第 1 章 电气化铁路概述 / 1 1. 1 电气化铁路简介 / 1 1. 1. 1 世界电气化铁路发展 / 1 1. 1. 2 中国电气化铁路发展历程 / 2 1. 2 中国高速铁路的发展 / 4 1. 3 电气化铁路的组成 / 6 1. 3. 1 工务工程 / 6 1. 3. 2 牵引供电系统 / 7 1. 3. 3 铁路电力机车与动车组 / 9 1. 3. 4 通信与信号系统 / 10 1. 3. 5 运营调度指挥系统 / 11 1. 3. 6 旅客服务系统 / 12 1. 3. 7 防灾与救援系统 / 12 1. 4 与铁路电气化工程相关的法律法规 / 13 1. 4. 1 与铁路电气化工程相关的法律法规 体系 / 13 1. 4. 2 与铁路电气化工程相关的法律法规 部分条款 / 14 复习思考题 / 16 第 2 章 铁路牵引供电系统 / 17 2. 1 铁路牵引供电外部电源 / 18 2. 1. 1 电力系统的组成 / 18 2. 1. 2 电力系统运行的特点 / 19 2. 1. 3 对电力系统的基本要求 / 20 2. 1. 4 外部电源的电压选择 / 20 2. 1. 5 外部电源的容量和可靠性 / 21 2. 2 铁路牵引供电系统原理及组成 / 22 2. 2. 1 牵引供电系统组成 / 22 2. 2. 2 牵引供电系统的功能 / 25 2. 2. 3 外部电源供电方式 / 26 2. 2. 4 牵引变电所对牵引网的供电方式 / 28 2. 3 铁路牵引网供电方式 / 29 2. 4 相关接口知识 / 33 2. 4. 1 接口概述 / 33 2. 4. 2 与电气化铁路外部系统的接口 / 34 2. 4. 3 牵引供电系统与机车的接口 / 36 复习思考题 / 36 第 3 章 牵引变电所一次系统 / 37 3. 1 电气主接线 / 37 3. 1. 1 电气主接线基本形式 / 38 3. 1. 2 常见牵引变电所电气主接线 / 41 3. 1. 3 开闭所、分区所和 AT 所主接线 / 45 3. 2 牵引变压器 / 48 3. 2. 1 三相 YNd11 联结变压器 / 48 3. 2. 2 三相阻抗匹配平衡联结变压器 / 49 3. 2. 3 单相 Ii 联结变压器 / 50 3. 2. 4 三相 Vv 联结变压器 / 51 3. 2. 5 三相 Vx 联结变压器 / 52 3. 3 高压开关设备 / 53 3. 3. 1 断路器 / 53 3. 3. 2 隔离开关 / 56 3. 3. 3 GIS 开关柜 / 57 3. 3. 4 AIS 开关柜 / 59 3. 3. 5 互感器 / 61 3. 3. 6 开关设备选择 / 62 3. 3. 7 配电装置 / 64 3. 4 电能质量分析及控制 / 66 3. 4. 1 电能质量指标 / 66 3. 4. 2 无功补偿 / 68 3. 4. 3 限制负序电流 / 70 3. 4. 4 抑制谐波 / 71 3. 4. 5 对通信的干扰及对策 / 72 3. 5 防雷与接地 / 75 3. 5. 1 直击雷过电压的防护 / 75 3. 5. 2 雷电侵入波过电压的防护 / 77 3. 5. 3 接触网防雷 / 78 3. 5. 4 二次回路过电压防护 / 79 3. 5. 5 接地装置 / 80 3. 5. 6 综合接地系统 / 83 复习思考题 / 84 第 4 章 牵引变电所二次系统 / 86 4. 1 所用电源和操作电源 / 86 4. 1. 1 交流系统 / 88 4. 1. 2 直流系统 / 90 4. 2 变电所自动化系统 / 93 4. 2. 1 自动化系统的结构 / 93 4. 2. 2 自动化系统的功能 / 97 4. 2. 3 自动化系统的通信网络 / 99 4. 3 继电保护原理及配置 / 101 4. 3. 1 继电保护基本概念 / 101 4. 3. 2 馈线保护 / 103 4. 3. 3 牵引变压器保护 / 108 4. 3. 4 并联补偿电容器保护 / 113 复习思考题 / 113 第 5 章 铁路电力 / 114 5. 1 铁路电力概述 / 114 5. 1. 1 铁路电力输配电网络 / 115 5. 1. 2 铁路电力的供电方式 / 119 5. 1. 3 负荷特性 / 121 5. 1. 4 电力贯通线的供电方式 / 122 5. 1. 5 接地方式 / 123 5. 2 铁路电力设备 / 127 5. 2. 1 电力线路 / 127 5. 2. 2 电力设备 / 135 5. 3 铁路电力运行方式 / 144 5. 3. 1 变配电所运行方式 / 144 5. 3. 2 电力贯通线运行方式 / 145 5. 3. 3 枢纽环网运行方式 / 146 5. 3. 4 铁路 10 / 0. 4 kV 变电所低压运行 方式 / 147 5. 4 高速铁路电力供电系统的特点 / 148 复习思考题 / 149 第 6 章 铁路供电调度控制(SCADA) 系统 / 150 6. 1 SCADA 系统简介 / 150 6. 1. 1 SCADA 系统的功能 / 150 6. 1. 2 SCADA 系统的组成 / 151 6. 2 调度主站 / 152 6. 2. 1 调度主站的结构 / 152 6. 2. 2 调度主站的功能 / 160 6. 2. 3 调度主站的主要性能指标 / 168 6. 3 被控站 / 169 6. 3. 1 被控站的组成 / 169 6. 3. 2 电力 RTU 概述 / 170 6. 3. 3 电力 RTU 的功能 / 171 6. 3. 4 网开关控制系统 / 172 6. 3. 5 辅助监控系统 / 173 6. 4 广域网络结构 / 177 6. 4. 1 通信网络结构 / 178 6. 4. 2 SCADA 系统现场接入层网络应用 主要方案 / 179 复习思考题 / 183 第 7 章 铁路接触网 / 184 7. 1 铁路接触网的特点 / 184 7. 2 铁路接触网的基本组成 / 187 7. 2. 1 接触网的组成概述 / 187 2 7. 2. 2 接触悬挂 / 189 7. 2. 3 支持装置 / 209 7. 2. 4 定位装置 / 214 7. 2. 5 支柱与基础 / 216 7. 2. 6 接触网的附加导线 / 220 7. 3 接触网的供电分段 / 221 7. 3. 1 接触网的电分段 / 221 7. 3. 2 接触网的电分相 / 223 7. 3. 3 电力机车自动过分相技术 / 224 7. 4 高速铁路接触网 / 226 7. 4. 1 高速接触网主要结构参数 / 227 7. 4. 2 高速接触网主要性能参数 / 229 7. 4. 3 供电安全检测监测系统 (6C 系统) / 230 7. 5 BIM 技术在铁路接触网工程中的 应用 / 233 复习思考题 / 237 第 8 章 铁路电力机车与动车组 / 238 8. 1 电力机车与动车组概述 / 238 8. 1. 1 电力机车概述 / 238 8. 1. 2 动车组概述 / 240 8. 2 电力机车的结构、原理及主要车型 / 241 8. 2. 1 电力机车的结构 / 241 8. 2. 2 电力机车的基本原理 / 250 8. 2. 3 我国电力机车的主要车型简介 / 256 8. 3 动车组的结构、原理及主要车型 / 258 8. 3. 1 动车组的结构 / 258 8. 3. 2 动车组关键技术 / 267 8. 3. 3 我国动车组的车型简介 / 271 复习思考题 / 274 第 9 章 铁路电气化工程管理 / 275 9. 1 铁路电气化工程项目管理 / 275 9. 1. 1 铁路电气化工程项目的特点 / 275 9. 1. 2 铁路电气化工程项目管理的职能 / 276 9. 1. 3 铁路电气化工程项目管理的范围 / 276 9. 1. 4 工程项目管理的任务和目的 / 277 9. 2 铁路电气化工程运营管理 / 279 9. 2. 1 铁路电气化工程运营管理机构 / 279 9. 2. 2 电力设备运行管理 / 280 9. 2. 3 机车与动车组运行管理 / 288 9. 3 高速铁路供电运营管理 / 297 9. 3. 1 高速铁路接触网运行维修 / 297 9. 3. 2 高速铁路牵引变电所运行检修 / 299 9. 3. 3 高速铁路电调台运行管理 / 301 复习思考题 / 302 参考文献 / 303