电压降校核计算器原理与使用指南

按 ΔU = I·r_T·L 计算牵引供电臂末端电压降，校核末端电压是否满足设计下限，用于供电臂长度划分与接触线+承力索+加强线组合选型校核。

输入参数

母线电压 U₀（V）：牵引侧空载电压，工频单相交流 25 kV 制典型空载 27.5 kV（=25×1.1）。
最大持续电流 I（A）：供电臂内多列车电流叠加的持续最大值，按行车密度与列车电流曲线求包络。
单位电阻 r₂₀（Ω/km，20℃）：CTMH-120 为 0.2113、CTMH-150 为 0.1690、CTAH-120 为 0.1481（依据 TB/T 2809-2017）。
供电臂长度 L（km）：变电所至供电臂末端的等效长度；末端列车位置即最不利校核点。
环境温度 T（℃）：最不利高温，用于电阻温度修正。
并联导线数 n：接触线+承力索+加强线等实际并联载流回路数；AT 供电区段含正馈线（AF）或加捷接线时可取 4。
末端电压下限 U_min（V）：设计允许最低电压（TB 10009-2016 系统电压偏差限值）。

牵引电流经变电所馈线沿接触网流向列车，回路电阻由接触线、承力索、加强线（去流）与钢轨、回流线（回流）串联构成。本计算器聚焦"接触网侧去流电阻"的压降份额：多根导线并联时电导相加，等效电阻为各支路电阻的并联值；工程近似取同材质、同截面并联时 r/n，截面不同时应按电导加权（精确并联见公式汇总）。

电压降与列车位置线性相关：列车在供电臂末端时压降最大（L 取全长），在变电所出口处压降近似为零。因此校核工况统一取"列车位于供电臂末端、取最大持续电流"。

铜及铜合金电阻率随温度升高而增大（温度系数 0.00393/℃），40℃ 时电阻较 20℃ 基准值增大约 7.9%。夏季高温大负荷是压降最不利工况，温度修正不可省略：对 25 km 供电臂、600 A 负荷，忽略修正会低估压降约 120 V。

本计算采用直流电阻模型，未计接触网-钢轨回路的感抗 X（与导线布置、距轨面高度、供电制式相关，25 kV 工频系统 X 通常与 R 同量级）。交流精确校核须用阻抗模 Z=√(R²+X²)，本工具结果偏于安全侧（低估约 30%–40%），用于方案筛除与初步校核；最终以牵引供电计算书为准。

电阻温度修正（同截面 n 路并联）： $r_{T}={\frac {r_{20}\,[1+0.00393\,(T-20)]}{n}}$

异截面并联（电导加权）： $r_{T}={\frac {1}{\sum _{i}{\frac {1}{r_{T,i}}}}}$

电压降： $\Delta U=I\cdot r_{T}\cdot L$

末端电压与压降率： $U_{end}=U_{0}-\Delta U,\qquad \delta \%={\frac {\Delta U}{U_{0}}}\times 100\%$

按设计文件填写母线电压与供电臂长度。
r₂₀ 从接触线参数速查取值；承力索、加强线按各自标准值。
并联数按实际载流组合填写：仅接触线填 1；接触线+承力索（全并联载流制式）填 2；再加加强线填 3；AT 供电区段含正馈线（AF）或 BT/直供加捷接线时填 4。各导线截面不同时结果为近似值，精确计算按电导加权并联。
点击计算输出压降与末端电压；低于下限时缩短供电臂、增设加强线或推进双边供电比选。
压降率超过 10% 时电能损耗显著，应结合年运量做经济截面复核。

示例 1：CTMH-120+承力索并联、U₀=27.5 kV、I=600 A、L=25 km、40℃

r_T = 0.2113 × [1 + 0.00393×20] / 2 = 0.1140 Ω/km
ΔU = 600 × 0.1140 × 25 = 1709 V（压降率 6.22%，依据 ΔU=I·r_T·L 代入示例参数）
U_end = 27500 − 1709 = 25791 V ≥ 20 kV 下限（25 kV 系统最低持续电压 20 kV，依据 GB/T 1402-2025，前版 GB/T 1402-2010 同口径）→ 合格

示例 2：同条件但仅接触线载流（n=1）、L=30 km

r_T = 0.2113 × 1.0786 = 0.2279 Ω/km
ΔU = 600 × 0.2279 × 30 = 4102 V（压降率 14.9%，依据 ΔU=I·r_T·L 代入示例参数）
U_end = 27500 − 4102 = 23398 V 电压虽达标，但压降率近 15%，损耗过大 → 建议增设并联导线（依据上式结果判断）

示例 3：低温校核（T=−20℃，其余同示例 1）

r_T = 0.2113 × [1 + 0.00393×(−40)] / 2 = 0.0986 Ω/km
ΔU = 600 × 0.0986 × 25 = 1479 V（依据本页公式代入示例参数），较 40℃ 工况减小 230 V——低温对压降有利，设计由高温工况控制。