章概述1

節電力繫統概述1

第二節牽引供電繫統概述12

第三節高壓電氣設備20

復習思考題24



第二章高壓開關電器25

節概述25

第二節SF6斷路器35

第三節真空斷路器40

第四節隔離開關與熔斷器44

第五節彈簧操動機構51

第六節液壓操動機構52

第七節電動操動機構56

復習思考題57



第三章互感器59

節概述59

第二節電流互感器60

第三節電壓互感器70

復習思考題78



第四章電氣主接線79

節電氣主接線概述79

第二節常見電氣主接線83

第三節普速鐵路牽引變電所電氣主接線舉例分析89

第四節高速鐵路牽引變電所電氣主接線舉例分析96

第五節分區亭、開閉所、AT所電氣主接線舉例分析102

第六節牽引變電設備編號規則107

復習思考題111



第五章高壓配電裝置112

節配電裝置概述112

第二節GIS組合電器120

第三節AIS組合電器128

復習思考題131



第六章接地裝置132

節接地的有關概念132

第二節牽引變電所接地裝置139

第三節高速鐵路綜合接地繫統145

復習思考題149



第七章電氣設備選擇150

節電流的熱效應、力效應150

第二節電氣設備選擇158

復習思考題172



第八章二次接線173

節二次接線概述173

第二節展開式原理圖176

第三節安裝接線圖181

第四節控制、信號電路概述186

第五節牽引變電所高壓側斷路器的控制與監視190

第六節牽引變電所饋線斷路器的控制與監視195

第七節牽引變電所饋線隔離開關的控制與監視199

復習思考題202



第九章自用電繫統203

節交流自用電繫統203

第二節直流自用電繫統206

第三節微機控制型高頻開關操作電源215

第四節絕緣監測繫統220

復習思考題223



第十章牽引變電所智能化繫統224

節牽引變電所智能化繫統概述224

第二節綜合自動化繫統結構形式230

第三節智能變電站監控繫統運行233

第四節牽引變電所遠動繫統253

第五節綜合輔助監控繫統258

復習思考題263



參考文獻264

截至2020年7月底，我國鐵路營業裡程達14.14萬公裡，居世界第二；高鐵裡程3.6萬公裡，居世界；鐵路電氣化率達到71.2%，居世界。我國已建成世界上現代化的鐵路網和發達的高鐵網，成為世界上高鐵運營裡程長、在建規模、高速列車運行數量多、商業運營速度、高鐵技術體繫全、運營場景和管理經驗豐富的國家。

電氣化鐵路供電繫統是電力機車和動車組的動力源，它既為鐵路運輸提供電能，也為鐵路運營安全提供技術保障。可以說，電氣化是建設運營綠色鐵路、智慧鐵路的必然選擇。

近幾年來，電氣化鐵路的牽引變電所、分區亭、開閉所、AT所等供電設施，在設備與技術方面，從變電所綜合自動化到變電站數字化，再到變電所智能化；在運營管理方面，從有人值班到有人值守，逐步向無人值守過渡。中國國家鐵路集團有限公司相繼發布《牽引供電繫統繼電保護配置及整定計算技術導則》《電氣化鐵路牽引變電設備編號規則》等新的技術標準。

在本書的第三版修訂過程中，筆者收集了朔黃鐵路、京張高鐵等電氣化鐵路牽引供電繫統設計、施工和運營維護技術文件，認真吸納了中國國家鐵路集團公司新近發布的有關導則、標準、規範等，對第二版教材內容作了全面修訂更新。

修訂內容如下：章結合國家標準對內容進行了優化；第二章結合現場實際對高壓開關電器的結構、工作原理、檢修維護內容做了調整優化；第三章新增了電子式、數字式互感器的原理講解；第四章對典型結構的牽引變電所（分區亭、開閉所、AT所等）的電氣主接線進行了分類並優化了分析內容，新增了牽引變電設備編號規則；第五章增加了高鐵GIS開關櫃有故障時供電運營檢修相關內容；第六章在接地裝置內容中，增加了高速鐵路綜合接地繫統的接地阻抗與散流特性，以及高速鐵路綜合接地效果評價指標相關內容。第七章對部分內容做了刪減調整。第八章補充了展開式原理圖的標號方法內容，並對圖紙分析講解做了相應優化；第九章結合現場新設備對變電所自用電繫統的工作原理與維護做了調整優化；第十章新增了智能變電所的輔助監控繫統原理介紹。

本書第三版由鄭州鐵路職業技術學院李學武教授擔任主編，並負責全書統稿工作；中國鐵路武漢局集團有限公司張宏偉高級工程師擔任主審；鄭州鐵路職業技術學院張景景擔任副主編。本書編寫分工：鄭州鐵路職業技術學院劉雨欣（章、第三章）；鄭州鐵路職業技術學院張景景（第二章）；鄭州鐵路職業技術學院蔣會哲（第五章、第六章）；鄭州鐵路職業技術學院王睿（第七章）；鄭州鐵路職業技術學院陳慶花（第九章）；鄭州鐵路職業技術學院梁晨（第十章）；鄭州鐵路職業技術學院李學武、中國鐵路武漢局集團有限公司李軼群、中國鐵路鄭州局集團有限公司杜慶彥共同編寫第四章、第八章。在本書編寫過程中，得到了相關設備廠家、鐵路供電段的大力支持，提供大量技術資料，在此表示衷心感謝。

本書是國家職業教育鐵道供電技術專業教學資源庫標準化課程配套教材。讀者可掃描下面的二維碼，以注冊用戶身份登錄，瀏覽網上教學資源，進行線上學習。