0 引言

在对于行车滑触线进行更新换代时，一般需要经过 4 个步骤：其一，对经长期使用已腐蚀老化的原支架进行拆除；其二，新支架固定；其三，滑触线吊装，其吊装包括：吊架固定、滑触线间连接以及集电器等装配；其四，滑触线调试，试运行：为保证滑触线运行畅通，需对滑触线直线段和接头部分调整，并进行试运行。滑触线作为输电线路的一种，其截面选择参照输电线路，遵循下列几个条件：（1） 避免正常运行时发生电晕，60 kV 以下线路可以不考虑；（2）机械强度，1 kV 以下的Ⅲ类线路单股铜线大于 6 mm2；（3）长期通过的电流应满足热稳定的要求，裸线正常运行温度应小于 70 ℃（4）

0.4 kV 供电系统允许的电压变化范围 +5%～-10%。对滑触线而言，电压变化主要表现为下降，而且一般要求从低压屏的馈电开关到滑触线末端，压降不得超过 12%，否则将影响行车电气设备的寿命。

1 电阻压降的估算电阻压降：

△U=30.5×I×ρ×L/S

式中，I 为电流（A）；ρ 为电阻率（Ω·mm2

/km）；L 为导体长度（km）；

S 为导体截面积（mm2）。

铜的电阻率为 17.5 Ω·mm2/km；

铁的电阻率为 97.8 Ω·mm2/km；

5# 角钢的截面积 S≈50×50-45×45=475 mm2；5# 角钢 100 m 在 1 000 A 下的压降为：

△U=30.5×1 000×97.8×0.1÷475=35.66 V

320 mm2 铜导体 100 m 在 1 000 A 下的压降为：

△U=30.5×1 000×17.5×0.1÷320=9.47 V

320 mm2 铜导体 1 000 m 的电阻为：

R=17.5÷320=5.469×10-2 Ω

考虑到交流电路内存在“集肤效应和邻近效应”，这些效应使电阻值约增加 0.2%～1%左右。

铁的电阻率远大于铜的电阻率，475 mm2 的 5# 角钢的电阻压降比 320 mm2 的铜导体滑触线压降大许多，且发热损耗高，这正是角钢类在大电流滑触供电被逐步淘汰的原因。另外，以上计算虽然简单方便，但仅考虑了导体的电阻效应，没有考虑相邻输电导体电磁场的相互影响，即电感对压降的影响。

2 阻抗压降的计算

以 JGH-320 滑触线为例计算，忽略钢材的导电效果，将铜导体按圆形近似计算。

铜导体等效半径为：

r=（S/π）0.5=（320/π）0.5=10.09 mm

滑触线相间距 h 按 400 计算为：

LA=LC=［0.5+2ln（1.414×h÷r）］×10-7

=［0.5+2ln（1.414×400÷10.09）］×10-7

=8.553×10-7 H/m

LB=［0.5+2ln（h÷r）］×10-7

=［0.5+2ln（400÷10.09）］×10-7

=7.86×10-7 H/m

按较大的 A、C 相（边相）计算：

X=ωL=2π×50×L

=2π×50×8.553×10-7

=2.687×10-4 Ω/m

=0.268 7 Ω/km

Z=（X2+R2）0.5

=（0.268 72 + 0.054 692）0.5

=0.274 2 Ω

100 m 长滑触线 1 000 A 下的阻抗压降（线电压）：

△U=Z×I×L×30.5

=0.274 2×1 000×0.1×30.5=47.45 V

所得出的阻抗压降远大于电阻压降（9.47 V）。

△U%=47.45÷400=11.86%

表 1 为某滑触线厂样本中列出的一组线路压降值。

将计算结果与表中的数据对比，表中所列数据与计算所得到的结果吻合。此外，相间距离 h 减小可以降低阻抗和阻抗压降，但因受集电器高度、瓷瓶高度限制，不可随意缩小。表中，JGH-85 滑触线和 JGH-320 滑触线在 1 000 A-100 m（滑触线的实际运行电流 - 长度）的线路压降分别为 18%和 11.86%，截面积增加了近 3 倍，压降仅下降 34%，说明仅靠增大滑触线截面积降低压降是不合适的。

3 按短距离输电线路进行计算

JGH-320 在 1 000 A-100 m（滑触线的实际运行电流 - 长度）时线路压降如下式所示，同时假定：cosφ=0.8，sinφ=0.6。

△U≈I×L×（R×cosφ+X×sinφ）×30.5

=1 000×0.1×（0.054 69×0.8+0.268 7×0.6）×30.5

=35.50 V

△U%=35.50÷400=8.88%

这种计算考虑了负载的功率因数，更接近实际的压降。

从上式的计算可以看出，导体间的电抗对阻抗和阻抗压降的计算影响更大，如仅考虑导体的电阻效应，显然是不合适的。

4 结语

JGH-85、JGH-320 滑触线的标称电流分别为 500 A、1 200 A，按以上的计算，JGH-320 滑触线的△U%在 1 200 A-100 m 情况下为 15%，显然不能满足要求。为降低压降，以往采用加大滑触线和供电线路截面、缩小三根滑触线之间的相间距离、增加滑触线上的供电点数的方法。前两种对线路电抗影响不大，后一种可将端部供电的滑触线改为中部供电、两端同时供电、在两端距端部 1/6 总长处供电，这时压降计算长度分别为 L/2、L/4、L/6，可使电抗成倍缩小，但电缆投资较大。

还可在每根滑触线上加两根补偿电缆，补偿电缆分别接在另两相上，组成低阻抗滑触线，使滑触线阻抗值成倍降低。这时，流经滑触线的电流为 IA，流经补偿电缆的电流为 IB1、IC2（IA1=IA2），就载流而言，压降计算的等效电流为：

IA+IB1+IC1=IA-IA1

如 IA=2IA1=2IA2，此时滑触线的截面积为单根电缆截面积的 2倍，则 IA+IB1+IC1=IA-IA1=IA1=0.25（IA+IA1+IA2），也就是说，压降仅为原来的 25%。我厂多条滑触线上行车数量多、吨位大，而且滑触线较长，通过采用补偿电缆和两点供电的办法，取得了较好的效果，行车运行均很好，另外，对需更大的载流量，可以选用高压滑触线，使流经滑触线的电流大幅下降，从而降低压降和滑触线电阻发热。