脅人身安全的危險性認識不足，曾多次發生人員傷亡事故。對於接觸網及其相連線的部分上是否有電，人們難以直接判斷，一些人誤認為“高壓並不危險”，一旦發生觸電傷亡事故，人們才真正理解到“高壓危險”是千真萬確的，所以電氣化安全知識必須做到“家喻戶曉，人人皆知”。

　　三、電氣化鐵路那些裝置部件上帶有25kV的高壓電?對人身安全有何要求?

　　在電氣化鐵路上，下列裝置部件上帶有25kV的高壓電：

　　1接觸網及其相連線的部件包括導線、承力索;

　　2電力機車主變壓器的一側;

　　3接觸網支柱及其金屬結構上，當接觸網的絕緣損壞，且未裝接地線或地線損壞時，瞬間會帶有高壓電。

　　為保證人身安全，除供電專業人員可按規定的程式和措施，使用各種絕緣梯車，對接觸網進行直接、間接帶點作業外，其他人員及其攜帶的非絕緣物件，在任何情況下，不但不能直接碰觸帶電體，而且還必須與其保持2m安全距離。

　　四、電氣化鐵路主要安全標誌

　　為防止過往人員、車輛發生觸電傷亡事故，確保人民群眾生命財產安全，鐵路部規定在電氣化鐵路有關裝置上塗寫或懸掛清楚的標誌，以提醒過往人員不準接觸靠近。主要由以下標誌;“有電禁止攀登”、高壓危險”。

　　五、在電氣化鐵路區段發生人身觸電故障後，應採取哪些急救措施?

　　使用電者迅速脫離電源，就是要把觸電者接觸的那一部分帶電裝置脫離。在脫離電源中，救護人員即要救人，也要注意自我保護。

　　如果接觸電者距離現場隔離開關較近時，應立即拉開隔離開關，切斷電源。

　　如果觸電者距離現場隔離開關較遠時，應採用拋線短路法，即用一根金屬導線，將導線一端牢固接到鋼軌上。另一拋掛在接觸網上迫使牽引變電所開關短路跳閘，拋線地點應距觸電者考牽引變電所一側10米以上，並注意防止短路電流傷人。

　　六、人員發生觸電後採取什麼急救措施?

　　一是病人神志清醒，但有乏力、頭昏、心慌、出冷汗、噁心、嘔吐等此類症狀的，應使病人就地安靜休息，症狀嚴重的，小心護送醫院檢查治療;二是病人呼吸，心跳尚存，但神志昏迷，應將病人仰臥，保持周圍空氣流通，注意保暖，做好人工呼吸和心臟擠壓的準備工作，並立即通知醫療部門或用擔架送病人去醫院搶救;三是如果病人處於“假死”狀態，應立即對症施行人工呼吸法或者心臟擠壓法或者兩種方法同時進行搶救，並速請醫生的到來，在送往醫院的途中，也不能停止急救工作。

　　七、接觸網附近發生火災時，應如何消防滅火?

　　接觸網附近發生火災時，應立即向列車排程員、電力排程員或接觸網工區值班人員報告，組織有關人員滅火，再根據再根據火災地點、火災地點，火勢和消防滅火的需要，確定接觸網是否停電。

　　用水或一般滅火器澆滅距離接觸網帶有部分不足4M的燃著物體時，接觸網必須停電。使用砂土滅火時，距離接觸網帶電部分2M以外者，接觸網可以不停電。

　　用水澆滅距離接觸網4M以外的燃著物時，接觸網可以不停電。但是，水管不準朝接觸網方向噴射，水流與接觸網帶電部分應保持2M安全距離。為此，消防人員最好站在同一側，向網相反方向噴水滅火。站在消防車上滅火時，要注意人體、消防器材與接觸網帶電部分保持2M安全距離。

　　電氣化鐵路的優點

　　電氣化鐵路是一種現代化的鐵路運輸工具，和使用的內燃、蒸汽機車牽引的鐵路相比，具有技術經濟上的優越性。

　　能大幅度提高運輸能力

　　由於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，目前國內的電力機車最大為7200千瓦，內燃機車為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。客運用的SS8型電力機車持續速度為100公里/時，而DF11型內燃機車只有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型內燃機車為3245千瓦，而前進型蒸汽機車僅為2200千瓦。由上述數字可以看出，因為電力機車的功率大，所以它的牽引力大和持續速度較高，從而大大提高了運輸能力。

　　節約能源，降低運輸成本

　　鐵路運輸是國家能源消耗的一個大戶。因此，牽引動力型別的選擇對於合理使用能源具有重要意義。

　　電力牽引的動力是電能，從我國能源生產的發展來看，“八五”期間發電量增長32%，原煤增長13%，原油增長5.1%;1995年電力牽引用電量僅佔全國發電量的0.64%;再以巨集觀的能源結構看，原油儲量遠少於煤炭、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1990年全路運輸業務決算報告，以每萬噸公里機務成本計算，電力機車為100%，則內燃機車為136.9%，蒸汽機車為135.1%。

　　有利於保護環境，並能增加安全可靠程度

　　電力機車無廢氣、煙塵，對空氣無汙染，另外噪音較小，特別在通過長大隧道時，其優點更為顯著，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、郊區的汙染也減到最小程度。電力機車裝有大功率的電氣制動裝置，可用於長大下坡的速度調整，從而可以大大提高列車執行的安全度。

　　電氣化鐵路的供電方式

　　軌道供電

　　採用軌道供電的電氣化鐵路通常鋪設有額外的供電軌道，用來連線電網和機車，為機車提供電力供應，亦被稱為第三軌供電，這條軌道被稱為第三軌。

　　高架電纜

　　高架電纜連線在電氣化鐵路的供電電網上，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線接觸網，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。

　　兩種導線型別，最終都通過列車正常的執行軌道接地形成迴路。也有少數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，就是同時能當高壓輸電道，如日本京急線。

　　直流

　　早期的電氣化鐵路採用電壓相對低的直流供電。機車或動車組的電動機直接連線在電網主線上，通過並聯或串聯在電動機上的電阻和繼電器來進行控制。

　　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。過去車輛使用旋轉變流器來將交流電轉換為直流電。一般使用半導體整流器完成這個工作。

　　採用直流供電的系統比較簡單，但是它需要較粗的導線，車站之間距離也較短，並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、法國的少數地區使用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、義大利、波蘭、捷克北部、斯洛伐克、前南斯拉夫、前蘇聯使用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變壓器來控制。

　　工頻交流電

　　匈牙利曾經在二十世紀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後才被廣泛使用。

　　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，通過調節變壓器來控制電動機速度。另一些則使用可控矽或場效電晶體來產生突變交流或變頻交流電來供應給機車的交流電機。

　　這樣的供電形式比較經濟，但是也存在缺點：外部電力系統的相位負荷不等，而且還會產生顯著的電磁干擾。

　　中國、法國、英國、芬蘭、丹麥、前蘇聯、前南斯拉夫、西班牙標準軌高鐵路段、日本東北、上越、北海道新幹線及北陸新幹線輕井澤以東、使用單相25千伏50赫茲電力供應，臺灣高速鐵路、臺灣鐵路管理局、韓國、日本東海道、山陽、九州新幹線及北陸新幹線輕井澤以西使用單相25千伏60赫茲電力供應，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、北海道地區使用20千伏50赫茲交流電，北陸地區、九州地區使用20千伏60赫茲交流電。

　　多種系統供電

　　因為有這麼多的供電方式，有時候甚至一個國家內採用不同的方式如日本關東以南是60Hz，但東北及北陸以北是50Hz，所以列車經常必須從一種供電方式轉向為另一種供電方式。其中一種方法是在換乘站更換機車，當然，這樣很不方便。

　　另一種方法是使用支援多種供電系統的機車。在歐洲，通常是支援四種供電系統直流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到另一個的時候就可以不用停留。

　　而日本國鐵在上世紀60年代初已有交直流對應的列車機車、但當時只能對應其中50/60一個赫茲，俗稱“單交直流型 ”。直至60年代尾才成功研發可在全日本電化區間的行走用的多種供電系統直流1.5千伏、交流25千伏50/60赫茲，俗稱“雙交直流型”，並開始引進當時量產中的列車機車系列上，但在1987年由JR分社經營後，由於預期旅客電車不需再作全國性的調動或行走，加上雙交直流型電車成本較高，故除了至國鐵末年仍量產中的415系1500番臺及之後的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旅客會社採用。

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