电气化铁路基本知识电气化铁路的优点
电气化铁路基本知识电气化铁路的优点
电气化铁路主要指电力机车牵引的铁路。那么你对电气化铁路了解多少呢?以下是由学习啦小编整理关于电气化铁路基本知识的内容，希望大家喜欢!
电气化铁路基本知识
一、什么是电气化铁路
电气化铁路主要指电力机车牵引的铁路。由于电力机车本身不带能源装置，他所需要的动力能源靠外部供给。它比蒸汽、内燃机车牵引的铁路增加了一套牵引供电系统。牵引供电系统主要由变电所、接触网和继电保护装置组成。
二、电气化安全知识学习宣传的必要性
电气化铁路送电开通使用初期，由于部分沿线附近居民对架空式接触及其相连的部件带有25KV高压电严重威胁人身安全的危险性认识不足，曾多次发生人员伤亡事故。对于接触网及其相连接的部分上是否有电，人们难以直接判断，一些人误认为“高压并不危险”，一旦发生触电伤亡事故，人们才真正理解到“高压危险”是千真万确的，所以电气化安全知识必须做到“家喻户晓，人人皆知”。
三、电气化铁路那些设备部件上带有25kV的高压电?对人身安全有何要求?
在电气化铁路上，下列设备部件上带有25kV的高压电：
(1)接触网及其相连接的部件(包括导线、承力索);
(2)电力机车主变压器的一侧;
(3)接触网支柱及其金属结构上，当接触网的绝缘损坏，且未装接地线或地线损坏时，瞬间会带有高压电。
为保证人身安全，除供电专业人员可按规定的程序和措施，使用各种绝缘梯车，对接触网进行直接、间接带点作业外，其他人员及其携带的非绝缘物件，在任何情况下，不但不能直接碰触带电体，而且还必须与其保持2m安全距离。
四、电气化铁路主要安全标志
为防止过往人员、车辆发生触电伤亡事故，确保人民群众生命财产安全，铁路部规定在电气化铁路有关设备上涂写或悬挂清楚的标志，以提醒过往人员不准接触靠近。主要由以下标志;“有电禁止攀登”、高压危险”。
五、在电气化铁路区段发生人身触电故障后，应采取哪些急救措施?
使用电者迅速脱离电源，就是要把触电者接触的那一部分带电设备脱离。在脱离电源中，救护人员即要救人，也要注意自我保护。
如果接触电者距离现场隔离开关较近时，应立即拉开隔离开关，切断电源。
如果触电者距离现场隔离开关较远时，应采用抛线短路法，即用一根金属导线，将导线一端牢固接到钢轨上。另一抛挂在接触网上迫使牵引变电所开关短路跳闸，抛线地点应距触电者考牵引变电所一侧10米以上，并注意防止短路电流伤人。
六、人员发生触电后采取什么急救措施?
一是病人神志清醒，但有乏力、头昏、心慌、出冷汗、恶心、呕吐等此类症状的，应使病人就地安静休息，症状严重的，小心护送医院检查治疗;二是病人呼吸，心跳尚存，但神志昏迷，应将病人仰卧，保持周围空气流通，注意保暖，做好人工呼吸和心脏挤压的准备工作，并立即通知医疗部门或用担架送病人去医院抢救;三是如果病人处于“假死”状态，应立即对症施行人工呼吸法或者心脏挤压法或者两种方法同时进行抢救，并速请医生的到来，在送往医院的途中，也不能停止急救工作。
七、接触网附近发生火灾时，应如何消防灭火?
接触网附近发生火灾时，应立即向列车调度员、电力调度员或接触网工区值班人员报告，组织有关人员灭火，再根据再根据火灾地点、火灾地点，火势和消防灭火的需要，确定接触网是否停电。
用水或一般灭火器浇灭距离接触网带有部分不足4M的燃着物体时，接触网必须停电。使用砂土灭火时，距离接触网带电部分2M以外者，接触网可以不停电。
用水浇灭距离接触网4M以外的燃着物时，接触网可以不停电。但是，水管不准朝接触网方向喷射，水流与接触网带电部分应保持2M安全距离。为此，消防人员最好站在同一侧，向网相反方向喷水灭火。站在消防车上灭火时，要注意人体、消防器材与接触网带电部分保持2M安全距离。
电气化铁路的优点
电气化铁路是一种现代化的铁路运输工具，和使用的内燃、蒸汽机车牵引的铁路相比，具有技术经济上的优越性。
能大幅度提高运输能力
由于电力机车以外部电能作动力，它不需要自带动力装置，可降低机车自重，这样，在每根轴的荷重相同的条件下，其轴功率较大，目前国内的电力机车最大为7200千瓦，内燃机车为500千瓦，在相同的牵引重量时，其速度较高。而在相同速度下，其牵引力较大。客运用的SS8型电力机车持续速度为100公里/时，而DF11型内燃机车只有65.5公里/时。从货运机车的功率来比较，SS4型电力机车为6400千瓦，DF10型内燃机车为3245千瓦，而前进型蒸汽机车仅为2200千瓦。由上述数字可以看出，因为电力机车的功率大，所以它的牵引力大和持续速度较高，从而大大提高了运输能力。
节约能源，降低运输成本
铁路运输是国家能源消耗的一个大户。因此，牵引动力类型的选择对于合理使用能源具有重要意义。
电力牵引的动力是电能，从我国能源生产的发展来看，“八五”期间发电量增长32%，原煤增长13%，原油增长5.1%;1995年电力牵引用电量仅占全国发电量的0.64%;再以宏观的能源结构看，原油储量远少于煤炭、水力，而一些无法直接使用电能的水上、陆地和空中运输工具及移动机械却需要大量的液体燃料，因此，电力牵引是最合理的牵引动力。电力牵引每万吨公里的能耗比其它牵引约低1/3，根据1990年全路运输业务决算报告，以每万吨公里机务成本计算，电力机车为100%，则内燃机车为136.9%，蒸汽机车为135.1%。
有利于保护环境，并能增加安全可靠程度
电力机车无废气、烟尘，对空气无污染，另外噪音较小，特别在通过长大隧道时，其优点更为显著，这不仅改善了司机的工作条件和旅客的舒适度，而且对铁路沿线城市、郊区的污染也减到最小程度。电力机车装有大功率的电气制动装置，可用于长大下坡的速度调整，从而可以大大提高列车运行的安全度。
电气化铁路的供电方式
轨道供电
采用轨道供电的电气化铁路通常铺设有额外的供电轨道，用来连接电网和机车，为机车提供电力供应，亦被称为第三轨供电，这条轨道被称为第三轨。
高架电缆
高架电缆连接在电气化铁路的供电电网上，分为柔性和刚性两类，电力机车或动车组通过架式集电弓连接接触网，从其中取电。
架空电缆和高架电缆是香港和台湾的说法，在中国大陆通常被称为接触网供电。在中国大陆，架空电缆和高架电缆一般是指高压输电线路。
两种导线类型，最终都通过列车正常的运行轨道接地形成回路。也有少数铁路使用第四轨(例如伦敦地铁)作为电流回路。
高架电缆有个好处，就是同时能当高压输电道，如日本京急线。
直流
早期的电气化铁路采用电压相对低的直流供电。机车或动车组的电动机直接连接在电网主线上，通过并联或串联在电动机上的电阻和继电器来进行控制。
通常有轨电车和地铁的电压是600伏和750伏，铁路使用1500伏和3000伏。过去车辆使用旋转变流器来将交流电转换为直流电。一般使用半导体整流器完成这个工作。
采用直流供电的系统比较简单，但是它需要较粗的导线，车站之间距离也较短，并且直流线路有显著的电阻损失。
荷兰、日本、澳大利亚、印尼、马来西亚的一些地区、法国的少数地区使用1500V的直流电，其中，荷兰实际使用的电压大 约有1600V到1700V。
比利时、意大利、波兰、捷克北部、斯洛伐克、前南斯拉夫、前苏联使用3000V直流电。
低频交流电
一些欧洲国家使用低频交流电来给电力机车供电。德国、奥地利、瑞士、挪威和瑞典使用15千伏16.67赫兹(电网频率50Hz的三分之一)的交流电。美国使用11千伏或12.5千伏25赫兹的交流电。机车的电机通过可调变压器来控制。
工频交流电
匈牙利曾经在二十世纪三十年代在电气化铁路上使用50赫兹的交流电。然而直到五十年代以后才被广泛使用。
一些电气化机车使用变压器和整流器来提供低压脉动直流电给电动机使用，通过调节变压器来控制电动机速度。另一些则使用可控硅或场效应管来产生突变交流或变频交流电来供应给机车的交流电机。
这样的供电形式比较经济，但是也存在缺点：外部电力系统的相位负荷不等，而且还会产生显著的电磁干扰。
中国、法国、英国、芬兰、丹麦、前苏联、前南斯拉夫、西班牙(标准轨高铁路段)、日本(东北、上越、北海道新干线及北陆新干线轻井泽以东)、使用单相25千伏50赫兹电力供应，台湾高速铁路、台湾铁路管理局、韩国、日本(东海道、山阳、九州新干线及北陆新干线轻井泽以西)使用单相25千伏60赫兹电力供应，而美国通常使用单相12.5千伏和25千伏60赫兹的交流电。另外日本东北、北海道地区使用20千伏50赫兹交流电，北陆地区、九州地区使用20千伏60赫兹交流电。
多种系统供电
因为有这么多的供电方式，有时候甚至一个国家内采用不同的方式(如日本关东以南是60Hz，但东北及北陆以北是50Hz)，所以列车经常必须从一种供电方式转向为另一种供电方式。其中一种方法是在换乘站更换机车，当然，这样很不方便。
另一种方法是使用支持多种供电系统的机车。在欧洲，通常是支持四种供电系统(直流1.5千伏、直流3千伏、交流15千伏16.67赫兹、交流25千伏50赫兹)的机车，这样，它在从一个供电系统到另一个的时候就可以不用停留。
而日本国铁在上世纪60年代初已有交直流对应的列车机车、但当时只能对应其中50/60一个赫兹，俗称“单交直流型 ”。直至60年代尾才成功研发可在全日本电化区间的行走用的多种供电系统(直流1.5千伏、交流25千伏50/60赫兹)，俗称“双交直流型”，并开始引进当时量产中的列车机车系列上，但在1987年由JR分社经营后，由于预期旅客电车不需再作全国性的调动或行走，加上双交直流型电车成本较高，故除了至国铁末年仍量产中的415系1500番台及之后的JR东日本的E653系及是双交直流型电车外，单交直流型的旅客电车从新被各JR旅客会社采用。
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