電氣化鐵路基礎(chǔ)知識(shí)

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,電氣化根底知識(shí),電氣化鐵路概述,在鐵路運(yùn)輸中，主要有三種牽引形式：蒸汽牽引、內(nèi)燃牽引和電力牽引。蒸汽牽引是鐵路上最早采用的一種牽引形式，至今已有170余年的歷史。由于它熱效率低、燃料消耗大、污染環(huán)境重，嚴(yán)重影響鐵路技術(shù)經(jīng)濟(jì)效能和鐵路運(yùn)輸能力的提高，從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，已經(jīng)逐漸被淘汰。而內(nèi)燃牽引和電力牽引，在技術(shù)上比較先進(jìn)，是20世紀(jì)40年代以后才開(kāi)展起來(lái)的，它們功率大、熱效率高、過(guò)載能力強(qiáng)，能更好地實(shí)現(xiàn)多拉快跑，提高鐵路的運(yùn)輸能力，所以開(kāi)展很快。特別是電力牽引，它除了具有上述優(yōu)點(diǎn)外，還能綜合利用資源和不

2、污染環(huán)境，是今后開(kāi)展的主要一種牽引形式。,電氣化鐵路的開(kāi)展史,世界電氣化鐵路的開(kāi)展史：,世界上第一條電氣化鐵路和第一臺(tái)電力機(jī)車是1879年5月31日德國(guó)西門子和哈爾斯克公司研制和制造的，這條電氣化鐵路全長(zhǎng)只有300米。1881年西門子和哈爾斯克公司又修建了一條2.45千米長(zhǎng)的電力線路.1895年美國(guó)在5.6千米長(zhǎng)的隧道區(qū)段內(nèi)修建了一條675V的直流電氣化鐵路。同年，日本在京都的下京區(qū)修建了一條6.7千米長(zhǎng)的550V的直流電氣化鐵路。1902年意大利在瓦爾切里納線上修建了一條三相交流電氣化鐵路。在最初，電氣化鐵路修建在工礦線路和一些大城市近郊線路上。后來(lái)，隨著工業(yè)的開(kāi)展，逐漸,開(kāi)展到城市之間和運(yùn)

3、輸繁忙的鐵路干線上來(lái)了。,到了20世紀(jì)50年代，一些工業(yè)興旺的國(guó)家，為了完成急劇增長(zhǎng)的運(yùn)輸任務(wù)，以及與其他運(yùn)輸業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)的需要，開(kāi)始大規(guī)模地進(jìn)行鐵路運(yùn)輸業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)，主要是牽引動(dòng)力現(xiàn)代化的建設(shè)。因此，電氣化鐵路的建設(shè)速度不斷加快，修建的國(guó)家逐漸增多。電氣化鐵路開(kāi)展最快的時(shí)期是60年代，平均每年修建達(dá)5000多km。到70年代末，在工業(yè)興旺的西歐、日本、前蘇聯(lián)，以及東歐等國(guó)家，運(yùn)輸繁忙的主要鐵路干線就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電氣化，而且根本上已經(jīng)成網(wǎng)?，F(xiàn)在，這些國(guó)家正在集中力量修建時(shí)速200km以上的高速電氣化鐵路。從70年以后，一些開(kāi)展中的國(guó)家，如印度、朝鮮、土爾其、巴西、智利、摩洛哥等電氣化鐵路開(kāi)展也很快

4、，特別是我國(guó)的電氣化鐵路更有了飛速的開(kāi)展?，F(xiàn)在，我國(guó)的電氣化鐵路建,設(shè)速度，已躍居世界前例。,截止到1999年初，世界電氣化鐵路總長(zhǎng)度已到達(dá)257 731km,占世界鐵路總營(yíng)業(yè)里程的21.3%。目前世界上已有68個(gè)國(guó)家和地區(qū)修建了電氣化鐵路。其中亞洲12個(gè)國(guó)家和地區(qū)，歐洲38個(gè)國(guó)家，美洲9個(gè)國(guó)家，非洲7個(gè)國(guó)家，大西洋2個(gè)國(guó)家。在這些國(guó)家中擁有電氣化鐵路1萬(wàn)km以上的有俄羅斯、德國(guó)、日本、法國(guó)、印度、波蘭、意大利、南非和我國(guó)。,現(xiàn)在，世界已進(jìn)入建設(shè)高速電氣化鐵路的新時(shí)期，修建的高速電氣化鐵路的國(guó)家越來(lái)越多，列車運(yùn)行的速度越來(lái)越高，修建的里程也越來(lái)越長(zhǎng)，大有你追我趕之勢(shì)。特別是歐洲，已經(jīng)突破了國(guó)界

5、，向國(guó)際化、網(wǎng)絡(luò)化開(kāi)展。高速電氣化鐵路已經(jīng)成為國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)開(kāi)展水平和鐵路現(xiàn)代化的主要標(biāo)志之一。,1964年10月1日，日本成功地建成了世界上第一條時(shí)速210km的東海道新干線。隨后法國(guó)、德國(guó)、意大利、西班牙、英國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家相繼修建高速電氣化鐵路，我國(guó)臺(tái)灣省在臺(tái)北至高雄間修建了一條高速電氣化鐵路。超高速磁浮鐵路，實(shí)際上也是以電能作為牽引動(dòng)力的高速電氣化鐵路。它與現(xiàn)在的鐵路不同的地方是，在現(xiàn)在的鐵路上列車是車輪在鋼軌上滾動(dòng)運(yùn)行的，而磁浮鐵路那么是利用電磁原理，使列車懸浮在鋼軌之上，由列車上超導(dǎo)磁體與鋼軌上的線圈相互作用運(yùn)行的，列車運(yùn)行速度可到達(dá)500km/h以上，所以也叫“超高速無(wú)輪列車。

6、它的特點(diǎn)是運(yùn)行速度高，無(wú)噪聲和振動(dòng)，不受氣候影響，不污染環(huán)境，是解決大城市及其衛(wèi)星城市之間旅客運(yùn)輸擁擠的最好交通工具。,我國(guó)電氣化鐵路的開(kāi)展史,我國(guó)電氣化鐵路建設(shè)，是新中國(guó)成立后才開(kāi)始的。1958年我國(guó)開(kāi)始修建電氣化鐵路，從一開(kāi)始便直接采用了最先進(jìn)的電壓等級(jí)為25kV的單相工頻交流電，為我國(guó)大規(guī)模開(kāi)展電氣化鐵路奠定了良好的根底。1961年8月15日，在新建的寶成線寶雞至鳳州段建成了我國(guó)第一條干線電氣化鐵路。1975年7月1日，676km的寶成電氣化鐵路全線建成通車，它的建成在我國(guó)鐵路建設(shè)史上產(chǎn)生了重大影響。以前，只是在一條線路上一個(gè)區(qū)段內(nèi)施工，現(xiàn)在，是同時(shí)在幾條線路上施工，而且開(kāi)始由山區(qū)鐵路向

7、主要干線開(kāi)展，由單線電氣化向雙線電氣化開(kāi)展。到1980年底，相繼建成了寶成線、陽(yáng)安線、襄渝線襄樊至安康段、石太線石家莊至陽(yáng)泉段、寶蘭線寶雞至天水段電氣化鐵路.,進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后，隨著改革開(kāi)放的不斷向前推進(jìn)，我國(guó)的電氣化鐵路建設(shè)更有了飛速的開(kāi)展。在大秦線電氣化工程中采用了一系列具有國(guó)際20世紀(jì)80年代先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，使我國(guó)的電氣化鐵路技術(shù)裝備到達(dá)了國(guó)際先進(jìn)水平。20世紀(jì)90年代，是我國(guó)鐵路開(kāi)展的重要時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期內(nèi)，建成開(kāi)通了京鄭線、干武線、成昆線、南昆線、焦枝線、寶成線的等十條電氣化鐵路。,“九五是20世紀(jì)最后五年，也是我國(guó)鐵路由滯后型向根本適應(yīng)型轉(zhuǎn)變的重要時(shí)期，在這時(shí)期內(nèi)，修建了1

8、0條電氣化鐵路，而且還建成開(kāi)通了我國(guó)第一條時(shí)速200km的準(zhǔn)高速鐵路廣深電氣化鐵路。,2001-2005年是我國(guó)電氣化鐵路建設(shè)史上建成開(kāi)通最多的,5年，建成了哈大、秦沈客運(yùn)專線、渝懷等5 000多km電氣化鐵路。截止到2005年底，我國(guó)共建成開(kāi)通了43條電氣化鐵路，總里程到達(dá)20 132km，成為繼俄羅斯、德國(guó)之后的世界第三電氣化鐵路國(guó)家。,電氣化鐵路的組成,一、電氣化鐵路的組成,電氣化鐵路，是以電能作為牽引動(dòng)力的一種現(xiàn)代化交通運(yùn)輸工具。由于它的牽引動(dòng)力是電能，所以又稱電力牽引。它與蒸汽牽引和內(nèi)燃牽引不同的地方，是電力機(jī)車本身不帶能源，必須由外部供給電能。專門給電力機(jī)車供給電能的裝置叫做牽引供

9、電系統(tǒng)。因此，電氣化鐵路是由電力機(jī)車和牽引供電系統(tǒng)兩大局部組成的。電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)本身并不產(chǎn)生電能，而是將電力系統(tǒng)的電能傳給電力機(jī)車的。一般把國(guó)家的電力系統(tǒng)稱為電氣化鐵路的一次供電系統(tǒng)，也稱為鐵路的外部供電系統(tǒng)。一次供電系統(tǒng)主要包括發(fā)電廠、區(qū)域變電所和電力傳輸線。牽引供電系統(tǒng)主要包括牽引變電所和接觸網(wǎng)。,接觸網(wǎng)的組成,二、接觸網(wǎng)的組成：,一支柱與根底：,作用：用于承受接觸網(wǎng)的全部重量，并將導(dǎo)線固定在規(guī)定的位置和高度。,二支持裝置：,組成：包括腕臂、拉桿或壓管和絕緣子。,作用：懸吊和支持接觸懸掛的全部設(shè)備并將負(fù)荷傳給支柱。,三定位裝置：,組成：定位管、定位器和支持器,作用：將接觸線固定在

10、距線路中心的規(guī)定位置上，使接觸線不超過(guò)受電弓允許工作范圍并使受電弓磨耗均勻。,四接觸懸掛：,組成：接觸線、吊弦、承力索、補(bǔ)償器等,作用：將電能輸送給電力機(jī)車,錨段,為滿足供電和機(jī)械方面的需要，把接觸網(wǎng)分為假設(shè)干一定長(zhǎng)度的相互獨(dú)立的分段，這種獨(dú)立的分段稱為錨段。接觸線或承力索端頭同支柱的連接稱為線索的下錨。下錨分為兩種方法，一是將線索端頭同支柱直接固定連接，稱為硬錨或死錨。另一種是加補(bǔ)償裝置，以調(diào)整線索的馳度和張力。,錨段的作用,1設(shè)立錨段便于實(shí)現(xiàn)電分段，配合GK可使停電檢修范圍縮小。,2一旦發(fā)生斷線或支柱折斷等事故,可將事故限制在一個(gè)錨段內(nèi)，從而縮小了事故范圍。,3便于在接觸線和承力索兩端設(shè)置

11、張力補(bǔ)償器，使線索張力保持根本不變，使接觸線弛度減小有利于受電弓取流。,錨段關(guān)節(jié),兩個(gè)相鄰錨段的銜接局部稱為錨段關(guān)節(jié)，,根本要求：能使電力機(jī)車受電弓平滑地從一個(gè)錨段過(guò)渡到另一錨段，且接觸良好，取流正常，,分類：,1.按用途分類：1、非絕緣錨段關(guān)節(jié),2、絕緣錨段關(guān)節(jié),2.按跨距分為：兩跨、三跨和四跨錨段關(guān)節(jié)。,中心錨結(jié)：,在兩端有補(bǔ)償?shù)慕佑|網(wǎng)錨段中必須在錨段中心位置加以固定，接觸線是通過(guò)中心錨結(jié)線夾，輔助繩固定至承力索或承力索輔助繩上，這種結(jié)構(gòu)形式就叫做中心錨結(jié)。,作用：1防止接觸懸掛向一方串動(dòng)；,2保證線索張力均勻，提高弓網(wǎng)關(guān)系；,3能縮小事故范圍，利于搶修和縮短事故停電時(shí)間。,線岔：,在電氣

12、鐵路的道岔上方，有兩支匯交的接觸線用限制管連接固定的裝置稱為線岔，又稱架空轉(zhuǎn)轍器。,作用：保證電力機(jī)車受電弓平安平滑地由一條接觸線過(guò)渡到另一條接觸線，到達(dá)轉(zhuǎn)換線路的目的。,組成：限制管、定位線夾、電連接。,分段：,作用：,分段絕緣器，又稱分區(qū)絕緣器，配合隔離開(kāi)關(guān)使用，實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)的電分段,分相絕緣器,關(guān)節(jié)式分相絕緣裝置：,300,300,300,800,800,200,800,300,300,800,200,300,300,300,ZJ3,ZJ2,ZJ1,ZJ3,ZJ2,ZJ1,500,500,500,500,無(wú)電區(qū)150m,接觸網(wǎng)的,分類,隔離開(kāi)關(guān)位置的設(shè)置,在大型建筑物、車站兩側(cè)、裝卸線、專用線、電力機(jī)車庫(kù)線、機(jī)車整備線需要進(jìn)行電的分段，凡需要進(jìn)行電分段地方都應(yīng)設(shè)置隔離開(kāi)關(guān)。另外，當(dāng)供電線路上網(wǎng)點(diǎn)距離過(guò)長(zhǎng)也需設(shè)置隔離開(kāi)關(guān)。它是接觸網(wǎng)設(shè)備之一，主要增強(qiáng)接觸網(wǎng)供電的靈活性和可靠性。,