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浅谈我国电气化铁道接触线和承力索的作用与材质

2018-11-19

一、接触线和承力索的作用

    接触线是接触悬挂中与受电弓直接接触的部分,所以必须具有良好的电气性能、足够的机械强度和耐磨性能&。根据铁路全面提速和向高速方向发展的要求,接触线还应具有线密度&。úǘニ俣雀撸┖透呶虑慷却螅腿砘阅芎茫┑奶卣&。我国目前规定接触线的额定张力为10kN(TCG-100)和8.5kN(TCG-85),其中考虑了锚段内可能出现额定张力15%的张力增量,以及接触线磨耗后截面积的减小值,然后还要考虑不小于2.5的安全系数&。接触线中部位置有两个沟槽,用以固定吊弦线夹、定位线夹及电连接线夹等零部件,沟槽的下部为与受电弓接触部分,其底面称为工作面&。

    承力索是用来承受接触悬挂重量的金属绞线,通过吊弦悬吊接触线,接触线及有关零部件的重量均由承力索承受,并通过支持装置传给支柱及有关结构物&。承力索的额定张力当采用GJ-70(钢绞线截面为70 mm)时为15kN,当采用GJ-100(钢绞线截面为100 mm)时为20 kN&。其中也考虑了30%的因腐蚀而引起的强度下降,全补偿时锚段内可能出现额定张力10%的张力增量和钢承力索不小于3(铜承力索不小于2)的安全系数&。因此,要求承力索要有一定的机械强度&。承力索架设后,既能减小接触线的弛度,又可通过吊弦调整接触线的高度,改善接触悬挂的弹性&。在电气方面,必要时与接触线并联供电,共同担负传导电流的任务,此时还要求其有较好的电气性能&。

二、接触线和承力索的材质和规格

1、接触线的材质和规格

   我国电气化铁路建设初期,采用铜接触线,规格有TCG-100和TCG-85两种&。其符号含义:T表示铜,C表示电车线,G表示沟形,数字表示截面积(mm2)&。TCG-100用于区间及站场正线,TCG-85用于站场站线&。铜接触线具有电气性能好,耐腐蚀,使用寿命较长及施工架设方便等优点&。但由于铜的资源在我围尚不富有,为了节约用铜,在助世纪70年代韧,我国开始使用钢铝接触线,与TCG-100和TCG-85型接触线相对应,钢铝接触线的规格为GLCA-100/215和GLCB-80/173&。其符号含义是:G表示钢,L表示铝,C表示电车线,A、B表示序号,分式中的分母为钢和铝的总裁面积、分子为当量铜电车线的截面积(mm2)&。因钢铝的导电性能比铜要差,用加大钢铝截面积的办法,使其达到铜导线等同导电性能的截面积,通常称为当量截面积&。如GLCA-100/215型钢铝接触线,表示215mm2的钢铝线的导电性能相当于100mm2的铜导线&。这种电车线为一种复合材料的导线,其上部为铝材,用以导电,下部为铜材,是工作部分,用以承受张力和满足耐磨要求(简称为上、下复合式钢铝接触线)&。与铜电车线比较,具有强度较高,不易拉断及耐磨等优点&。但存在耐腐蚀性能较差、出现硬弯后不易调直、硬点不易消除、受电弓通过时易于打弓及钢铝结合部可能产生开裂等缺点&。

    近年来,我国还正在研制新型材料的接触线,进入90年代以后,中国研制了CTHA-110型和CTHA-120型银铜合金接触线(也称AgCu110、AgCu120),MgCu-120型镁铜合金接触线也有使用,铜合金接触线具有抗拉强度高、耐高温性能好的特点&。目前已成为中国繁忙干线或提速干线接触网的主流产品&。

2、承力索的材质和规格

   目前我国采用的接触网承力索,主要有铜与钢两种材质的&。

   铜承力案的导电性能好,抗腐蚀能力强,适用于沿海、工业污染地段及长隧道内&。但抗拉强度较低,线胀系数较大,温度变化时产生的弛度变化较大,对接触悬挂的弹性有影响,而且铜材的价格也较昂贵&。一般只在载流截面及抗腐蚀需要时才使用&。常用的铜承力索规格有TJ-95和TJ-120硬铜绞线&。符号含义:T表示铜,J表示绞线,数字为截面积(mm2)&。

   钢承力索抗拉强度较高,线胀系数较小,温度变化时弛度影响较小,对接触悬挂的弹性有利,价格较便宜,节省有色金属,所以便用广泛&。但存在耐腐蚀性能差,施工运营中需涂油防腐,使用寿命较短等缺点&。常用的规格有GJ-70和GJ-100镀锌钢绞线&。符号含义:G表示铜,J表示绞线,数字为截面积(mm2)&。随着防腐技术的提高,目前已推广采用镀铝锌钢绞线,提高了防腐能力,免除了涂油工序,并延长了使用寿命&。

    近年来,我国又研制了铝覆钢一铝混绞线作承力索&。该绞线由铝覆钢线和铝线合绞而成&。铝覆钢线的钢芯为承力部分,覆铝层的铝和铝线则作为导电用,这种导线充分利用了铝和钢的优点,具有导电性能、机械强度和抗腐蚀性能兼备的比较理想的承力索&。

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