电力牵引接触网的载流容量

11.1.4.2 负荷和载流容量特性曲线的匹配

图11.24描绘了这种热额定设计方法的原则。用时间衡量的负荷电流特性曲线I (t)表示负荷，要与运行设备 (即牵引接触网) 的热特性曲线I_OHL (t) 相匹配，其目标是达到如图11.24b) 所示的I_OHL (t)和I (t) 曲线尽可能相匹配。架空接触网的热限定载流容量可以应用式 (11.23) 进行计算，其中I_OHL (t) =It，至于对图11.11来说，此原则在短路设计依据中也是适用的。

图11.24 设计计算的原则：将负荷特性曲线(——)，与载流容量特性曲线(---)相匹配

a) 运行设备额定值太宽裕;

b) 最佳的运行设备额定值;

c) 运行设备额定值不充分

一般运输的铁路线

一般运输铁路线上供电臂的负荷电流可依照式 (11.8) 表示为随机值和借助式(11.11) 计算出平均值。发生最大负荷时的小时，它的小时平均值是全年内发生在主干线铁路线区段上的最大负荷，或者说在有轨电车情况下是由于迂回交通或交通故障而造成的区段负荷。此负荷电流表示为：

为了获得最佳的接触网结构尺寸，采用的原则可表示为

例题： 对在11.1.2节中计算的小时平均值610A来说，接触网系统的尺寸确定应能满足耐热要求。

图11.25示出负荷I (t) 和载荷容量I_OHL(t)作为时间函数的曲线。可看出在长时段里负荷将超出不带加强线的接触网之载荷容量。然而，假若将真实的风速v_w≥1.8m/s考虑进去的话 (正如第2.3.1节所述， 当_air＝35℃时通常是会发生的)， 没有加强线的接触网仍然能达到所要求的载流容量，因为此时将会提高其持续载流容量至689A。

图11.25 具有最大年小时平均值610A的正常分布负荷和 Re200型接触网系统载流容量的比较; 接触线磨损10%，风速1m/s，环境温度35℃。

1—接触网系统无加强线;

2—接触网系统有一条Al240mm²加强线

图11.26 带和不带加强线 (FL)、Re330型接触网基准电阻IOHL(t^*)与高速列车负荷I(t^*)(如第11.1.3节中确定的那样)的比较

高速铁路线路

对高速铁路来说，其额定值必需基于用时间衡量的参数上 (参看第11.1.3节)。采用的原则是

图11.26示出Re330型架空接触网以时间衡量的载流容量与高速列车负荷 (如第11.1.3节中的计算) 的比较。

例题： 通过将时间衡量的负荷与时间衡量的接触网的载流容量进行比较，就可能对架空接触网设施的真实热特性得出结论。假定在第11.1.1.3节中详细讨论过的负荷状况后，可得出Re330型接触网的关系特性曲线，如图11.27所示。此时隧道内的环境温度设定为_air＝30℃， 风速设定为_w＝0m/s。研究中的双线铁路上的接触网， 距离供电点10km处连接在一起，随后每间隔5km进行连接。

图11.27 隧道内高速列车用架空接触网的工作状态，无加强线

a) 在不同隧道空气温度_air下Re330型架空接触网的发热曲线;

b) 在隧道线路中，列车以6～7min的间隔通过隧道并每列车从并联连接的接触线上吸取1130A的电流时的负载曲线与