接触网的电气特性

为了计算其镜像深度，采用简化了的假设，即大地为一处于电气化铁道线下方的半圆截面均匀体。按照惯例，通常认为较深处的土壤电阻率要比直接位于轨道下方的高。回流的穿透镜像深度将在第12章中作进一步详细讨论。

依照上述关系式，单位长度自感为

两个导线对地回路间的互感

确定两个回路间的单位长度互感或称耦合电感，可以比照单位长度自感使用的办法。下面是导线间相距a的两个导线对地回路的单位长度互感的关系式

两个导线对地回路的综合电感

两个导线对地回路的综合电感等于L′LE和L′KE之间的差，假若将等式 (10.17) 考虑在内，则

10.2.2.4 单位长度阻抗

导线对地回路的单位长度自阻抗的计算是将等式 (10.2)、式 (10.5)、式 (10.6)、式 (10.10) 和式 (10.21) 综合起来，它是

依此类推，将式 (10.22) 纳入后导线对地回路的单位长度互阻抗为

得出的两个导线对地回路的单位长度综合阻抗，即单位长度线路阻抗为

当计算单线或多线铁路的单位长度架空接触网阻抗时，它们可能已经配备了加强线和回流线，因此必须考虑系统中所有导线间的耦合关系。对这些系统进行计算时，或者借助于参考文献 [10.8，10.9] 中所说的相应不同公式系列逐步进行，或者使用参考文献 [10.10] 中n次终端回路原理逐步进行。此时，钢轨电阻与轨内流过电流间的关系也应考虑在内。

在实际中，接触网与钢轨、加强线、回流线间以及它们之间的平均距离是变化的。此外，车站上的股道数与主线路沿线上的也不同。

所有这些因素导致实测的单位长度阻抗与假设尺寸为平均值、以材质说明书为基础得出的计算值之间有差别。

表10.4 在20℃时的导线单位长度电阻 mΩ/km

注 CW—接触线;

CA—承力索;

RC—加强线。

10.2.2.5 接触网阻抗的测量

接触网的单位长度阻抗可通过测量电流和电压来取得。

测量阻抗的原理见图10.4。

图10.4 在架空接触网设备处测量阻抗的原理

建议如下：

—在同一条件下对接触网的阻抗测试数次，以便在统计上对结果能予以肯定;

—所有的测试应在同样条件下进行，也就是指所采用的造成短路的方法，以及流过短路环路的电流量值;

—要考虑馈电线区段可能造成的影响;

—假若有问题的是交流牵引接触网的话，为了取得现实有效及可比较的数值，在电流及电压值外还应补充测量无功功率及有效功率。

直流牵引接触网的测量是十分简单的，所需做的只是在试验时将其短路，在距短路处L的架空接触网设备和走行轨间加上测量电压UT，然后测试得到的电流IT。计算出的线路单位长度阻抗是接触网设施、走行轨 (两者串连) 及短路区段长度的电阻之和

假若被测试的区段L的长度比过渡范围或称过渡长度ltr大得多，那么得出的单相交流铁路线的阻抗值是可靠的。过渡范围或长度是指在此区域内，由于发生电磁感应耦合过程，可观察到电流流入或流出大地。该过渡长度的术语在第12章中有解释，通常它为5～8km的区段。建议所使用的测量电流要大到一合适程度并接近运行电流。