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RTU 142
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