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電氣化鐵路機務系統(tǒng)電化安全培訓資料講課人：駱曉明2016年1月前 言安全是人類最重要、最基本的要求，是人的生命與健康的基本保障。人類進行生產勞動時，一方面千方百計地向自然界索取和創(chuàng)造財產，另一個方面又想方設法保護自己，以免遭受傷亡和危害。所以哪里有勞動，哪里就有安全問題。人們在長期的生產中，無不關心著的自己的生存、生活和勞動，并逐漸形成了對待安全生產的態(tài)度和看法，每一個勞動者都希望自己能有一個舒適而又安全的良好環(huán)境，順利地進行生產，否則，勞動者本身得不到保護，沒有安全感，生產安全就會受到威脅?！耙淮蝹?，一片血淚”。死亡事故奪走了職工的生命，留下孤兒寡母，幸福家庭傾刻破碎；嚴重工傷和職業(yè)病，造成勞動者終身殘疾，等于奪走半條生命，使他們不能像健全人那樣工作和生活，完全、大部分或部分地喪失謀生能力，在經濟上、生活上和精神上等方面都陷入長期的困難和痛苦。特別是我國實行“生一個孩子”的生育政策，人們對生活質量和安全的要求日益提高，職工及家庭在心理上很難承受職業(yè)傷害帶來的痛苦，因此安全生產不僅是勞動者本身的第一需要，也是勞動者家庭幸福的第一需要。安全生產是指在生產過程中，要努力改善勞動條件，克服不安全因素，防止傷亡事故的發(fā)生，使勞動生產在保證勞動者安全健康和國家財產及人民生命財產安全的前提下順利進行。安全工作的目的一是預知危險，二是消除危險。安全就是預知人類活動中各個領域里存在或潛在的危險以及消除這些危險所采取的各種方式方法和行為的總稱，在一定意義上講安全工作就是避免損失、防止災害?！叭嗣P天的事，一定要慎之又慎，確保萬無一失”。一個企業(yè)出了事故，處理事故就成為企業(yè)的一件緊急大事。一方面是企業(yè)資產的嚴重破壞和損失，另一方面是對人的善后處理問題極為棘手。一旦出現(xiàn)特殊局面時，勞動關系緊張，職工情緒低落，短時間內難恢復生產，企業(yè)領導也不得安寧。處理事故，還要查處有關責任人，牽扯了他們的大量精力和時間。同時，事故處理使企業(yè)遭受重大經濟損失，加大企業(yè)生產成本，降低市場競爭力，阻礙企業(yè)發(fā)展。事實和教訓證明，安全就是效益，事故就是損失。抓好勞動安全是實現(xiàn)企業(yè)經濟效益的前提。企業(yè)無事故，職工本人安全健康，家庭幸福美滿，社會就穩(wěn)定，國家經濟就會不斷發(fā)展。因此安全生產也是國家經濟發(fā)展和穩(wěn)定的需要。綜上所述，抓好勞動安全，不僅僅是保護勞動者的基本權利和家庭幸福，保證企業(yè)經濟發(fā)展，維護社會穩(wěn)定和國家形象的需要，而且是黨的一貫方針，是社會主義制度下的一項根本的政治任務，是企業(yè)管理的一項基本原則。因此，鐵路企業(yè)各級領導和職工必須高度重視安全生產，在完成運輸生產任務的同時，必須保證職工的人身安全和健康，為鐵路的安全生產盡職盡責。鐵路勞動安全工作的方針安全工作的方針是“安全第一，預防為主”。這也是鐵路職工在長期生產運輸實踐中付出了巨大的經濟損失，甚至是用血和生命積累的經驗的高度概括，各級領導和職工要正確理解解和落實這一方針?！鞍踩谝弧保壕褪侵钙髽I(yè)在進行生產的過程中，把安全工作始終放到首中之首，重中之重，做為頭等重要的工作，列入各種工作的“第一”位置上。從思想上明白“安全第一”是一切經濟部門和生產企業(yè)的頭等大事，是企業(yè)領導的第一職責，是職工的第一需要，在任何時候和任何情況下，都要堅定不移地把安全放在第一位，同時也要把安全工作滲透到生產活動的每個環(huán)節(jié)，每道工序，也就是說整個生產過程要堅持安全第一的位置不變?！邦A防為主”：就是消除潛在的危險因素而采取提前預防的手段，也就是說把事故消除在萌芽之中，把潛在危險轉化為安全，防止事故發(fā)生，而不是事后處理事故?！邦A防為主”就是在日常的生產管理中，對生產各個環(huán)節(jié)可能發(fā)生的問題進行提前預測，并根據預測的情況進行詳細、全面的分析，并制定出相應的防范措施，把事故消滅在發(fā)生之前。鐵路勞動安全工作的指導思想安全生產是鐵路運輸的永恒主題，是改革、穩(wěn)定、發(fā)展的保證，也是鐵路搞好資產經營，抓好客貨營銷的基礎和前提。安全生產的實踐證明，要實現(xiàn)鐵路安全生產“有序可控、長期穩(wěn)定”的目標，必須貫徹“安全第一、預防為主”的方針，必須牢固樹立“從嚴治本、基礎取勝”，“規(guī)范管理、強基達標”，“抓小防大”的指導思想。抓安全必須堅持從嚴治路、從嚴管理、從嚴要求，用鐵心腸、鐵手腕、鐵紀律、鐵措施并落實到安全生產的全過程。認真落實逐級負責制和安全生產責任制，加大安全設施的投入，依靠科技進步，實施嚴格管理、嚴在干部、嚴在責任、嚴在規(guī)章、嚴在關鍵，全面落實安全考核機制，促使班組升級達標和職工崗位達標，控制好設備動態(tài)質量，控制好現(xiàn)場標準化作業(yè)。我國電氣化鐵路采用單相工頻交流制供電，架設在鐵路線路上的接觸網帶有25KV的高壓電，接觸網附近也存在高壓電，因此與非電氣化鐵路相比，電氣化鐵路對人身安全和作業(yè)安全提出了更高要求。凡在電氣化鐵路工作的從業(yè)人員，以及廣大旅客、押運人員和沿線居民，必須熟知電氣化鐵路安全的有關規(guī)定，并且必須嚴格執(zhí)行。第一章 電氣化鐵路概述鐵路機車牽引經歷三種方式、三個時代的跨越，分別是：從蒸汽機車牽引、內燃機車牽引、電力機車牽引及高鐵、動車組。電力機車與蒸汽機車和內燃機車相比，不僅具有功率大、速度快、過載能力強的特點，還在改善運營管理、合理利用資源和保護生態(tài)環(huán)境等方面具有不可比擬的優(yōu)勢，是鐵路現(xiàn)代化的主要發(fā)展方向。第一節(jié) 電氣化鐵路的發(fā)展概況一、世界電氣化鐵路的發(fā)展1879年5月在德國柏林舉辦的世界博覽會上，由德國人維爾納.馮.西門子和哈爾斯克公司展出了世界上第一臺電力機車和第一條電氣化鐵路，成為電氣化鐵路的先驅。最初的電氣化鐵路大都是采用低壓直流和三相交流供電，而且都是修建在工礦線路和一些大城市的近郊線路上。后來，隨著工業(yè)的發(fā)展，逐漸發(fā)展到城市之間和運輸繁忙的鐵路干線上來了。20世紀70年代初，在工業(yè)發(fā)達的西歐、日本等國家，運輸繁忙的主要鐵路干線基本實現(xiàn)了電氣化。19731974年爆發(fā)石油危機之后，各國對鐵路電力和內燃牽引重新進行了經濟評價，電力牽引更加受到青睞。截止到2001年年底，世界電氣化鐵路總里程已達250 000 km，約占世界鐵路總營業(yè)里程（約1 200 000 km）的22.5%，承擔世界鐵路總運量的50%以上。也就是說僅占世界鐵路總營業(yè)里程不到四分之一的電氣化鐵路承擔著世界鐵路總運量一半以上的運輸任務。二、我國電氣化鐵路的發(fā)展1958年，我國開始修建電氣化鐵路，從一開始便直接采用了最先進的電壓等級為25kv的單相工頻交流電，為我國大規(guī)模電氣化鐵路奠定了良好的基礎。1961年8月15日我國第一條干線電氣化鐵路試驗區(qū)段寶雞至鳳州段建成通車，揭開了我國電氣化鐵路發(fā)展的序幕。1975年7月1日寶成電氣化鐵路全線建成通車，在我國鐵路建設史上產生了重大影響。20世紀80年代，我國的電氣化鐵路飛速發(fā)展，電氣化改造和建設除了在運煤通道上進行外，又開始在客貨運輸繁忙的隴海和京廣兩大干線及通往沿海經濟特區(qū)的鷹夏線上進行。同時還修建了我國第一條以運煤為主開行萬噸重載單元列車的大秦雙線電氣化鐵路。在大秦鐵路采用了一系列具有20世紀80年代國際先進水平的電氣設備，并按技貿結合的原則引進了一些國家的先進設備和技術，使我國的電氣化鐵路技術裝備達到或接近國際先進水平。20世紀90年代，是我國鐵路發(fā)展的重要時期，共有鷹夏線鷹潭至來舟段、漳平至廈門段等10條電氣化鐵路建成。20世紀最后五年，我國建設電氣化鐵路的步伐加快，建成開通了干武線、京鄭線等10條電氣化鐵路。2001-2005年，是我國電氣化鐵路建設史上建成開通最多的五年，建成了哈大、秦沈客運專線、渝懷等5000多公里電氣化鐵路。截止到2005年底，我國共建成開通43條電氣化鐵路，總里程達到20 132 km，成為繼俄羅斯、德國之后的世界第三大電氣化鐵路國家。2004年1月7日國務院通過的中長期鐵路網規(guī)劃確立了我國鐵路今后發(fā)展的目標：到2020年，我國鐵路營業(yè)里程達到100000 km，主要繁忙干線實現(xiàn)客貨分線，雙線率和電氣化率達到50%，運輸能力滿足國民經濟和社會發(fā)展需要，主要技術裝備達到或接近國際先進水平。全路18個鐵路局（集團公司）下轄65個機務段，上海局5個（上海、南京東、杭州、合肥、徐州機務段）我段主要擔當任務及區(qū)段（截止2015年11月30日）：滬昆線（上海南站-江山站），蕭甬線（杭州南站-莊橋站），金千線（金華站-蘭溪站），寧杭、京滬高鐵（杭州東站-南京南站徐州東站），杭深線（杭州東-寧波站-蒼南站），滬昆高鐵(上海站-上海虹橋站-杭州東站-南昌西站)，寧杭、合寧高鐵（杭州東-合肥南）、金溫線（塘雅線路所、東孝線路所-溫州南）的客運列車牽引任務；滬昆線（喬司站-鷹潭三場間），蕭甬線（杭州南站-莊橋），寧波北環(huán)、北侖線(寧波北站-北侖站)，宣杭線（喬司站-長興南站），新長線（長興南站-江陰北站），長牛線（長興南站-煤山站），金千線（金華東站-千島湖站），寧波北環(huán)、杭深線（寧波北站-寧波東站、邱隘站-臺州南站）間的貨物列車牽引任務；同時承擔杭州地區(qū)樞紐、金華地區(qū)樞紐、衢州東地區(qū)小運轉列車及杭州市郊通勤列車的牽引任務。三、我國客運專線建設建設客運專線已成為我國鐵路局實現(xiàn)跨越式發(fā)展的一項重要內容。我國第一條鐵路客運專線秦皇島沈陽已于2003年7月1日正式開通。2004年，國務院批準了京津、溫福、福廈、甬溫等9個客運專線工程項目立項，合計長度3220 km。2005年6月11日，全線設計時速200 km以上的石太鐵路客運專線的率先開工。標志著中國鐵路客運專線建設開始。四、電氣化鐵路的優(yōu)越性相對于非電氣化鐵路而言，電氣化鐵路在運營上有以下幾個方面的優(yōu)點。1多拉快跑，提高鐵路運輸能力鐵路的運輸能力最終反映在規(guī)定時間內所完成的貨物和旅客運輸量。由于電力機車具有功率大、速度快的特點，因而能多拉快跑，提高牽引定數，縮短區(qū)間運行時間，從而可以大幅度地提高鐵路運輸能力。我國第一條電氣化鐵路寶雞到鳳州段，電氣化改造前，年運輸能力2 500 000 t，電氣化改造后年運輸能力達到13000 000 t，提高了4.4倍，牽引定數由960 t提高到2 400 t，列車運行速度由20 km/h 提高到60km/h 。再如，根據我國鐵路運營經驗，在坡度6的雙線自動閉塞區(qū)段的年運輸能力，內燃機車牽引為37 020 000 t，而電力機車牽引能力為56 000 000 t，也就是說，一條電氣化鐵路的運輸能力，相當于一條半內燃機牽引或三條蒸汽機車牽引的鐵路的運輸能力。在長大坡度、長隧道的山區(qū)鐵路區(qū)段和運輸量大、運輸繁忙的平直干線上，電力機車牽引的效果就更顯著。如石太線電氣化以前1978年的運輸能力為26 600 000 t，1985年電氣化后運輸能力達到56 000 000 t，比電氣化前翻了一番還多，1988年又進行了擴能改造，石家莊至陽泉段的年運輸能力已達到80 000 000 t。2綜合利用資源，降低燃料消耗由于電力機車的能源可以來自多方面，因而可以綜合利用資源，特別是可以利用豐富而廉價的水力資源和天然氣資源，即使是由火力發(fā)電站供電，也可以使用劣質煤或柴油。另外，蒸汽機車、內燃機車的燃料消耗量也比電力機車高很多：蒸汽機車的平均熱效率只有7%左右，如果考慮電力傳動或液壓傳動部分的損失，內燃機車的平均熱效率為26%，非常不經濟，而電力機車的平均熱效率為28%，如果從火電廠供電，其平均熱效率為30%，從水力發(fā)電廠供電，其平均熱效率達到60%，若是利用太陽能或核能發(fā)電則會達到80%。根據國外統(tǒng)計，旅客列車每萬人公里的耗能量，電力機車是蒸汽機車的12%，是內燃機車的60%；貨物列車每萬噸公里的耗能量，電力機車是蒸汽機車的13%，是內燃機車的50%。日本在1960-1975年期間，列車數量增加了50%，而燃料消耗降低了50%，前蘇聯(lián)在1960-1980年期間，勞動生產率提高了兩倍，煤炭卻節(jié)約了20多億噸。3降低運輸成本，提高經濟效益機車日產量是反映機車運用效率的重要指標，它是指機車牽引列車每晝夜走行公里與平均列車牽引量的乘積。電力機車具有整備時間短、起動快、速度高等特點，因而提高了列車速度，加快了車輛周轉，提高車輛利用率，同時電力機車能實行長交路，使機車運行時間增加，減少非生產時間，從而提高了機車日產量。提高了機車日產量，也就減少了運輸支出，再者，由于電力機車不需要添加燃料，速度快，宜跑長途，因此減少了搶修基地、機械設備和乘務人員等，這些特點都降低了運輸成本。各種牽引動力所承擔的運量不同，單位成本不同，運營收入也就不同。根據運營利潤分析計算，由于電力機車牽引運量大，所的利潤比內燃機車牽引多一倍，比蒸汽機車牽引多兩倍。根據1990年全路運輸業(yè)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%。4改善勞動條件，利于環(huán)境保護電力機車依靠接觸網上送來的清潔電能獲得動能，本身不帶原動機，不燒煤、不燃油，不產生、排放有還氣體和廢油，不但對運行區(qū)段不會造成環(huán)境污染，而且極大地改善了機車乘務員和沿線工務養(yǎng)路職工的勞動條件，它的這一優(yōu)勢在缺水、高原、山區(qū)、沙漠及多隧道地區(qū)更為明顯。世界經濟在持續(xù)發(fā)展的同時，各種能源尤其是燃料供應日趨緊張，各國積極探索新能源的開發(fā)和利用，盡管我國資源豐富，但是經濟發(fā)展呈持續(xù)增長勢態(tài)，對其他國家的能源進口量也在逐步加大，而我國的煤炭和水力資源相對豐富，依靠火力發(fā)電和水力發(fā)電供應電能可以滿足各行各業(yè)的需要，因此以電力牽引逐步取代內燃牽引或者說將電力牽引的比例進一步增大是順應當前經濟發(fā)展的潮流的。同時，環(huán)境保護已經引起許多發(fā)達國家關注，綜合利用清潔的能源尤其是電能，受到許多國家的青睞，現(xiàn)代化高速列車基本上采用電力機車牽引。第二節(jié) 電氣化鐵路的組成電氣化鐵路是由電力機車（或電動車組）和牽引供電系統(tǒng)兩大部分組成的。牽引供電系統(tǒng)本身并不產生電能，而是將電力系統(tǒng)的電能通過牽引變電所、饋電線、接觸網、鋼軌、吸上線及回流線供給電力機車的。一、牽引供電系統(tǒng)：主要包括牽引變電所、接觸網和繼電保護裝置三大部分。1 牽引變電所引變電所是電氣化鐵路的心臟。它的功能是將電力系統(tǒng)輸送來的110kV或220kV等級的工頻交流高壓電，通過一定接線形式的牽引變壓器變成適合電力機車使用的27.5kV等級的單相工頻交流電，再通過不同的饋電線將電能送到相應方向的電氣化鐵路（接觸網）上，滿足來自不同方向電力機車的供電需要。牽引變電所一般設在車站的一端，在車站和區(qū)間分界處與另一端不同相位的供電臂通過分相絕緣器或電分段錨段關節(jié)相連。同一方向饋出回路的高壓開關具備一旁路備用開關，可滿足不間斷可靠供電要求和檢修的需要。 牽引變電所 牽引變電所 開閉所 開閉所 分區(qū)所 開閉所牽引變電所、分區(qū)所和開閉所示意圖2分區(qū)所分區(qū)所的作用是將電氣化鐵路上下行接觸網通過分區(qū)所并聯(lián)起來，以提高供電臂末端接觸網上的電壓水平，均衡上下行供電臂的電流，降低電能損失，在較重車方向和線路有較大坡道情況下效果更為明顯；在一個牽引變電所故障情況下，通過分區(qū)所可以由相鄰牽引變電所實行越區(qū)供電。3開閉所開閉所的主要作用是在大的編組站和客運站實現(xiàn)分束、分段供電，提高供電的可靠性，縮小停電范圍，減少事故對鐵路運行的影響。如果開閉所在供電臂末端，通常將其與分區(qū)所合建。4饋電線饋電線是牽引變電所與接觸網之間的連接線，它的功能是從牽引變電所向接觸網供電。它由饋出開關引出，在分相裝置的兩側連接到接觸網上，使之獲得27.5kV電源。5接觸網接觸網是電氣化鐵路上的主要供電裝置，它的功能是通過與機車頂部受電弓的滑動接觸將電能供給機車。接觸網由接觸懸掛部分、支持裝置、定位裝置、支柱和基礎組成。牽引供電系統(tǒng)我們日常工作常見的是接觸網，對接觸網有哪些部分組成及哪些部件帶有25KV的高電壓，我們必須熟知。腕臂柱接觸網全景圖（1）接觸懸掛部分：包括承力索、整體吊弦、接觸線、中心錨結繩及各種線夾、全補償下錨裝置等。承力索承受接觸線的重力，并將整個接觸懸掛的重力和拉力（或壓力）傳給支持裝置，并通過吊弦懸掛使接觸線保持在規(guī)定的高度，電力機車受電弓滑板同接觸線相接觸取得機車所需電能。（2）支持裝置： 包括腕臂、棒式絕緣子、固定底座、腕臂支撐、斜拉線、承力索座等，用于支持接觸懸掛部分，并將其負荷傳給支柱。（3）定位裝置： 包括定位管、定位器、定位線夾、定位支撐等，用于固定接觸線的水平位置。定位器處于受拉狀態(tài)，使接觸線沿鐵路均勻分布在機車受電弓中心運行軌跡兩側，保證受電弓不脫離接觸線而發(fā)生弓網事故，并將接觸線的水平負荷傳給支持裝置。（交流電氣化鐵路電力機車自接觸網導線所取電流多達200300A，機車受電弓在帶負荷的條件下，如發(fā)生上下跳動或脫弓的情況時，將引起強大電?。ɑ鸹ǎ?，燒損受電弓滑板和接觸網導線。）（4）支柱和基礎：包括鋼筋混凝土方支柱和等徑圓支柱、鋼柱、軟橫跨、硬橫跨、杯形基礎、拉線基礎、橫臥板和底板等。它用于承受接觸網的全部負荷，包括上部結構的重力，垂直線路方向的拉力（或壓力）、順線路方向的拉力。 硬橫跨接觸網結構示意圖軟橫跨接觸網結構示意圖接觸網導線距離鋼軌頂面的高度接觸網導線有熱脹冷縮現(xiàn)象。外界氣溫升高、流經導線的電流增大時，導線伸長，導線因自身重量而下垂的弛度加大。反之，導線縮短，弛度減小。導線的伸長與縮短，一般可用張力補償器自動調整，以保持導線的弛度大小不超過規(guī)定。接觸網導線在最大弛度時距離鋼軌頂面的高度不超過6500mm，否則，機車受電弓與導線接觸的壓力不夠，影響機車受流。在區(qū)間和中間站不少于5700mm（舊線改造不少 最大弛度于5330mm）；在編組站、區(qū)段站和調車作業(yè)量較大的中間站 最大弛度示意圖站場，不應少于6200mm，以保證調車作業(yè)人員使用手閘的安全。（東風4型機車最大高度4725mm，韶山4改型機車車頂受電弓座距軌面高度4050mm，韶山9型機車最高點距軌面高度4754mm）列車運行對接觸網的要求接觸網布置在露天，風吹、雨打、日曬，工作條件差。同時，接觸網在運行時沒有后備，一旦發(fā)生故障，立即影響列車正常運行秩序，甚至造成中斷行車。因此，要求接觸網在任何條件下都能保證不間斷地給電力機車供電。為了保證電力機車能良好地接受電源和減少接觸網導線、機車受電弓及其它零件的機械損傷，最理想的條件是當機車受電弓沿接觸網導線滑行取流時，導線能保持相同的高度和相對的水平位置，而且受電弓對導線的壓力保持不變。具體要求：彈性均勻。當機車受電弓對導線的壓力不變時，導線被抬起的高度相等。這就要求接觸網導線沒有硬點，并且具有較小的弛度。因為交流電氣化鐵路電力機車自接觸網導線所取電流多達200300A，機車受電弓在帶負荷的條件下，如發(fā)生上下跳動或脫弓的情況時，將引起強大電弧（火花），燒損受電弓滑板和接觸網導線。同時，高速滑行的受電弓對硬點的撞擊，也將發(fā)生機械損傷。弛度變化小。要求接觸網導線在任何條件下，距離鋼軌頂面的高度不得小于或大于技規(guī)規(guī)定的數值。如小于規(guī)定值，將影響超高貨物安全通過電氣化鐵路區(qū)段和電力機車的正常運行；反之，如大于規(guī)定值時，將造成機車受電弓與導線接觸不良，影響電力機車良好地取電。因此，要求接觸網導線在任何溫度條件下，距軌面的高度均符合技規(guī)要求。接觸網易發(fā)生故障的部分：1、吊弦脫落（線夾脫落、吊弦破損脫落）；2、腕臂、定位器脫落；3、接觸線，承力索斷股，斷線；4、線岔不良；5、錨段關節(jié)不良；6、中心錨結損壞；7、分段、分相絕緣器底面不平，接線端面園滑度不夠，螺絲松動引起導線上頂馳度變化，形成硬點；8、張力補償器補償繩斷股斷線，脫離滑輪卡死失去補償的作用；9、支柱傾斜（折斷）；10、電連接壞；11、軟橫跨固定繩橫向承力索發(fā)生變化，造成塌網；12、隧道內預埋桿件接脫落，造成塌網；13、其他情況，如施工后的三角坑造成軌面高度變化使導高和拉出值發(fā)出變化，暴風雨雪、冰雹等自然災害造成接觸網損壞。6鋼軌和吸上線：在電氣化鐵路上，電力機車是利用鋼軌作為牽引電流回路的，大部分牽引電流經過與之相連的吸上線（絕緣電纜）直接回到變電所。7回流線： 回流線是軌道回路與牽引變電所之間的連接線，它的作出是將流經吸上線的牽引電流直接回送變電所內的牽引變壓器，一方面減少電能損失，另一方面降低了對電氣化鐵路沿線通信、信號線路和裝置的電磁諧波干擾。通常回流線與接觸網線路同桿架設，每隔一定的區(qū)段通過吸上線與鋼軌相連。 牽引變電所 接觸網 回流線 吸上線 帶回流線的直接供電方式示意圖 二、接觸網的絕緣和供電分段形式：電氣化鐵路接觸網的絕緣是通過絕緣子和分相、分段絕緣器來實現(xiàn)的。絕緣子是接觸懸掛對支柱或其他接地體保持電氣絕緣的重要部件。絕緣子本身的性能好壞對接觸網正常工作有著很大的影響，因其承受著工作電壓及各種過電壓，并承受著接觸懸掛及支持裝置的重量以及冰雪、風壓、震動等機械力，所以對絕緣子的機械性能和電氣性能都有嚴格的要求。為了提高接觸網供電的可靠性和靈活性，要求在接觸網上設置既能互相聯(lián)通又能互相獨立的分段設備，這種設備稱為電分段。接觸網的電分段，一般分為縱向和橫向兩類?？v向電分段是指接觸網沿線路方向進行的分段；橫向分段則為雙線區(qū)段的上、下行線路之間，或車站的各獨立車場之間，以及股道之間所進行的分段。接觸網的供電分段按其功能需要，在不同場所設置不同結構的供電分段。供電分段設備主要有絕緣錨段關節(jié)、分段絕緣器及分相絕緣器等。接觸網絕緣泄漏距離為1200mm，采用瓷絕緣子，嚴重污穢地區(qū)采用合成絕緣子；錨段關節(jié)有3、4、5跨形式；電分相采用錨段關節(jié)布置方式，滬杭線、京滬線的分相采用6跨錨段關節(jié)來實現(xiàn)，浙贛線分相采用7跨錨段關節(jié)。變電所 供電線供電線 隔離開關 分相絕緣器 分段絕緣器 絕緣錨段關節(jié) 區(qū) 間 車 站 區(qū) 間 接觸網供電分段示意圖1錨段在區(qū)間或站場線路上，為滿足供電和機械方面的要求，將接觸網分成若干段，每段長度為15002000m，且相互獨立。這種獨立的分段，稱為錨段。主要作用：可以限制事故范圍。當發(fā)生斷線或支柱折斷等事故時，由于錨段在機械方面的獨立性，使事故限制在一個錨段內不再擴大，從而縮短事故范圍。便于在錨段兩端給接觸網導線和承力索加設補償裝置，以調整導線、承力索的張與弛度。便于供電分段，容易滿足接觸網的供電方式和接觸網設備分段檢修的需要。錨段關節(jié)配合隔離開關的使用，可以縮小停電檢修的范圍。2錨段關節(jié)一個錨段與另一個錨段銜接的部分稱為錨段關節(jié)。在錨段關節(jié)處，兩個錨段的接觸網導線是平行的，保證電力機車通過時，機車受電弓能平滑地由一個錨段過渡到另一個錨段。按其用途不同，分為電不分段的非絕緣錨段關節(jié)和電分段的絕緣錨段關節(jié)兩種。作用：非絕緣錨段關節(jié)，不進行電的分段，只起機械分段的作用。通常由三個跨距組成，簡稱為“三跨”。它包括兩棵錨柱和兩棵轉換支柱來實現(xiàn)錨段的銜接和過渡。 絕緣錨段關節(jié)，除用機械分段外，主要用于同相的電分段。一般由四個跨距并配合一臺隔離開關組成，簡稱為“四跨”。通常設在車站兩端，將站場和區(qū)間的接觸網在電路上分開。 利用絕緣錨段關節(jié)可以滿足電分段和電分相的要求。但是，這種錨段關節(jié)結構復雜，占用線路長，投資大，特別是無電區(qū)長，不利于機車運行和調車作業(yè)。新建電氣化鐵路，多采用分區(qū)絕緣器和分相絕緣器，作為電分段與電分相的措施。3分區(qū)絕緣器在電氣化鐵路車站的貨物裝卸線、電力機車整備線等處，為保證工作人員的作業(yè)方便和人身安全，需將接觸網在電的方面分成獨立的區(qū)段，如設立“四跨”，顯然是不經濟、不適用的，必須安設簡單輕巧的分區(qū)絕緣器。這種結構既能保證供電的分段，又能保證受電弓平滑地通過。分區(qū)絕緣器大多配合隔離開關使用，以便使分區(qū)絕緣器兩端的接觸網，當開關閉合時都能帶電；當開關斷開時，獨立的區(qū)段中則無電，便于在該獨立區(qū)段內進行貨物裝卸、機車整備或接觸網停電檢修作業(yè)。常用的分區(qū)絕緣器有兩種：玻璃鋼分區(qū)絕緣器與環(huán)氧樹脂分區(qū)絕緣器。4分相絕緣器分相絕緣器設在牽引變電所向接觸網饋送不同相位的電源時，接觸網需要分相供電的地方，一般位于牽引變電所和分區(qū)亭所在車站的進站信號機外方800m左右，便于列車機外停車后起動和不影響站內調車作業(yè)。分相絕緣器既承受接觸網不同相位的電壓，起到電分相的作用，又起到機械連接的作用。一般由兩塊或三塊相同的玻璃鋼絕緣件組成。玻璃鋼絕緣件之間的接觸網稱為中性區(qū)段（又稱為無電區(qū)段）。兩塊玻璃鋼組成的分相絕緣器，其無電區(qū)段長度為18.6m；三塊玻璃鋼組成的分相絕緣器無電區(qū)段長度為30m采用分相絕緣器代替過去“八跨”式絕緣錨段關節(jié)，作為電分相的措施，大大縮短了無電區(qū)的長度，有利于列車運行和調車作業(yè)。由于電力機車通過分相絕緣器時，必須切斷主斷器，斷電滑行。所以，在分相絕緣器兩端30m處，上、下行方向分別設置有“斷”、“合”字樣的斷電標和合電標。司機操縱電力機車通過時，先斷開機車主斷路器，斷電滑行通過分相絕緣器后，再重新合上主斷路器。防止機車受電弓通過無電區(qū)段時，拖帶電弧燒損絕緣件和接觸網異線，或造成其他供電事故。另外，由于分相絕緣器兩端電壓的相位不同，且無電區(qū)段較短，所以，在分相絕緣器兩端75m處，上、下行方向還應設置“禁止雙弓”標，通知司機禁止升起雙弓，通過分相絕緣器，以防止兩個受電弓處于不同相位的接觸網導線上，造成相間電流短路的嚴重事故。三、電力機車：由電氣、機械和空氣管路三大部分組成。整流器式電力機車工作原理：機車頂上安裝有兩個可以升降的單臂式受電弓。受電弓升起工作時，以7010KN的壓力緊貼接觸網導線滑動，將25kV的單相交流電引入機車，經主斷路器至變壓器將電壓降低后，再經過整流硅機組將交流變?yōu)橹绷麟?，供給牽引電動機。牽引電動機受電轉動，通過傳動齒輪驅動輪對產生牽引力，使列車運行。1受電弓 受電弓是一種鉸接式的機械構件，它通過絕緣子安裝于電力機車車頂。受電弓的集電頭升起后與接觸網導線接觸，從接觸網上集取電流，并將其通過車頂母線傳送到車內供機車使用。2主斷路器主斷路器是電力機車的一個重要電氣元件，它擔負著整車與接觸網之間的電氣引入、退出和保護作用?？諝鈹嗦菲?，這是一種利用壓縮空氣來滅弧并用壓縮空氣作為操作能源的電器。SS9電力機車主斷路器采用的是TDZ1A-1025型空氣斷路器。它是一種帶外隔離開關的斷路器。分斷時，主觸頭先行分開將電流切斷，經過一定延時后，隔離開關再分開行成電路隔離。待隔離開關分開后主觸頭又自行恢復閉合狀態(tài)，此時斷路器處于分斷狀態(tài)。閉合時只需將隔離開關的閘刀合上即可。3主變壓器主變壓器是交流電力機車上的重要部件，用來把接觸網上的25kV高壓電降為具有多種電壓的低壓電，以滿足機車各種電機、電器工作的需要。4整流裝置將變壓器送來的交流電整流為直流電，供牽引電動機用。5平波電抗器交直傳動的電力機車，其整流柜的輸出電壓是脈動電壓，脈動電壓在牽引電機電路中產生脈動電流嚴重。脈動電流影響了牽引電機的換向。牽引電機自身的電感很小，不足以將電流濾平到所允許的脈動范圍，因而要求在牽引電機電路中串接平波電抗器。6濾波電抗器濾波電抗器是電力機車功率因數補償環(huán)節(jié)中的電感部件，工作頻率150Hz。7電流互感器是一種專門用作變換電流的特種變壓器。SS9改進型電力機車車頂上裝有電流互感器，它處于主變壓器網側（高壓）繞組的進線端，是一種高壓交流電流互感器，型號為TBL2-25。這種高壓交流電流互感器是一種穿墻式電流互感器，其一次線圈是用一根圓銅棒與主變壓器網側繞組的A端相連，二次線圈接電流繼電器，作主電路短路保護用。8電壓互感器 是一種專門用作變換電壓的特種變壓器，用于監(jiān)測電力機車行駛過程中接觸網電壓，安裝在車頂上。TBY1-25型電壓互感器的一次繞組聯(lián)接在車頂25kV高壓線路上，X端子接地（軌道電路），二次繞組外部接有測量儀表、保護繼電器等設備，為低壓部分。電壓互感器的一、二次繞組之間有足夠的絕緣，從而保證所有低壓回路與車頂高壓線路的高電壓相隔離。9牽引電動機是進行機械能和電能相互轉換的重要部件。它安裝在機車轉向架上，通過傳動裝置與輪對相連。機車在牽引狀態(tài)時，牽引電動機將電能轉換成機械能，驅動機車運行。當機車在電氣制動狀態(tài)時，牽引電動機將列車的機械能轉化為電能，產生列車的制動力。10劈相機是將由主變壓器的輔助繞組a6x6供給的單相電源“劈”成三相電源，以供給輔助電路的所有三相異步電動機。（輔助電機：異步劈相機、牽引離心通風機、制動電阻軸流通風機、主變壓器軸流通風機、變壓器油泵、空氣壓縮機、輔助壓縮機、空調機）第二章 電氣化鐵路安全知識由于架設在電氣化鐵路上空的接觸網等部件帶有25KV的高壓，與原來的線路相比，危險性更大。因此，在實際工作中，必須對電氣化鐵路安全知識有正確的認識。 第一節(jié) 電氣化鐵路相關安全知識 一、電氣化鐵路的主要危險性在以往不少電氣化鐵路送電開通使用初期部分職工和沿線居民和初到電氣化鐵路區(qū)段工作的人員，由于對接觸網及其相連的零部件帶有25KV高壓電的情況不甚了解，對高壓電嚴重威脅人身安全的危險性認識不足，自我人身安全保護意識不強，曾多次發(fā)生路內外人員直接或間接使用非絕緣器件碰觸帶電接觸網設備，造成人員意外觸電傷亡事故。二、在電氣化鐵路上，哪些部件帶有25KV的高電壓1接觸網的各導線及其相連部件；2電力機車、牽引變電所變壓器的一次側（高壓側）；3接觸網支柱、支撐結構及其金屬結構上，當接觸網的絕緣損壞，且未裝接地線或接地線損壞時，瞬間會帶有高壓電。三、電氣化鐵路對人身安全的要求：為保證人身安全，除供電專業(yè)人員可按規(guī)定的程序和措施，使用各種絕緣工具和絕緣梯車，對接觸網進行直接、間接帶電作業(yè)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以上的安全距離(對供電專業(yè)人員要求安全距離為lm以上)，預防人員觸電。為提醒人們對上述高壓帶電體的注意，在電氣化鐵路沿線接觸網支柱上應揭示“高壓危險、嚴禁攀登”的警告語；在電氣化鐵路上使用的內燃機車和客車通往車頂的梯子、在電力機車、牽引變電所變電器的一次側（高壓側）應設置安全防護柵網。四、相關安全常識1技規(guī)第154條：接觸網額定電壓值為25KV，最高工作電壓為27.5KV，最低工作電壓為19KV。2在機車車輛內使用滅火器時，應注意：在機車車輛內使用滅火器滅火時，常使用二氧化碳和四氧化碳滅火器。使用時要注意以下安全事宜：(1)二氧化碳滅火器適用于撲滅600V以下的各種電器火災。噴射時，應先由火焰邊緣開始，再推向中心位置，并應避免逆風使用，以免二氧化碳液體噴傷他人或自己。滅火后應注意通風，以防窒息。(2)四氧化碳滅火器適用于撲滅高壓電氣火災。但這種滅火器的藥液蒸氣有毒，使用時嚴防射人對面消防人員眼內。因此，消防人員應相隔3m以上，不得對準其他消防人員噴射，不可逆風使用，以防藥液傷人。滅火后要及時通風，以防窒息。3常見的觸電原因及方式:電流通過人體叫觸電。人體通過電流時，會產生各種不同的傷害，輕則手腳發(fā)麻、發(fā)熱、膚被燒傷、外部組織受到局部損害；重則全身肌肉痙攣、呼吸困難、心臟麻痹、直至死亡，這是最嚴重的觸電事故。常見的觸電情況主要有以下幾種：（1）人體碰觸帶電的導體；（2）人體碰觸絕緣損壞的電氣設備；（3）人站在接地電流通過的地面上；（4）人體與高壓帶電體之間不足規(guī)定的最小安全距離形成帶電體對人體放電；（5）誤操作時強烈電弧波及人體。4. 電擊和電傷的定義：電擊是指電流通過人體時，人體內部組織受到破壞；電傷是指電流通過人體時，人體外部組織受到損害，電傷分為燒傷（又稱灼傷）、電烙印和皮膚金屬化等幾種。5 脫離有跨步電壓的危險區(qū)的方式：（1）電氣設備發(fā)生接地故障時，接地電流由接地點作半球狀向大地擴散，使大地表面各點的電位不同，且離接地地點越遠電位越低，直至20m以外可視為零電位。此時，人站在接地短路回路上，兩腳間就受到地面上不同點之間的電位差，稱為跨步電壓。跨步電壓將沿人的兩腿產生電流，致使雙腳抽筋而跌倒，并因電流流經人體的重要器官而造成危害。（2）發(fā)現(xiàn)有跨步電壓危險時，應單足或并足跳離危險區(qū)，亦可沿半徑垂直方向邁小步慢慢退出。發(fā)生高壓（對地電壓為250V以上）接地故障時，在切斷電源之前，任何人與接地點的距離：室內不得小于4m，室外不得小于8m。必須進入上述范圍作業(yè)時，作業(yè)人員要穿絕緣靴。實踐證明，穿著絕緣靴是防護跨步電壓的一種有效措施。6發(fā)現(xiàn)有人觸電時應該注意的事項：發(fā)現(xiàn)有人觸電時，首先應使觸電者迅速脫離電源。（1）如隔離開關距觸電者較近，應立即拉開開關，切斷電源；（2）如隔離開關距觸電者較遠，來不及切斷電源時，救護人員應穿著絕緣鞋，戴上絕緣手套，使用絕緣棒使觸電者脫離電源；（3）采用拋線短路法，即用一根金屬導線，一端牢固地接在鋼軌上，另一端拋掛在接觸網上，迫使電源開關跳閘。拋線地點應距觸電者靠牽引變電所一側10m以外，并注意防止短路電流傷人。沒有切斷電源以前，不要赤手直接或間接使用非絕緣件接觸觸電者（因為此時觸電者已成為帶電體），以防救護本人觸電。在切斷電源的同時，要做好觸電者再次摔倒跌傷的防措施。例如，觸電者觸電開始時，由于肌肉收縮而緊握帶體；斷電時，手就松開，就可能從高處跌下，加重傷勢。7如何急救觸電者？急救觸電者，一般可按以下四種情況分別處理：（1）傷員未失去知覺時，應安放在空氣流通、溫暖處安靜休息，同時請醫(yī)生或送往醫(yī)院治療。（2）傷員雖已失去知覺，但呼吸及脈搏均未停止時，應安放在平坦通風的處所，解開衣扣褲帶使其呼吸不受阻礙，同時用毛巾摩擦全身，使其發(fā)熱，并迅速請醫(yī)生。（3）傷員失去知覺，而且呼吸困難時，應立即就地使用人工呼吸法進行急救，并迅速派人請醫(yī)生前來，切不可注射強心劑或向觸電者身上潑冷水。（4）觸電者呼吸及心跳均已停止時，多數都是假死，只要搶救及時，方法得當，一般都能夠救活。救護人員要堅持先救后搬移的原則，立即就地進行連續(xù)的人工呼吸或心臟擠壓，直至救活或經醫(yī)生診斷確已死亡為止。第二節(jié) 電氣化鐵路有關人員電氣安全規(guī)則第一章總則第一條本規(guī)則為保證電氣化鐵路沿線有關人員的電氣安全和有效地防止觸電傷亡事故而制訂。第二條在電氣化鐵路上，接觸網的各導線及其相連部件，通常均帶有高壓電，因此禁止直接或間接地（通過任何物件，如棒條、導線、水流等）與上述設備接觸。第三條當接觸網的絕緣不良時，在其支柱、支撐結構及其金屬結構上，在回流線與鋼軌的連接點上，都可能出現(xiàn)高電壓，因此平常應避免與上述部件相接觸；當接觸網絕緣損壞時，禁止與之接觸。禁止在接觸網支柱上搭掛衣物、攀登支柱或在支柱旁休息。禁止在吸流變壓器下、支柱、鐵塔下避雨。在雷雨天氣巡視設備時，不準靠近避雷針、避雷器。雨天作業(yè)時，必須遠離接觸網支柱、接地線、回流線等設備。遇雨雪等天氣不良情況下，禁止靠近接觸網設備部件等；禁止使用帶金屬的雨傘等物在接觸網下作業(yè)。第四條在跨越接觸網的通信線、電力線、金屬繩索及機車車輛的車頂等靠近接觸網的建筑物上作業(yè)時，必須遵守本規(guī)則的有關規(guī)定。第五條新建的電氣化鐵路在接觸網接電的十五天前，鐵路局要把接電日期用書面通知鐵路內外各有關單位。各單位在接到通知后，要立即轉告所屬有關人員。從此開始視為接觸網帶電，所需要的作業(yè)，均須按帶電要求辦理。第六條電氣化鐵路區(qū)段各單位必須組織所屬有關職工認真學習本安全規(guī)則，并按規(guī)定對有關職工每年進行考試。本規(guī)則也適用于臨時到電氣化鐵路上工作的有關人員（包括通過電氣化鐵路的乘務員、押運人員等）。對初到電氣化鐵路區(qū)段工作的有關工種，必須經過有關安全規(guī)定考試合格后，方準單獨作業(yè)。第七條供電段的專業(yè)人員對于接觸網的作業(yè)，另按有關規(guī)定辦理，但對本規(guī)則內所規(guī)定的接觸網工的工作，應嚴格遵照執(zhí)行。第八條對于違反本規(guī)則的人員，要追究責任并作適當處理。第二章電氣化鐵路附近有關安全規(guī)定第九條為保證人身安全，除專業(yè)人員按規(guī)定作業(yè)外，任何人員所攜帶的物件（包括長桿、導線等）與接觸網設備的帶電部分需保持二米以上的距離。第十條在距接觸網帶電部分不到二米的建筑物上作業(yè)時，接觸網必須停電，并要遵照下列規(guī)定辦理：1施工領導人要向電力調度員提出接觸網停電申請書，申請書中應明確指出施工地點、施工所需時間，施工開始時間及作業(yè)特點。對于有計劃的作業(yè)，申請書應于施工前兩天提出。2只有在接到電力調度員許可停電施工的命令，并有接觸網工區(qū)指定的接觸網工安設臨時接地線之后，方可開始施工。施工時接觸網工必須在場監(jiān)護，在有關電氣安全方面，施工領導人必須聽從接觸網工的指導。3施工結束，接觸網工要確認所有工作人員都已在安全地點之后，方可拆除臨時接地線，并通知電力調度員施工已完了。在拆除臨時接地線之后嚴禁再進行施工。第十一條在距接觸網帶電部分二米到四米的導線、支柱、房頂及其它設施上施工時，接觸網可不停電，但須有接觸網工或經專門訓練的人員在場監(jiān)護。為什么靠近帶電體作業(yè)時，需設專人監(jiān)護？根據有關資料介紹，30左右的觸電傷亡事故都是在靠近帶電體作業(yè)的情況下發(fā)生的?？梢娍拷鼛щ婓w作業(yè)對人身安全的威脅相當大?？拷鼛щ婓w作業(yè)容易發(fā)生觸電事故的重要原因之一是沒有設專人監(jiān)護或監(jiān)護不當。設專人監(jiān)護是因為人們在進行緊張工作時，思想高度集中在作業(yè)上，容易忘記周圍環(huán)境靠近高壓帶電體，難免做出危及人身安全的動作。設專人監(jiān)護，監(jiān)護人可以及時提醒操作者應注意的事項，隨時糾正操作者的錯誤動作，防止觸電事故發(fā)生。監(jiān)護人干的是“人命關天”的工作，所以應認真履行自己的職責。監(jiān)護人在監(jiān)護時，應自始自終集中精力監(jiān)護，不得從事與監(jiān)護無關的其它工作。如因特殊情況必須離開作業(yè)組時，應指定安全等級合格的人員代替。否則，作業(yè)組應停止工作。第十二條發(fā)現(xiàn)接觸網斷線及其部件損壞或在接觸網上掛有線頭、繩索等物，均不準與之接觸，要立即通知附近的接觸網工區(qū)或電力調度派人處理。在接觸網檢修人員到達以前，將該處加以防護，任何人員均應距已斷導線接地處所十米以外。如接觸網已斷導線等侵入建筑接近限界危及行車安全時，則必須根據鐵路技術管理規(guī)程的規(guī)定進行防護處理。為什么要在斷線處10米以外進行防護呢？因為接觸網斷線后，很可能接觸導電體，發(fā)生接地故障，此時如變電所的斷路器未跳閘，將產生接地電流（又稱跨步電流）。距離接地處所越近，電壓越大，對人身安全的威脅越嚴重。另外，如在該處所有積水（包括附近有水坑、水溝等），水能導電，也有危險。一般距離斷線接地點8-10m以外時，電壓很低，對人體不會有危害。所以，在檢修人員到達以前，應在接觸網斷線處米以外進行防護，以防止其他人員進入斷線處所，危及人身安全。脫離有跨步電壓的危