10.4.1 引言

電力牽引能量通過接觸網傳送到運行列車上，此牽引電流由施加在牽引車受電弓上的電壓驅動，它的量值與牽引車輛的有效阻抗成反比。牽引車輛的阻抗同樣也與車輛的額定功率成反比，也根據車輛電力控制回路的電流設定值決定。

在電力牽引供電系統中，標稱電壓描述系統的特性，牽引車輛的額定功率是計算運行電流時的基本參數。移動列車取得牽引電流的時間函數可通過模擬列車行駛來進行分析，并根據相應的行駛參數予以確定。在接觸網設施中，所有在同一供電臂和給定的時間內行進的列車，其牽引電流將疊加。

10.4.2 牽引單元的牽引電流

牽引單元的牽引電流(即驅動列車所需的電流) 取決于線路斷面、運行速度和其他的列車動態參數，它通常　表示為時間的函數： I_trc(t)。圖10.11示出牽引電流/時間圖的典型例子，表10.15給出最大的預期運行電流指導值，這些數值是在經驗和實測基礎上得到的。

10.4.3 接觸網區段中的電流

10.4.3.1 基本原理

接觸網供電區段是指由特定變電所供電的電氣列車線路的那一區段。在雙邊供電系統中，該區段是指從供電點到相鄰供電點之間的中點。

根據區段長度l及列車的速度情況，在同一供電臂處于正常運行條件下，可能有一趟或數趟列車，就像圖10.7和圖10.8中見到的那樣。

列車的負荷，即一般用途鐵路線上的接觸網供電區段的負荷電流，可以像第11.1.1.2節說明的那樣，被描述成隨機函數。然而在高速運行中，在一段時間內每個供電臂中通常只有一趟列車，因此電流負荷是斷續的，對這種負荷在第11.1.1.3節中有更詳細的說明。

10.4.3.2 一般用途的鐵路線

第11.1.1.2節描述了一般運輸鐵路線的特征。在特定區段中與時間有關的負荷可用等式 (11.7)、式 (11.11) 和式 (11.52) 來進行描述。為了能確定電氣參數，需要有關預期負荷電流方面的數據。由于圖10.8表示的瞬時負荷事例僅適用于特定的時刻，這就使得在計算時需要使用線路電流負荷I′_OHL，線路負荷可從設計鐵路的供電所采用的系統基礎單位長度功率P′中推算出來。

圖10.11 按時間的函數畫出的牽引電流I_trc曲線

a) DB ICE兩趟列車行駛在HanoverWurzburg高 速 線 上，中 間 不 停頓[10.31]

b) 地方區域列車：

1： T4D電車道 (Dresden)，T4D +T4D+B4D行駛在等高度的一段路程上，斬波器控制

2： GT6N電車道 (Mannheim)，不載客，試驗運行 [參考文獻10.32]

c) 長距離運行，直接驅動型機車：

1： 客運列車，400t，vmax=110km/h

2： 貨運列車，1500t，vmax=70km/h

表10.15 在各種供電系統中的預期最大運行電流指導值

注 1) 三列車;

2) 4×Br481+482;

3) 每個牽引車輛。

如圖10.12所示，在距離接觸網設施左側供電點x的任意點上流過的電流為

圖10.12 依照式 (10.39)，假設在均勻分配線路負荷I′OHL的情況下，兩個變電所間的接觸網電流IOHL

在供電點本身，流入接觸網的電流為

表10.16所示的數值可作為典型的單位長度功率負荷的實際指導值。對于單相交流15kV、 16.7Hz鐵路來說， 如果得不到精確數值的話，那么平均功率因數cos可設定為0.83; 對單相交流25kV、50Hz鐵路來說可設定為0.76。

表10.16 雙線電氣化鐵路線的單位長度功率P′指導值 kW/km

實例：在國際鐵路聯盟 (UIC) 散頁規程 (1996年12月第795-0號) 中提出，雙線高速鐵路線的單位長度功率值是3MVA/km。此數值是太高了。在同一出版物中提到的數值一5.5MVA/km，它是對列車間隔為2min、最高速度可達200km/h的線路的功率要求而言，只能用在一些特殊事例中。這些提到的功率技術要求是考慮了備用容量的，但這點在文件中那一處也未詳細談及。因此，計算預期電流時最好根據表10.16給出的單位長度牽引功率值進行。