高速铁路用高强高导接触网导线关键技术及应用
刘嘉斌、王立天、张进东、孟亮、王宏涛、丁为民、李金华、赵戈红、马吉恩、侯日根
弓网受流能力是制约高速列车速度提升的三大核心技术瓶颈之一。为了保证高速下列车的稳定受流，接触网必须具有大张力和大载流能力，因而要求接触线同时具有高强度和高电导率。由于强度与电导率负相关，高铁接触线研发难度极大，该项目实施前我国高铁接触线全部依赖进口。而当时国际最先进的铜镁导线在350公里时速已达安全极限，进一步提速必须研发下一代更高强高导的铜铬锆接触网导线。但由于合金元素的高活性、高挥发，导致能够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”。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。为了实现我国高铁技术的换道超越，在国家计划支持下，该项目历经十余年攻关，发明了新型接触线材料合金组分和制备工艺，研发了分路前置冷却凝结型结晶器、低沉渣水平连铸、动态再结晶连续挤压、高平稳连续拉拔等关键装备，建成了世界首条大长度、大截面铜铬锆导线“连铸连挤连拉”短流程制备工艺的生产线；产品强度和电导率世界领先，规模化应用于京沪高铁先导段，支撑了我国高铁在先导段实现486.1km/h世界最高营运试验速度。研发了与铜铬锆接触线适配的全套接触网零部件，构建了世界最大张力的接触网系统，波传播速度和载流能力世界领先。项目相关技术还延伸研发并实现了铜镁导线及接触网零部件的国产化替代，覆盖时速350公里高铁运营里程超过1.3万公里，实现了我国高铁接触网技术全部自主和国产化。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。近三年新增销售合同55.8亿元，2010年至今国产化替代减少工程造价逾100亿元。11位院士组成的项目验收专家组评审认为该项目技术达到世界领先水平。
