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第十七篇 电力铁路1

目录1

第一章 铁路电气化1

1.1 铁路电气化之利益1

1.2 电化方式2

1.2.1 由电源种别分类2

1.2.1.1 直流式6

1.2.1.2 交流式6

1.2.2 由集电方式分类6

1.2.2.1 架空式6

1.2.2.2 地上式6

1.2.2.3 第三轨条式6

1.2.2.4 第四轨条式7

1.2.2.5 地下式7

2.2 电力机车之种类9

2.1.3 前后车架9

2.2.1 依用途区分9

2.2.2 依型态区分9

2.1.1 转向性9

2.1.2 对每单位输出功率之重量9

2.1 电力机车之特质9

第二章 电力机车9

2.2.3 依构造区分10

2.3 车轴之配置10

2.3.1 车辆之数目10

2.3.2 车轮数10

2.3.3 机车型式11

2.4 集电装置11

2.4.1 集电杆11

2.4.2 简化式集电弓12

2.4.3 集电弓12

2.4.4 集电靴12

2.5.2 断路器13

2.5 主电路及其附属装置13

2.5.1 自动遮断器13

2.5.3 电动机开放器16

2.5.4 启动电阻器16

2.6 补助电源16

2.6.1 电阻调整法16

2.6.2 发电动机法16

2.6.3 电动发电机16

2.7 车门启闭装置19

2.8 取暖装置19

2.9 空气压缩机19

2.10 防睡装置19

3.1.1 电动机应具备之特性20

3.1.2 电车用电动机之种类20

3.2 串激电动机特性20

3.1 必具之特性及种类20

第三章 电车用电动机20

3.2.1 特性曲线21

3.2.2 牵引力21

3.2.3 速度21

3.3.4 负载之均衡性23

3.3.3 转矩之独立性23

3.3.2 固定输出功率23

3.3.1 转矩23

3.3 串激电动机用于电车牵引之适应性23

3.2.5 效率23

3.2.4 速度——牵引力特性曲线23

3.4 电车用电动机之构造24

3.4.1 电车电动机构造须适应之特殊条件24

3.4.2 构造上必备之条件24

3.5 电车用电动机之定额24

3.5.1 定额24

3.5.2 电动机容量之决定25

3.5.4 电动机之故障及保养26

3.5.3 电动机数量26

第四章 控制装置28

4.1 电车速度与控制电阻28

4.1.1 速度控制之要件28

4.1.2 串激电动机之转速28

4.2 电阻控制法28

4.2.1 控制效率28

4.2.2 电阻控制之缺点29

4.3 串并联控制29

4.3.1 原理29

4.3.2 切换30

5.1.2 吸引力特性33

5.2 发电制韧33

5.1.3 用途33

5.2.1 原理33

5.1 电磁制韧33

第五章 电气制韧装置33

5.1.1 电磁制韧之激磁电源33

5.2.2 动作34

5.2.3 负荷之平衡34

5.2.4 用途34

5.3 常用发电制韧装置34

5.3.1 预备激磁34

5.4.2 电力再生制韧之方式35

5.4.3 应具备特性35

5.4 电力再生制韧装置35

5.4.1 原理35

5.3.2 电空并用35

5.4.4 电力再生制韧装置之优点36

5.4.5 电力再生制韧装置之缺点36

第六章 电车线38

6.1 电车线之特性38

6.1.1 电气特性38

6.1.2 机械特性38

6.2.1 将吊架线及接触支持在同一垂直平面上39

6.2 电车线架线方式39

6.2.2 仅将吊架线固定而接触线与吊架线联接40

6.3 电车线路之构造41

6.3.1 吊架线41

6.3.2 接触线42

6.4 电车线路之装设42

6.5 导体之张力44

6.6 车站装置45

6.7.1 接触线之偏位及杆距46

6.7 偏位、杆距、辐射张力46

6.7.2 辐射张力50

6.8 吊线52

6.8.1 吊线在杆间之分布53

6.8.2 吊线长度之决定54

6.9 张力调整装置55

6.10 防爬动装置57

6.11 电车线路之连接58

6.11.3 在每一区分处59

6.11.1 单位电车线各导体间之连接59

6.11.2 在两个相邻张力调整装置之间59

6.12 高速运用电车线路60

6.12.1 在支持点处架装Y型支持线60

6.12.2 利用特殊撑杆61

6.12.3 接触线及吊架线均装设张力调整装置61

6.13 陆桥下架线61

6.13.1 净空61

6.13.2 对具有机车净空（4.40 m）之架线法61

6.14 隧道架线65

6.14.1 隧道架线之原则65

6.14.2 双轨隧道之架线65

6.14.3 单轨隧道之架线67

6.15 副线上之架线67

6.15.1 独立杆架线68

6.15.2 软式跨越梁架线68

6.16.1 独立杆架线69

6.16 简易电车线路装置（市内电车）69

6.16.2 跨越梁架线71

6.17 道岔处之架线71

第七章 电化铁路之供电74

7.1 电化铁路所用之电源74

7.1.1 适当之电压74

7.1.2 安全之电流74

7.2 电源不平衡的对策74

7.3.1 直流电车线路每公里之电阻及电压降79

7.3 直流及交流电车线路每公里之电阻、阻抗及其电压降79

7.3.2 交流电车线路每公里之阻抗及电压降84

7.4 电化铁路变电站88

7.4.1 直流变电站88

7.4.2 直流电化铁路之变流装置90

7.4.3 直流电力变电所之设置95

7.4.4 交流变电站95

7.5.2 交流馈电线路100

7.5 馈电线路100

7.5.1 直流馈电线路100

7.6 防护装置………………………………………………… 1017.6.1 高速断流器101

7.6.2 △Ⅰ继电器102

7.6.3 运络遮断继电器103

7.6.4 自动闭路装置103

7.6.5 距离继电器103

7.6.6 真空断路器105

7.6.7 台铁变电站之保护电驿设备107

7.7 变电站之遥控设备110

第八章 交流电化铁路对通讯号志线路及其他设备之影响与预防8.1 单相机车动力电流对通讯号志线路及设备之影响分类114

8.1.1 静电感应114

8.1.2 电磁感应114

8.1.3 轨道电流115

8.1.4 轨道对大地间之电位差116

8.2 人体及设备之防护118

8.2.1 对静电感应之防护119

8.2.2 对电磁感应之防护120

8.2.3 对轨道电流之防护129

8.2.4 对轨道与大地间电位差之防护129

8.3 交流电化铁路附近一般设备之防护129

8.3.1 输电线129

8.3.2 金属物体130

8.3.3 金属导管及电缆131

8.3.4 号志传动线及导管133

8.3.5 轨道维修工作进行时对人员之保护133

8.4 电化铁路本身对感应障害所采之防止对策134

8.4.1 吸上变压器法134

8.4.2 吸上变压器与负馈线并用法134

第九章 铁路号志136

9.1 号志装置136

9.1.1 号志装置之意义136

9.1.2 号志种类136

9.1.2.1 按用途分类136

9.1.2.2 按构造分类145

9.1.2.3 按定位所显示号志分类146

9.1.2.4 按点灯方式分类147

9.1.2.5 按控制方式分类147

9.1.2.6 按号志机之重要性分类148

9.1.2.7 按号志显示方式分类149

9.1.3 号志显示方式149

9.1.4 号志显示与运转速度152

9.1.5 号志显示之连贯关系153

9.1.7 号讯种类154

9.1.6 号志显示辨别法汇解154

9.1.8 标志种类155

9.2 转辙装置158

9.2.1 转辙器之？158

9.2.2 转辙器之种类158

9.2.3 交叉之种类163

9.2.4 转辙器之定反位及号码165

9.2.5 转辙器行车速度限度165

9.2.6 机械闸柄式转辙装置166

9.2.8 辙查装置171

9.3 继电器171

9.3.1 继电器之意义171

9.2.7 电气闸柄式转辙装置171

9.3.2 继电器之构造172

9.3.3 继电器之种类172

9.4 轨道电路175

9.4.1 轨道电路之意义175

9.3.4 继电器之接点符号175

9.4.2 轨道电路之原理176

9.4.3 轨道电路之各部设备176

9.4.4 轨道电路之死区间179

9.4.5 阱式电路179

9.4.6 轨道电路配线方式180

9.4.7 轨道电路之极性配置181

9.4.8 轨道电路之短路感度181

9.4.9 重叠式轨道电路181

9.5.2 联锁概要182

9.5 联锁装置182

9.5.1 联锁装置之意义182

9.5.3 联锁方式183

9.5.4 电气锁锭185

9.5.5 联锁装置之种类193

9.5.6 继电联锁装置概要197

9.5.7 联锁装置之集中198

9.6 行车与闭塞制度198

9.6.1 绪论198

9.6.2 闭塞之意义198

9.6.3 闭塞制度之分类199

9.6.4 闭塞制度之演进200

9.7 闭塞装置200

9.7.1 牌券闭塞装置200

9.7.2 电气路牌闭塞装置201

9.7.3 无证闭塞装置205

9.7.5 联锁闭塞装置206

9.7.4 计轴闭塞装置206

9.7.6 双信闭塞装置208

9.7.7 双信简易联锁闭塞装置211

9.7.8 单轨自动闭塞装置214

9.7.9 双轨自动闭塞装置214

9.8 平交道216

9.8.1 平交道之意义及种类216

9.8.2 平交道保安装置216

9.9 调车场号志设备222

9.9.1 调车场之意义222

9.9.2 调车场之种类222

9.9.3 调车场减速控制设备223

9.10 中央控制行车装置及遥控装置225

9.10.1 中央控制行车装置及遥控装置之意义225

9.10.2 中央控制行车装置概要226

9.11.2 阻抗联接器236

9.11.1 交流电化铁路对号志设备之影响236

9.11 交流电化铁路之号志设备236

9.10.3 中央控制行车装置之优点236

9.11.3 配合交流电化铁路之轨道电路237

9.11.3.1 电子区分式轨道电路237

9.11.3.2 不需绝缘接头之短区段轨道电路245

9.11.3.3 JEUMONT 式高压脉冲轨道电路256

9.11.3.4 300 Hz及850 Hz轨道电路266

9.11.3.5 83.3 Hz之交流轨道电路274

9.11.3.6 单轨条绝缘长度100至1,000 m之直流轨道电路280

9.11.4 电化铁路之号志配电站283

第十章 铁路实施电化前路线之改善问题294

10.1 桥梁之改善294

10.2 隧道之改善294

10.2.1 扩大净空295

10.2.2 防水295

10.3 站场之改善295

10.4 弯道之改善295