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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