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第一章铁路供电1

第一节概 述1

一、电力在铁路运输中的作用1

二、铁路电力负荷的特点1

第二节供电原则1

一、设计总则1

二、供电范围1

三、负荷分级1

目 录1

第三节供电电源与供电方式2

一、供电电源2

二、供电方式2

三、混合式配电网络3

五、两端供电式配电网络3

四、环行式配电网络3

一、树干式配电网络3

二、放射式配电网络3

第四节配电系统3

六、双回路式配电网络5

第五节设计资料5

一、向供电部门收集的资料5

二、向有关部门收集的资料5

三、铁路局运行管理部门提供的资料5

四、各专业应提供的资料5

第六节方案比选6

一、一般要求6

二、方案比选方法6

三、费用和折回年限的计算6

四、方案选定7

第一节负荷计算10

一、设备容量的确定10

第二章负荷计算及无功功率补偿10

二、负荷的计算11

三、负荷计算示例17

四、单相负荷计算24

第二节平均负荷及尖峰电流的计算25

一、平均负荷的计算25

二、尖峰电流的计算25

第三节电能消耗量的计算25

一、供电系统中的功率损耗25

第四节无功功率补偿26

一、移相电容器的补偿方式26

三、年电能消耗量的计算26

二、供电系统中年有功电能损耗的计算26

二、移相电容器补偿容量的确定27

三、无功功率补偿计算示例27

第三章短路电流计算34

第一节短路分析34

一、短路故障发生的原因、种类和危害34

二、计算短路电流的目的34

三、短路暂态过程的简要分析34

四、无限容量与有限容量电源系统34

五、需要计算的短路参数符号及其作用34

第二节 电路元件参数的换算及网络变换35

一、短路电流的计算步骤35

二、短路电流计算方法及应用范围35

三、网络变换36

三、高压线路40

二、电力变压器40

第三节 高压网络电路元件阻抗及短路功率40

一、发电机与电动机40

第四节高压系统短路电流计算46

一、计算资料46

二、计算条件46

三、无限容量电源系统三相短路电流周期分量的计算46

四、有限容量电源系统三相短路电流周期分量的计算55

五、三相短路冲击电流和全电流最大有效值的计算59

六、两相短路电流的计算59

七、变压器低压侧短路时折算到高压侧穿越电流的换算关系60

八、单相接地电容电流的计算60

九、自动闭塞10kV架空电线路三62

相短路电流计算62

十、高压系统短路电流计算示例62

二、低压元件的阻抗73

第五节低压系统短路电流计算73

一、低压系统短路电流计算特点73

三、等效网络78

四、低压系统短路电流计算79

五、低压柴油发电机短路电流的计算80

六、低压系统短路电流计算示例81

第四章高压电器设备选择86

第一节高压电器设备的选择86

一、高压电器设备的选择86

二、高压电器设备选择应注意的一些问题87

三、环境条件对高压电器设备的影响87

第二节高压电器设备的短路稳定校验89

一、电器及导体的校验89

二、短路电流的动稳定计算89

三、短路电流的热稳定计算90

四、校验计算及数据92

第三节常用高压电器设备短路电流93

校验表93

第五章柴油机发电所113

第一节所址选择与所区布置113

一、所址选择113

二、所区布置113

三、机房布置114

四、机组选择117

第二节热力系统设计127

一、燃油系统127

二、润滑油系统130

三、冷却水系统133

四、起动系统137

五、排烟系统138

六、管道系统140

七、检修和起重设备选择144

第三节电气系统设计145

一、发电机额定电压的选择145

二、电气主接线145

三、励磁系统146

四、同期系统151

五、发电机继电保护155

第四节机组控制与自起动装置159

一、机组控制159

二、自起动机组160

第五节对有关专业设计的要求162

一、对土建要求162

二、对暖通要求163

三、对其他设计要求163

一、变压器台数的选择164

第二节变压器容量与台数的选择164

二、变压器容量的选择164

第六章变、配电所164

一、变、配电所分类164

第一节 变、配电所分类和所址选择164

二、所址选择164

第三节变、配电所主接线166

一、一般要求166

二、35kV变电所主接线166

三、10（6）kV配电所主接线167

四、10kV变电所的分类与主接线168

五、其他169

六、典型接线示例174

一、总布置的一般要求175

第四节变、配电所布置175

二、配电装置176

三、油浸变压器184

四、电容器装置187

五、控制室190

六、典型布置191

第五节 所用交流电源及操作电源192

一、所用交流电源192

二、操作电源192

一、对土建的要求195

第六节 变、配电所对土建、采暖通风、通信、照明的要求195

三、对通信的要求198

二、对采暖通风的要求198

四、对照明的要求199

第七章继电保护和安全自动装置及二200

次接线200

第一节 一般要求200

第二节保护的整定计算202

一、电力变压器保护202

二、线路保护207

四、电力电容器保护208

三、母线分段断路器的保护208

五、交流操作的继电保护209

六、交流系统绝缘监视装置211

七、保护整定计算实例211

第三节 保护装置的动作配合214

一、对保护装置动作配合的基本要求214

二 继电保护装置之间的配合214

三、继电保护与熔断器间的配合215

第四节 安全自动装置215

一、自动重合闸装置（ZCH）215

二、气象条件的一般规定217

二、备用电源自动投入装置（BZT）218

三、同期检查装置218

第五节 变电所二次接线220

一、交流电流回路及电流互感器的选择220

二、交流电压回路及电压互感器的选择222

三、测量表计222

四、断路器的控制、信号回路222

五、中央信号装置225

六、典型回路二次接线全图举例228

第六节 二次回路设备选择及配置232

一、控制、信号回路的设备选择232

二、二次回路保护设备的配置和选择233

的选择234

三、拉线棒、拉线螺栓、拉线抱箍234

三、控制、信号、继电器屏屏面布置235

四、端子排235

五、小母线的配置236

第七节控制电缆选择及电缆清册239

一、控制电缆选择239

二、电缆清册240

第八章架空电线路242

第一节导线选择242

一、常用导线242

二、导线截面选择242

一、典型气象区247

第二节气象条件247

第三节导线、避雷线的力学计算248

一、导线、避雷线的安全系数248

二、导线、避雷线的平均运行应力251

与防振251

三、导线、避雷线的比载计算251

四、导线、避雷线的应力和弧垂的计算257

一、常用绝缘子262

第四节绝缘子选择262

二、绝缘子的选用原则263

三、绝缘子最大使用荷载的计算264

第五节线间距离及横担计算275

一、线间距离275

二、横担类型276

三、结构计算的一般规定及做法276

四、横担计算277

第六节电杆计算279

一、常用钢筋混凝土电力电杆279

二、电杆所受风力的计算280

三、杆塔结构计算281

四、撑杆的使用284

二、拉线的选择284

一、拉线的使用284

第七节拉线与撑杆的使用284

第八节基础295

一、一般规定295

二、不带卡盘单杆的埋深计算295

三、带卡盘单杆埋深的计算296

四、电杆底盘计算297

五、拉线盘埋深299

第九节 架空电线路的勘测299

一、架空电线路的勘测方法和设计图形式299

二、架空电线路勘测导则299

第十节路径选择300

第十一节对地距离及交叉跨越301

第十二节杆塔定位304

一、杆塔高度的确定304

二、杆塔的标准档距304

三、杆塔的设计档距304

四、模板定位304

五、耐张绝缘子串的倒挂校验305

六、电杆上拔校验306

第十三节接户线306

第九章电缆线路307

第一节常用电缆307

一、电力电缆307

二、电缆截面的选择310

一、电缆选择的一般原则310

第二节电缆选择310

二、控制电缆310

第三节电缆敷设315

一、一般要求315

二、厂房内及隧道、沟道内的电缆敷设316

三、管道内电缆的敷设317

四、直埋电缆的敷设317

五、桥梁上电缆的敷设320

六、铁路隧道内电缆的敷设320

七、水底电缆的敷设320

第四节 电缆线路电容电流的补偿322

一、电缆电容电流的计算322

二、电抗器补偿电流的计算322

三、补偿度的确定322

一、常用变电所低压侧接线325

第十章低压配电325

第一节低压配电网络接线325

二、车间配电网络接线326

三、照明供电网络接线326

第二节电压偏移与波动329

一、用电设备电压偏移及计算329

二、用电设备端电压波动及计算329

第三节低压配电网络保护333

一、低压保护装设原则及要求333

二、保护设备选型和装设要求334

三、保护装置整定值计算335

四、保护装置整定值与线路截面的配合338

五、配电线路长度与短路保护间的配合340

二、长期工作制电线、电缆截面选择342

一、导线材质选用原则342

第四节低压电线、电缆选择342

六、低压配电网络各级保护的配合342

三、反复断续、短时工作制负载号线截面选择364

第五节低压电器设备选择373

一、根据使用环境选用电器设备型式373

二、按使用技术要求选择电器374

三、低压电器设备选择及保护整定计算实例379

第六节车间导线敷设383

一、导线敷设方式分类及选择条件383

二、导线敷设的具体要求和有关规定383

三、爆炸和火灾危险场所导线敷设要求388

四、车间供电干线敷设388

第七节常用动力设备配电389

一、电动机389

二、起重机械395

三、电焊机404

四、整流器413

五、探伤机420

六、电阻炉420

第十一章铁路常用设施421

第一节水电段421

一、设置原则及管辖范围421

二、组织形式及规模421

三、电力检修车间422

第二节电力试验所428

一、设置原则和职责范围428

二、设备、建筑设施及组织形式428

第三节充电室432

一、概 述432

二、充电电源设备选择432

三、放电电阻的选择434

四、直流系统熔断器及载流导体的选择437

五、蓄电池间设备布置及要求438

第四节电镀车间439

一、概 述439

二、电刷镀的特点439

三、电刷镀电源440

四、电刷镀设备布置及要求441

第五节养路、装卸机械的供电442

一、养路与装卸机械用电的特点及供电方式442

二、主要机具及其电气设备容量448

第十二章电气照明449

第一节光 源449

一、光源选择449

二、各类光源的特点、适用场所及光通量449

一、灯具选择451

第二节灯 具451

二、常用灯具的名称、型号及适用场所453

第三节照度标准459

第四节照明方式和照明种类463

一、照明方式463

二、照明种类464

第五节照明质量464

一、眩 光464

二、照度均匀度465

三、阴 影465

四、亮度分布466

五、光源的显色性和色温466

六、照度的稳定性467

七、频闪效应468

三、检查照度均匀度469

二、灯具布置的要求469

第六节灯具布置469

一、灯具布置的方式469

第七节照度计算470

一、单位容量法470

二、逐点计算法470

三、利用系数法480

四、投光灯照度的计算483

第八节照明供电489

一、供电方式489

二、配电网络490

三、照明附属装置490

第九节照明线路491

一、导线型号和敷设方式的选择491

二、导线截面的选择491

一、生产车间照明492

第十节室内照明492

二、旅客站房照明493

三、住宅照明494

第十一节室外照明494

一、道路照明494

二、旅客站台照明501

三、天桥照明502

四、地道照明502

五、站场照明503

第十二节大桥照明505

一、大桥照明的分类及设置原则505

六、大桥照明供电506

五、桥梁维修供电506

三、警卫照明灯具的选择与布置506

二、大桥照明灯具的选择与布置506

四、航标灯的布置506

第十三节隧道照明507

一、隧道照明的分类及设置原则507

二、灯具的选择与布置507

三、供电电源与供电方式508

四、导线的选择508

五、配线方式与导线固定508

六、保护装置508

七、控制方式509

八、设备安装高度509

九、施工注意事项509

第十四节各种灯具光度数振510

三、地形条件541

五、易于落雷的建筑物541

四、地物条件541

第一节雷击选择性541

二、地质条件541

一、地理条件541

第十三章防 雷541

六、建筑物易受雷击的部位542

第二节建筑物的防雷分类542

第三节建筑物的防雷措施543

第四节特殊建筑物的防雷546

一、露天油罐的防雷546

二、烟囱的防雷546

三、水塔的防雷546

四、灯塔、灯桥和高架煤塔的防雷546

一、一般保护547

第五节架空电力线路的防雷547

六、山区建筑物的防雷547

五、建筑物屋顶彩灯的防雷547

二、线路交叉部分的保护548

第六节发、变、配电所的防雷549

一、小型发电机的过电压保护549

二、变、配电所防雷549

第七节过电压保护装置551

一、避雷针（线）保护范围计算551

二、防雷装置555

三、阀型避雷器556

四、金属氧化物压敏电阻浪涌吸收器557

第八节算 例557

第一节接地系统的分类及选用原则559

一、接地系统的分类559

第十四章接 地559

二、接地系统的安全技术要求560

三、接地系统的选择562

第二节漏电电流动作保护器562

一、保护方式及适用场所562

二、选择漏电保护器的原则562

三、漏电保护器接线注意事项563

第三节接地电阻及接地范围564

一、接地电阻564

二、保护接地的范围564

第四节接地装置564

一、接地体564

二、接地线565

三、接地线的连接565

四、移动式电气设备的接地566

三、携带式电气设备的接地566

第五节电气设备的接地566

一、变、配电所接地566

二、架空线路电杆的接地566

五、电子设备的接地567

六、电子计算机的接地568

七、医疗电气设备的接地570

八、高土壤电阻率地区电气设备接地570

九、防静电接地570

第六节接地电阻计算573

一、工频接地电阻计算573

二、冲击接地电阻计算576

三、土壤电阻率的确定576

一、高层建筑的分类578

二、负荷分级578

第一节 负荷分级578

第十五章多层及高层住宅电气设计578

第二节 负荷计算和变压器容量及台数的选择579

一、负荷计算的方法579

二、住宅的负荷计算581

三、变压器容量及台数的选择581

第三节供电电源及变、配电所581

一、高压配电系统581

二、变、配电所582

第四节低压配电及线路敷设585

一、高层住宅低压配电585

二、多层住宅低压配电588

三、线路敷设589

第五节消防设施589

一、高层住宅常用的消防元件和设备589

三、消防泵常用二次接线示例591

二、消防设备配线591

第六节共用天线电视系统593

一、系统的性能评价593

二、共用天线电视系统的设计595

第七节防雷接地及其他601

一、防雷装置601

二、保护接地601

三、共用天线的防雷及接地601

四、电 话602

附 表603

附表1 国标图形符号（一）603

附表2 国标图形符号（二）615

附表3 电气二次线制图文字代号623

附表4 电气一次线制图文字代号624

附表5 辅助文字符号625

附表6 继电保护和自动装置视图文字代号626

附表7 输配电线路的工程制图文字代号627

附表8 双线圈变压器线圈连接图、向量图及连接组标号（GB1094—71）628

附表9 热轧扁钢规格表（GB704—83）629

附表10热轧等边角钢技术数据表630

（YB166—65）630

附表11 低压流体输送焊接管规格表630

（GB3091—82、GB3092—82）630

附表12热轧普通槽钢技术数据表631

（GB707—65）631

附表13常用母线重量表632

附表14常用导电材料主要特性表632

附表15全国主要城市气象资料数据表632