高鐵提速，列車頭頂?shù)慕佑|網(wǎng)至關(guān)重要

這張網(wǎng)，有門道(行業(yè)廣角)

7月1日起，中國鐵路再調(diào)圖，多條高鐵再提速。高鐵提速，不僅與列車有關(guān)，列車頭頂?shù)慕佑|網(wǎng)可是至關(guān)重要。這一根根看似普通電線的電力大動脈，卻有著特殊的產(chǎn)業(yè)“密碼”。

與普通電線不同，鐵路列車運行速度快、荷載量大，接觸網(wǎng)電線的材料需要兼顧導(dǎo)電性與抗疲勞性。而高鐵接觸網(wǎng)電線要求更為嚴(yán)格。

“普通的銅銀、錫銅導(dǎo)線比純銅材質(zhì)提高了耐熱性，但是抗拉強度不行，張力不足，導(dǎo)致列車提速難?！敝袊畲蟮母哞F接觸網(wǎng)導(dǎo)線供應(yīng)商——中鐵建電氣化局康遠公司總工程師李學(xué)斌說，銅鎂合金導(dǎo)電率高、強度大、耐磨、耐腐、抗疲勞。

那么，把國外的銅鎂合金導(dǎo)線照搬到中國高鐵上行不行？還真不行！

與國外高鐵相比，中國高鐵往往時速高、運距長、開行密度大，且有些線路能一日經(jīng)歷四季變化。像京滬高鐵的運距比德國柏林到法國巴黎的高鐵要長20%，但運輸時間卻只有其一半。這就要求接觸網(wǎng)材料的導(dǎo)電性更好，韌性更強。

“列車時速超過300公里后，時速每提高20公里，就是一個技術(shù)門檻。就好像百米賽跑，跑進10秒后，每提高0.01秒都很難?！敝需F建電氣化局康遠公司董事長趙德勝說，中國高鐵時速從300公里提高到400公里，車體結(jié)構(gòu)不同、線路建造轉(zhuǎn)彎半徑不同，接觸網(wǎng)張力每提高一個千牛，電線所采用的合金材料配比設(shè)計就大變樣。“如果材料不好，就會摩擦出電火花，甚至燒斷。”

國外使用銅鎂合金做電線，均采用鑄造工藝，這導(dǎo)致電線像建筑鋼筋一樣硬，導(dǎo)電性能差，也缺乏韌性。而中國則采用了完全不同的上引連續(xù)擠壓工藝。“從顯微鏡下的材料橫截面看，原來的連鑄工藝使金屬組織像窗戶上的冰花，充分體現(xiàn)了鎂的易氧化，導(dǎo)致韌性不足?！崩顚W(xué)斌說，“我們自主研發(fā)的工藝就像是在揉面，把面疙瘩都和開，面條就能拉很長，還特別筋道。顯微鏡下看，金屬顆粒都變成肌肉纖維，金屬組織的晶粒相當(dāng)于國外同類產(chǎn)品的百萬分之一?！?/p>

如今，中國高鐵采用的國產(chǎn)接觸網(wǎng)材料，導(dǎo)電率比國外同類產(chǎn)品高出約20%，耐疲勞特性則比國外同類產(chǎn)品提高40%，不僅使中國高鐵接觸網(wǎng)的采購成本節(jié)省了一半，每年還為中國高鐵節(jié)約電費幾十億元。

高鐵接觸網(wǎng)有了優(yōu)質(zhì)電線，僅是提速的第一步。接觸網(wǎng)看起來是個直線，實際上是“Z”字形，還有波弧，把這樣的電線架好需要300多種抗疲勞的穩(wěn)固零件。

“別看都是些不起眼的線夾、吊弦，一旦脫落，就會導(dǎo)致接觸網(wǎng)張力變化，引發(fā)高鐵降速，甚至影響運行安全?！敝需F建電氣化局集團軌道交通器材有限公司副總經(jīng)理李毅軍說，國外高鐵接觸網(wǎng)上的定位器線夾是銅制U形，但是中國高鐵開行速度往往比國外高，甚至5到7分鐘一趟車，開行密度是國外的幾倍，導(dǎo)致高鐵運行測試時，該部件總是斷裂。通過自主研發(fā)，最終中國采用高強絕緣尼龍材料研發(fā)了防脫落保險銷，安裝簡易，而且抗疲勞性也大大提高。

不僅材料創(chuàng)新，中國高鐵接觸網(wǎng)還率先走入了智能化。據(jù)李毅軍介紹，在目前施工的京張高鐵上，正在整體調(diào)試智能化腕臂預(yù)裝平臺?！拔覀冏灾餮邪l(fā)設(shè)計的棘輪裝置在線監(jiān)測部件，裝有高精度傳感器，其中角度傳感器測量精度上下誤差0.1度，溫度精度誤差0.1度。一旦接觸網(wǎng)數(shù)據(jù)有異常，手持終端就會預(yù)警鐵路局、供電段，不用再等到故障發(fā)生才應(yīng)急。平時也可在線監(jiān)測收集質(zhì)量數(shù)據(jù)，真正通過‘大數(shù)據(jù)’為高鐵安全運行裝上‘保險閥’?！?/p>

陸婭楠