高铁提速 列车头顶的接触网至关重要

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自7月1日起，中国的铁路已经重新规划，许多高速铁路也再次提速。高速铁路的提速不仅与列车有关，而且接触网也非常重要。这条看起来像普通电线的电力动脉有一个特殊的行业“代码”。

与普通导线不同，铁路列车运行速度快，载荷大，因此接触网导线的材料需要考虑导电性和抗疲劳性。而高速铁路对接触网导线的要求更为严格。

普通铜、银、锡铜线与纯铜材料相比，耐热性有所提高，但抗拉强度不好，张力不够，使火车很难加速中国最大的高速接触网导线供应商——中国铁路建设电气化局康源公司总工程师李学斌表示，铜镁合金具有高导电性、高强度、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性。

那么，外国铜镁合金线不能被复制到中国的高铁上吗？真的不好！

与国外高速铁路相比，我国高速铁路趋向于高速、长距离和高密度运营，有些线路一天可以经历四季。例如，京沪高速铁路的运输距离比德国柏林到法国巴黎的运输距离长20%，但运输时间只有后者的一半。这要求悬链线材料具有更好的导电性和韧性。

“当列车速度超过每小时300公里时，每20公里就是一个技术门槛。”就像100米赛跑一样，跑完10秒后，很难每0.01秒就增加一次。”中国铁路建设电气化局康源公司董事长赵德胜说，中国高速铁路的速度已经从300公里提高到400公里。车身结构不同，线路结构的转弯半径也不同。接触网的张力每增加1千牛，钢丝的合金材料配比设计就会发生很大变化。"如果材料不好，它会擦出火花，甚至烧坏."

国外用铜镁合金做线材，采用铸造工艺，导致线材像建筑钢筋一样坚硬，导电性差，韧性差。在中国，采用完全不同的向上连续挤压工艺。“从显微镜下的材料截面来看，原来的连铸工艺使金属结构像窗户上的冰花，这充分反映了镁容易氧化，导致韧性不足。”李学斌说:“我们自主研发的技术就像揉面一样，把所有的疙瘩都打开，这样面条就可以拉得很长，而且有一种特殊的面筋。”在显微镜下，金属颗粒变成肌肉纤维，金属组织的颗粒相当于同类外国产品的百万分之一。”

目前，中国高铁使用的国产接触网材料的导电性和抗疲劳性比国外同类产品高20%左右，这不仅使中国高铁接触网的采购成本节省了一半，而且每年为中国高铁节省了数十亿美元的电费。

高速接触网有高质量的电线，这只是加速的第一步。接触网看起来像一条直线，但实际上它是“Z”形的，而且有波浪弧。架设这样的电线需要300多种抗疲劳的稳定部件。

“不要看不显眼的线夹和吊弦。一旦它们脱落，将导致接触网张力的变化，导致高铁减速，甚至影响运营安全。”中国铁路建设电气化局集团轨道交通设备有限公司副总经理李翊君表示，国外高速铁路接触网定位器夹具为铜制U型，但我国高速铁路的运行速度往往高于国外，甚至每趟列车需要5-7分钟，运行密度是国外的几倍，导致高速铁路运行试验时部件总是断裂。通过自主研发，我国最终研制出了高强度绝缘尼龙材料的防坠落安全销，安装方便，抗疲劳性能大大提高。

不仅是材料创新，中国的高速铁路接触网也率先变得智能化。据李翊君介绍，智能腕臂预装平台正在正在建设中的京张高速铁路上调试。“我们自主开发设计的棘轮在线监测组件配备了高精度传感器，其中角度传感器的测量精度误差为0.1度，温度精度误差为0.1度。一旦接触网数据出现异常，手持终端将向铁路局和供电部门发出警告，无需等到故障发生后再做出紧急响应。通常，您还可以在线监控和收集质量数据，并通过“大数据”为高铁的安全运行真正安装一个“安全阀”

《人民日报》(2018年7月30日，第19版)