电气化铁路职工劳动安全

铁路职工劳动安全学练丛书

电气化铁路职工劳动安全

《电气化铁路职工劳动安全》编委会编

中国铁道出版社有限公司

年北京

2022·

内容简介

本书依据中华人民共和国铁路法中华人民共和国安全生产法铁路安全管理条例

《》《》《》

电气化铁路有关人员电气安全规则等法律规章规范的要求结合电气化铁路工作现场实

《》、、,

际编写全书共分八章内容包括铁路通用劳动安全知识和供电机辆车务工务电务系统

。,、、、、

职工电气化铁路作业安全相关理论知识和实作技能

。

本书可作为电气化铁路职工安全教育新职人员安全培训用书亦可供广大职工日常工

、,

作学习参考

。

图书在版编目CIP数据

()

电气化铁路职工劳动安全电气化铁路职工劳动安全编委会

/《》

编北京中国铁道出版社有限公司

.—:,2022.8

铁路职工劳动安全学练丛书

()

ISBN978-7-113-29402-1

电电电气化铁道劳动安全

Ⅰ.①…Ⅱ.①…Ⅲ.①-Ⅳ.①U229

中国版本图书馆数据核字第号

CIP(2022)115013

书名:电气化铁路职工劳动安全

作者:电气化铁路职工劳动安全编委会

《》

策划编辑:秦绪涛

责任编辑:秦绪涛编辑部电话:

(010)51873024

封面设计:刘莎

责任校对:安海燕

责任印制:高春晓

出版发行:中国铁道出版社有限公司北京市西城区右安门西街号

(100054,8)

网址:

印刷:三河市航远印刷有限公司

版次:年月第版年月第次印刷

202281202281

开本:印张:字数:千

880mm×1230mm1/329.625202

书号:

ISBN978-7-113-29402-1

定价:元

35.00

版权所有侵权必究

凡购买铁道版图书如有印制质量问题请与本社读者服务部联系调换

,,。

联系电话打击盗版举报电话

:(010)51873174,:(010)63549461

编委会

主编:刘扬

副主编:闫敏付加磊

编写人员:胡玉敏茹海波冯倩倩

崔冲陈世勇崔维甲

甄建霞李雯胡从凯

解光周周昊冉刘瑞鑫

邱少婧

前言

安全是铁路永恒的主题,铁路安全是一种责任,

更是一种使命。如何确保铁路职工作业中的人身安

全,一方面需要铁路企业提升安全管理水平,完善

相应的安全规章和制度,制定标准化作业流程,让

职工作业有章可循;另一方面需要加强对职工的日

常安全教育,增强职工的安全意识。安全培训是铁

路职工培训工作的重要组成部分,是提高职工安全

生产技能,增强职工事故预防和应急处理能力的重

要手段,也是防止伤亡事故、减少职业危害的重要

措施,更是强化安全生产建设,确保铁路运输安全

持续稳定的基础性工作。

随着我国电气化铁路的快速发展,新技术、新

设备、新工艺不断投入运用,对电气化区段铁路职

工劳动安全提出了更高的挑战。为进一步加强电气

化铁路劳动安全风险识别和控制,防止和减少职工

伤亡事故发生,保障职工人身安全和健康,实现铁

路高质量发展,我们依据《中华人民共和国铁路法》

《中华人民共和国安全生产法》《铁路安全管理条例》

Ⅰ

电气化铁路职工劳动安全

《电气化铁路有关人员电气安全规则》等法律、规

章、规范的要求,结合电气化铁路工作现场实际编

写本书,内容包括铁路通用劳动安全知识和供电、

机辆、车务、工务、电务系统职工电气化铁路作业

安全相关理论知识和实作技能。本书编写旨在帮助

电气化铁路职工提升安全作业意识,避免作业过程

中可能存在的风险隐患,防止电气化铁路伤害事故

发生,最终实现铁路职工的健康成长和铁路运输的

和谐发展。

本书可作为电气化铁路职工安全教育、新职人

员安全培训用书,亦可供广大职工日常工作学习参

考。受编写时间所限,书中难免有不足之处,恳请

各位读者批评指正!

编者

年月

20226

Ⅱ

目录

第一章电气化铁路概述……

1

第一节电气化铁路概况…………………

1

第二节电气化铁路组成…………………

3

第二章铁路通用劳动安全知识…………

17

第一节预防机车车辆伤害……………

17

第二节预防机动车辆伤害……………

35

第三节预防高处坠落伤害……………

42

第四节预防物体打击伤害……………

56

第五节预防起重伤害…………………

61

第六节预防机械伤害…………………

66

第七节预防中毒和窒息伤害…………

73

第八节预防火灾爆炸伤害……………

83

第三章电气安全与应急处置……………

96

第一节电学基础知识…………………

96

第二节电气安全防范措施……………

105

Ⅰ

电气化铁路职工劳动安全

第三节电气事故与应急处置…………

107

第四章供电系统职工作业安全…………

119

第一节接触网作业安全………………

119

第二节牵引变电所作业安全…………

143

第三节电力专业劳动安全……………

170

第四节典型劳动安全风险及控制……

199

第五章机辆系统职工作业安全…………

210

第一节电力机车乘务员作业安全……

210

第二节动车组司机作业安全…………

230

第三节动车组机械师作业安全………

237

第四节车辆检车员作业安全…………

241

第六章车务系统职工作业安全…………

244

第一节行车作业安全…………………

244

第二节客货运作业安全……………

、247

第三节隔离开关操作…………………

251

第七章工务系统职工作业安全…………

254

第一节线路作业安全…………………

254

第二节桥隧作业安全…………………

263

第三节大型养路机械及轨道车作业安全……………

266

Ⅱ

目录

第八章电务系统职工作业安全…………

270

第一节信号专业作业安全……………

270

第二节通信专业作业安全……………

276

附录一铁路车站行车作业人身安全规定………………

280

附录二电气化铁路有关人员电气安全规则……………

286

Ⅲ

第一章电气化铁路概述

第一节电气化铁路概况

一、电气化铁路发展情况

电气化铁路是以电能作为牵引动力的一种现代化交通运

输工具其牵引动力是电能所以又称为电力牵引

,,。

我国修建电气化铁路始于世纪年代经过充分的

2050,

论证年决定采用电压等级为的单相工频交流

,195725kV

电为我国大规模发展电气化铁路奠定了良好的基础

,。

年月日我国第一条干线电气化铁路试验区段宝

1961815,

鸡至凤州段建成通车揭开了我国电气化铁路发展的序幕

,。

年月日宝成电气化铁路全线建成通车在我国铁

197571,,

路建设史上产生了重大影响到年底我国先后建成

。1980,

了宝成线阳安线襄渝线襄樊至安康石太线石家

、、()、(

庄至阳泉宝兰线宝鸡至天水等电气化铁路共计

)、(),

1667km。

世纪年代以后我国电气化铁路飞速发展开始

2080,,

从山区向平原由边远地区铁路向主要长干线铁路发展修

,,

建了京秦线成渝线贵昆线贵阳南至水城西太焦线

、、()、

长治北至月山陇海线京广线等电气化铁路同时还修

()、、。

1

电气化铁路职工劳动安全

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

。

年月秦沈客专建成通车全长秦沈

200310,,404km。

客专是我国铁路进入高速化的起点为铁路高速化发展奠定

,

了基础此后京津城际铁路武广高铁京沪高铁京广

。,、、、

高铁等高速电气化铁路相继建成通车

。

年月日复兴号中国标准动车组在京沪高

2017626,“”

铁两端的北京南站和上海虹桥站双向首发标志着中国已全

,

面掌握高铁关键核心技术建立了基于自主知识产权的高速

,

动车组技术平台和技术标准体系迈出了从追赶到领跑的关

,

键一步

。

年月日我国首条智能高速铁路京张高铁开

20191230,

通运营京张高铁是我国第一条采用自主研发的北斗卫星导

。

航系统设计速度的智能化高速铁路也是世界

、350km/h,

上第一条最高设计速度的高寒大风沙高速铁路

350km/h、。

从世纪年代中国第一条电气化铁路到第一条高

2060,

速铁路再到第一条智能高铁经过六十多年的发展我国

,,,

电气化铁路建设取得了举世瞩目的成绩目前我国电气化

。,

铁路里程和高铁里程稳居世界第一形成了一张世界上规模

,

最大的电气化铁路网和最发达的高铁网

。

二、电气化铁路优势

与内燃机车相比电气化铁路机车动车组从外部电

,()

源和牵引供电系统获得电能不需要自带能源可降低自

,,

重在每根轴的荷重相同的条件下其轴功率更大可实现

,,,

高速化和重载化运输以电能作为牵引动力可以有效减少

。,

2

第一章电气化铁路概述

能源消耗降低运营成本此外电力机车动车组无废

,。,()

气烟尘对空气无污染噪声较小特别是在通过长大隧

、,,,

道时其优点更为明显不仅改善了乘务人员工作条件和旅

,,

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

。,

坡道的速度调整大大提高了列车运行的安全度

,。

第二节电气化铁路组成

电气化铁路是以电能作为牵引动力的一种现代化交通运

输工具它与内燃机车牵引不同的地方是电力机车或电

。,(

动车组下同本身不带能源必须由外部供给电能专门

,),,

给电力机车供给电能的装置称作牵引供电系统因此电气

。,

化铁路是由电力机车和牵引供电系统两大部分组成的

。

一、牵引供电系统

牵引供电系统是指从三相电力系统接受电能向单相交

流电气化铁路行驶的电力机车输送电能的电气网络牵引

。

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质

、、、、

量良好并不间断地供给机车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线牵引

——————(

变电所接地网组成的闭合回路其中流通的电流称为牵

),

引电流牵引供电系统可分为牵引变电所和牵引网两部分

。,

如图所示

1-1。

3

电气化铁路职工劳动安全

图1-1牵引供电系统

(一)牵引变电所

牵引变电所是电气化铁路的心脏牵引变电所是一个统

。

称实际上它还包括供电系统中的开闭所分区所等它的

,、。

功能是将电力系统输送来的或等级的工频交

110kV220kV

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

,

车使用的等级的单相工频交流电再通过不同的馈

27.5kV,

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

。

开闭所

1.

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

。,

4

第一章电气化铁路概述

区所合建同样不同馈出回路的高压开关具备共用旁路备

。,

用开关可满足不间断可靠供电要求和检修的需要

,。

分区所

2.

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

,。

(二)牵引网

牵引网通常包括接触网钢轨回路包括大地馈电

、()、

线和回流线等

。

接触网

1.

接触网的作用是将牵引变电所的电能输送到电力机车

上电力机车实际上是一个边受流边行驶的移动负荷为了

,。

保证不间断地供给电力机车电能就必须使电力机车的受电

,

弓与接触网的接触线在电力机车行驶时有良好的接触因

。

此对接触网的结构有特殊的要求从结构形式上看接触

,。,

网由接触悬挂支持装置定位装置支柱和基础等部分组

、、、

成如图所示

,1-2。

接触悬挂

(1)

接触悬挂主要由接触线补偿装置承力索整体吊弦

、、、

及连接零件等组成接触悬挂通过支持装置架设在支柱上

。,

其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车

。

接触线是与受电弓直接接触摩擦的部分是传输电流的

,

主体在直线区段为使受电弓滑板磨耗均匀接触线布置

。,,

成之字形

“”。

5

电气化铁路职工劳动安全

图1-2接触网组成示意图

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

。

补偿装置的作用是在环境温度变化时使接触线承力

,、

索的张力保持恒定承力索和接触线下锚方式均采用补偿装

。

置的叫作全补偿仅接触线采用补偿的叫作半补偿支柱处

,。

吊弦采用简单吊弦或弹性吊弦的分别称为简单链型悬挂或弹

性链型悬挂

。

支持装置

(2)

支持装置用以支持接触悬挂并将其负荷传递给支柱或其

他建筑物其结构根据接触网所在区间站场和大型建筑物

,、

而有所不同区间主要为腕臂结构站场则视股道数量线

。,、

路情况支柱所在位置等因素而选用软横跨硬横跨或腕臂

、、

结构以软横跨为主高速铁路则采用硬横跨隧道和桥梁

,,;

下承桥等大型建筑物处视具体情况设计必要时采用特

(),

6

第一章电气化铁路概述

殊结构支持装置包括腕臂水平拉杆悬式绝缘子串棒

。、、、

式绝缘子以及其他建筑物的特殊支持设备

。

定位装置

(3)

定位装置包括定位管和定位器其功用是固定接触线的

,

位置使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内保证接触线

,,

与受电弓不脱离并将接触线的水平负荷传给支柱

,。

支柱和基础

(4)

支柱与基础是用来安装支持装置悬吊接触悬挂承受

、,

接触悬挂支持装置和定位装置的全部负荷并将接触悬挂

、,

固定在规定的位置和高度

。

支柱上还装有接地装置与钢轨回路接通起到保护作

,,

用下锚支柱上还装有补偿装置并设拉线装置

。,。

除上述设备外还有供电线等附加导线以及为了安全

,,

而设置的保护设备电气设备等

、。

轨道回路大地

2.()

在电气化铁路上电力机车是利用钢轨作为牵引电流回

,

路由于轨道与大地之间是不绝缘的所以牵引电流的一部分

,,

要流经大地从埋设在牵引变电所下面的接地网回到变压器

,。

馈电线

3.

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牵引变电所的母线上引

。

出在分相装置的两侧连接到接触网上在一般情况下馈

,。,

电线仅采用架空导线只有在不允许架设架空导线的情况

,

下才使用地下电缆

,。

回流线

4.

回流线是轨道回路与牵引变电所之间的连接线它的作

,

7

电气化铁路职工劳动安全

用是将轨道回路内的牵引电流吸回牵引变电所在电气化铁

。

路上是利用走行轨作为牵引电流的回路的通常称轨道回

,

路回流线一般是先由架空线引到铁路线附近然后改用地

。,

下电缆连到轨道回路上如果牵引变电所靠近铁路线则可

。,

省去架空线直接用地下电缆连接

,。

二、电力机车和动车组

(一)电力机车

电力机车是靠其顶部的受电弓从接触网上取得的电能转

换成机械能使机车运行的电力机车按传动方式分为直流传

。

动电力机车和交流传动电力机车

。

电力机车供电制式

1.

电力机车本身不带原动机靠接受接触网送来的电流作

,

为能源由牵引电机驱动机车的车轮电力机车主要由车

,。

体车底架走行部车钩缓冲装置制动装置和一整套电

、、、、

气设备等组成电力机车电气回路示意如图所示接触

。1-3。

网上的交流电经受电弓进入机车后经过主断路器再进入主

,

变压器从主变压器的牵引绕组经过硅机组整流后向六台

,,

分两组并联的牵引电机集中供应直流电使牵引电机产生转

,

矩将电能转变为机械能经过齿轮的传递驱动机车动轮

,,

转动

。

电力机车是从接触网上获取电能的接触网供给电力机

,

车的电流有直流和交流两种由于电流制不同所用的电力

。,

机车也不一样基本上可以分为直直电力机车交直电

,—、—

力机车交直交电力机车三类

、——。

8

第一章电气化铁路概述

图1-3电力机车电气回路示意

受电弓主断路器牵引变压器转换硅机组调压开关

1—;2—;3—;4—;5—;

整流硅机组主回路柜平波电抗器牵引电机劈相机

6—;7—;8—;9—;10—

直直电力机车

(1)—

直直电力机车采用直流制供电牵引变电所内设有整

—,

流装置它将三相交流电变成直流电后再送到接触网上

,,。

因此电力机车可直接从接触网上取得直流电供给直流串励

,

牵引电机使用简化了机车上的设备直流制的缺点是接触

,。

网的电压低一般为或接触线要求很粗要

,1.5kV3kV,,

消耗大量的有色金属加大了建设投资较早期的电力机车

,。

和现代城市轨道交通采用该种传动方式

。

交直电力机车

(2)—

交直电力机车采用交流制供电目前大多数国家都采

—,

用工频交流制或低频交流制在这种供

(50Hz),25Hz。

电制下牵引变电所将三相交流电改变成工业频率单

,25kV

相交流电后送到接触网上但是在电力机车上采用的仍然是

。

直流串励电机这种电机最大优点是调速简单只要改变电

(,

机的端电压就能很方便地在较大范围内实现对机车的调

,

速但是这种电机由于带有整流子使制造和维修都很复

,,

杂体积也较大把交流电变为直流电的任务在机车上完

,),

9

电气化铁路职工劳动安全

成由于接触网电压比直流制时提高了很多接触线的直径

。,

可以相对减小减少了有色金属的消耗和建设投资因此

,。,

工频交流制得到了广泛采用目前绝大多数电力机车都是

,

交直电力机车

—。

交直交电力机车

(3)——

交直交电力机车采用交流无整流子牵引电机即三

——(

相异步电机这种电机在制造性能功能体积重量

),、、,、、

成本维护及可靠性等方面远比整流子电机优越得多它之

、。

所以迟迟不能在电力机车上应用主要原因是调速比较困

,

难这种机车具有优良的牵引能力很有发展前途我国目

。,。

前较新型的电力机车一般都是交直交传动的电力机车

——。

电力机车电气设备及电路

2.

电力机车上没有各种复杂的电气设备而所有的电气设

,

备均分别装设在主电路辅助电路和控制电路中

、。

主电路

(1)

主电路将产生机车牵引力和制动力的各种电气设备连成

一个系统实现机车的功率传输主电路中包括的电气设备

,。

主要有受电弓主断路器主变压器调压开关整流硅机

、、、、

组平波电抗器牵引电动机和制动电阻等

、、。

受电弓机车顶部装有两套单臂受电弓受电弓紧压

①。,

接触网导线从接触网上取得电流供机车使用机车运行

,,。

时只需升起一套受电弓另一套受电弓作为备用接触网上

,。

送来的单相工频交流电由此引入机车

25kV。

主断路器主断路器是用来接通或断开电力机车高压

②。

电路的装置当主电路发生短路接地或整流调压电路牵

。、、

引电动机等设备发生故障时主断路器能自动切断机车电

,

10

第一章电气化铁路概述

源实现对机车上设备的保护

,。

主变压器主变压器又称牵引变压器把从接触网上

③。,

取得的高压电降低为牵引电动机所适用的电压变压

25kV。

器共有个原边绕组和个副边绕组牵引绕组励磁绕组

13(、、

辅助绕组其中原边绕组接高压电牵引绕组用

)。,25kV;

来向牵引电动机供电励磁绕组用在电阻制动时给电动机提

;

供励磁电流辅助绕组用来给机车的辅助电机供电

;。

调压开关调压开关用来调节牵引变压器中副边牵引

④。

绕组的输出电压从而使牵引电动机的端电压得以改变达

,,

到机车调速目的

。

整流硅机组整流硅机组将交流电整流后向牵引电

⑤。,

动机供直流电

。

平波电抗器由于牵引电动机本身的电感极小不足

⑥。,

以将整流后的电流滤平到所需要的范围因此在牵引电动

。,

机电路中串接一个增大电感的平波电抗器以减小整流电流

,

的脉动

。

辅助电路

(2)

辅助电路电源来自主变压器的辅助绕组通过劈相机将

,

单相交流电转变成三相交流电后供给牵引通风机油泵电

,、

机组和空气压缩机等辅助电机使用

。

控制电路

(3)

控制电路将主电路和辅助电路中各电气设备的控制电器

包括各控制开关接触器电控阀等同电源照明信

(、、)、、

号等的控制装置连成一个电系统

。

以上三个电路系统在电气方面一般是相互隔离的但三

,

者通过电磁电空或机械传动等方式相互联系配合动作

、、,

11

电气化铁路职工劳动安全

用低压电控制高压电以保证操作的安全和实现机车的

,

运行

。

(二)动车组

传统的列车是由机车牵引车辆机车带有动力编挂好

,,

不带动力的车辆后形成列车在轨道上运行动车组区别于

,。

原有的机车牵引车辆方式是由动车和拖车或全部由动车所

,

组成的自带动力固定编组的车组

、。

按动车组的动力配置动车组分为动力集中型和动力分

,

散型两大类动力分散型动车组具有牵引力功率大最大轴

。,

重小起动加速制动性能好黏着性能好对轨道冲击

,、、,,

小车外噪声较小列车利用率高编组灵活运用成本低

,,,,

等诸多优点因此动力分散型动车组是当今世界高速动车

。,

组技术发展的方向

。

动车组牵引传动系统

1.

传动系统起到了一个能量传递和转换的作用也就是将

,

电能转换成机械能牵引列车运行同时在列车制动时将机械

,

能转变成电能回馈电网

。

牵引传动系统有两类一类是采用直流电动机驱动动轮

:

的直流传动系统另一类是采用交流电动机驱动动轮的交流

,

传动系统我国动车组采用的是交流传动装置其牵引电机

。,

采用的是三相交流异步电机