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本书是“职业教育城市轨道交通专业教材”之一，主要内容包括城市轨道交通供电系统概述、外部电源和主变电所、牵引供电系统中的牵引变电所和接触网、动力照明供电系统中的降压变电所和动力照明设备、城市轨道交通供电 SCADA系统、城市轨道交通供电接地系统、城市轨道交通供电系统的运行及事故处理。其中，对主要子系统的设备组成、电气接线、功能原理、维修防护和城市轨道供电系统的运行管理及事故处理等进行了翔实论述。

项目一 城市轨道交通供电系统概述 1
    任务一 城市轨道交通概述 ……………………………………………………… 1
    任务二 城市轨道交通供电系统综述 …………………………………………… 9
    任务三 操作运用案例 …………………………………………………………… 16
项目二 外部电源和主变电所 20
    任务一 外部供电电源 …………………………………………………………… 20
    任务二 主变电所 ………………………………………………………………… 26
    任务三 中压网络 ………………………………………………………………… 40
    任务四 操作运用案例 …………………………………………………………… 45
项目三 直流牵引变电所 50
    任务一 直流牵引变电所的电气设备 …………………………………………… 50
    任务二 直流牵引变电所电气线路 ……………………………………………… 71
    任务三 城市轨道交通牵引变电所的运行与维护 ……………………………… 82
    任务四 操作运用案例 …………………………………………………………… 93
项目四 城市轨道交通动力照明供电系统 106
    任务一 降压变电所 …………………………………………………………… 106
    任务二 城市轨道交通的动力照明 …………………………………………… 118
    任务三 操作运用案例 ………………………………………………………… 122
项目五 接触网 128
    任务一 城市轨道交通接触网系统 …………………………………………… 128
    任务二 城市轨道交通接触网的施工 ………………………………………… 145
    任务三 城市轨道交通接触网的运营与检修 ………………………………… 157
    任务四 操作运用案例 ………………………………………………………… 171
项目六 城市轨道交通供电SCADA系统 182
    任务一 电力监控系统（SCADA系统）的基础 ……………………………… 182
    任务二 SCADA系统的构成 …………………………………………………… 187
    任务三 城市轨道交通电力监控设备的安装维修 …………………………… 196
    任务四 操作运用案例 ………………………………………………………… 205
项目七 城市轨道交通供电接地系统 211
    任务一 电气安全 ……………………………………………………………… 211
    任务二 大气过电压与防雷 …………………………………………………… 217
    任务三 城市轨道交通供电接地装置 ………………………………………… 223
    任务四 操作运用案例 ………………………………………………………… 235
项目八 城市轨道交通供电系统的运行及事故处理 245
    任务一 城市轨道交通供电系统的运行管理 ………………………………… 245
    任务二 城市轨道交通供电事故处理 ………………………………………… 259
    任务三 操作运用案例 ………………………………………………………… 277

总  序
    随着国民经济持续快速发展，人流、物流、信息流以前所未有的密度涌向大城市并向周边辐射。城市化进程加快，城镇人口迅速增长，我国市区常住 100万人口以上的大城市已达40多个，超过 200万人口的特大城市已有14个。目前，我国城镇人口比例已经达到 45%左右，城市规模的扩大、城市人口的增长带来了城市交通需求的高速增长。为解决大中城市交通紧张问题，我国已有越来越多的城市把发展城市轨道交通列入城市发展计划。截至2010年，北京、天津、上海、广州、深圳、南京、重庆、武汉、大连、长春 10个城市已经开通运营的城市轨道交通线路总长已近1000 km，加上正在建设的沈阳、成都、杭州、西安、苏州等城市在建线路总长也超过 1200 km。此外，还有青岛、宁波、郑州、厦门、东莞、昆明、长沙、乌鲁木齐、南宁、济南、兰州、太原、福州、厦门、合肥、无锡、贵阳、烟台、石家庄、温州等诸多城市都在进行轨道交通规划或建设工作。中国城市轨道交通建设正在进入快速有序的发展阶段。预计在 2015年前后，我国将建设 79条城市轨道交通线路，长达 2260 km，到2020年中国城市轨道交通规模有望突破3000 km。随着城市轨道交通的快速发展，各类城市轨道交通人才需求量急剧增加。对于这个技术密集型行业来说，各城市的轨道交通都需要大批应用型人才，才能保证正常的运营和管理。因此，城市轨道交通行业具有广阔的人才需求空间。城市轨道交通发展给职业教育的人才培养带来良好契机，为适应城市轨道交通人才培养需求，更好地服务国民经济建设， 2010年5月，电子工业出版社在武汉组织召开了“职业教育城市轨道交通专业教学研讨会”，成立了“职业教育城市轨道交通专业项目式教材”编审委员会，确定了“职业教育城市轨道交通专业项目式教材”编写方案。根据专业教学研讨会议精神，经过主编、参编老师的共同努力，“职业教育城市轨道交通专业教材”终于与大家见面了。本套教材基本涵盖了“城市轨道交通专业”的主要课程和内容，满足了专业建设与教学需要；为适应职业教育的改革与发展，教材力求体现当代职业教育新理念、新思路；为紧跟城市轨道交通行业发展，尽量使教材保持一定的知识与技术领先。本套教材编写以职业能力为主线，以职业生涯为背景，以工作结构为框架，以岗位能力为依据，以工作情境为支撑，以工作过程为基础。教材体系结构力求从学科结构向职业工种技能结构转变；教材内容组织力求根据城市轨道交通专业学生今后从事职业工作岗位要求及标准出发，突出典型岗位的工作过程，满足职业标准要求，贯穿主要规章和作业标准。本套教材具有以下特点。 
    1）教材体例符合职业教育教学改革和发展方向
    教材内容选择以《国家职业标准》规定的岗位（群）需求和职业能力为依据，以工作任务为中心，以理论知识为基础，以实践技能为依托，以工作情境为支撑，以案例呈现为特点，以拓展知识为延伸，将城市轨道交通典型岗位工作任务的工作过程特点和教学过程特点有机结合，充分体现教材的职业性特点。 
    2）教材内容凸显城市轨道交通专业领域主流应用技术和关键技能
    教材内容凸显城市轨道运营、行车组织、客运组织、机车车辆等的设备运用、检修及作业组织方法等主体工种的专业知识和技术，包括车站站长、行车调度、车辆维修、客运服务等典型岗位的主流应用技术和关键技能。 
    3）教材内容涵盖城市轨道交通行业和专业发展的“四新”内容
    教材内容组织保持一定的前瞻性，反映行业与专业最新知识、工艺、装备和技术。教材编写从现代教学理念和教学模式出发，体现城市轨道交通前沿的创新成果和经验。 
    4）教材注重实践性，重视案例和实际动手场景的呈现
    教材组织通俗实用，融入和结合了轨道交通专业骨干教师多年的教学经验和体会，合理地取舍和反映城市轨道交通的基本专业知识和基本技能；通过具体模拟训练和情景实操，使学生加深对专业知识和技能的理解，以及对基本技能和基本方法的掌握，从而可以缩短学生到企业后的上岗时间。
    本套教材不仅适用于职业教育各层次教学，也适合作为城市轨道交通行业相关人员在职进修提高和培训的教学用书。
    本套教材由浙江师范大学交通运输系吴晓主任担任主编，西安铁路职业技术学院赵岚、湖南铁道职业技术学院张莹担任副主编。吴晓负责本系列教材编写工作的整体策划与体例结构设计。教材在编写过程中得到了许多城市轨道交通行业专家、电子工业出版社等领导和同人的大力支持，在此表示衷心感谢！
    在本套教材的编写过程中，编者们参考了大量的书籍、文献、论文等，也引用了许多专家学者的资料，编者已尽可能地在参考文献中详细列出，谨在此对他们表示衷心的感谢！同时，可能我们因为疏忽，有些资料引用了而没有指出资料出处，若有此类情况发生，深表歉意！由于城市轨道交通正处于快速发展期，资料收集很难达到齐全和最新，再加上编者水平所限，书中错误和疏漏在所难免，敬请大家见谅，也恳请读者在阅读后及时批评指正，我们将十分感谢。
                                              吴晓于浙江师范大学


                                     前  言
    城市轨道交通是现代城市公共交通的主要形式，具有运力大、能耗低、占地少、安全、快捷、正点且污染小等特点，是一种节约资源、保护环境的城市公交系统，符合城市可持续发展原则。近年来，随着我国城镇化进程的不断深化，城市轨道交通作为解决交通拥堵的有效途径，已成为大城市公共交通系统发展的首选和重要的组成部分。而城市轨道交通中的供电系统是其重要的组成部分，并对保证系统的安全准点运营发挥着重要的作用。城市轨道交通供电系统主要包括城轨交通供电系统各部分的组成、功能、原理，以及运行管理、设备维修、事故处理的有关规定等。
    本书为“职业教育城市轨道交通专业教材”之一。教材结合城市轨道交通专业人才培养方案和职业教育现状编写，涵盖城市轨道交通供电系统的主要内容。为适应职业教育的需要，编者力求体现当代职业教育新理念，为紧跟城市轨道交通行业发展，尽量使教材保持一定的知识与技术领先。
    本书共分8个项目29个任务，全面、系统地阐述了外部电源和主变电所、直流牵引变电所、城市轨道交通动力照明供电系统的组成电气设备、电气线路和使用维护；城轨交通接触网的类型、施工及运用与检修；电力监控系统（ SCADA系统）的构成、安装、维护与检修；城轨交通供电系统的防雷和接地装置的构成、选择与维护；城轨交通供电系统运行管理和事故处理的有关规定等，并通过操作运用案例予以强化。同时，通过相关案例及知识拓展开阔专业视野，提高知识水平。
    本书编写模式突破了传统教材的体例设计，采用项目式体例，以任务驱动为导向，以完成具体任务为目标进行编写。每个项目包含若干个任务，每个任务下又设置“学习目标”、“学习任务”、“工具设备”、“教学环境”、“基础知识”、“相关案例及知识拓展”等模块，同时有相关操作运用案例和思考练习与之配套；编写中坚持理论与实际相结合，突出职业教育的实践性，教材注重实用，通过案例印证知识要点，教材内容组织简洁清晰，融入并结合了轨道交通专业骨干教师多年的教学经验和体会；教材中特别增设了教师工作活页和学生学习活页，通过知识模拟训练、情景实作、教学评价及师生间的互动交流，使学生加深对专业知识和技能的理解与掌握。
    本书由河北轨道运输职业技术学院赵矿英担任主编，蒋奎担任副主编，由河北轨道运输职业技术学院王军主审。具体编写分工：河北轨道运输职业技术学院蒋奎编写项目一，安徽交通职业技术学院欧志新、河北轨道运输职业技术学院赵矿英编写项目二、项目四、项目六，北京铁路局石家庄供电段李文起、苏伟伟、刘永辉编写项目三、项目五、项目七，广州地铁运营事业总部基地维修中心主任工程师庞开阳、河北轨道运输职业技术学院张静斌编写项目八。赵矿英负责对全书框架和编写思路的设计、主要项目的编写和把握，蒋奎负责统稿和修订工作。
    教材在编写过程中得到了许多城轨交通行业专家的支持与帮助，还参考了许多城轨交通方面的书籍、文献、标准、规范及论文等资料，也引用了一些城轨交通设备制造企业和城轨交通运营企业的技术数据和图表等，我们已尽可能地在参考文献中详细列出，谨在此对他们表示衷心的感谢！同时，也可能由于疏忽而没有指出某些资料的出处，若有此类情况出现，深表歉意！
    由于城轨交通正处于快速发展期，技术装备日新月异，各城市轨道交通供电系统也都具有各自的特点和差异，资料收集很难达到齐全和最新，再加上编者水平有限，书中技术资料和数据肯定存在不足和差异，错误和疏漏在所难免，敬请大家谅解，也恳请大家批评指正，我们将十分感谢。
                                                      编者 2015年1月

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