a浅谈我国高铁接触线技术的自主创新

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1、浅谈我国高铁接触线技术的自主创新中国高铁接触网所采用的都是拥有自主知识产权的铜镁合金接触线，其与日本新干线以及德、法高铁线上采用的接触线相比，性能上更加优越□阮文谢岗众所周知，接触线是高速列车牵引供电系统的核为了提高接触线的耐磨耗和耐高温性能，日本便着手心环节，也是我国发展高速铁路所面临的关键技术之研究和开发铜锡合金接触线。但当时铜锡合金接触线一，其直接影响列车的运行安全和速度。通过接触线的锡含量较低，抗拉强度比纯铜接触线略高，170mm2向高速列车输送电能并使其得到源源不断的能量，才的铜锡接触线其使用张力仅为15

2、kN。20世纪90年有可能创造列车“贴地飞行”的速度。代初期，为了进一步提高新干线的列车运行速度，日为了确保列车高速运行时能够持续不断地从牵引本通过适当提高锡合金含量和改善接触线的制造工艺，供电系统中得到电能，必须拥有良好的弓网配合关系，1992年研制出抗拉强度可达430MPa以上、使用张力否则，接触线将可能因为振动、温差变化、电火花烧可到20kN的新型铜锡合金接触线，目前，日本新干蚀等因素而导致列车断电，这成为限制高速列车速度线采用的接触线主要是这种铜锡合金接触线。的一个瓶颈。改善弓网关系的重要手段之一就是提高法

3、国在2001年以前开通的高速铁路一般采用纯铜接触线的张力，使接触线振动迅速衰减，从而减小振接触线（Cu150），使用张力为20kN。2001年开通的动对受流的影响，同时，还必须兼顾接触线的高导电地中海线采用了抗拉强度更高的铜锡合金（CuSn150）率。在我国企业和科研人员的努力下，我国在接触线和铜镁合金（CuMg150）两种接触线，使用张力均为领域已经取得了突破性进展，走出了一条自主创新之25kN，导电率80，抗拉强度为420MPa。路。在已经通车的郑西、沪宁、武广和京沪高铁线路上，德国和西班牙多采用铜镁合金接触线

4、，其含镁量都大量采用了我国自主设计制造的接触线，这也为中为0.5，导电率为62。国高铁具备持续350km/h的实际运营能力提供了重要截面为150mm2的铜锡和铜镁合金接触线的主要技术支撑。机械和电气参数如表1所示。接触线技术的发展历史中国的接触线技术专利/专利申请日本是最早研究和采用铜锡合金接触线的国家。1．铜镁合金接触线技术随着日本新干线的出现，早在20世纪70年代中期，目前，我国时速300km/h以上的高速铁路都采用表1截面为150mm2的铜锡和铜镁合金接触线主要机械和电气参数CuSn150（含锡0.2）CuM

5、g150（含镁0.2）CuMg150（含镁0.5）最小抗拉强度420MPa420MPa470MPa最小拉断力61.1kN61.1kN68.4kN导电率80IACS80IACS62IACS-8-8最大电阻率2.395×10Ωm2.24×10Ωm2.778×10-8Ωm48中国发明与专利CHINAINVENTIONPATENT2011年第8期特别报道铜镁合金接触线，这种铜镁合金接触线与德国、法国所采用的铜镁合金接触线相比，所采用的生产工艺不同，导致其在性能上更加优越。以120mm2铜镁合金接触线为例，其抗拉强度大于50

6、0MPa，拉断力大于60kN，导电率为65IACS。下面将结合具有代表性的专利/专利申请来描述我国的铜镁合金接触线技术。（1）ZL0212828927.1张强等人发明、于2005年8月24日获得专利权的ZL0212828927.1公开了一种金属接触线杆坯、金属接触线及该杆坯的制造方法。其中，所述接触线杆坯以及所述的金属接触线的金相组织为再结晶组织，含氧量小于等于20ppm。所述的杆坯制造方法主要包括以下步骤：①采用工频感应电炉，进行上引连铸或合金进行熔炼及连续铸造得到铜镁合金无氧铸杆；步水平连铸，以制备无氧铸杆；②

7、对无氧铸杆进行预处骤B：连续挤压所述铜镁合金无氧铸杆得到铜镁合金理；③将预处理后的无氧铸杆进行连续挤压；④对连接触线杆坯；步骤C：根据预定的接触线截面尺寸对续挤压成形的杆坯进行冷却；⑤对冷却后的杆坯进行所述铜镁合金接触线杆坯进行多道次冷变形加工，制防氧化处理。该发明专利的核心在于将上引或水平连成铜镁合金接触线。通过该方法制造的铜镁合金接铸与连续挤压成型组合用以制造接触线杆坯以及接触触线平均横向晶粒尺寸可小于0.01mm，含氧量小于线，通过该方法制造的金属接触线的横向晶粒尺寸细0.0010，镁元素占总重量的0.4～0

8、.5。横截面积小均匀、品质纯净。开始该方法主要用于制造无氧铜为150mm2的铜镁合金接触线抗拉强度可达到570MPa银合金接触线，后来该方法扩展到用于制造铜锡、铜以上，导电率可达到65IACS以上；横截面积为镁接触线。值得说明的是，上引或水平连铸工艺与连120mm2的铜镁合金接触线抗拉强度可达到590MPa。续挤压工艺相结合的新工艺是我国独创的，其解决了该发