轮轨高速电气化铁路接触网用接触线的研究

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1、第22卷第1期(总第55期)中国铁道科学2001年2月文章编号:1001-4632(2001)01-0001-05轮轨高速电气化铁路接触网用接触线的研究黄崇祺(上海电缆研究所,上海200093)摘要:根据轮轨高速电气化铁路接触网用接触线的要求,结合我国目前接触线的生产现状,研讨了接触线研究、开发的可能性,在综合分析抗拉强度与导电率的矛盾,接触线的允许最高强度、最大截面、耐磨性及抗疲劳性等技术特性,国产化的可能性和现实性后,指出应研究开发镁铜合金、锡铜合金和铜包钢接触线。另外,对现有的银铜类合金接触线应改善它的平直度,以降低离

2、线率,使质量达到国外同类先进产品的水平。并建议及时组织机械和铁道系统的研究、设计和制造单位的专家进行技术论证和工作协调,做好高速接触网用接触线研究开发的前期工作,为国产化统一和明确方向,以赶上京)沪轮轨高速电气化铁路对国产接触线的需要,加速高速、准高速接触网用接触线国产化的进程。关键词:轮轨高速;电气化铁路;接触网;接触线;研制;国产化中图分类号:U225141文献标识码:A线的材质及其品种提出了更高的要求,也推动了接1前言触线的发展。目前高速电气化铁路,在我国建设在即,准高速电气化铁路也将会有较大发展,显然接中国经济发展的

3、地区趋向是北上西移,高速铁触线有着较大的国内外市场,因此我国的接触线如路将起到很大的作用。铁路的发展史,实际上也是何开发、选型和国产化,受到了使用、设计、研究速度的发展史,铁路要发展必须向高速发展。目和生产单位的密切关注。中国是一个大国,高速和前,全世界的铁路约有160万km,但已开通的高准高速电气化铁路用的接触线,不能长期、大量的速铁路也只有4000多公里,高速铁路正处于发展仰仗进口,必须尽快地在高起点、高质量的基点上时期。进行国产化,而且还应出口。发展高速铁路,可与轮轨高速电气化列车相竞争的是高速磁悬浮列车,但在10年内

4、无论是常导、低温超导或高温超导的高速磁悬浮列车,除短程或京沪高速铁路初定的速度目标值为350km#h-1,近期按300km#h-1实施行车,预留-1,近期按300km#h-1实施行车,预留350km#h-1的条件。这个速度也是国际高速电气观光线外都不会在中国商业化。德国虽有建高速磁化铁路的发展趋向。电气化铁路接触网用的线主要悬浮线路的计划,但一直没有启动,日本有高速磁悬有接触线、载流承力索、不载流承力索和吊弦(线)浮线路的试验段,但是否新建尚待试验完成后再作等几种。本文仅对接触线进行研讨,另外的接触网评估。目前我国的广深线,

5、租赁瑞典的摆式列车,最高时速200km#h-1(属准高速),接触网用的是德国-1(属准高速),接触网用的是德国产120mm2银铜接触线。磁悬浮列车尚在试验阶段,轮轨高速电气化铁路还未启动,但前期工作已在用线再另行讨论。2接触网用接触线的发展进行。在京沪这条黄金通道上建轮轨高速电气化铁为实现电气化列车的高速化,必须在受电弓沿路(全长1300km)既需要又迫切,它将是中国高速接触线高速滑行的过程中达到稳定的受流状态。根铁路零的突破和示范工程,它与三峡工程、南水北调据国外高速电气化列车实际的运行经验,当列车的工程列为我国3个跨世纪

6、工程项目,耗资将达1000运行速度在波动传播速度的70%以下时,可以达亿元人民币。到稳定的受流状态。电力机车受电弓沿接触线高速随着电气化列车向高速、重载的发展,对接触滑动时,引起接触线上、下振动的横波,其波动传收稿日期:2000-11-12作者简介:黄崇祺(1934)),男,江苏常熟人,中国工程院院士。2中国铁道科学第22卷播速度vC与接触线的架线张力和线密度(单位长度而产生电弧,使接触线温度升高、机械强度下降、电的重量)有关,即:烧蚀损耗和机械磨耗增加,因而要求提高接触线的TvC=3.6Q式中,vC)))接触线的波动传播速

7、度/km#h-1;-1;耐高温性能、耐磨性能和平直度。电气化列车要具有高速和重载的能力,接触线必须提高载流能力。接触线的载流量与线的导电率、T)))接触线的架线张力/N;Q)))接触线的线密度/kg#m-1。-1。截面积、环境条件和最高工作温度有关。它也直接影响接触网在长期使用条件下接触线的抗拉强度,疲劳性能和蠕变性能。提高接触线的导电率和增加截因此随着列车运行速度的提高,接触线的架线面可增加载流量,但对金属而言,铜、铜合金、铝和钢张力必须增加或者降低线密度。接触线允许使用的的导电率是依次下降的,而且往往导电率和抗拉强 架线

8、张力与接触线的拉断力(抗拉强度@面积)有度是相互矛盾的,只有复合金属接触线可调整两种 关,籍增加接触线的面积以增加拉断力,并不能降低B值(行车速度与波动传播速度之比),如表1所示。金属的面积比,并在一定范围内可调节它的强度和导电率。接触线截面的增加,也增加了整个接触网的 再考虑接触线允许的