第1章 高速铁路四电系统集成的背景及必要性 1
1.1 我国高速铁路的建设 1
1.1.1 高速铁路的发展 1
1.1.2 高速铁路的构成 2
1.1.3 高速铁路的需求 4
1.2 高速铁路四电系统集成的产生 5
1.2.1 高速铁路四电系统的构成与特征 5
1.2.2 高速铁路四电系统集成的产生 17
1.3 高速铁路四电系统集成的目标与要求 18
1.3.1 四电系统集成的必要性 19
1.3.2 四电系统集成的理念 20
1.3.3 四电系统集成的目标 21
1.4 四电系统集成的建设管理 22
1.4.1 四电系统集成工程总承包 22
1.4.2 综合设计院为主办方的四电系统集成总承包 23
1.4.3 总体设计院牵头的四电系统集成总承包 24
1.5 小结 24
第2章 系统集成理论 25
2.1 系统集成的概念 25
2.2 系统集成的理论基础 26
2.2.1 系统论、控制论、协同论 26
2.2.2 集成论 30
2.2.3 系统集成理论的核心思想 32
2.3 系统集成模式 33
2.3.1 集成单元的行为方式 33
2.3.2 集成单元间连接与组织方式 33
2.4 技术集成理论与方法 34
2.4.1 技术集成的概念 34
2.4.2 技术集成方法 35
2.4.3 工程中的技术集成 39
2.5 小结 42
第3章 高速铁路四电系统集成方案 44
3.1 四电系统集成的应用条件 44
3.2 四电系统集成的基本方法 45
3.2.1 技术集成单元的辨识 45
3.2.2 集成模式的选择 46
3.2.3 集成创新 47
3.2.4 技术集成的评估 47
3.3 四电系统集成方案 48
3.3.1 电力牵引供电系统 48
3.3.2 电力供电系统 60
3.3.3 通信系统 65
3.3.4 信号系统 72
3.4 接口管理 79
3.4.1 铁路工程接口的定义、特征及要素 80
3.4.2 四电系统内、外部接口的主要内容 82
3.5 小结 89
第4章 高速铁路四电系统集成关键技术 90
4.1 概述 90
4.2 专业设计关键技术 90
4.2.1 电力牵引供电系统 90
4.2.2 电力供电系统10 kV长电缆线路补偿 120
4.2.3 通信系统 122
4.2.4 信号系统 131
4.3 系统设计关键技术 142
4.3.1 站区综合管沟 142
4.3.2 区间四电设施集约化设计 143
4.3.3 综合设备洞室 143
4.3.4 隧道断面布置 145
4.3.5 综合接地系统 146
4.4 系统整合关键技术 148
4.4.1 综合SCADA系统 148
4.4.2 综合视频监控系统 155
4.4.3 箱式设备 156
4.5 小结 160
第5章 高速铁路四电系统集成RAMS评估 162
5.1 RAMS概述 162
5.1.1 可靠性定义 162
5.1.2 可用性定义 163
5.1.3 可维修性定义 163
5.1.4 安全性定义 163
5.1.5 RAMS各元素间的关系 164
5.1.6 RAMS的影响因素 164
5.2 RAMS的意义和分析方法 164
5.2.1 RAMS应用于四电系统集成的重要意义 164
5.2.2 四电系统集成RAMS分析策略 166
5.2.3 四电系统集成可靠性分析方法的选择 167
5.2.4 可靠性框图法 167
5.2.5 故障树分析法 168
5.3 四电系统集成可靠性分析 172
5.3.1 电力牵引供电系统的可靠性分析 172
5.3.2 电力供电系统可靠性分析 183
5.3.3 通信系统可靠性分析 189
5.3.4 信号系统可靠性分析 211
5.4 四电系统集成可用性分析 222
5.4.1 四电系统集成可用性指标 222
5.4.2 基于马尔可夫过程的系统可用性分析 223
5.5 四电系统集成的可维修性分析 226
5.5.1 坚持“预防性维修”的四电系统维修思想 226
5.5.2 四电系统维修等级的选择 227
5.5.3 电力牵引供电系统的维修性分析 227
5.5.4 通信系统可维修性分析 228
5.5.5 信号系统可维修性分析 229
5.6 四电系统集成的安全性分析 230
5.6.1 四电系统集成安全性相关概念 230
5.6.2 四电系统安全性分析 231
5.6.3 提高四电系统安全性的措施 234
5.7 小结 236
第6章 高速铁路四电系统集成试验 237
6.1 概述 237
6.2 安装试验 239
6.2.1 电力牵引供电系统 239
6.2.2 电力供电系统 240
6.2.3 通信系统 240
6.2.4 信号系统 244
6.3 部分试验 250
6.3.1 电力牵引供电系统 250
6.3.2 电力供电系统 252
6.3.3 通信系统 252
6.3.4 信号系统 261
6.4 系统试验 264
6.4.1 系统试验目的 264
6.4.2 系统试验内容 264
6.5 集成试验 274
6.6 试运行 276
6.7 石太铁路高速铁路四电系统集成试验简介 277
6.7.1 电力牵引供电系统 277
6.7.2 通信系统检测试验 283
6.7.3 信号系统动态检测 285
6.8 小结 287
参考文献 288