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第1章 绪论1

1.1轨道交通发展概况1

1.1.1电气化铁路1

1.1.2高速铁路3

1.1.3城市轨道交通6

1.2轨道交通技术经济特征12

1.2.1高速铁路的技术经济优势12

1.2.2城市轨道交通的主要特性14

思考题16

参考文献16

第2章 轨道交通的基本构成17

2.1线路工程17

2.2机车车辆与动车组21

2.3牵引供电系统23

2.4信号与控制系统24

2.5通信系统25

2.6运营调度系统31

2.7客运服务系统38

2.8防灾与救援系统38

思考题40

参考文献41

第3章 外部供电电源42

3.1电力系统概述42

3.1.1电力系统结构42

3.1.2电力系统的额定电压43

3.1.3电力系统运行要求45

3.1.4电力系统元件参数和短路容量45

3.2电气化铁路外部供电电源47

3.2.1电力系统供电方式48

3.2.2电源供电能力与电气化铁路运行可靠性49

3.2.3国外高速铁路外部供电电源概况50

3.3城市轨道交通外部供电电源51

3.3.1集中供电方式51

3.3.2分散供电方式53

3.3.3混合供电方式53

3.3.4三种供电方式的比较53

思考题54

参考文献54

第4章 交直流牵引变电所55

4.1交流牵引变电所55

4.1.1电气主接线55

4.1.2一次设备59

4.1.3交直流电源70

4.2直流牵引变电所71

4.2.1电气主接线71

4.2.2一次设备77

4.2.3接地装置86

思考题86

参考文献87

第5章 交直流牵引供电方式88

5.1概述88

5.2交流牵引供电方式90

5.2.1按分区所运行状态的分类90

5.2.2按牵引网设备类型的分类92

5.3直流牵引供电系统94

5.3.1牵引供电系统构成94

5.3.2牵引变电所95

5.3.3牵引供电系统运行方式95

5.4接地与回流系统96

5.4.1交流牵引供电系统接地与回流96

5.4.2直流牵引供电系统接地与回流99

思考题102

参考文献102

第6章 供电自动化系统103

6.1概述103

6.2交流牵引供电系统继电保护104

6.2.1基本概念104

6.2.2馈线保护107

6.2.3变压器保护111

6.2.4并联电容补偿保护116

6.2.5故障测距119

6.2.6备用电源自投120

6.3交流变电所自动化系统122

6.4直流牵引供电系统继电保护与自动化126

6.4.1直流系统的继电保护126

6.4.2直流系统电缆故障检测132

6.4.3地铁牵引变电所综合自动化系统133

6.5供电监控系统134

6.5.1基本概念134

6.5.2监控中心138

6.5.3被控端设备RTU142

6.5.4远动通道143

6.6铁路供电信息化与管理信息系统144

6.6.1管理系统系统概述144

6.6.2铁路供电管理业务147

6.6.3铁路供电管理信息系统结构150

思考题155

参考文献155

第7章 受电弓与接触网系统156

7.1概述156

7.2受电弓与接触网的基本组成159

7.2.1受电弓159

7.2.2接触网的典型结构和设备164

7.3受电弓与接触网的相互作用186

7.3.1几何特性186

6.3.2材料接口特性195

7.3.3动态相互作用特性197

7.3.4电接触特性198

思考题202

参考文献202

第8章 轨道交通机车车辆电气系统204

8.1电力机车204

8.1.1速度开环控制交—直传动电力机车204

8.1.2速度闭环控制交-直传动电力机车205

8.1.3交—直—交传动电力机车207

8.2动车组208

8.2.1时速270 km动力集中动车组209

8.2.2时速200～250 km动力分散动车组210

8.2.3时速300 km以上动力分散动车组212

8.3城市轨道交通及其分类214

8.3.1有轨电车215

8.3.2地下铁道及地铁车辆216

8.3.3轻轨交通及其车辆217

8.3.4市郊铁路及其车辆218

8.4轨道车辆的电气系统219

8.4.1列车控制系统219

8.4.2牵引传动系统221

8.4.3辅助电气系统233

思考题237

参考文献237

第9章 牵引供电系统安全保障技术238

9.1概述238

9.1.1牵引供电系统安全保障的重要性238

9.1.2牵引供电系统在线监测238

9.1.3牵引供电系统防护问题240

9.2牵引供电设备在线检测技术241

9.2.1牵引供电设备在线监测系统构成241

9.2.2牵引变压器在线监测与故障诊断243

9.2.3电容型设备在线监测246

9.2.4避雷器在线监测248

9.2.5 GIS及高压断路器在线监测249

9.2.7高压电缆温度在线监测252

9.2.7红外监测与故障诊断253

9.3受电弓—接触网系统检测255

9.3.1受电弓特性参数的测量256

9.3.2接触网参数的测量258

9.4牵引供电系统雷电防护技术266

9.4.1雷电参数以及防雷保护设备266

9.4.2接触网的防雷保护267

9.4.3牵引变电所防雷保护276

思考题278

参考文献278

第10章 轨道交通新技术279

10.1同相供电技术279

10.1.1基于平衡变压器的同相供电技术方案279

10.1.2同相供电工程实例281

10.1.3同相供电系统技术经济分析285

10.1.4同相贯通供电技术286

10.2智能牵引供电系统288

10.2.1智能牵引供电系统架构288

10.2.2智能牵引供电系统功能292

10.3轨道车辆新技术297

10.3.1直线电机牵引技术297

10.3.2永磁同步牵引电机及直接驱动技术298

10.4轨道交通节能减排技术302

10.4.1燃料电池电动机车302

10.4.2蓄电池电动机车306

10.4.3混合动力机车309

10.4.4再生制动的能量回收311

10.5磁浮交通315

10.5.1磁浮列车分类及系统组成315

10.5.2 TR磁浮交通系统构成及其特征318

10.5.3 MLX磁浮交通系统构成及其特征323

10.5.4 HSST磁浮交通系统构成及其特征325

10.5.5 Magplane磁浮交通系统构成及其特征328

10.5.6磁浮交通技术的发展328

思考题331

参考文献331