电力牵引接触网的载流容量

K₅＝1.02 当不涂漆、钢轨表面洁净时。

假若代入周长U=450mm，可得出持续载流量为4436A。此值低于表11.8所示的v_w=0m/s时的5148A，因为设定了洁净、明亮的钢轨辐射率。柏林城市铁路规定： 铁接触轨的允许持续载流量为2800A、铝复合接触轨为4700A，这是基于最高温度为85℃和环境温度为40℃之上的，这两种情况都是针对横截面积为5100mm²而言。

11.1.3.6 短时载流量和基准强度

短时载流量I_F(t) 是用来描述最大电流的术语，它不允许接触线或架空接触网设备的其他组件在给定的短期内超出允许温度极限_lim或达到任何不良状态。 在 [11.29] 中短时载流量领域中的运行范围称之为 “过负荷状态”。等式 (11.23) 可用来计算架空接触网设施的短时载流量，图11.19示出在德国铁路普遍采用的架空接触网设备的短时载流量曲线图，这些曲线也适用于运行频率为50Hz的系统。

图11.19 架空接触网和接触轨的短时载流量

1—接触线CuAC-100+承力索B₂Ⅱ50mm²;

_lim＝70℃;_air＝35℃; v_w＝1m/s和I_σ＝600A2—接触线CuAgAC-120+承力索B₂Ⅱ70mm²;

_lim＝80℃;air=40℃; vw=1m/s和Id=670A3—接触线CuMgAC-120+承力索B2Ⅱ120mm²;

_lim＝80℃;_air＝40℃; v_w＝1m/s和I_d＝850A4—接触轨截面积3578mm²，T=60min;_air＝35℃; v_w＝1m/s和I_d＝3.45kA

从前节中讲到的对3578mm²双金属挤压复合铝接触轨进行的测试中可推导出其加热和冷却时间常数大约为60min，假若此数据T=60min认定用于接触轨上并代入式(11.23) 中，可得出接触轨的短时载流容量值It，它在图11.19中也用图形予以描绘出来。

对高速和重载铁路线来说，恰当的做法是在一基准负荷变化上将载流容量模式化。而基准负荷变化的确定，就像求取用时间衡量的等效持续负荷曲线那样，使用的是同样的办法。在此负荷变化中，认定为环境温度下的架空接触网或架空接触线经受着10s的电流负荷并在此10s期间发热到允许的最高温度，然后一相等于允许持续电流的恒定电流在以下的24h内流经导线 [11.4]。用此法确定的载流量就是用时间衡量的载流量，在此书中命名为基准强度I_F(t^*)。图11.20示出在德国铁路上典型采用的带和不带加强线的两种架空接触网系统的基准负荷容量。

图11.20 高速铁路接触网的基准电流I_F(t^*) (用时间衡量的载流容量)

1： Re=250; v_w＝0m/s;_air＝30℃; P′_in＝02： Re=330; v_w＝0m/s;_air＝30℃; P′_in＝03： Re=300; v_w＝1m/s;_air＝40℃; P′_in＝2.8W/m4： Re=330; v_w＝1m/s;_air＝40℃; P′_in＝2.8W/m

带有截面为240mm²的铝加强线

11.1.3.7 短路载流容量

在本节中将解释确定架空接触网及其主要组件短路载流容量的方法。短路载流容量也称短路容量或短路额定容量，对于架空接触网设施的热设计依据是重要的。假如在式(11.21) 中将外部源施加的热量值忽略不计并设定由于短路电流的急剧上升，没有热量从导线中散发出来，那么由短路释放的全部能量将去加热导线，假若保护措施失败的话，导线最终可能会熔化。假如dPJ=dPst被设定，解答微分方程就会提供计算短路载流容量Ik的公式