电气化铁路供电专业知识

1.电气化铁道供电的主要方式

国已有了直接供电(简称TR供电)、自耦变压供电(简称AT供电)、吸流变压器供电(简称BT供电)和带回流线的直接供电(简称DN供电)等供电方式.

牵引网是由馈电线、接触网、钢轨及回流线组成的供电网络,如图:

一般情况下,接触网电压不应低于21kv,干线额定电压25kv,对地27.5kv。

单变供电:每个供电分区只从一端的牵引变电所获得电能(分区亭设备开关打开)

双边供电:两个供电臂同时从两个牵引变电所获得电能(分区亭设备开关关闭)

越区供电:当牵引变电所不能正常供电时,通过分区亭开关,由两侧相邻的变电所供电的临时措施(非正常状态)

直供方式,在牵引网中不加特殊防护措施,一般只在通信线路少的山区采用,AT和BT供电方式比较复杂,因此在沪杭、浙赣和京沪线电气化改造中均采用带回流线的直接供电方式。

带回流线的直接供电方式取消BT供电方式中的吸流变压器,保留了回流线,利用接触网与回流线之间的互感作用,使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所,因而部分抵消接触网对临近通信线路的干扰,其防干扰效果不如BT供电方式,通常在对通信线防干扰要求不高的区段采用。这种供电方式设备简单,因此供电设备的可靠性得到了提高;由于取消了吸流变压器,只保留了回流线,因此牵引网阻抗比直供方式低一些,供电性能好一些,造价也不太高,所以这种供电方式在我国电气化铁路上得到了广泛应用。

直接供电方式

优点:

简单、投资省

缺点:

由于牵引供电系统为单相负荷,该供

电方式的牵引回流为钢轨,是不平衡

的供电方式I≠I?),对通信线路产

生感应影响。

自耦变压器供电方式(AT供电方式)

由于自耦变压器的作用,接触网和正馈线的电流均为I/2,方向相反,有效地减少牵引网对通信线的干扰。

由于自耦变压器的中性点与钢轨相连,牵引网的供电电压为2x25kV,电压提高了一倍,因此牵引变电所的间距理论上提高了一倍。

例如直供+回流线供电方式牵引变电所间距为20-30km,则AT供电方式为40-60km。AT供电方式用于重载、高速需大电流的牵引供电系统。

馈线电流只有直供方式的一半。

牵引网阻抗—AT:0.09Ω/km;BT:0.85Ω/km;直供:0.33Ω/km;直供+回流:0.31Ω/km

2.铁道供电专业从事什么工作

电气化铁道供电专业是培养电气化铁道供电设备施工、运行、维修、安装和电力调度的中等专业技术人才。

本专业主要学习电工基础、电子技术、电机与拖动,高电压技术、牵引变电所、继电保护、接触网、安全用电、电力铁道供电系统等。毕业以后面向中铁电气化局、中铁建筑总公司电气化局、城市轨道交通、铁路变电所等单位从事供电系统的施工、安装、运行、维修和调试工作。

这个专业培养掌握各类轨道建设工程的人才,在运营管理能从事城市轨道交通运营管理生产、经营与服务工作;在城市通信能从事轨道通信信号系统设备维护、检修、管理、安装、施工工作和通信信号设备一般维护管理和使用的工资;在铁道工程从事铁路施工企业的施工员、质检员、铁路局工务部门及城市轨道交通企业线路工、桥隧工等岗位工作。折叠运营管理 培养掌握城市轨道交通专业技能,能从事城市轨道交通运营管理生产、经营与服务工作的高素质技能型专门人才。

可胜任车站值班站长、车站值班员、车站站务员、行车调度员、值班主任等岗位工作。学习内容: 管理学原理、交通运输概论、经济法与交通规则、运输经济学导论、铁路运输设备、铁路行车组织与管理、铁路货运组织、铁路客运组织、城市 轨道交通概论等。

折叠铁道信号 培养掌握现代通信技术或信号技术及列车自动控制方面基本理论和技能,能从事轨道通信信号系统设备维护、检修、管理、安装、施工工作和通信信号设备一般维护管理和使用的高素质技能型专门人才。学习内容:通信基础、铁路信号基础、计算机网络、车站信号自动控制、区间信号自动控制、GSM-R系统、驼峰信号自动控制、列车调度指挥系统、铁路信号设计与施工、列车运行自动控制系统、铁路信号业务管理等。

折叠铁道工程 培养面向铁路行业,服务铁路施工及线桥设备维护企业,适应铁路施工与管理、线路检测与修理等工作岗位,可从事铁路施工企业的施工员、质检员、铁路局工务部门及城市轨道交通企业线路工、桥隧工等岗位工作。学习内容:铁道工程测量、工程制图与CAD、工程力学、土力学与土工试验、建筑材料、工程地质、结构设计原理、铁道线路与站场、路基工程、桥涵工程、隧道工程、铁路轨道、线路维护、施工组织管理与预算等。

折叠铁道乘务 按照铁路列车乘务员的统一标准和规范,培养具有良好知识内涵,掌握标准的服务技能,具有较强的实际工作能力,又具有良好气质与形体条件的铁路列车乘务员。同时亦能从事火车站、铁路、地铁等相关工作。

学习内容:普通话、地铁运营与管理、英语、城市轨道交通概论、铁路乘务服务、计算机应用、旅游地理、商务礼仪、形体训练、铁路运输市场营销。折叠交通供电 培养具有变电站供电运行与检修、接触网(轨)施工与检修的应用型中等专业技术人才。

毕业生面向城轨从事变电站值班员、城轨接触网检修工、维修电工、其他电力设备安装、运行、检修与供电等工作。培养目标:本专业培养具有城市轨道交通信号运行、城市轨道交通设备检修的应用型中等专业人才。

就业方向:毕业生面向城轨、地铁从事地铁列车信号、地铁行车监控信号、信号钳工、信号组调工、信号员的工作。折叠车辆检修 培养具有城市轨道交通车辆驾驶、城市轨道交通车辆检修的应用型中等专业人才。

就业方向:毕业生面向城市轨道从事电力机车司机、电动列车电气钳工、电力列车机械钳工、车辆钳工等工作。折叠铁路客运 培养具有铁路客运、铁路与地方餐旅服务知识与技能的应用型中等专业人才。

就业方向:毕业生面向铁路客运、铁路宾馆、铁路疗养院、地方大型餐饮服务行业从事服务工作。内燃机车运用与检修(轨道车) 培养目标:本专业培养具有轨道车驾驶与检修基本知识和操作技能的应用型中等专业技术人才。

就业方向:毕业生面向轨道车制造厂、铁路建设部门、大型工矿企业、地铁公司、城市轨道公司等从事轨道车驾驶、检修工作。折叠铁道供电 培养目标:本专业培养电气化铁道供电设备施工、运行、维修、安装和电力调度的中等专业技术人才。

就业方向:毕业生面向中铁电气化局、中铁建筑总公司电气化局、城市轨道交通、铁路变电所等单位从事供电系统的施工、安装、运行、维修和调试工作。折叠通信技术 培养具有铁道通信系统的设备施工、安装、操作与维护等基本知识和操作技能的应用型中等专业技术人才。

就业方向:毕业生面向铁路部门从事一般电信设备安装、施工、维护、检修与管理工作。折叠工程测量 培养具有铁路工程勘测、测量、施工基本知识的应用型中等专业人才。

就业方向:毕业生面向铁路工务、铁路工程、国家测绘等单位从事铁路线路、桥涵、隧道、建筑、设施的测绘、结构施工、维护等。折叠机械运用 培养具有铁道工程施工机械操作和技术管理的应用型中等专业人才。

就业方向:毕业生面向铁道工程施工企业,从事施工机械的操作保养、维修及技术和基层管理工作。折叠铁道物流 培养铁路物资经营与企业物流行业物资管理工作人员。

毕业生面向中铁物资经营部门和工矿企业、物流行业从事物资采购、销售储运、配送及基层管理等工作。

3.电气化铁道的基础知识

牵引供电系统简介

将电能从电力系统传送给电力机车的电力装置的总称叫电气化铁路的供电系统,又称牵引供电系统,主要由牵引变电所和接触网两大部分组成。牵引变电所将电力系统输电线路电压从110kV(或220kV)降到27.5kV,经馈电线将电能送至接触网;接触网沿铁路上空架设,电力机车升弓后便可从其取得电能,用以牵引列车。牵引变电所所在地的接触网设有分相绝缘装置,两相邻牵引变电所之间设有分区亭,接触网在此也相应设有分相绝缘装置。牵引变电所至分区亭之间的接触网(含馈电线)称供电臂。

牵引供电回路是由牵引变电所——馈电线——接触网——电力机车——钢轨——回流联接——(牵引变电所)接地网组成的闭合回路,其中流通的电流称牵引电流,闭合或断开牵引供电回路会产生强烈的电弧,处理不当会造成严重的后果。通常将接触网、钢轨回路(包括大地)、馈电线和回流线统称为牵引网。

牵引供电设备的检修运行由供电段负责,牵引供电系统的运行调度则由供电调度负责。供电调度通常设在分局和铁路局调度所。

牵引变电所

牵引变电所的任务是将电力系统三相电压降低,同时以单相方式馈出。降低电压是由牵引变压器来实现的,将三相变为单相是通过变电所的电气接线来达到的。

牵引变压器(主变)是一种特殊电压等级的电力变压器,应满足牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求,是牵引变电所的“心脏”。我国牵引变压器采用三相、三相——二相和单相三种类型,因而牵引变电所也分为三相、三相——二相和单相三类。

随着技术水平的提高,我国干线电气化铁路已推广使用集中监视及控制的远动系统,牵引变电所将逐步实现无人值班,直接由供电调度实行遥控运行。

接触网

接触网是沿铁路沿线架设的特殊电力线路,电力机车受电弓通过与之滑动摩擦接触而授流,取得电能。所以两者均应保持良好的工作状态。

受电弓的运动状态是很复杂的,影响因素也很多。为了保证对其良好的供电,接触网结构本身应做到:

(1)接触线距钢轨面的高度应尽量相等,定位点及跨中与受电弓中心相对位置符合要求;

(2)接触悬挂应有较均匀的弹性和良好的稳定性;

(3)良好的绝缘性能;

(4)适应气象条件的变化并能保持上述特性不应有很大的变化;

(5)接触网结构应力求轻巧简单,做到标准化,方便施工和运行维修;

(6)零部件标准化,轻便,耐腐蚀,可靠性高,

(7)接触线应有足够的耐磨性;

(8)主导电回路通畅。

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