关于高速铁路接触网接触线的选型研究.doc

浅析时速300km/h及以上客运专线接触线的选型 XXX 吴树伟 摘 要：文章在分析国外高速电气化铁路接触网用接触导线的现状及发展趋势的基础上，通过对锡铜和两种不同合金含量的镁铜合金接触线的必选，根据我国客运专线技术体系的要求，建议目前阶段采用合金含量0.5%的镁铜合金接触线，并相应提出了建议。 关键词：时速300km/h及以上 客运专线 镁铜合金接触线 合金含量0.5% 中图分类号： 文献标识码： 文章编号：  0 引言 当前，我国正在进行大规模客运专线建设，可靠供电是客运专线安全、平稳、高速、高密度运行是客运专线最重要的特点，而可靠供电则是达到以上特点的重要保证。接触线是实现可靠供电的关键设备之一，高速接触线应抗拉强度高、耐高温性能和耐磨性能好等特点。 I 国外高速铁路接触线的应用 从国外情况来看，高速接触线主要以锡铜合金线和镁铜合金线为主。 下表列举了目前国外已经开通或正在建设之中最高时速为300km/h以上高速铁路接触线的使用情况。 国外最高时速为300km/h以上高速铁路接触线的使用情况 表1 国别 线路名称 线路 长度 (km) 最高运 行速度(km/h) 开通 年代 接触线 类 型 日本 山阳新干线 554 300 1996 （改造） CuSn170 法国 大西洋线 282 300 1990 Cu150 北方线 333 300 1993 Cu150 地中海线 303 350 2001 CuSn150 CuMg150 德国 法兰克福～科隆 215 300 （设计330） 2002 Rim120 纽伦堡～ 英格尔斯塔特 88 300 （设计330） 2006 （在建） Rim120 西班牙 马德里～ 巴塞罗那 730 350 2005 CuMg150 由表1可知：日本和法国以及采用这两国技术修建的高速铁路接触线主要采用锡铜合金接触线，而德国和采用德国技术修建的高速铁路（马德里～巴塞罗那）接触线主要采用镁铜合金接触线。 日本是世界上最早研究和采用锡铜合金接触线的国家。早在上个世纪70年代中期，日本便着手开发锡铜合金接触线，并应用于上越、东北新干线。90年代初期，为了提速的需要，日本开发出了抗拉强度可达430Mpa以上的新型锡铜合金接触线。 法国1990年开通的大西洋线和1993年开通的北方线采用的是纯铜接触线（Cu150, 张力20kN），2001年开通的地中海线采用了锡铜合金（CuSn150）和镁铜合金（CuMg150）两种接触线（张力均为25kN，导电率均为80%，合金含量均为0.2%）。 德国在上个世纪90年代初期，在Bahn、Siemens和FG公司的合作下， 经过大量的研究和试验，最终研制开发出了抗拉强度高达500Mpa的镁铜合金接触线，并在柏林～汉诺威（Re330）首次采用了镁铜合金接触线Rim120（含镁0.5%，导电率62%），接触线使用张力达27kN，由德国公司参与建设的西班牙马德里～巴塞罗那线采用了截面为150mm2的镁铜合金接触线（CuMg150，含镁0.5%，导电率62%，张力31.5KN）。 II 锡铜和镁铜合金接触线的比较 客运专线牵引网采用AT供电方式，接触网需满足1000A左右的载流要求。在高速接触网的承力索（一般为铜合金绞线）截面不宜大于120mm2的条件下，接触线需采用150mm2的铜合金线。 表2列举了截面为150mm2的锡铜和镁铜接触线的主要机械和电气参数（欧洲标准EN 50149）。 锡铜和镁铜接触线的主要机械和电气参数 表2 序号 项目 CuSn150 (0.2%) CuMg150 (0.2%) CuMg150 (0.5%) 1 合金含量（%） 0.15～0.55 0.1～0.3 0.4～0.7 2 最小抗拉强度（MPa） 420 420 470 3 最小拉断力（KN） 61.1 61.1 68.4 4 最大电阻率 （×10-8Ωm） 2.395 2.240 2.778 5 20℃时最