电力牵引用内包式钢铝接触线磨耗计算.pdf

2005年第4期 No.4 2005 电 线 电 缆 Electric Wire 磨耗换算表;安全运行;强度;载流量 中图分类号:TM244.3文献标识码:B文章编号:167226901(2005)0420044202 Calculation of Abrasion of Inner Cladding Type of St2Al Contact Wires for Electric Traction WANG Wei2dong , et al (Xingtai Cable Co. Ltd. , Hebei , Xingtai 054001 , China) Abstract: This paper presents the construction , dimensions and the relationship between abrasion height and abrasion area , id. abrasion conversion table in order to achieve the safe operation of contact wires. The a. m. information allows in2time repair or change of the wire in case of too great abrasion. Key words: inner cladding type of St2Al contact wires for electric traction; abrasion conversion table ; safe operation; strength; ampacity 收稿日期:2004210218 作者简介:王卫东(1968 - ) ,男,河北邢台人,工程师. 作者地址:河北邢台团结东大街1号[054001]. 1 引 言 电力牵引用接触线广泛应用于电气化铁路、 城 市轨道交通、 工矿电气化运输等领域。内包式钢铝 接触线(G LCN)的结构是钢呈倒梯形被包覆于铝层 中间,避免了钢与空气的接触,既提高了接触线的耐 腐蚀性,又利用了钢的高强度。经一定磨耗后,电力 机车受电弓同时与钢、 铝摩擦,发挥了钢耐磨性好和 铝导电性好的优势。因此,该产品独特的结构利用 了钢、 铝的各自优点,又弥补了各自的不足,即兼具 了钢的高耐磨性、 高抗张强度和铝优良的导电性,特 别是将梯形钢包覆于铝中,解决了钢铝易脱开的问 题,又提高了接触线的耐腐蚀性,是一种较理想的电 力牵引接触线产品,在我国已获得较广泛的应用,譬 如包(头)2兰(州)线、 太(原)2焦(作)线、 朔(州)2黄 (骅)线以及许多工矿企业的电气化铁路都在使用这 种产品。 在电气化铁路运行过程中,受电弓滑板与接触 线的滑动接触,源源不断地供给机车负载电流。因 为受电弓滑板的摩擦,接触线将不断地被磨蚀,钢、 铝的截面逐渐减小。在接触线磨耗到一定程度后, 接触线的强度及载流量都要下降,为了运行安全,就 需要对接触线进行补强或更新。磨耗的计算正是判 断接触线磨耗程度,决策补强或更新的重要依据。 由于内包式钢铝接触线的断面形状复杂,它的磨耗 计算一直是个空白,这给线路的运行、 维护带来了很 大的不确定性。为了铁路的运行安全、 减少运行及 维护的盲目性,我们进行了电力牵引用内包式钢铝 接触线的磨耗计算,并制作了接触线磨耗换算表。 2 电力牵引用内包式钢铝接触线的规格 根据TBΠT 2277—1991《电力牵引用内包式钢铝 接触线》 标准的规定,电力牵引用内包式钢铝接触线 型号为G LCN ,有195 mm 2 、250 mm 2 两种规格,其截 面如图1所示,结构尺寸见表1。 图1 内包式钢铝接触线 表1 内包式钢铝接触线结构尺寸 型号规格G LCN2250G LCN2195 标称截面Πmm2 铝188140 钢6255 总和250195 结构尺寸Πmm A18.516.2 B18.016.0 C6.85 D7.27 E9.75 F1.7 R16.17 G27 H51 I9.07.5 J5.44.4 K2.01.5 a8.27.3 b6.05.5 c9.859.80 R22.01.5 R33.02.0 R45.04.5 3 磨耗换算表 因为内包式钢铝接触线形状的不规则性,其磨 耗计算十分繁杂。本次,我们借助计算机,对G LCN2 250 mm 2 和195 mm 2 内包式钢铝接触线按0. 05 mm 的磨耗的级差,依次计算出钢、 铝的磨耗高度与磨耗 面积的对应关系,由于篇幅有限,仅列出CN2250 mm 2 磨耗换算表(见表 2) 。 现举例来说明如何的应用: 例如某线路所用接触线为G LCN2250 mm 2 ,原始 高度为18. 5 mm ,使用一段时间后,剩余高度为 13.65 mm ,即其磨耗高度为18.5 - 13.65 = 4.85 mm , 则可从表2直接查得铝的磨耗面积为45.05 mm 2 ,钢 的磨耗面积为17. 67 mm 2 。根据钢、 铝的剩余面积 可以判断该接触线的强度及载流量是否满足使用要 求。 4 结束语 磨耗换算表列出了电力牵引用内包式钢铝接触 在运行过程中磨耗高度与磨耗面积的关系,通过对 接触线剩余高度的测量即可通过换算表方便、 快捷 地查出磨耗面积,并以此确定接触线正常载流能力 和拉断力所要求的合理截面,为其补强或更新提供 依据,以保证电气化铁路的安全运行。 表2 G LCN2250电力牵引用内包式钢铝接触线磨耗高度与磨耗面积换算表 (单位:mm2) 磨耗高 度Πmm 0. 000. 050. 100. 150. 200. 250. 300. 350. 400. 450. 500. 550. 600. 650. 700. 750. 800. 850. 900. 95 0. 0 铝0. 000. 350. 721. 121. 531. 952. 392. 833. 293. 754. 224. 705. 195. 686. 186. 697. 207. 728. 248. 76 钢0. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 00 1. 0 铝9. 309. 8310. 3710. 9211. 4612. 0212. 5713. 1313. 7014. 2714. 8415. 4216. 0016. 5917. 1817. 7718. 3718. 9719. 5820. 19 钢0. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 00 2. 0 铝20. 8021. 2021. 5921. 9722. 3422. 7123. 0823. 4423. 8124. 1724. 5424. 9025. 2725. 6426. 0126. 3826. 7527. 1327. 5127. 89 钢0. 000. 220. 460. 710. 961. 231. 501. 782. 062. 352. 642. 943. 243. 543. 844. 154. 464. 775. 085. 39 3. 0 铝28. 2728. 6629. 0529. 4429. 8430. 2530. 6531. 0631. 4731. 8932. 3132. 7433. 1633. 6034. 0334. 4734. 9135. 3635. 8136. 26 钢5. 706. 026. 336. 656. 977. 287. 607. 928. 248. 558. 879. 199. 519. 8310. 1610. 4810. 8011. 1211. 4411. 77 4. 0 铝36. 7237. 1837. 6538. 1138. 5939. 0639. 5440. 0240. 5141. 0041. 5041. 9942. 5043. 0043. 5144. 0244. 5345. 0545. 5746. 10 钢12. 0912. 4212. 7413. 0713. 3913. 7214. 0514. 3714. 7015. 0315. 3615. 6916. 0216. 3516. 6817. 0117. 3417. 6718. 0118. 34 5. 0 铝46. 6247. 1547. 6848. 2148. 7549. 2849. 8250. 3650. 6551. 1951. 7452. 2852. 8253. 3753. 9154. 4655. 0055. 5556. 1056. 64 钢18. 6719. 0119. 3419. 6820. 0120. 3520. 6921. 0221. 3621. 7022. 0422. 3822. 7223. 0623. 4023. 7424. 0824. 4324. 7725. 12 6. 0 铝57. 1957. 7358. 2858. 8259. 3759. 9160. 4560. 9961. 5362. 0762. 6163. 1463. 6864. 2164. 7465. 2765. 7966. 3266. 8467. 36 钢25. 4725. 8226. 1626. 5226. 8727. 2227. 5827. 9328. 2928. 6529. 0129. 3828. 7430. 1130. 4830. 8531. 2231. 5931. 9732. 35 7. 0 铝67. 8868. 3968. 9069. 4169. 9270. 4370. 9371. 4371. 9272. 4272. 9173. 4073. 8874. 3674. 8475. 3275. 7976. 2676. 7277. 18 钢32. 7333. 1233. 5033. 8934. 2834. 6835. 0735. 4735. 8736. 2836. 6937. 1037. 5137. 9338. 3538. 7839. 2039. 6440. 0740. 51 8. 0 铝77. 6478. 0978. 5478. 9879. 4279. 8680. 2980. 7281. 1481. 5781. 9982. 4082. 8283. 2383. 6484. 0584. 4684. 8785. 2885. 69 钢40. 9541. 4041. 8542. 3142. 7743. 2343. 7044. 1744. 6445. 1245. 6046. 0946. 5747. 0647. 5448. 0348. 5249. 0249. 5150. 00 9. 0 铝86. 1086. 5086. 9187. 3287. 7388. 1488. 5588. 9689. 3789. 7990. 2190. 6391. 0591. 4891. 9092. 3392. 7793. 2193. 6694. 11 钢50. 4950. 9851. 4851. 9752. 4652. 9553. 4453. 9354. 4154. 9055. 3855. 8656. 3456. 8157. 2957. 7558. 2258. 6859. 1359. 58 54 2005年第4期 No.4 2005 电 线 电 缆 Electric Wire &Cable 2005年8月 Aug. ,2005