发布时间：2018/7/31 16:38:42
7月1日起，中国铁路再调图，多条高铁再提速。高铁提速，不仅与列车有关，列车头顶的接触网可是至关重要。这一根根看似普通电线的电力大动脉，却有着特殊的产业“密码”。
与普通电线不同，铁路列车运行速度快、荷载量大，接触网电线的材料需要兼顾导电性与抗疲劳性。而高铁接触网电线要求更为严格。
“普通的铜银、锡铜导线比纯铜材质提高了耐热性，但是抗拉强度不行，张力不足，导致列车提速难。”中国最大的高铁接触网导线供应商——中铁建电气化局康远公司总工程师李学斌说，铜镁合金导电率高、强度大、耐磨、耐腐、抗疲劳。
那么，把国外的铜镁合金导线照搬到中国高铁上行不行？还真不行！
与国外高铁相比，中国高铁往往时速高、运距长、开行密度大，且有些线路能一日经历四季变化。像京沪高铁的运距比德国柏林到法国巴黎的高铁要长20%，但运输时间却只有其一半。这就要求接触网材料的导电性更好，韧性更强。
“列车时速超过300公里后，时速每提高20公里，就是一个技术门槛。就好像百米赛跑，跑进10秒后，每提高0.01秒都很难。”中铁建电气化局康远公司董事长赵德胜说，中国高铁时速从300公里提高到400公里，车体结构不同、线路建造转弯半径不同，接触网张力每提高一个千牛，电线所采用的合金材料配比设计就大变样。“如果材料不好，就会摩擦出电火花，甚至烧断。”
国外使用铜镁合金做电线，均采用铸造工艺，这导致电线像建筑钢筋一样硬，导电性能差，也缺乏韧性。而中国则采用了完全不同的上引连续挤压工艺。“从显微镜下的材料横截面看，原来的连铸工艺使金属组织像窗户上的冰花，充分体现了镁的易氧化，导致韧性不足。”李学斌说，“我们自主研发的工艺就像是在揉面，把面疙瘩都和开，面条就能拉很长，还特别筋道。显微镜下看，金属颗粒都变成肌肉纤维，金属组织的晶粒相当于国外同类产品的百万分之一。”
如今，中国高铁采用的国产接触网材料，导电率比国外同类产品高出约20%，耐疲劳特性则比国外同类产品提高40%，不仅使中国高铁接触网的采购成本节省了一半，每年还为中国高铁节约电费几十亿元。
高铁接触网有了优质电线，仅是提速的第一步。接触网看起来是个直线，实际上是“Z”字形，还有波弧，把这样的电线架好需要300多种抗疲劳的稳固零件。
“别看都是些不起眼的线夹、吊弦，一旦脱落，就会导致接触网张力变化，引发高铁降速，甚至影响运行安全。”中铁建电气化局集团轨道交通器材有限公司副总经理李毅军说，国外高铁接触网上的定位器线夹是铜制U形，但是中国高铁开行速度往往比国外高，甚至5到7分钟一趟车，开行密度是国外的几倍，导致高铁运行测试时，该部件总是断裂。通过自主研发，最终中国采用高强绝缘尼龙材料研发了防脱落保险销，安装简易，而且抗疲劳性也大大提高。
不仅材料创新，中国高铁接触网还率先走入了智能化。据李毅军介绍，在目前施工的京张高铁上，正在整体调试智能化腕臂预装平台。“我们自主研发设计的棘轮装置在线监测部件，装有高精度传感器，其中角度传感器测量精度上下误差0.1度，温度精度误差0.1度。一旦接触网数据有异常，手持终端就会预警铁路局、供电段，不用再等到故障发生才应急。平时也可在线监测收集质量数据，真正通过‘大数据’为高铁安全运行装上‘保险阀’。”