随着我国高速化、重载化铁路的发展以及高寒高海拔地区电气化铁路的投入运营,牵引供电系统对接触网载流量和运行状态的要求越来越高。接触网导线温度作为反映接触网载流能力和运行状态的重要特征量,日益受到研究人员的关注。但现有的架空导线温升模型多以电力系统中的ACSR导线为主,而架空接触网作为电气化铁路中特殊的供电线路,其在导线材料、结构、截面形状以及负荷等方面与ACSR导线均存在较大差异,不能照搬圆形导线的研究成果。因此,需结合接触网承导线的特殊性以及特殊的弓网关系,对牵引供电系统中接触网承导线的电流-温度模型进行研究。首先,本文以CIGRE模型、IEC标准模型以及IEEE标准模型为基础,结合接触网承导线的特殊性以及特殊的弓网关系,分析并推导了接触网承导线电流-温度模型中的焦耳热、日照吸热、弓网接触热、辐射散热以及对流散热的计算方法,建立起适用于电气化铁路中接触网承导线的电流-温度模型。其次,针对模型参数难以准确确定问题,提出了基于非线性原-对偶内点法的参数辨识方法,同时,设计并搭建了接触网承导线温升实验系统,分别对接触线和承力索进行了不同电流等级的温升实验。通过对比接触网承导线电流-温度模型、IEEE模型的估计值与实测值来验证参数辨识方法的有效性以及模型的准确性。结果表明:在自然对流条件下,接触线电流-温度模型估计值的最大误差仅为5.68%,均方根误差仅为2.99%,承力索电流-温度模型估计值的最大误差仅为2.12%,均方根误差仅为1.52%,模型精度满足工程计算要求。然后,为研究强制对流条件下接触网承导线的换热特性,基于接触网承导线流体-热耦合模型的数学描述,建立了低雷诺数选用层流模型、高雷诺数选用大涡模型的流体-热耦合数值模型,同时,利用Fluent分析模块对接触网承导线的强制对流换热特性进行了数值模拟,并给出接触线强制对流换热的实验关联式及其系数。最后,从稳态计算和非稳态计算的角度出发,重点讨论了接触网综合载流量、导线稳态温度、阶跃电流条件下导线的温升以及短路载流量等多种状况下的计算方法,旨在为接触网承导线的匹配设计、接触网温度场的离线估计以及短路相关保护的整定提供理论依据和设计支持。