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图书分类

Book classification
  1. 本书是普通高等教育“十二五”国家级规划教材。全面系统地介绍轨道交通牵引供变电技术的基本理论、设计计算和运行分析。主要内容有:轨道交通交、直流牵引供电系统装置与电气设备概论;高压电器与开关设备;交、直流牵引供变电电气主设备原理;电气主接线与配电装置;控制、信号、监测电路与操作电源;变电所自动化与通信;交、直流牵引变电所设计等。全书突出高速铁路和城轨交通电力牵引供变电系统的技术原理和工作特性。
  2. 《轨道交通牵引供变电技术》教材自2011年5月出版发行以来,受到相关院校和广大读者的欢迎,先后进行了三次印刷以满足读者需求。
    近年来,我国电气化铁路、城市轨道交通,特别是高速铁路得到了飞速发展,轨道交通牵引供变电系统采用了大量的新技术与新装备;更重要的是当前我国经济正处于转型升级时期,创新驱动已成为经济增长的重要引擎,上述形势的发展对高等教育和人才培养以及专业教学教材的质量,提出了更高的要求。因此,在本书被评为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材以后,作者结合本专业的培养目标和教学计划的规定,对本教材进行了部分章节内容的增删和优化调整与修订,进一步完善体系、提高质量,以便更好地适应经济社会发展对轨道交通建设人才培养的需要。
    本次修订的内容主要如下:
    绪论部分对国内外轨道交通电力牵引的发展做了系统介绍,阐明科学技术创新和社会经济发展催生工业交通转型升级的普遍规律,并从规划、节能、智能、安全的角度,对技术发展方向进行了梳理与阐述。
    第二章的第五节,由于SF6断路器性能优越、应用增多,因此,增加了自能式灭弧装置的介绍,删减了落后的少油断路器内容;随着GIS的大量应用和数字化牵引变电所的逐步应用,电子式互感器将发挥重要作用,因此,增加了电子式互感器的篇幅并纳入第九节;第十一节对智能断路器进行了简要介绍。
    第五章增加了27.5kV GIS新产品及其应用的介绍。
    为了充实城市轨道交通相关内容并使教材体系更加合理,将原来分散在各章节中的有关城市轨道交通牵引供变电技术的内容集中整理为第六章和第七章。第六章主要介绍城市轨道交通直流牵引供电系统短路故障的稳态与暂态分析计算,杂散电流分布与计算及其监测与防护;第七章主要介绍城市轨道交通供电系统电能质量的分析计算与控制方法以及城轨列车再生制动能量的吸收与利用。
    第八章是对原版第六、七章进行删节调整而成,考虑到牵引变电所自动化系统的内容在其他课程中有专门介绍,对该部分进行了大量删节和重写。
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    本书新版与第一版比较,主要有以下特点:
    1. 从供变电系统电气设备的原理与应用,电牵引负荷特性及其不利影响,变电站一次、二次系统运行分析与管理、设计计算、研究试验等多层面对所需知识与能力的综合要求以及从认识规律出发,考虑本教材的体系和内容安排,增强了体系内容的完整性和科学性。
    2. 着力对原教材内容去旧增新方面做了深入考虑,删除陈旧内容,注重并加强了新技术、新原理和新思维的介绍,同时注意了对学生创新意识的启迪和引导。
    3. 注重对学生综合能力的培养,加强对理论和原理及其应用的介绍,坚持理论与实际相结合,加强新技术、新方法的实例介绍,配合习题、课程设计、实验、现场教学等环节,培养学生的综合能力,为从事本专业相关技术工作奠定基础。
    本书由西南交通大学贺威俊教授、高仕斌教授担任主编并统稿。本次修订和撰写的主要人员及分工为:绪论由贺威俊和高仕斌共同完成;第一、三章(第三章第一节由高仕斌完成)由贺威俊完成;第二章由高仕斌教授和华东交大王勋教授共同完成;第四章由王勋、贺威俊、黄彦全、高仕斌教授共同完成;第五章由黄彦全完成;第六章由张丽讲师、刘炜副教授共同完成;第七章由刘炜、贺威俊、高仕斌(第五节)共同完成;第八章前四节、第九章由贺威俊、张丽共同完成;第八章第五节由高仕斌完成,第六节由陈德明副教授完成。张丽在本书修订编撰过程中负责内外联系协调,并在协助统稿和文整、打印、校核中做了大量工作,对按期完成本书修订任务发挥了重要作用。
    本书由中国中铁二院工程集团有限责任公司副总工程师、教授级高工周建和西南交通大学贺建闽副教授担任主审。他们在审稿中提出了宝贵意见和建议,谨致谢意。
    衷心感谢本书原版的各位作者,铁路、城轨交通有关设计研究院、各有关制造厂、电气公司无私提供了有关技术资料,并提出有益建议,在此一并致谢。
    对西南交通大学电气工程学院、出版社领导、编辑对本书的修订与出版提供的支持与帮助表示感谢。
    由于作者水平所限,书中可能存在疏漏之处,恳请广大读者和使用单位批评指正。


    作  者
    2016年1月于成都
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  1. 目   录
    绪  论 1
    第一章  轨道交通牵引供变电装置与电气设备概论 14
    第一节  交流电力牵引供变电装置及其功能 14
    第二节  城市轨道交通直流电力牵引供变电装置及其功能 21
    第三节  电力牵引供变电系统一次电气设备和监控设备简介 29
    思考题与习题 30
    第二章  高压电器与开关设备 31
    第一节  高压电器的作用及分类 31
    第二节  交、直流电弧的形成及熄弧原理与方法 32
    第三节  断路器开断短路电流的工作状态及暂态分析 40
    第四节  高压断路器的技术要求及基本参数 45
    第五节  高压断路器的构造及工作原理 48
    第六节  高压断路器的操动机构 66
    第七节  熔断器、隔离开关及高压负荷开关 71
    第八节  直流快速断路器 74
    第九节  高压互感器 81
    第十节  SF6全封闭组合电器(GIS) 101
    第十一节  智能断路器简介 105
    思考题与习题 107
    第三章  牵引供变电电气主设备原理 109
    第一节  交流电力牵引主变压器 109
    第二节  牵引整流变压器与硅整流器结构和技术特性 118
    第三节  12脉波整流机组整流电路及其工作特性 135
    第四节  基于两套整流机组四组三相整流桥并联构成的等效24脉波整流电路 149
    第五节  整流机组的负载特性及其运行技术指标 157
    思考题与习题 169
    第四章  电气主接线及其设计运行 171
    第一节  电气主接线的功能、基本要求与设计原则 171
    第二节  电气主接线的基本接线形式 173
    第三节  牵引负荷侧电气主接线特点 179
    第四节  交流牵引变电所和供电装置电气主接线 181
    第五节  城轨交通主变电所、直流牵引变电所、降压变电所电气主接线 191
    第六节  主接线的技术经济分析与比较 207
    第七节  电气主接线与一次系统可靠性分析 215
    思考题与习题 228
    第五章  高压配电装置 229
    第一节  牵引变电所配电装置类型及对其基本要求 229
    第二节  屋内配电装置 230
    第三节  屋外配电装置 246
    第四节  预装式变电所 253
    思考题与习题 255
    第六章  城市轨道交通直流牵引供电系统短路故障分析和常态运行下的杂散电流 257
    第一节  直流牵引供电系统短路故障分析方法 257
    第二节  直流暂态短路电流分析与计算 268
    第三节  直流供电系统中杂散电流对金属物腐蚀机理 270
    第四节  杂散电流分布基本原理及分析计算 272
    第五节  杂散电流对金属物腐蚀的防护措施及监测 278
    思考题与习题 282
    第七章  城市轨道交通供电系统电能质量分析与列车再生能量利用 283
    第一节  城市轨道交通供电系统牵引负荷谐波特点及其危害 283
    第二节  谐波发射水平评估及抑制措施 284
    第三节  无功功率补偿方式和补偿装置配置原则 288
    第四节  全系统无功补偿装置构成及其容量计算与设计 291
    第五节  列车再生制动能量吸收与利用 303
    思考题与习题 306
    第八章  供变电系统控制、信号系统及其自动化、数字化 307
    第一节  控制方式和二次回路接线概述 307
    第二节  高压开关传统控制、信号回路 314
    第三节  传统中央信号系统 326
    第四节  电气量测量系统与绝缘监测电路 330
    第五节  交、直流自用电系统与操作电源 340
    第六节  牵引变电所自动化系统 353
    思考题与习题 364
    第九章  轨道交通牵引变电所设计 365
    第一节  牵引变电所设计概述 365
    第二节  载流导体的发热和负载能力分析计算 365
    第三节  短路故障时载流导体的发热和电动力计算 370
    第四节  载流导体和电气设备选择的一般条件和短路计算点的确定 378
    第五节  母线、电缆与支持绝缘子的选择 380
    第六节  开关设备的选择 392
    第七节  仪用互感器的选择 395
    第八节  轨道交通牵引变电所电气主接线设计示例 402
    思考题与习题 417
    附录  常用导体、电气设备与测量表计技术数据 418
    参考文献 432




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