电力牵引接触网的载流容量

在此表示式中， tk是短路电流持续时间， _a是短路发生时导线的起始温度，_klim是短路情况下导线的允许最高温度。对电解铜沟槽式接触线来说，规定125℃至175℃是允许的最高温度。对CuAg0.1和CuMg0.5合金接触线来说，允许有更高一些的温度，由国际铁路联盟 (UIC)进行的研究表明： 此处可认定为200℃，青铜承力索在短路情况下的允许最终温度给定为300℃ [11.30]，而此类材质的吊弦可高达600℃。

应用式 (11.49) 确定的短路容量值是与热短路电流等效的，即I_k＝I_th。然而，允许起始短路交流电流I″_k与热能上等效的短路电流Ith是有区别的，依照标准EN60865-1它是

式中 m——描述直流分量产生的热量的系数;

n——描述交流分量产生的热量的系数。

DIN EN 60865-1给出，系数m和n是短路情况持续时间t_k和短路持续时间及频率乘积t_k·f的函数。在德国铁路网中，其实际值预期为： 中央供电部分中m=0.1和n=0.95; 分散供电部分中m≈0.6和n≈0.95。给出的数据适用于短路持续时间在0.04s和最大达0.06之间，这就给出以下结果：

I″_k≈1·I_th(在中央供电网中)I″_k≈0.8·I_th(在分散供电网中)

图11.21示出短路载流容量作为经常由CuAC-100型接触线和BzⅡ50型承力索组成的接触网跳闸时间的函数，有关接触线、承力索和吊弦短路容量的进一步数据及解释在[11.3] 中给出。

图11.21 接触网的短路载流容量，接触线型号CuAC-100磨损10%，承力索型号BzⅡ50mm²，_a＝70℃;_klim＝200℃、300℃及600℃ (分别相应为接触线、承力索及吊弦线)

1—接触线在跨中吊弦处短路;

2—承力索在跨中离吊弦0.5m处短路;

3—承力索在跨中吊弦处短路

11.1.3.8 熔断电流

作为实际使用来说，引起接触线熔化的熔断电流是与此有关的。此电流值取决于电流持续时间t_sc，如图11.22所示，在德国测量出熔断CuAC-100型接触线所必需的电流取决于接触线与一块碳滑板组合的电流持续时间。此组合的持续接触电流可假设为100A。从测试来看，作为持续时间函数的允许接触电流建议可由下式给出

其中t_sc是电流作用的持续时间，对CuAC-120型接触线来说允许值要高出20%，此函数同样在图11.22中加以描绘。

图11.22 测得的熔化电流，车辆静止，接触线型号CuAC-100，简单碳接触滑板条

○—由前东德(DR)铁路测试;

——建议极限值

11.1.4 热设计计算

11.1.4.1 最大值原则

电气化铁道接触网应当设计成这样，甚至发生最大的预期负荷时也要避免破坏性的过载。当然，也希望能做到对接触网较好的均衡利用，通过应用将负荷实际特性和系统容量考虑在内的方法可成功地将这些互相矛盾的要求统一起来。

在最大值原则中 (至今仍常　被采用)，采用持续载流容量Id作为所有计算的基础，此时其标准认定为：在所有时间内此值必须等于或高于最大预期负荷电流Imax(图11.23)。

图11.23 基于持续载流容量上的额定值

—— —接触网区段的负荷电流I (t);

--- —接触网持续载流容量I_OHL(t)

此时，在正常运行期间接触网永远不会达到其允许最高温度，因为峰值的出现仅仅是短时的。因为这个理由，假若与时间相关的负荷为已知时不建议采用它，此方法是不经济的。