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图书分类

Book classification
  1. 本书是高等职业教育城市轨道交通供电技术专业教材,在第一版的基础上修订而成,根据城市轨道交通供电技术的发展对教材内容进行了更新。本书系统讲解城市轨道交通供电系统中各种类型变电所的功能结构、设施设备的结构原理、接线原理及其读图方法、运营维护要点等,内容包括:系统认知、城市轨道交通供电系统变电所、干式变压器与整流机组、交流开关柜、直流开关柜、城市轨道交通杂散电流、二次接线、自用电系统、变电所事故处理等。...查看更多
  2. 第二版前言
    截至2020年12月31日,全国(不含港澳台)开通城轨交通运营的城市累计45个,运营线路共7978.19km。2020年当年,内地共新增三亚、天水、太原3个城轨交通运营城市,共新增城轨交通运营线路1241.99km。“十四五”是我国城市轨道交通加快推进创新驱动、转型发展,提升运营服务品质的重要时期;也是加快推进产业变革、科技创新,全面建设智慧城轨的重要时期;更是加快推进高质量与高效率并重发展,从“城轨大国”向“城轨强国”迈进的重要时期。未来五年,我国城市轨道交通线路运营里程将增加5000km,总量将达到13000km,员工人数预计达到63.7万(中国城市轨道交通协会统计信息)。
    城市轨道交通供电系统是城轨列车、车站和线路的动力源,它既为轨道交通运输提供电能,也为轨道交通运营安全提供技术屏障,是建设运营绿色城轨、智慧城轨的必然选择。
    近几年来,城市轨道交通的主变电所、降压所、牵引降压混合所等供电设施,在设备与技术方面,从变电所综合自动化到变电站数字化,再到变电所智能化;运营管理方面,从有人值守到无人值守。
    本书的第二版修订过程中,作者收集了郑州、广州、成都、宁波等城市轨道交通供电系统设计、施工和运营维护技术文件,吸纳了《地铁设计规范》《城市轨道交通技术规范》《电力系统技术导则》《供配电系统设计规范》《电气简图用图形符号》等国家标准,对第二版教材内容做了全面修订更新。修订内容如下:第一章是电力系统与城市轨道交通供电系统的概况介绍,结合现行国家标准对教材内容做了修正、补充、完善;第二章到第八章,与当前城市轨道交通供电系统技术设备保持同步,对相关内容进行了进一步梳理、调整、充实、更新,分别补充了弹簧液压操动机构工作原理、展开式原理图标号原则等,确保了知识技能点的正确性、先进性、实用性。第九章自用电系统,结合现行地铁变电所自用电的设备、接线、运行等情况,对内容进行了重组、补充。对书中所有插图进行了统一的校对修改和重新绘制。
    本书第二版由郑州铁路职业技术学院李学武教授担任主编,并负责全书统稿工作;由中铁电气化勘测设计研究院有限公司彭大明教授级高级工程师担任主审;由郑州铁路职业技术学院张家祥副教授担任副主编。参加本书编写的有:郑州铁路职业技术学院张家祥(第一章、第二章、附录);西安铁路职业技术学院陈莉(第四章、第六章);浙江省轨道交通运营管理集团有限公司海宁分公司吴胜利(第五章、第七章);郑州铁路职业技术学院李学武(第八章、第九章);中国铁路郑州局集团有限公司调度所李春(第三章、第十章)。本书编写过程中,得到了相关设备厂家、地铁公司的大力支持,他们提供大量技术资料,在此表示衷心感谢。
    本书同时提供数字教学资源,包括书中所有插图(部分为彩图或三维图)、教学PPT、微课等,郑州简意科技有限公司协助完成了本书数字教学资源的制作,在此一并感谢!
    由于编者水平有限,书中难免存在不完善之处,请广大读者特别是从事轨道交通供电系统设计、施工和产品制造、维修工作的人员提出意见和建议。读者可以通过邮箱xuewu6981@163.com和编者共同探讨本书相关的技术问题。

    编  者   
    2021年4月

    前  言
    教育部文件《普通高等学校高等职业教育(专科)专业目录(2015年)》(教职成〔2015〕10号),新增“城市轨道交通供配电技术专业”,这是城市轨道交通迅猛发展的必然结果。
    供电系统是城市轨道交通的动力源泉。本书遵照最新颁布的《城市轨道交通技术规范》(GB 50490—2009)、《地铁设计规范》(GB 50157—2013)等技术条文,结合相关设计院、工程局、地铁公司、生产厂家的技术资料、运营文件,以设备单元为载体,详细介绍城市轨道交通供电系统的主变电所、降压变电所、牵引降压混合变电所的组成和一次、二次设备的结构、原理及运营要点。
    本书共分十章:第一章介绍城市轨道交通、电力系统及其高压电气设备、城市轨道交通供电系统的概况;第二章介绍主变电所、降压变电所、牵引降压混合变电所的电气主接线、设备配置、运行方式以及中压环网结构与运行;第三章介绍干式变压器、整流机组的结构原理与运营维护;第四章以交流开关柜为对象,介绍开关柜的结构、开关柜中的断路器、隔离开关及互感器等的结构原理,以及高低压开关柜的操作、巡视、维护要点;第五章介绍直流开关柜的结构原理与维护;第六章介绍城轨交通变电所中的避雷器、电抗器等限流限压设备的结构原理、检修维护,以及接地的基本概念和地铁变电所中的接地装置结构与维护要点;第七章从杂散电流的产生机理入手,分析杂散电流的腐蚀原理、危害性,详细讲述杂散电流腐蚀防护的具体措施、杂散电流监测的原理与设备、杂散电流排流的原则与设备等;第八章介绍二次接线的基本知识,详细分析城市轨道交通变电所中交流开关柜二次系统的结构、电路原理及读图方法;第九章介绍城市轨道交通变电所的交流、直流自用电系统以及应急照明电源系统的结构原理与维护;第十章介绍电力监控系统的结构与功能。
    本书采用“问题导入—学习目标—内容讲解—复习思考”的体例格式,在引导读者学习的同时也利于教师授课。本书可作为高等职业技术学院轨道交通类专业的教学用书,也可作为城市轨道交通行业职工培训以及技术人员的参考用书。
    本书由李学武担任主编,彭大明担任主审。编写分工如下:李轶群编写第一章、第五章;王喜燕编写第二章、第三章,陈莉编写第四章、第六章;程永胜编写第七章、第九章;李学武编写第八章、第十章、附录,并负责全书统稿工作。
    编写过程中,参阅了大量技术资料,这些资料主要来源于:郑州、上海、成都、广州、武汉等地铁公司;海南金盘电气有限公司、厦门ABB开关有限公司、上海西门子开关有限公司、镇江大全赛雪龙牵引电器有限公司、广州东芝白云电器设备有限公司、徐州中矿大传动与自动化有限公司;中铁第四勘察设计集团有限公司、中铁电化院;等等。在此一并致谢。
    由于编者水平有限,书中难免存在不完善之处,请广大读者特别是从事轨道交通供电系统设计、施工和产品制造、维修工作的人员提出意见和建议。读者可以通过邮箱xuewu6981@163.com和编者共同探讨本书相关的技术问题。


    编  者     
    2016年6月

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  1. 第一章  系统认知 001
    第一节  电力系统 001
    第二节  高压电气设备 012
    第三节  变配电所电气主接线 015
    第四节  城市轨道交通系统 019
    第五节  城市轨道交通供电系统 024
    第二章  城市轨道交通供电系统变电所 033
    第一节  主变电所 033
    第二节  中压供电网络 040
    第三节  降压变电所 046
    第四节  牵引降压混合变电所 050
    第三章  干式变压器与整流机组 054
    第一节  干式变压器 054
    第二节  牵引整流机组 060
    第四章  交流开关柜 068
    第一节  电弧理论 068
    第二节  六氟化硫组合电器(GIS)概述 075
    第三节  交流高、中压开关柜中的断路器 083
    第四节  交流高、中压开关柜中的隔离开关 095
    第五节  交流高、中压开关柜中的互感器 100
    第六节  交流高、中压开关柜中的操动机构 114
    第七节  交流高、中压开关柜的操作、巡视与维护 125
    第八节  0.4 kV低压开关柜的操作、巡视与维护 129
    第五章  直流开关柜 137
    第一节  直流开关柜的结构与原理 137
    第二节  直流馈线柜的操作、巡视与维护 143
    第六章  限流限压与接地装置 148
    第一节  避雷器 148
    第二节  避雷器的检修与维护 154
    第三节  电抗器 156
    第四节  电抗器的维护 160
    第五节  城轨交通供电系统的接地装置 161
    第六节  城轨交通供电系统接地装置的维护 170
    第七章  杂散电流 173
    第一节  杂散电流的形成与危害 173
    第二节  杂散电流防护、监测与排流 176
    第八章  二次接线 187
    第一节  二次接线概述 187
    第二节  展开式原理图 192
    第三节  安装接线图 197
    第四节  控制电路概述 203
    第五节  高压GIS组合电器断路器控制、信号电路 205
    第六节  交流中压开关柜控制、信号电路 209
    第七节  变电所信号系统概述 217
    第九章  自用电系统 222
    第一节  自用电系统配置 222
    第二节  自用电交直流系统 228
    第三节  阀控式密封铅酸蓄电池 237
    第四节  自用电应急电源系统 246
    第十章  电力监控 251
    第一节  电力监控系统的概念及其硬件构成 251
    第二节  电力监控系统的功能 257
    附  录 263
    附录一  常用电气设备新旧文字符号对照表 263
    附录二  电气设备常用图形符号 266
    参考文献 272
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  2. 李学武,郑州铁路职业技术学院电气工程学院院长,教授;全国职业教育铁道供电专业教学指导委员会副主任;主要从事轨道交通供电课程的教学和工程实践。

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