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电气化铁路基本知识和规则杭州机务段安全科电气化铁路机务系统电化安全培训资料讲课人：骆晓明2016年1月前 言安全是人类最重要、最基本的要求，是人的生命与健康的基本保障。人类进行生产劳动时，一方面千方百计地向自然界索取和创造财产，另一个方面又想方设法保护自己，以免遭受伤亡和危害。所以哪里有劳动，哪里就有安全问题。人们在长期的生产中，无不关心着的自己的生存、生活和劳动，并逐渐形成了对待安全生产的态度和看法，每一个劳动者都希望自己能有一个舒适而又安全的良好环境，顺利地进行生产，否则，劳动者本身得不到保护，没有安全感，生产安全就会受到威胁。“一次伤害，一片血泪”。死亡事故夺走了职工的生命，留下孤儿寡母，幸福家庭倾刻破碎；严重工伤和职业病，造成劳动者终身残疾，等于夺走半条生命，使他们不能像健全人那样工作和生活，完全、大部分或部分地丧失谋生能力，在经济上、生活上和精神上等方面都陷入长期的困难和痛苦。特别是我国实行“生一个孩子”的生育政策，人们对生活质量和安全的要求日益提高，职工及家庭在心理上很难承受职业伤害带来的痛苦，因此安全生产不仅是劳动者本身的第一需要，也是劳动者家庭幸福的第一需要。安全生产是指在生产过程中，要努力改善劳动条件，克服不安全因素，防止伤亡事故的发生，使劳动生产在保证劳动者安全健康和国家财产及人民生命财产安全的前提下顺利进行。安全工作的目的一是预知危险，二是消除危险。安全就是预知人类活动中各个领域里存在或潜在的危险以及消除这些危险所采取的各种方式方法和行为的总称，在一定意义上讲安全工作就是避免损失、防止灾害。“人命关天的事，一定要慎之又慎，确保万无一失”。一个企业出了事故，处理事故就成为企业的一件紧急大事。一方面是企业资产的严重破坏和损失，另一方面是对人的善后处理问题极为棘手。一旦出现特殊局面时，劳动关系紧张，职工情绪低落，短时间内难恢复生产，企业领导也不得安宁。处理事故，还要查处有关责任人，牵扯了他们的大量精力和时间。同时，事故处理使企业遭受重大经济损失，加大企业生产成本，降低市场竞争力，阻碍企业发展。事实和教训证明，安全就是效益，事故就是损失。抓好劳动安全是实现企业经济效益的前提。企业无事故，职工本人安全健康，家庭幸福美满，社会就稳定，国家经济就会不断发展。因此安全生产也是国家经济发展和稳定的需要。综上所述，抓好劳动安全，不仅仅是保护劳动者的基本权利和家庭幸福，保证企业经济发展，维护社会稳定和国家形象的需要，而且是党的一贯方针，是社会主义制度下的一项根本的政治任务，是企业管理的一项基本原则。因此，铁路企业各级领导和职工必须高度重视安全生产，在完成运输生产任务的同时，必须保证职工的人身安全和健康，为铁路的安全生产尽职尽责。铁路劳动安全工作的方针安全工作的方针是“安全第一，预防为主”。这也是铁路职工在长期生产运输实践中付出了巨大的经济损失，甚至是用血和生命积累的经验的高度概括，各级领导和职工要正确理解解和落实这一方针。“安全第一”：就是指企业在进行生产的过程中，把安全工作始终放到首中之首，重中之重，做为头等重要的工作，列入各种工作的“第一”位置上。从思想上明白“安全第一”是一切经济部门和生产企业的头等大事，是企业领导的第一职责，是职工的第一需要，在任何时候和任何情况下，都要坚定不移地把安全放在第一位，同时也要把安全工作渗透到生产活动的每个环节，每道工序，也就是说整个生产过程要坚持安全第一的位置不变。“预防为主”：就是消除潜在的危险因素而采取提前预防的手段，也就是说把事故消除在萌芽之中，把潜在危险转化为安全，防止事故发生，而不是事后处理事故。“预防为主”就是在日常的生产管理中，对生产各个环节可能发生的问题进行提前预测，并根据预测的情况进行详细、全面的分析，并制定出相应的防范措施，把事故消灭在发生之前。铁路劳动安全工作的指导思想安全生产是铁路运输的永恒主题，是改革、稳定、发展的保证，也是铁路搞好资产经营，抓好客货营销的基础和前提。安全生产的实践证明，要实现铁路安全生产“有序可控、长期稳定”的目标，必须贯彻“安全第一、预防为主”的方针，必须牢固树立“从严治本、基础取胜”，“规范管理、强基达标”，“抓小防大”的指导思想。抓安全必须坚持从严治路、从严管理、从严要求，用铁心肠、铁手腕、铁纪律、铁措施并落实到安全生产的全过程。认真落实逐级负责制和安全生产责任制，加大安全设施的投入，依靠科技进步，实施严格管理、严在干部、严在责任、严在规章、严在关键，全面落实安全考核机制，促使班组升级达标和职工岗位达标，控制好设备动态质量，控制好现场标准化作业。我国电气化铁路采用单相工频交流制供电，架设在铁路线路上的接触网带有25KV的高压电，接触网附近也存在高压电，因此与非电气化铁路相比，电气化铁路对人身安全和作业安全提出了更高要求。凡在电气化铁路工作的从业人员，以及广大旅客、押运人员和沿线居民，必须熟知电气化铁路安全的有关规定，并且必须严格执行。第一章 电气化铁路概述铁路机车牵引经历三种方式、三个时代的跨越，分别是：从蒸汽机车牵引、内燃机车牵引、电力机车牵引及高铁、动车组。电力机车与蒸汽机车和内燃机车相比，不仅具有功率大、速度快、过载能力强的特点，还在改善运营管理、合理利用资源和保护生态环境等方面具有不可比拟的优势，是铁路现代化的主要发展方向。第一节 电气化铁路的发展概况一、世界电气化铁路的发展1879年5月在德国柏林举办的世界博览会上，由德国人维尔纳.冯.西门子和哈尔斯克公司展出了世界上第一台电力机车和第一条电气化铁路，成为电气化铁路的先驱。最初的电气化铁路大都是采用低压直流和三相交流供电，而且都是修建在工矿线路和一些大城市的近郊线路上。后来，随着工业的发展，逐渐发展到城市之间和运输繁忙的铁路干线上来了。20世纪70年代初，在工业发达的西欧、日本等国家，运输繁忙的主要铁路干线基本实现了电气化。19731974年爆发石油危机之后，各国对铁路电力和内燃牵引重新进行了经济评价，电力牵引更加受到青睐。截止到2001年年底，世界电气化铁路总里程已达250 000 km，约占世界铁路总营业里程（约1 200 000 km）的22.5%，承担世界铁路总运量的50%以上。也就是说仅占世界铁路总营业里程不到四分之一的电气化铁路承担着世界铁路总运量一半以上的运输任务。二、我国电气化铁路的发展1958年，我国开始修建电气化铁路，从一开始便直接采用了最先进的电压等级为25kv的单相工频交流电，为我国大规模电气化铁路奠定了良好的基础。1961年8月15日我国第一条干线电气化铁路试验区段宝鸡至凤州段建成通车，揭开了我国电气化铁路发展的序幕。1975年7月1日宝成电气化铁路全线建成通车，在我国铁路建设史上产生了重大影响。20世纪80年代，我国的电气化铁路飞速发展，电气化改造和建设除了在运煤通道上进行外，又开始在客货运输繁忙的陇海和京广两大干线及通往沿海经济特区的鹰夏线上进行。同时还修建了我国第一条以运煤为主开行万吨重载单元列车的大秦双线电气化铁路。在大秦铁路采用了一系列具有20世纪80年代国际先进水平的电气设备，并按技贸结合的原则引进了一些国家的先进设备和技术，使我国的电气化铁路技术装备达到或接近国际先进水平。20世纪90年代，是我国铁路发展的重要时期，共有鹰夏线鹰潭至来舟段、漳平至厦门段等10条电气化铁路建成。20世纪最后五年，我国建设电气化铁路的步伐加快，建成开通了干武线、京郑线等10条电气化铁路。2001-2005年，是我国电气化铁路建设史上建成开通最多的五年，建成了哈大、秦沈客运专线、渝怀等5000多公里电气化铁路。截止到2005年底，我国共建成开通43条电气化铁路，总里程达到20 132 km，成为继俄罗斯、德国之后的世界第三大电气化铁路国家。2004年1月7日国务院通过的中长期铁路网规划确立了我国铁路今后发展的目标：到2020年，我国铁路营业里程达到100000 km，主要繁忙干线实现客货分线，双线率和电气化率达到50%，运输能力满足国民经济和社会发展需要，主要技术装备达到或接近国际先进水平。全路18个铁路局（集团公司）下辖65个机务段，上海局5个（上海、南京东、杭州、合肥、徐州机务段）我段主要担当任务及区段（截止2015年11月30日）：沪昆线（上海南站-江山站），萧甬线（杭州南站-庄桥站），金千线（金华站-兰溪站），宁杭、京沪高铁（杭州东站-南京南站徐州东站），杭深线（杭州东-宁波站-苍南站），沪昆高铁(上海站-上海虹桥站-杭州东站-南昌西站)，宁杭、合宁高铁（杭州东-合肥南）、金温线（塘雅线路所、东孝线路所-温州南）的客运列车牵引任务；沪昆线（乔司站-鹰潭三场间），萧甬线（杭州南站-庄桥），宁波北环、北仑线(宁波北站-北仑站)，宣杭线（乔司站-长兴南站），新长线（长兴南站-江阴北站），长牛线（长兴南站-煤山站），金千线（金华东站-千岛湖站），宁波北环、杭深线（宁波北站-宁波东站、邱隘站-台州南站）间的货物列车牵引任务；同时承担杭州地区枢纽、金华地区枢纽、衢州东地区小运转列车及杭州市郊通勤列车的牵引任务。三、我国客运专线建设建设客运专线已成为我国铁路局实现跨越式发展的一项重要内容。我国第一条铁路客运专线秦皇岛沈阳已于2003年7月1日正式开通。2004年，国务院批准了京津、温福、福厦、甬温等9个客运专线工程项目立项，合计长度3220 km。2005年6月11日，全线设计时速200 km以上的石太铁路客运专线的率先开工。标志着中国铁路客运专线建设开始。四、电气化铁路的优越性相对于非电气化铁路而言，电气化铁路在运营上有以下几个方面的优点。1多拉快跑，提高铁路运输能力铁路的运输能力最终反映在规定时间内所完成的货物和旅客运输量。由于电力机车具有功率大、速度快的特点，因而能多拉快跑，提高牵引定数，缩短区间运行时间，从而可以大幅度地提高铁路运输能力。我国第一条电气化铁路宝鸡到凤州段，电气化改造前，年运输能力2 500 000 t，电气化改造后年运输能力达到13000 000 t，提高了4.4倍，牵引定数由960 t提高到2 400 t，列车运行速度由20 km/h 提高到60km/h 。再如，根据我国铁路运营经验，在坡度6的双线自动闭塞区段的年运输能力，内燃机车牵引为37 020 000 t，而电力机车牵引能力为56 000 000 t，也就是说，一条电气化铁路的运输能力，相当于一条半内燃机牵引或三条蒸汽机车牵引的铁路的运输能力。在长大坡度、长隧道的山区铁路区段和运输量大、运输繁忙的平直干线上，电力机车牵引的效果就更显著。如石太线电气化以前1978年的运输能力为26 600 000 t，1985年电气化后运输能力达到56 000 000 t，比电气化前翻了一番还多，1988年又进行了扩能改造，石家庄至阳泉段的年运输能力已达到80 000 000 t。2综合利用资源，降低燃料消耗由于电力机车的能源可以来自多方面，因而可以综合利用资源，特别是可以利用丰富而廉价的水力资源和天然气资源，即使是由火力发电站供电，也可以使用劣质煤或柴油。另外，蒸汽机车、内燃机车的燃料消耗量也比电力机车高很多：蒸汽机车的平均热效率只有7%左右，如果考虑电力传动或液压传动部分的损失，内燃机车的平均热效率为26%，非常不经济，而电力机车的平均热效率为28%，如果从火电厂供电，其平均热效率为30%，从水力发电厂供电，其平均热效率达到60%，若是利用太阳能或核能发电则会达到80%。根据国外统计，旅客列车每万人公里的耗能量，电力机车是蒸汽机车的12%，是内燃机车的60%；货物列车每万吨公里的耗能量，电力机车是蒸汽机车的13%，是内燃机车的50%。日本在1960-1975年期间，列车数量增加了50%，而燃料消耗降低了50%，前苏联在1960-1980年期间，劳动生产率提高了两倍，煤炭却节约了20多亿吨。3降低运输成本，提高经济效益机车日产量是反映机车运用效率的重要指标，它是指机车牵引列车每昼夜走行公里与平均列车牵引量的乘积。电力机车具有整备时间短、起动快、速度高等特点，因而提高了列车速度，加快了车辆周转，提高车辆利用率，同时电力机车能实行长交路，使机车运行时间增加，减少非生产时间，从而提高了机车日产量。提高了机车日产量，也就减少了运输支出，再者，由于电力机车不需要添加燃料，速度快，宜跑长途，因此减少了抢修基地、机械设备和乘务人员等，这些特点都降低了运输成本。各种牵引动力所承担的运量不同，单位成本不同，运营收入也就不同。根据运营利润分析计算，由于电力机车牵引运量大，所的利润比内燃机车牵引多一倍，比蒸汽机车牵引多两倍。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%。4改善劳动条件，利于环境保护电力机车依靠接触网上送来的清洁电能获得动能，本身不带原动机，不烧煤、不燃油，不产生、排放有还气体和废油，不但对运行区段不会造成环境污染，而且极大地改善了机车乘务员和沿线工务养路职工的劳动条件，它的这一优势在缺水、高原、山区、沙漠及多隧道地区更为明显。世界经济在持续发展的同时，各种能源尤其是燃料供应日趋紧张，各国积极探索新能源的开发和利用，尽管我国资源丰富，但是经济发展呈持续增长势态，对其他国家的能源进口量也在逐步加大，而我国的煤炭和水力资源相对丰富，依靠火力发电和水力发电供应电能可以满足各行各业的需要，因此以电力牵引逐步取代内燃牵引或者说将电力牵引的比例进一步增大是顺应当前经济发展的潮流的。同时，环境保护已经引起许多发达国家关注，综合利用清洁的能源尤其是电能，受到许多国家的青睐，现代化高速列车基本上采用电力机车牵引。第二节 电气化铁路的组成电气化铁路是由电力机车（或电动车组）和牵引供电系统两大部分组成的。牵引供电系统本身并不产生电能，而是将电力系统的电能通过牵引变电所、馈电线、接触网、钢轨、吸上线及回流线供给电力机车的。一、牵引供电系统：主要包括牵引变电所、接触网和继电保护装置三大部分。1 牵引变电所引变电所是电气化铁路的心脏。它的功能是将电力系统输送来的110kV或220kV等级的工频交流高压电，通过一定接线形式的牵引变压器变成适合电力机车使用的27.5kV等级的单相工频交流电，再通过不同的馈电线将电能送到相应方向的电气化铁路（接触网）上，满足来自不同方向电力机车的供电需要。牵引变电所一般设在车站的一端，在车站和区间分界处与另一端不同相位的供电臂通过分相绝缘器或电分段锚段关节相连。同一方向馈出回路的高压开关具备一旁路备用开关，可满足不间断可靠供电要求和检修的需要。 牵引变电所 牵引变电所 开闭所 开闭所 分区所 开闭所牵引变电所、分区所和开闭所示意图2分区所分区所的作用是将电气化铁路上下行接触网通过分区所并联起来，以提高供电臂末端接触网上的电压水平，均衡上下行供电臂的电流，降低电能损失，在较重车方向和线路有较大坡道情况下效果更为明显；在一个牵引变电所故障情况下，通过分区所可以由相邻牵引变电所实行越区供电。3开闭所开闭所的主要作用是在大的编组站和客运站实现分束、分段供电，提高供电的可靠性，缩小停电范围，减少事故对铁路运行的影响。如果开闭所在供电臂末端，通常将其与分区所合建。4馈电线馈电线是牵引变电所与接触网之间的连接线，它的功能是从牵引变电所向接触网供电。它由馈出开关引出，在分相装置的两侧连接到接触网上，使之获得27.5kV电源。5接触网接触网是电气化铁路上的主要供电装置，它的功能是通过与机车顶部受电弓的滑动接触将电能供给机车。接触网由接触悬挂部分、支持装置、定位装置、支柱和基础组成。牵引供电系统我们日常工作常见的是接触网，对接触网有哪些部分组成及哪些部件带有25KV的高电压，我们必须熟知。腕臂柱接触网全景图（1）接触悬挂部分：包括承力索、整体吊弦、接触线、中心锚结绳及各种线夹、全补偿下锚装置等。承力索承受接触线的重力，并将整个接触悬挂的重力和拉力（或压力）传给支持装置，并通过吊弦悬挂使接触线保持在规定的高度，电力机车受电弓滑板同接触线相接触取得机车所需电能。（2）支持装置： 包括腕臂、棒式绝缘子、固定底座、腕臂支撑、斜拉线、承力索座等，用于支持接触悬挂部分，并将其负荷传给支柱。（3）定位装置： 包括定位管、定位器、定位线夹、定位支撑等，用于固定接触线的水平位置。定位器处于受拉状态，使接触线沿铁路均匀分布在机车受电弓中心运行轨迹两侧，保证受电弓不脱离接触线而发生弓网事故，并将接触线的水平负荷传给支持装置。（交流电气化铁路电力机车自接触网导线所取电流多达200300A，机车受电弓在带负荷的条件下，如发生上下跳动或脱弓的情况时，将引起强大电弧（火花），烧损受电弓滑板和接触网导线。）（4）支柱和基础：包括钢筋混凝土方支柱和等径圆支柱、钢柱、软横跨、硬横跨、杯形基础、拉线基础、横卧板和底板等。它用于承受接触网的全部负荷，包括上部结构的重力，垂直线路方向的拉力（或压力）、顺线路方向的拉力。 硬横跨接触网结构示意图软横跨接触网结构示意图接触网导线距离钢轨顶面的高度接触网导线有热胀冷缩现象。外界气温升高、流经导线的电流增大时，导线伸长，导线因自身重量而下垂的弛度加大。反之，导线缩短，弛度减小。导线的伸长与缩短，一般可用张力补偿器自动调整，以保持导线的弛度大小不超过规定。接触网导线在最大弛度时距离钢轨顶面的高度不超过6500mm，否则，机车受电弓与导线接触的压力不够，影响机车受流。在区间和中间站不少于5700mm（旧线改造不少 最大弛度于5330mm）；在编组站、区段站和调车作业量较大的中间站 最大弛度示意图站场，不应少于6200mm，以保证调车作业人员使用手闸的安全。（东风4型机车最大高度4725mm，韶山4改型机车车顶受电弓座距轨面高度4050mm，韶山9型机车最高点距轨面高度4754mm）列车运行对接触网的要求接触网布置在露天，风吹、雨打、日晒，工作条件差。同时，接触网在运行时没有后备，一旦发生故障，立即影响列车正常运行秩序，甚至造成中断行车。因此，要求接触网在任何条件下都能保证不间断地给电力机车供电。为了保证电力机车能良好地接受电源和减少接触网导线、机车受电弓及其它零件的机械损伤，最理想的条件是当机车受电弓沿接触网导线滑行取流时，导线能保持相同的高度和相对的水平位置，而且受电弓对导线的压力保持不变。具体要求：弹性均匀。当机车受电弓对导线的压力不变时，导线被抬起的高度相等。这就要求接触网导线没有硬点，并且具有较小的弛度。因为交流电气化铁路电力机车自接触网导线所取电流多达200300A，机车受电弓在带负荷的条件下，如发生上下跳动或脱弓的情况时，将引起强大电弧（火花），烧损受电弓滑板和接触网导线。同时，高速滑行的受电弓对硬点的撞击，也将发生机械损伤。弛度变化小。要求接触网导线在任何条件下，距离钢轨顶面的高度不得小于或大于技规规定的数值。如小于规定值，将影响超高货物安全通过电气化铁路区段和电力机车的正常运行；反之，如大于规定值时，将造成机车受电弓与导线接触不良，影响电力机车良好地取电。因此，要求接触网导线在任何温度条件下，距轨面的高度均符合技规要求。接触网易发生故障的部分：1、吊弦脱落（线夹脱落、吊弦破损脱落）；2、腕臂、定位器脱落；3、接触线，承力索断股，断线；4、线岔不良；5、锚段关节不良；6、中心锚结损坏；7、分段、分相绝缘器底面不平，接线端面园滑度不够，螺丝松动引起导线上顶驰度变化，形成硬点；8、张力补偿器补偿绳断股断线，脱离滑轮卡死失去补偿的作用；9、支柱倾斜（折断）；10、电连接坏；11、软横跨固定绳横向承力索发生变化，造成塌网；12、隧道内预埋杆件接脱落，造成塌网；13、其他情况，如施工后的三角坑造成轨面高度变化使导高和拉出值发出变化，暴风雨雪、冰雹等自然灾害造成接触网损坏。6钢轨和吸上线：在电气化铁路上，电力机车是利用钢轨作为牵引电流回路的，大部分牵引电流经过与之相连的吸上线（绝缘电缆）直接回到变电所。7回流线： 回流线是轨道回路与牵引变电所之间的连接线，它的作出是将流经吸上线的牵引电流直接回送变电所内的牵引变压器，一方面减少电能损失，另一方面降低了对电气化铁路沿线通信、信号线路和装置的电磁谐波干扰。通常回流线与接触网线路同杆架设，每隔一定的区段通过吸上线与钢轨相连。 牵引变电所 接触网 回流线 吸上线 带回流线的直接供电方式示意图 二、接触网的绝缘和供电分段形式：电气化铁路接触网的绝缘是通过绝缘子和分相、分段绝缘器来实现的。绝缘子是接触悬挂对支柱或其他接地体保持电气绝缘的重要部件。绝缘子本身的性能好坏对接触网正常工作有着很大的影响，因其承受着工作电压及各种过电压，并承受着接触悬挂及支持装置的重量以及冰雪、风压、震动等机械力，所以对绝缘子的机械性能和电气性能都有严格的要求。为了提高接触网供电的可靠性和灵活性，要求在接触网上设置既能互相联通又能互相独立的分段设备，这种设备称为电分段。接触网的电分段，一般分为纵向和横向两类。纵向电分段是指接触网沿线路方向进行的分段；横向分段则为双线区段的上、下行线路之间，或车站的各独立车场之间，以及股道之间所进行的分段。接触网的供电分段按其功能需要，在不同场所设置不同结构的供电分段。供电分段设备主要有绝缘锚段关节、分段绝缘器及分相绝缘器等。接触网绝缘泄漏距离为1200mm，采用瓷绝缘子，严重污秽地区采用合成绝缘子；锚段关节有3、4、5跨形式；电分相采用锚段关节布置方式，沪杭线、京沪线的分相采用6跨锚段关节来实现，浙赣线分相采用7跨锚段关节。变电所 供电线供电线 隔离开关 分相绝缘器 分段绝缘器 绝缘锚段关节 区 间 车 站 区 间 接触网供电分段示意图1锚段在区间或站场线路上，为满足供电和机械方面的要求，将接触网分成若干段，每段长度为15002000m，且相互独立。这种独立的分段，称为锚段。主要作用：可以限制事故范围。当发生断线或支柱折断等事故时，由于锚段在机械方面的独立性，使事故限制在一个锚段内不再扩大，从而缩短事故范围。便于在锚段两端给接触网导线和承力索加设补偿装置，以调整导线、承力索的张与弛度。便于供电分段，容易满足接触网的供电方式和接触网设备分段检修的需要。锚段关节配合隔离开关的使用，可以缩小停电检修的范围。2锚段关节一个锚段与另一个锚段衔接的部分称为锚段关节。在锚段关节处，两个锚段的接触网导线是平行的，保证电力机车通过时，机车受电弓能平滑地由一个锚段过渡到另一个锚段。按其用途不同，分为电不分段的非绝缘锚段关节和电分段的绝缘锚段关节两种。作用：非绝缘锚段关节，不进行电的分段，只起机械分段的作用。通常由三个跨距组成，简称为“三跨”。它包括两棵锚柱和两棵转换支柱来实现锚段的衔接和过渡。 绝缘锚段关节，除用机械分段外，主要用于同相的电分段。一般由四个跨距并配合一台隔离开关组成，简称为“四跨”。通常设在车站两端，将站场和区间的接触网在电路上分开。 利用绝缘锚段关节可以满足电分段和电分相的要求。但是，这种锚段关节结构复杂，占用线路长，投资大，特别是无电区长，不利于机车运行和调车作业。新建电气化铁路，多采用分区绝缘器和分相绝缘器，作为电分段与电分相的措施。3分区绝缘器在电气化铁路车站的货物装卸线、电力机车整备线等处，为保证工作人员的作业方便和人身安全，需将接触网在电的方面分成独立的区段，如设立“四跨”，显然是不经济、不适用的，必须安设简单轻巧的分区绝缘器。这种结构既能保证供电的分段，又能保证受电弓平滑地通过。分区绝缘器大多配合隔离开关使用，以便使分区绝缘器两端的接触网，当开关闭合时都能带电；当开关断开时，独立的区段中则无电，便于在该独立区段内进行货物装卸、机车整备或接触网停电检修作业。常用的分区绝缘器有两种：玻璃钢分区绝缘器与环氧树脂分区绝缘器。4分相绝缘器分相绝缘器设在牵引变电所向接触网馈送不同相位的电源时，接触网需要分相供电的地方，一般位于牵引变电所和分区亭所在车站的进站信号机外方800m左右，便于列车机外停车后起动和不影响站内调车作业。分相绝缘器既承受接触网不同相位的电压，起到电分相的作用，又起到机械连接的作用。一般由两块或三块相同的玻璃钢绝缘件组成。玻璃钢绝缘件之间的接触网称为中性区段（又称为无电区段）。两块玻璃钢组成的分相绝缘器，其无电区段长度为18.6m；三块玻璃钢组成的分相绝缘器无电区段长度为30m采用分相绝缘器代替过去“八跨”式绝缘锚段关节，作为电分相的措施，大大缩短了无电区的长度，有利于列车运行和调车作业。由于电力机车通过分相绝缘器时，必须切断主断器，断电滑行。所以，在分相绝缘器两端30m处，上、下行方向分别设置有“断”、“合”字样的断电标和合电标。司机操纵电力机车通过时，先断开机车主断路器，断电滑行通过分相绝缘器后，再重新合上主断路器。防止机车受电弓通过无电区段时，拖带电弧烧损绝缘件和接触网异线，或造成其他供电事故。另外，由于分相绝缘器两端电压的相位不同，且无电区段较短，所以，在分相绝缘器两端75m处，上、下行方向还应设置“禁止双弓”标，通知司机禁止升起双弓，通过分相绝缘器，以防止两个受电弓处于不同相位的接触网导线上，造成相间电流短路的严重事故。三、电力机车：由电气、机械和空气管路三大部分组成。整流器式电力机车工作原理：机车顶上安装有两个可以升降的单臂式受电弓。受电弓升起工作时，以70±10KN的压力紧贴接触网导线滑动，将25kV的单相交流电引入机车，经主断路器至变压器将电压降低后，再经过整流硅机组将交流变为直流电，供给牵引电动机。牵引电动机受电转动，通过传动齿轮驱动轮对产生牵引力，使列车运行。1受电弓 受电弓是一种铰接式的机械构件，它通过绝缘子安装于电力机车车顶。受电弓的集电头升起后与接触网导线接触，从接触网上集取电流，并将其通过车顶母线传送到车内供机车使用。2主断路器主断路器是电力机车的一个重要电气元件，它担负着整车与接触网之间的电气引入、退出和保护作用。空气断路器，这是一种利用压缩空气来灭弧并用压缩空气作为操作能源的电器。SS9电力机车主断路器采用的是TDZ1A-1025型空气断路器。它是一种带外隔离开关的断路器。分断时，主触头先行分开将电流切断，经过一定延时后，隔离开关再分开行成电路隔离。待隔离开关分开后主触头又自行恢复闭合状态，此时断路器处于分断状态。闭合时只需将隔离开关的闸刀合上即可。3主变压器主变压器是交流电力机车上的重要部件，用来把接触网上的25kV高压电降为具有多种电压的低压电，以满足机车各种电机、电器工作的需要。4整流装置将变压器送来的交流电整流为直流电，供牵引电动机用。5平波电抗器交直传动的电力机车，其整流柜的输出电压是脉动电压，脉动电压在牵引电机电路中产生脉动电流严重。脉动电流影响了牵引电机的换向。牵引电机自身的电感很小，不足以将电流滤平到所允许的脉动范围，因而要求在牵引电机电路中串接平波电抗器。6滤波电抗器滤波电抗器是电力机车功率因数补偿环节中的电感部件，工作频率150Hz。7电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器。SS9改进型电力机车车顶上装有电流互感器，它处于主变压器网侧（高压）绕组的进线端，是一种高压交流电流互感器，型号为TBL2-25。这种高压交流电流互感器是一种穿墙式电流互感器，其一次线圈是用一根圆铜棒与主变压器网侧绕组的A端相连，二次线圈接电流继电器，作主电路短路保护用。8电压互感器 是一种专门用作变换电压的特种变压器，用于监测电力机车行驶过程中接触网电压，安装在车顶上。TBY1-25型电压互感器的一次绕组联接在车顶25kV高压线路上，X端子接地（轨道电路），二次绕组外部接有测量仪表、保护继电器等设备，为低压部分。电压互感器的一、二次绕组之间有足够的绝缘，从而保证所有低压回路与车顶高压线路的高电压相隔离。9牵引电动机是进行机械能和电能相互转换的重要部件。它安装在机车转向架上，通过传动装置与轮对相连。机车在牵引状态时，牵引电动机将电能转换成机械能，驱动机车运行。当机车在电气制动状态时，牵引电动机将列车的机械能转化为电能，产生列车的制动力。10劈相机是将由主变压器的辅助绕组a6x6供给的单相电源“劈”成三相电源，以供给辅助电路的所有三相异步电动机。（辅助电机：异步劈相机、牵引离心通风机、制动电阻轴流通风机、主变压器轴流通风机、变压器油泵、空气压缩机、辅助压缩机、空调机）第二章 电气化铁路安全知识由于架设在电气化铁路上空的接触网等部件带有25KV的高压，与原来的线路相比，危险性更大。因此，在实际工作中，必须对电气化铁路安全知识有正确的认识。 第一节 电气化铁路相关安全知识 一、电气化铁路的主要危险性在以往不少电气化铁路送电开通使用初期部分职工和沿线居民和初到电气化铁路区段工作的人员，由于对接触网及其相连的零部件带有25KV高压电的情况不甚了解，对高压电严重威胁人身安全的危险性认识不足，自我人身安全保护意识不强，曾多次发生路内外人员直接或间接使用非绝缘器件碰触带电接触网设备，造成人员意外触电伤亡事故。二、在电气化铁路上，哪些部件带有25KV的高电压1接触网的各导线及其相连部件；2电力机车、牵引变电所变压器的一次侧（高压侧）；3接触网支柱、支撑结构及其金属结构上，当接触网的绝缘损坏，且未装接地线或接地线损坏时，瞬间会带有高压电。三、电气化铁路对人身安全的要求：为保证人身安全，除供电专业人员可按规定的程序和措施，使用各种绝缘工具和绝缘梯车，对接触网进行直接、间接带电作业外，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以上的安全距离(对供电专业人员要求安全距离为lm以上)，预防人员触电。为提醒人们对上述高压带电体的注意，在电气化铁路沿线接触网支柱上应揭示“高压危险、严禁攀登”的警告语；在电气化铁路上使用的内燃机车和客车通往车顶的梯子、在电力机车、牵引变电所变电器的一次侧（高压侧）应设置安全防护栅网。四、相关安全常识1技规第154条：接触网额定电压值为25KV，最高工作电压为27.5KV，最低工作电压为19KV。2在机车车辆内使用灭火器时，应注意：在机车车辆内使用灭火器灭火时，常使用二氧化碳和四氧化碳灭火器。使用时要注意以下安全事宜：(1)二氧化碳灭火器适用于扑灭600V以下的各种电器火灾。喷射时，应先由火焰边缘开始，再推向中心位置，并应避免逆风使用，以免二氧化碳液体喷伤他人或自己。灭火后应注意通风，以防窒息。(2)四氧化碳灭火器适用于扑灭高压电气火灾。但这种灭火器的药液蒸气有毒，使用时严防射人对面消防人员眼内。因此，消防人员应相隔3m以上，不得对准其他消防人员喷射，不可逆风使用，以防药液伤人。灭火后要及时通风，以防窒息。3常见的触电原因及方式:电流通过人体叫触电。人体通过电流时，会产生各种不同的伤害，轻则手脚发麻、发热、肤被烧伤、外部组织受到局部损害；重则全身肌肉痉挛、呼吸困难、心脏麻痹、直至死亡，这是最严重的触电事故。常见的触电情况主要有以下几种：（1）人体碰触带电的导体；（2）人体碰触绝缘损坏的电气设备；（3）人站在接地电流通过的地面上；（4）人体与高