高铁顶上的电线称架空线,材质有铝铁复合,铜银复合:铜镉复合:铜锡合金:近几年又研制出铜钢复合架线。在煤矿工作三十七年,主要维修工作,就是电机车,与架空线。最早使用架空线是铝钢复合材质,之所以加钢一是为了加强架线拉力,二是加强它的耐磨性能。后来由于这种架线,难于架设及导电性能差,被紫铜架线替代。看有朋友讲,架线和集电弓的磨损问题。早先使用集电弓,是铝合金构造,优点是便宜,容易制作(浇注一次成性)但缺点也很多,但由于铝合金在跟架空线接触磨损时,它对架线产生的磨擦系数相当大,如果是逆相行驶(集电弓基座有逆向行驶及顺时行驶),座在集电弓下方,会有不少铝铜粉落在脸上。一个集电弓寿命,基本上十到十五天不等,消耗量很大,同时它对架空线磨损,也相当历害。架空线寿命,使用频繁地方,三至五年。在使用其间,曾和师傅用炭刷,(直流电机换向器导电用)排成排,用胶沾在角铁上,用以替代原集电弓。但由于材质过软(为保护电动车换向器,电刷材质为碳粉合成)制作这种集电弓,基本上二个班(四十八小时)会被磨坏。九七年我制做了有圆碳棒制做滚动式集电弓,寿命由原来的十天半个月,增加到了一个多月,同时发明了汽动式集电弓座,它相比弹簧性集电弓座有,用力均衡,磨擦系数小,来回都是顺弓的特点。加上碳棒加持,架空线等于零磨损。这两项技术先后审请国家专利,使用几年后,集电弓被个别领导强行取消,因为零磨损阻挡了个别人的财路,国企就是这样。再说下朋友关心的一个点磨损,不会有这种状况发生,因为咱们的架空线,为了避免这种状况的发生,采取的是之字形的驾线方式,这样做的好处是避免了架空线与集电弓之间产生一字点的磨损。还有朋友说电线回路,铁轨便是回路,所以说无论是大人或小朋友千万莫在铁轨接缝处玩耍,因为一旦接缝处,焊接导电钢绞线损坏,这个连接处会产生压差,所以说会很危险的。另外看到高铁现用集电弓基座,有的还采用弹簧式,真该换一换了,因为这种型式当舒展时产生压力小,而下压时压力增大很多,受力极不均匀,这样会增加集电弓,架空线的磨损。
这种说法是错误的,车顶的电线理论上是可以磨断的,那为什么日常中我们没有看见线断裂呢?
车顶电线专业术语叫接触线,是铜镁合金,有较强的硬度和柔性,而车体顶部与接触线接触的叫受电弓。
受电弓与接触线相磨的时候为什么不会磨断线,原因如下:
一、接触线两边有补偿装置
通俗的讲就是就是你把一根两边绑在两个固定的杆子上,并在绳子的末端各加上一桶水,这时候绳子不管伸长还是缩短都处于受力状态。
而铁路上,这跟绳子就相当于接触线,桶装水就相当于坠托,接触线一般一根长1200米左右,整个线路由无数个1200米组成。
坠托(专业术语叫补偿装置)的作用就是让线收紧,同时让受电弓压到接触线上的力始终保持在70N。
车跑的时候这个力基本保持不变。 这样大家可能会明白,日常中一根线拉紧绑在树上,来回磨容易断,而如果两边各坠一桶水,再在中间磨是不是不容易断了,因为绳子随着磨的位置会形成波形,这样软着陆,基本没啥磨耗。
接触线也是一样,当受电弓经过时,是一个变动的波形,也是软着陆,磨损会变得非常弱小。
二、接触线上方有承力索,会让接触线更有弹性
上面我分析了,接触线两边加补偿装置后,线变得弹性,但接触线跟车的受电弓虽然有70N的接触力,但很难保持固定。因为线有重量,铜线一米基本2kg。这样的话线的中间肯定下垂,磨得快。
为了解决,在接触线上方一米左右的位置又放了一个承力索,并每隔8米左右用吊弦把接触线挂在承力索上,这样就能保证接触线相对于车顶距离是固定的,也就是说受电弓始终是70N的力在磨,而且很均匀,还非常有弹性,就像你磨一个两边坠水桶的绳子一样,磨损非常小,断裂更难。
三、接触线有设计年限,到了就更换
一般接触线的设计年限是15年左右,到期限就会更换,当然中间也会因为局部磨耗角度更换,局部磨耗较大的地方就是刚上面讲的弹性不好的地方,一般都是接触线上方安装东西的地方,如线夹、分段绝缘器的集中负荷的位置。
这些磨耗多少要更换都是有标准的,一般是磨耗不超过20%,超过或者临近必须更换,因为不更换受电弓就打到接触线上吊弦线夹了。
接触线不是圆的,是上面小下面大的细腰不倒翁状,只有大肚位置能磨,其他位置是固定接触线的,不能用来接触受电弓。
所以,真正磨耗的其实只有20%左右。
之所以没有看到磨断是因为检修人员通过监测,将有可能断裂的线换掉了,而并不是磨不断。
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