接触线参数速查原理与使用指南

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内置 CTMH/CTAH/CTS 系列 120/150 mm² 接触线参数表（参数依据 TB/T 2809-2017），按长度与环境温度给出总重量与温度修正电阻，适用于工程备料估算与电气计算速查。

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输入参数

参数 单位 允许范围 说明
接触线型号 — CTMH/CTAH/CTS × 120/150 共 6 个型号
长度 km 0.001 ~ 100 锚段或区段长度
环境温度 T{\displaystyle T} °C −40 ~ 90 电阻温度修正的温度点

计算原理：电阻温度修正

铜及铜合金的电阻随温度上升呈近似线性增长。在电气化接触网工程中，电阻的精确值直接决定：

  • 压降估算：供电臂末端电压 = 始端电压 − 电流 × 电阻 × 长度；
  • 功率损耗：Ploss=I2⋅rT⋅L{\displaystyle P_{\text{loss}}=I^{2}\cdot r_{T}\cdot L}，决定牵引变电所间距与运行经济性；
  • 短路电流计算：短路阻抗中的电阻分量影响保护定值配合。

温度修正的标准形式：

rT=r20⋅[1+α(T−20)]{\displaystyle r_{T}=r_{20}\cdot \left[1+\alpha \,(T-20)\right]}

其中：

  • r20{\displaystyle r_{20}} 为 20 °C 下的直流电阻（Ω/km），由接触线导电率与标称截面反算；
  • α{\displaystyle \alpha } 为电阻温度系数，工程惯用值约 0.00393 /°C（IEC 60028 纯铜标准值，适用于铜银系列）；铜镁等合金线应使用分牌号温度系数（约 0.0027~0.0038 /°C），统一用 0.00393 会系统性高估温升电阻；
  • T{\displaystyle T} 为工作温度（°C）。
接触线电阻温度修正与铜当量换算示意
接触线电阻温度修正与铜当量换算示意

铜当量与导电率

铜及铜合金接触线的导电能力并非由"是不是纯铜"决定，而是由"导电率"——以国际退火铜标准（IACS，International Annealed Copper Standard）的百分比衡量——决定。IACS = 100% 对应纯铜在 20 °C 下的电阻率 1.7241 × 10⁻⁸ Ω·m。

CTMH/CTAH/CTS 三种铜合金接触线的导电率差异（依据 TB/T 2809-2017 牌号体系公开口径）：

牌号 主要合金元素 导电率 IACS% 特点
CTAH Cu-Ag（铜银） 较高 电阻最低，导电性能接近纯铜
CTMH Cu-Mg（铜镁） 较低（≥65%） 抗拉强度最高、耐磨，但导电率为三档中最低
CTS Cu-Sn（铜锡） 较高（≥93%） 强度适中、耐大气腐蚀，导电率仅次于铜银

铜当量（copper equivalent）是把铜合金截面换算为"等效纯铜截面"的工程量：

ACu-eq=Aactual⋅σactualσCu{\displaystyle A_{\text{Cu-eq}}=A_{\text{actual}}\cdot {\frac {\sigma _{\text{actual}}}{\sigma _{\text{Cu}}}}}

其中 σ{\displaystyle \sigma } 为导电率。铜当量在多导线并联（接触线 + 承力索 + 附加导线）的等效阻抗计算中尤其有用——把不同导电率的导线统一换算到"等效纯铜截面"，再按并联电阻公式计算总电阻。

载流量与电损耗估算

持续载流量由允许温升、环境温度、散热条件共同决定。简化经验式：

I(Ta)=I0⋅Tmax−TaTmax−T0{\displaystyle I(T_{a})=I_{0}\cdot {\sqrt {\frac {T_{\max }-T_{a}}{T_{\max }-T_{0}}}}}

其中：

  • I0{\displaystyle I_{0}} 为基准载流量（标准环境 25 °C 持续）；
  • Tmax{\displaystyle T_{\max }} 为接触线允许最高温度（依据 TB/T 2809-2017 与产品技术条件）；
  • Ta{\displaystyle T_{a}} 为实际环境温度；
  • T0{\displaystyle T_{0}} 为基准环境温度（25 °C）。

电损耗按下式估算：

Ploss=I2⋅rT⋅Leff{\displaystyle P_{\text{loss}}=I^{2}\cdot r_{T}\cdot L_{\text{eff}}}

其中 Leff{\displaystyle L_{\text{eff}}} 为供电臂等效长度（多导线并联时取并联等效电阻与供电臂长度的乘积）。

内置参数速查

型号 标称截面 单位重量（kg/km） 20°C 直流电阻参考（Ω/km） 依据
CTAH-120 120 mm²（实际约 121 mm²） 1082 0.147 TB/T 2809-2017
CTAH-150 150 mm²（实际约 151 mm²） 1350 0.118 TB/T 2809-2017
CTMH-120 / CTMH-150 120 / 150 mm² 1060 / 1332 ≤0.219 / ≤0.176 TB/T 2809-2017（ρ≤0.02653 Ωmm²/m，即 65% IACS）
CTS-120 / CTS-150 120 / 150 mm² 1070 / 1344 ≤0.153 / ≤0.123 TB/T 2809-2017（ρ≤0.01854 Ωmm²/m，即 93% IACS）

注：单位重量按各牌号分档密度计算——铜银/铜镁系列 8.89 g/cm³、铜锡系列 8.92 g/cm³，依据 TB/T 2809-2017 §密度规定。CTAH 系列 20°C 直流电阻由标准电阻率限值 ρ≤0.01777 Ωmm²/m 反算（取实际截面积 121 / 151 mm²）。CTMH 系列以标准电阻率限值 ρ≤0.0209 Ωmm²/m 反算，CTS 系列以 ρ≤0.01854 Ωmm²/m 反算，均为标准上限值（对应最低导电率 ≥65% / ≥93% IACS）。

计算示例

本节算例采用计算器内置演示参数（口径同上表），用于演示计算流程，不代表经核实的标准限值。

示例 1：CTMH-120、长度 1.5 km、环境温度 30 ℃

  • 长度 1.5 km × 单位重量 1082 kg/km = 1623 kg
  • 基准电阻 R₀（20 ℃）= 0.1690 Ω/km
  • 温度修正系数 α_Cu = 0.00393 /℃
  • R(30) = 0.1690 × [1 + 0.00393×(30−20)] = 0.1756 Ω/km
  • 总电阻 = 0.1756 × 1.5 = 0.2634 Ω
  • 直流电损（按 I = 600 A）：P = I²R = 600² × 0.2634 = 94.8 kW（依据示例 1 参数按 I²R 计算）

示例 2：CTMH-150、长度 2.0 km、环境温度 40 ℃

  • 长度 2.0 km × 1350 kg/km = 2700 kg
  • R₀（20 ℃）= 0.1360 Ω/km
  • R(40) = 0.1360 × [1 + 0.00393×20] = 0.1467 Ω/km
  • 总电阻 = 0.1467 × 2.0 = 0.2934 Ω

计算公式汇总

电阻温度修正：

rT=r20⋅[1+α(T−20)]{\displaystyle r_{T}=r_{20}\cdot \left[1+\alpha \,(T-20)\right]}

铜当量换算：

ACu-eq=Aactual⋅σactualσCu{\displaystyle A_{\text{Cu-eq}}=A_{\text{actual}}\cdot {\frac {\sigma _{\text{actual}}}{\sigma _{\text{Cu}}}}}

载流量温度修正：

I(Ta)=I0⋅Tmax−TaTmax−T0{\displaystyle I(T_{a})=I_{0}\cdot {\sqrt {\frac {T_{\max }-T_{a}}{T_{\max }-T_{0}}}}}

电损耗：

Ploss=I2⋅rT⋅Leff{\displaystyle P_{\text{loss}}=I^{2}\cdot r_{T}\cdot L_{\text{eff}}}

多导线并联：接触线 + 承力索 + 附加导线

工程上接触网是"多导线并联"系统——接触线、承力索、正馈线、保护线等共同构成牵引电流回路。等效电阻按下式计算：

1Req=∑i1Ri,Ri=rT,i⋅Lσi/σCu{\displaystyle {\frac {1}{R_{\text{eq}}}}=\sum _{i}{\frac {1}{R_{i}}},\qquad R_{i}={\frac {r_{T,i}\cdot L}{\sigma _{i}/\sigma _{\text{Cu}}}}}

其中 σi/σCu{\displaystyle \sigma _{i}/\sigma _{\text{Cu}}} 是第 i 根导线的导电率比值（IACS% / 100%）。把每根导线反算到"等效纯铜电阻"后做并联，等效电阻比单根接触线低得多——这也是 AT 制式供电臂能拉长的电气基础。

供电计算书给出的"供电臂阻抗"通常是已经按多导线并联归算后的值，工程备料估算时可直接调用；本计算器内置表值主要用于单根接触线场景，多导线并联建议结合 并联导线阻抗 工具综合使用。

使用指南

  1. 在"型号"下拉选 CTMH-120 / CTMH-150 / CTAH-150 / CTS-150，或选"自定义"直接输入 ρ。
  2. 填写"长度"（km）。典型工程段长度按锚段/区段估算。
  3. 填写"环境温度"（℃），按当地最热月平均最高温取值。
  4. 点击"计算"，输出单位重量、总重量、基准电阻（20 ℃）、温度修正后电阻、总电阻。
  5. 多导线并联场景：分别取接触线、承力索、附加导线计算后按电导相加得并联等效电阻。

适用条件

  • 内置参数表的标称截面与单位重量依据 TB/T 2809-2017；r20{\displaystyle r_{20}} 按导电率反算得到，属待核实标称值；载流量字段暂缺，持续载流能力应按产品技术条件与敷设条件核定。
  • 型号选型背景见 铜镁合金接触线、铜银合金接触线、铜锡合金接触线。
  • 温度修正系数 α 在 −40 °C ~ 90 °C 范围内近似线性；超出此区间需采用非线性电阻温度特性曲线。

计算结果仅供参考，实际工程以设计计算书为准。

参考资料
  • [1] Overhead line（Wikipedia, 访问日期 2026-08-24） —— UK/EU 接触线合金与截面谱系；适用条款：§ Types of wires。

关联规范

  • EN 50119：架空接触网系统设计
  • EN 50149：接触线材料等级（Cu-ETP/CuAg0.1/CuMg0.2 等）

相关条目

版本信息

  • 版本：v1.0
  • 更新日期：2026-09-4
检索自“https://www.itswe.com/index.php?title=tools/calculator-copper&oldid=8430”