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    淺談我國電氣化鐵道接觸線和承力索的作用與材質
     更新時間:2019-01-24

    一、接觸線和承力索的作用

        接觸線是接觸懸掛中與受電弓直接接觸的部分,所以必須具有良好的電氣性能、足夠的機械強度和耐磨性能。根據鐵路全面提速和向高速方向發展的要求,接觸線還應具有線密度小(波動傳播速度高)和高溫強度大(耐軟化性能好)的特征。我國目前規定接觸線的額定張力為10kN(TCG-100)和8。5kN(TCG-85),其中考慮了錨段內可能出現額定張力15%的張力增量,以及接觸線磨耗后截面積的減小值,然后還要考慮不小于2。5的安全系數。接觸線中部位置有兩個溝槽,用以固定吊弦線夾、定位線夾及電連接線夾等零部件,溝槽的下部為與受電弓接觸部分,其底面稱為工作面。

        承力索是用來承受接觸懸掛重量的金屬絞線,通過吊弦懸吊接觸線,接觸線及有關零部件的重量均由承力索承受,并通過支持裝置傳給支柱及有關結構物。承力索的額定張力當采用GJ-70(鋼絞線截面為70 mm)時為15kN,當采用GJ-100(鋼絞線截面為100 mm)時為20 kN。其中也考慮了30%的因腐蝕而引起的強度下降,全補償時錨段內可能出現額定張力10%的張力增量和鋼承力索不小于3(銅承力索不小于2)的安全系數。因此,要求承力索要有一定的機械強度。承力索架設后,既能減小接觸線的弛度,又可通過吊弦調整接觸線的高度,改善接觸懸掛的彈性。在電氣方面,必要時與接觸線并聯供電,共同擔負傳導電流的任務,此時還要求其有較好的電氣性能。

    二、接觸線和承力索的材質和規格

    1、接觸線的材質和規格

       我國電氣化鐵路建設初期,采用,規格有TCG-100和TCG-85兩種。其符號含義:T表示銅,C表示電車線,G表示溝形,數字表示截面積(mm2)。TCG-100用于區間及站場正線,TCG-85用于站場站線。銅接觸線具有電氣性能好,耐腐蝕,使用壽命較長及施工架設方便等優點。但由于銅的資源在我圍尚不富有,為了節約用銅,在助世紀70年代韌,我國開始使用鋼鋁接觸線,與TCG-100和TCG-85型接觸線相對應,鋼鋁接觸線的規格為GLCA-100/215和GLCB-80/173。其符號含義是:G表示鋼,L表示鋁,C表示電車線,A、B表示序號,分式中的分母為鋼和鋁的總裁面積、分子為當量銅電車線的截面積(mm2)。因鋼鋁的導電性能比銅要差,用加大鋼鋁截面積的辦法,使其達到銅導線等同導電性能的截面積,通常稱為當量截面積。如GLCA-100/215型鋼鋁接觸線,表示215mm2的鋼鋁線的導電性能相當于100mm2的銅導線。這種電車線為一種復合材料的導線,其上部為鋁材,用以導電,下部為銅材,是工作部分,用以承受張力和滿足耐磨要求(簡稱為上、下復合式鋼鋁接觸線)。與銅電車線比較,具有強度較高,不易拉斷及耐磨等優點。但存在耐腐蝕性能較差、出現硬彎后不易調直、硬點不易消除、受電弓通過時易于打弓及鋼鋁結合部可能產生開裂等缺點。

        近年來,我國還正在研制新型材料的接觸線,進入90年代以后,中國研制了CTHA-110型和CTHA-120型銀銅合金接觸線(也稱AgCu110、AgCu120),MgCu-120型鎂銅合金接觸線也有使用,銅合金接觸線具有抗拉強度高、耐高溫性能好的特點。目前已成為中國繁忙干線或提速干線接觸網的主流產品。

    2、承力索的材質和規格

       目前我國采用的接觸網承力索,主要有銅與鋼兩種材質的。

       銅承力案的導電性能好,抗腐蝕能力強,適用于沿海、工業污染地段及長隧道內。但抗拉強度較低,線脹系數較大,溫度變化時產生的弛度變化較大,對接觸懸掛的彈性有影響,而且銅材的價格也較昂貴。一般只在載流截面及抗腐蝕需要時才使用。常用的銅承力索規格有TJ-95和TJ-120硬銅絞線。符號含義:T表示銅,J表示絞線,數字為截面積(mm2)。

       鋼承力索抗拉強度較高,線脹系數較小,溫度變化時弛度影響較小,對接觸懸掛的彈性有利,價格較便宜,節省有色金屬,所以便用廣泛。但存在耐腐蝕性能差,施工運營中需涂油防腐,使用壽命較短等缺點。常用的規格有GJ-70和GJ-100鍍鋅鋼絞線。符號含義:G表示銅,J表示絞線,數字為截面積(mm2)。隨著防腐技術的提高,目前已推廣采用鍍鋁鋅鋼絞線,提高了防腐能力,免除了涂油工序,并延長了使用壽命。

        近年來,我國又研制了鋁覆鋼一鋁混絞線作承力索。該絞線由鋁覆鋼線和鋁線合絞而成。鋁覆鋼線的鋼芯為承力部分,覆鋁層的鋁和鋁線則作為導電用,這種導線充分利用了鋁和鋼的優點,具有導電性能、機械強度和抗腐蝕性能兼備的比較理想的承力索。

     

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