时速350公里！“能飞”的中国高铁用了哪些线缆“黑科技”？

　　作为国家名片，高铁是交通运输现代化的重要标志，也是一个国家工业化水平的重要体现。高铁不仅让日常出行更便捷，也带动了城市经济发展。我国也因此变成全球上唯一实现高铁时速350公里商业运营的国家，树起了世界高铁商业化运营标杆，以最直观的方式向世界展示了“中国速度”。

　　动车组在高速运行中对各部件的要求都极为严格，包括列车内电缆的运行和敷设，尤其是时速达到350公里的高速动车组在运行中由于机车功率大，高速运行时间长，导致局部温度急剧升高，最高可达150℃。为满足高速运行过程中列车对电缆的需求，就要改进绝缘材料配方和生产的基本工艺，做到既能满足高温环境下的良好运行要求，又能够保证电缆的强度和阻燃指标，同时还能减少对环境的影响。

　　人们在高铁站等车时，经常会看到铁路沿线上空架设的输电线路，这些输电线路就是高速铁路接触网，高铁列车运行所需的电是通过机车上端的接触网来输送。当列车行驶速度为300公里/小时之后时，它所受的阻力90%以上都来自风阻，而风阻与速度的平方成正比，列车所需的功率就与速度的三次方成正比。功率变大后，在电压不变的情况下，电流也相应增大。因此就需要接触网导线具有高导电率。

　　在保证高电导率的同时，接触网导线还需要保证高强度。列车在高速运行中，受电弓和导线之间不能脱离，必须要时刻紧密接触。只有导线的波动传播速度大于列车速度的1.4倍，才可能正真的保证受电弓和接触网导线不脱离。而提升导线的波动传播速度就必须提高导线的张力，在导线重量不变的情况下，就要增加导线强度，使导线强度达到国家标准安全系数2.0以上。也就是说，导线所能承受的最大拉断力要达到应用所需拉力的2倍以上强度才可能正真的保证安全。

　　而当时国际最先进的铜镁导线公里时速下已达安全极限，想要逐步提速必须研发下一代更高强度和更高导电率的铜铬锆接触网导线。

　　天津中铁电气化设计研究院有限公司总工程师王立天团队研发的“高速铁路用高强高导接触网导线关键技术及应用”，实现了我国高铁接触网导线的完全国产化。该成果经过10年在京沪、京津、京张、成渝等1.3万公里的高铁线路上的“挂网”运行，证实其性能领跑“世界高铁”。该项目也获得2020年度国家科技进步奖二等奖，同时项目获授权发明专利32件，SCI论文31篇，主编国标6项、行业标准2项。

　　“由于铬锆合金元素高活性、高挥发的特性，导致能够很好的满足工程需要的零缺陷超长铜铬锆导线制备成为公认的世界难题，被誉为高铁牵引供电技术‘皇冠上的明珠’。”王立天说，当时虽然日、法、德等国投入巨资进行研发，但均未实现工程应用，且技术严密封锁。

　　“最难的是冶炼炉结晶器的研发，当时合金坯杆铸造出来后，表面非常粗糙且有裂纹，内有气孔，而且内部合金组分不合格，怎么调整数据都没有用。”王立天回忆，天天守在1000多摄氏度的冶炼炉边，一次次实验失败，让很多参研人员开始动摇。有人说，日本都研究近20年了，产品还没投入应用，咱们怎会是研究出来。

　　随着技术的一直在改进提高，如今我国的铜铬锆导线%的导电率，同时强度达到620兆帕。我国具有自主知识产权的高强高导接触网导线可完全为新高铁的建设提供强有力的技术支撑。

　　贵南高铁龙里北至南宁东为新建线公里，其中，贵州段正线公里，是贵州首条时速达到350km/h的高铁线路。贵南高铁开通后，贵阳南宁两地之间通达时间将由5小时压缩至2小时。高性能就是高能耗，如何在高铁高速行驶中，给这个庞然大物安全供电成为了工程师们的挑战。为解决贵南高铁供电问题，工程师们找到了新方法。

　　以往高铁建设采用的是冷缩电缆中间接头，通电能力、抗拉性和电缆弯曲能力均有所欠缺，不能安全供电给高时速的贵南高铁。为此，现贵南高铁全线采用“熔接式电缆中间接头技术”，大幅度提升了电缆中间接头的通电能力、抗拉性和电缆大幅度弯曲能力，为铁路安全供电保驾护航。

　　贵南高铁全线均采用了吊弦载流环应力释放工艺，这种新工艺在贵州境内属首次采用。

　　据贵阳供电段贵南新线介入小组接触网工陈维介绍，以前吊弦载流环做好就直接拿去现场炜弯，工艺不成熟，载流环的抗弯应力一直存在。“现在我们在料库里对吊弦载流环进行预炜弯处理，消除了吊弦载流环的抗弯应力，减少了载流环的弹性张力，提升了工作效率，吊弦的寿命得以大幅度延长，并且减少了以往吊弦断裂隐患，降低维护成本，能够越来越好的保障高铁和旅客列车的安全。”

　　接触网线索的平顺度不够，则会导致高速列车通过的时，出现大量燃弧、拉弧现象。贵南高铁线米，为保证线索的平顺度，工程师们要保障线索与轨平面的高差不够超过5毫米。并且线索的材质均采用全国顶级的铜镁高强度合金，能有效地为列车提供取流。

　　目前，主流的耐高温电缆一般是通过添加偶联剂对硅橡胶进行改进，提高硅橡胶的拉伸轻度和耐磨性。动车组运行的环境更为特殊，高温环境是常态，常规的耐高温电缆的稳定性并不能够达到相关指标，进而对电缆的强度和阻燃指标也会产生一定的影响，进而影响电缆寿命。

　　普通的交联聚烯烃材料的机车电缆不足以满足运行要求，而改进的硅橡胶材料耐温性虽好，但拉伸强度和耐磨性能比较差；同时动车组列车零配件对环保要求非常高，相关电缆还需具备良好的无卤阻燃指标及高透光性能，因此动车对电缆技术指标要求非常高。

　　基于上面讲述的情况，远东电缆开发的动车组用无卤阻燃环保线缆从材料配方、产品结构和生产的基本工艺等方面做创新设计，通过改善硅橡胶绝缘材料配方体系，有效提升电缆绝缘电气性能和机械性能，同时减轻电缆自身重量，满足高铁设计的轻量化发展要求。同时，通过对产品结构可以进行创新性设计，提升了硅橡胶在允许电压下不导电的材料的阻燃性能，在保证电缆机械强度的前提下，满足高铁用线缆无卤阻燃、高透光的环保要求。通过生产的基本工艺创新提升了电缆的抗拉、耐磨和耐油性能，满足高铁高速运行时安全性。

　　作为全球线缆行业的领跑者，远东电缆在特种电缆的研发、设计、制造、产业化上有着非常丰富的产研经验，攻克了行业内多项技术难题。从特高压导线，海上风电耐扭转电缆、超高吊装电缆再到液冷充电电缆，动车用电缆，远东电缆有着全面的的产品布局。

　　出身寒门，完成国内首创，将成本打到进口价的1/10，他五十载以身传递光纤精神

　　电缆里藏着“神经元”！为电缆安上“智慧大脑”，揭秘远东控股背后的“黑科技”

　　连续运行700天，刷新商用超导电流记录！我国首条35千伏超导电缆稳定运行有何秘诀？

　　近5000亿元市场！光纤光缆市场需求旺盛，国内最具竞争力企业10强榜单发布

　　年复合增长率4.4％！海风需求旺盛，盘点中国超高压海缆崛起道路上的奋斗者身影

　　海上风电平价时代来临！一文深度解析超高压海缆行业市场之间的竞争格局以及挑战、前景

　　可耐5万次扭转考验！风电行业迎来“新宠”，铝合金芯耐扭电缆市场潜力有多大？

　　特种电缆、机器人设备…多项技术填补国内空白，金龙电缆闯入“创客中国”决赛

　　解开超导之谜！科学家首次在三维晶体中捕获电子，有望在更高温度下维持超导性

　　5.35亿订单，累计近80亿！毛利率高达51%！东方电缆，下一个宁德时代？

　　重大突破！登《物理评论快报》！我国科学家首次提出镍氧超导体的多轨道模型

　　最新缆企榜单出炉！年产可绕地球30圈，上榜广东百强的民兴，做对了什么？

　　像做“拉丝糖”、价格实惠公道70倍！探秘国产光纤从200毫米到0.2毫米的突破之旅

　　衰减串扰比强化的更高稳定性电缆的研发&热塑性聚氨酯弹性体挤出工艺优化的研发

　　4年自主研发，打破100%德国进口依赖！给飞机充电的这根电缆凭啥“出圈”？

　　时速600公里磁浮商业化近了，中压特种软电缆配套进展如何？一文揭秘缆企布局

　　国内首根！攻克“卡脖子”环境，汉缆股份自研220kV 3000mm²高压平铝护套电缆通过试验

　　4年自主研发，打破100%德国进口依赖！给飞机充电的这根电缆凭啥“出圈”？

　　充电桩行业七大发展的新趋势：40kW模块有望普及SiC方案，小直流产品崭露头角

　　近5000亿元市场！光纤光缆市场需求旺盛，国内最具竞争力企业10强榜单发布

　　时速600公里磁浮商业化近了，中压特种软电缆配套进展如何？一文揭秘缆企布局

　　年复合增长率4.4％！海风需求旺盛，盘点中国超高压海缆崛起道路上的奋斗者身影