铁路电气化技术培训课件

铁路电气化技术培训课件第一章铁路电气化技术概述技术基础发展历程系统构成掌握铁路电气化的基本概念与技术原理了解中国铁路电气化的辉煌成就认识电气化系统的核心组成部分铁路电气化的重要性与发展历程战略地位与国家发展绿色发展的必然选择铁路电气化作为国家基础设施的重要组成部分，承载着经济发展和社会进步的重任我能源利用效率提升以上•30%国铁路电气化里程已突破万公里，位居世界第一，覆盖率超过，形成了完整的技1072%减少碳排放量达•60%术体系和产业链降低噪音污染显著•从1961年宝成铁路电气化改造开始，到如今高速铁路电气化技术领跑全球，中国铁路电•支持可再生能源接入气化经历了从学习引进到自主创新的跨越式发展特别是近十年来，高铁建设带动了牵推动低碳交通体系建设•引供电、接触网等关键技术的重大突破铁路电气化系统组成总览牵引供电系统牵引传动系统包含电源、牵引变电所、接触网、受电弓等核将电能转化为机械能，驱动列车运行，包含牵心设备，实现电能传输与分配引电机与控制装置监控保护系统安全控制系统实时监测系统运行状态，提供故障保护与预警确保设备与人员安全，实施多层次保护措施功能电能传输路径全景第二章牵引供电系统详解变电所接触网监控保护电能变换与分配的枢纽电能传输的空中通道系统安全的智能卫士牵引变电所的结构与功能主要设备构成智能化运维技术牵引变电所是连接电力系统与铁路供电网络的关键节点，主要设备包括李学武教授在专题讲座中指出，智能化运维是牵引变电所发展的重要方主变压器、高压开关柜、保护装置、直流电源系统等主变压器将向通过部署智能传感器、机器人巡检、红外测温等技术，实现设备状110kV或电压降至，供给接触网使用态的实时监测与预测性维护220kV

27.5kV工作原理无人值守变电所变电所采用单相牵引变压器，将三相电力系统转换为单相供电通过负实现远程集中监控•荷平衡技术和功率因数补偿，确保电能质量现代变电所配备先进的综自动故障诊断与处理•合自动化系统，实现远程监控与控制智能视频监控系统•环境监测与控制•接触网系统原理与技术12基本结构受流原理接触网由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础等组成接触受电弓通过弹簧压力与接触线保持稳定接触，形成电流通路接触压线悬挂高度一般为米，采用铜或铜合金材料，确保良好的导电力需控制在合理范围，过大会加速磨损，过小则影响受流质量现代5-

6.5性与耐磨性技术通过优化曲线设计，实现良好的弓网关系34高速铁路技术特点国际前沿发展高速铁路接触网采用全补偿简单链形悬挂，设计时速以350km/h上关键技术包括恒张力补偿、精确定位、弹性吊索等，确保高速条件下的稳定受流牵引供电系统保护与监控保护装置体系综合监控系统过电压防护包括过流保护、短路保护、接地保护、距离保护集成系统，实现对全线供电设备的实时SCADA等多重保护机制采用微机保护装置，响应速度监控具备数据采集、远程控制、故障告警、统快，保护精度高，可靠性强计分析等功能，提升运维效率智能化运维，保障供电安全第三章牵引传动系统与电气设备牵引电机受电弓系统将电能转化为机械能的核心部件，采用交流与接触网形成动态受流系统，是列车获取电异步电机或同步电机技术能的关键设备传动控制通过变频调速技术实现对电机的精确控制，优化牵引特性牵引电机与传动系统基础交流牵引电机工作原理传动系统组成现代电力机车普遍采用交流牵引电机，主要包括异步电机和永磁同步电机两大牵引变压器降压与隔离•类异步电机结构简单、可靠性高，通过变频器控制实现宽范围调速永磁同步牵引变流器整流与逆变•电机效率更高，功率密度大，是高速动车组的首选牵引电机驱动轮对•电机的工作过程是牵引变流器将

27.5kV单相交流电整流为直流,再逆变为三相•齿轮传动装置扭矩传递交流电供给牵引电机通过改变输出频率和电压，实现电机转速和转矩的连续调控制系统协调管理•节技术进展受电弓与接触网的动态交互1受电弓结构组成受电弓主要由弓头、上框架、下臂杆、底架、升弓装置等组成弓头采用碳滑板材料具有良好的导电性和耐磨性升弓采用气动或电动方式通过,,弹簧提供接触压力2接触稳定性分析弓网接触稳定性是影响受流质量的关键因素接触压力、接触线高度变化、风载荷、惯性力等都会影响接触状态通过优化弓头曲线、采用双弓头设计、改善接触网动力学特性等措施提高稳定性3维护检测技术第四章铁路电气化施工安全技术规程法规标准体系风险控制重点事故预防机制《铁路电气化施工安全技高空作业、高压电气设备操作、大型机械建立安全责任制、危险源辨识、安全教育TB10308-2020术规程》是指导铁路电气化施工的核心标使用等环节是施工安全的重点关注领域需培训、应急演练等预防机制从源头上控制,,准明确了施工全过程的安全管理要求和技要制定专项安全方案安全风险确保零事故目标,,术措施施工安全是铁路电气化建设的生命线本章系统讲解标准的核心内容通过典型案例分析帮助大家树立安全意识掌握安全技术要点TB10308-2020,,,标准解读TB10308-2020施工安全技术管理要求标准明确规定了施工单位必须建立完善的安全生产管理体系设置专职安全管理机构和人员项目经理是安全生产第一责任人必须具备相应资质施工,,前必须编制专项施工方案重大危险作业需经专家论证,010203施工准备阶段施工实施阶段竣工验收阶段安全技术交底、人员资质审查、设备检验、现场安全监护到位、标准化作业、过程检查、隐患排安全设施验收、技术资料归档、经验总结、安全勘察、应急预案编制查整改、记录完整评价、持续改进施工现场风险控制针对接触网架设、变电所安装、电缆敷设等不同作业类型标准规定了详细的安全技术措施包括作业票制度、停送电管理、安全防护设施设置、特殊,气象条件下的施工限制等形成全方位的风险控制体系,施工安全技术关键点高压电气设备施工安全人员防护与培训高压电气设备施工是最危险的作业之一必须严格执行停电、验电、接所有施工人员必须经过安全教育培训考核合格后方可上岗特种作业人,地、悬挂标示牌、装设遮栏五项安全措施停电作业需要办理工作票明员必须持证上岗定期复审,,确工作负责人和安全监护人个人防护装备要求确认停电到位验电合格•,安全帽、安全带、绝缘鞋•装设临时接地线•绝缘手套、防护眼镜•设置安全警戒区域•防静电工作服•使用合格的绝缘工器具•通信设备•严禁擅自扩大工作范围•应急预案与事故处理带电作业必须由具备资质的专业队伍完成使用专用绝缘工具保持足够的,,安全距离恶劣天气严禁进行带电作业建立触电、高处坠落、火灾等应急预案配备急救器材发生事故后立即,,启动应急响应抢救伤员保护现场及时报告组织事故调查分析制定整,,,,改措施举一反三,安全第一预防为主,完善的安全防护措施是施工安全的重要保障图中展示了规范的施工现场布置安全警戒线、防护栏杆、安全标识、监护人员到位施工人员佩戴齐全的个人防护装备严格按,照操作规程作业安全投入不是成本而是最有价值的投资,第五章铁路行车技术规章与管理123技术管理规程行车组织规则调车作业标准规范铁路技术管理的基础性文件指导日常行车作业的操作规范确保调车安全的技术要求铁路行车技术规章是保障运输安全的法规体系涵盖技术管理、行车组织、设备维护等各个方面本章将重点解读《铁路技术管理规程》核心内容以及,,普速与高速铁路行车规章的差异帮助大家理解规章在实际工作中的应用,铁路技术管理规程与行车规章体系《铁路技术管理规程》核心内容《铁路技术管理规程》简称《技规》是铁路运输的根本大法规定了铁路技术管理的基本制度和技术标准主要内容包括铁路技术设备的技术标准、,行车组织原则、信号显示制度、列车运行控制、调车作业规则、事故应急处理等普速铁路行车规章高速铁路行车规章•采用自动闭塞或半自动闭塞•采用列车自动控制系统ATC行车凭证为路票或绿色许可证动车组运行采用自动调度••最高运行速度设计速度•160km/h•250-350km/h信号显示采用色灯信号全线电气化牵引•••调车作业相对频繁•客运专线,禁止货运混合运输客货列车更严格的安全标准••规章在安全生产中的作用行车规章是铁路安全生产的基础是事故预防的第一道防线通过规范作业流程、明确岗位职责、建立检查制度形成闭环管理所有从业人员必须熟练,,掌握相关规章严格执行标准化作业杜绝违章操作,,调车作业与列车编组技术规范调车作业实施调车作业准备严格执行一停、二看、三通过制度调车长统一指挥信号显示准,编制调车作业计划,明确作业任务、方法、顺序召开班前会,进行安确控制速度,平稳连挂作业人员协调配合,确保人身和设备安全全技术交底检查机车、车辆状态确认信号、道岔设备良好,接发列车管理列车编组作业接发车人员提前到岗确认列车运行计划办理闭塞手续开放进路信,,按照列车编组计划,合理配置车辆重车在前,空车在后;长车在前,短车号监视列车运行,确认列车完整到达做好交接班记录,及时汇报异在后禁止编挂超限、危险货物车检查制动、连挂状态,确认技术标常情况准第六章智能化与未来发展趋势铁路电气化正在经历数字化、智能化的深刻变革大数据、人工智能、通信、物联网等新技术与传统铁路技术深度融合催生出智能监测、预测性维5G,护、自动驾驶等创新应用本章将带您探索铁路电气化技术的未来发展方向展望智能绿色铁路的美好前景,高铁牵引供电系统智能监测与维护状态检测技术大数据与应用AI部署数千个传感器对设备运行状态进行全天候监测采集电压、电建立牵引供电系统大数据平台汇聚设备档案、运行数据、维护记录、故障信息,,流、温度、振动等参数接触网检测车以速度巡检获等海量数据运用机器学习算法挖掘数据价值发现设备劣化规律优化维护策250km/h,,,取接触线磨耗、拉出值、高度等几何参数略故障预警系统接触线磨耗预测模型•设备故障诊断专家系统•基于设备运行数据建立健康度评估模型识别异常模式提前发现,,备件需求预测与优化•潜在故障当监测参数超过阈值时系统自动发出预警通知维护,,维护计划智能编排人员及时处理避免故障扩大•,能耗分析与节能优化•技术使维护方式从计划检修向状态检修和预测性维护转变维护成本降AI,低设备可靠性提升30%,25%新能源与绿色电气化技术光伏发电风力发电在车站屋顶、沿线边坡安装光伏板就地发电供应在风能资源丰富地区建设风电场通过微电网接入,,牵引用电和辅助用电铁路供电系统绿色低碳是铁路电气化发展的必然方向通储能技术过新能源应用、储能技术、能效提升等措施,部署大容量储能装置平抑负荷波动回收制实现铁路运输的清洁化、低碳化为双碳目6,,,动能量提升能源利用效率,标贡献铁路力量资源循环能效管理旧设备再制造利用废弃物回收处理推行绿色施优化列车运行曲线采用节能型设备建立能耗监,,,,工建设生态铁路测平台实施精细化能源管理,,未来技术展望通信与智能调度自动驾驶技术数字孪生与无人值守5G网络的高带宽、低时延列车自动驾驶技术已构建铁路电气化系统的数字5G ATO特性为智能铁路提供通信基在多条地铁线路应用高速孪生体实现物理世界与数字,础实现列车与地面的实时铁路正在开展基于世界的实时映射与交互结LTE-通信支持高清视频监控、远的智能列车控制系合技术实现设备的自主运,R/5G-R AI程驾驶、协同控制智能调统研究实现级以上自维、故障自愈推进变电,GoA3度系统基于大数据分析优化动驾驶未来将实现列车自所、牵引所、配电所的无人列车运行图提高线路通过能主感知、智能决策、精准控值守建立区域集中监控中,,力降低能耗制司机角色转变为监督员心大幅降低运维成本,,,数字化赋能铁路未来智能控制中心汇聚全路网运行数据通过大屏幕实时展示列车位置、供电状态、设备健康,度、客流分布等关键信息算法自动识别异常情况并预警辅助调度员快速决策数字AI,化、网络化、智能化正在重塑铁路运营管理模式开启智慧铁路新时代,第七章案例分析与实操指导123京张高铁案例接触网工程经验总结无人值守变电所技术应用与运营经验高速铁路接触网设计计算与施工实践典型问题分析与解决方案分享理论联系实际是技术学习的关键本章通过京张高铁无人值守变电所、高速铁路接触网工程等典型案例深入剖析项目实施过程中的技术要点、难点及,解决方案为大家提供实用的工程经验和操作指导,京张高铁无人值守牵引变电所案例项目背景京张高铁作为年北京冬奥会的重要交通保障线路是世界上首条设计时速公里的智能高速铁路全线牵引变电所采用无人值守模式代表了中国2022,350,铁路电气化技术的最高水平技术亮点智能辅助监控系统智能巡检系统部署轨道机器人、悬挂机器人实现设备小时自主巡检系统集成了、视频监控、环境监测、智能巡检等子系统建立统,24SCADA,一的综合监控平台实现监视、控制、告警、联动四位一体环境监控温湿度、气体、火灾烟雾等实时监测SF6运营维护经验视频分析智能识别设备异常、人员入侵等情况AI建立完善的远程运维流程•远程控制操作指令秒级响应故障处理时间缩短,50%定期开展应急演练•数据分析设备健康评估预测性维护,持续优化算法模型•AI加强运维人员技能培训•无人值守变电所投运以来设备可用率达运维成本降低为,

99.98%,45%,高速铁路智能化发展提供了成功范例高速铁路接触网设计与施工实例设计计算方法高速铁路接触网设计需要进行复杂的力学计算和动力学仿真主要计算内容包括张力计算弛度计算动力学仿真根据温度、跨距等参数计算接触线和承力索的张力,确计算导线在不同温度下的弛度,保证最低点距轨面高度模拟受电弓与接触网的动态接触过程,优化设计参数,改保各种工况下满足要求符合限界要求善弓网关系施工技术难点与解决方案难点一高精度定位难点三交叉施工协调接触线高度误差要求±10mm,拉出值误差±20mm采用激光测量系统、全站仪精密接触网施工涉及支柱基础、腕臂安装、导线架设等多道工序,与路基、桥梁、轨道等专定位,建立施工控制网,确保安装精度业交叉作业频繁需要精心组织,做好接口管理难点二恒张力控制质量检测与验收接触网采用全补偿装置保持恒张力补偿装置安装调试要求高,需要精确计算配重,现•导线张力测试场反复调整,确保张力误差在±500N以内•几何参数测量•绝缘性能测试•动态检测车验收•静态验收与动态验收复习与考核要点总结715+30章节模块核心知识点学时课程系统涵盖电气化技术各个领域牵引供电、传动系统、施工安全等理论与实践相结合的完整培训重点知识回顾1牵引供电系统掌握变电所、接触网、受电弓的结构原理,理解供电保护机制2牵引传动技术理解交流电机工作原理,掌握传动系统控制方法3施工安全规程熟悉TB10308-2020标准,掌握高压电气施工安全措施4行车技术规章理解技规核心内容,掌握调车作业和接发列车规范5智能化技术了解大数据、AI、5G等新技术在铁路电气化中的应用培训考核说明考核采用闭卷笔试+实操考核相结合的方式笔试包括单选题、多选题、判断题、简答题和案例分析题,重点考察理论知识掌握程度实操考核包括设备认知、故障判断、操作规范等内容两项考核均达到80分以上为合格,颁发培训合格证书携手共筑智能绿色铁路未来铁路电气化技术的使命成为电气化中坚力量铁路电气化承载着国家交通强国战略,肩负着绿色低碳发展使命我们要不希望通过本次培训,大家能够系统掌握铁路电气化技术知识,树立安全意识,提断创新技术,提升安全水平,降低能源消耗,为人民提供更加安全、便捷、舒适升实操技能在今后的工作中,严格遵守规章制度,精益求精,追求卓越,为中的铁路运输服务国铁路电气化事业贡献自己的力量!持续学习与创新路漫漫其修远兮,吾将上下而求索让我们携手并进,共同开创智能绿色铁路的美好未来!铁路电气化技术日新月异,新材料、新工艺、新装备不断涌现我们要保持学习热情,关注行业动态,勇于创新实践,不断提升专业能力感谢各位学员的积极参与!祝大家学习进步,工作顺利!。