CT сериялык контакт сымдын артыкчылыктары эмне?

CT сериялык контакт сымдын негизги технологиясы жана материалдык инновациялары

CT сериялык контакт сымдын аныктамасы жана түзүлүшү

CT сериясынын контакт сымы - темир жолдун электр жүрүүчү системасы үчүн атайын жасалган алюминий менен түрмөктүн колемдүү курамы. Бул сымдын эрекчелүүлүгү - электр өткөрүмдүүлүгүн жакшы сактай турган жана бир убакта механикалык касиеттерин сактап турат. Бөлмө температурасында 52,6% IACS өткөрүмдүүлүк көрсөтүлгөн, ал эми бул сымдарга тийиштүү талаптар такталган. Стандарттык өлчөмү 150 квадрат миллиметр чамалуу, ал эми катенардын түзүлүшүндө орнотуу иштерин жүргүзүүнү жеңилдетет. Производдер 0,2 мм калындыктагы өзгөчө покрытие жабыштырып, сымдын бетинин тот басын үч чейрекке чейин камтыйт. Бул убакыт өткөн сайын сымдын иштеш мүнөзүн сактоого жардам берет жана темир жол операторлорунун талабына ылайык келет.

CT Сериясы Конвенциалдык Түрмөк Контакт Сымдарынан Кантип Айырмаланат

Электрик үзгүчтүүлүк	CT Сериясы	Конвенциалдык Түрмөк
Проводимдык	98% IACS	100% IACS
Тартуу күчү	580 МПа	360 МПа
Коррозиянын темпири	0,003 мм/жыл	0,012 мм/жыл
1 км үчүн салмак	1230 кг	1480 кг

Абсолюттук өткөрүүчүлүгүнүн 2% азайышына карабастан, CT сериясы эки жолго жогорку чыдамдуулук жана 44% төмөнкү салмакты камсыз кылат - бул жогорку ылдамдыктагы темир жол динамикасы үчүн негизги артыкчылыктар. Швейцариянын федералдык темир жолунун териштери таза мыш баскычтары менен салыштырганда 10 жыл ичинде кереги 19% азайганын көрсөткөн. Бул механикалык туруктуулуктун артканын көрсөтөт.

CT сериясынын иштөөчү негизинде жаткан материалдык инновациялар

Үч негизги жетиштүүлүктөр CT сериясынын өтө жакшы иштөөсүн камсыз кылат:

1. Микро-аллоициялоо : 0,15% хром менен дофинг рекристаллизация температурасын 350°C чейин көтөрүп, стандарттуу мышыкка салыштырмалуу 120°C арттырып, термиялык туруктуулукту арттырат.
2. Танебелек чег аймагын инженериялоо : 50 нм танебелектин күрөң структурасы электр анизотропиясын 83% кемитет, ASTM E112-13 боюнча өлчөнгөн, бирдей өткөргүчтүүлүктү камсыз кылат.
3. Бир нече этаптуу жашоо : Өзгөчө термиялык дарылоо процессти HV 115 катуулугун өткөргүчтүүлүктү бузбай алууга мүмкүнчүлүк берет.

Бул инновациялар 3 кВ даражадагы 24/7 иштөөнү 0,12 Ом/км импедансы менен колдойт - мурдагы системаларга салыштырмалуу 28% төмөн. Жапониянын темир жол техникалык илим изилдөө институтунун сыноосу CT сериясынын 320 км/сат ички жогунт 0,5% төмөн болуп калышын, ал эми конвенциялык сымдар бирдей шарттарда 2,1% жогунт көрсөтүүсүн коррекциялайт.

CT сериялык контакт сымынын өтө жогорку электр өткөргүчтүүлүгү жана энергия эффективдүүлүгү

Өткөргүчтүүлүктү өлчөө: CT сериясы vs. Стандарттуу төмөн тартылган системалар

КТ сериясынын өткөргүчтүүлүгү 58,5 МС/м чейин жетээрин тикшерүүлөр көрсөттү. Бул 2023-жылы Эл аралык темир жол электрлештирүү кеңешинин маалыматтарына ылайык, стандарттагы мыстуу ток алуучу системалардыкынан 25% артык. Бул кандай оң көрсөткүч берет? Бардыгы алардын атайын калайын формулусуна байланыштуу. Алар өтө таза мышты белгилүү бир изил элементтер менен аралаштырышат, бул материал аркылуу электрондор шашылып кетүүнү азайтат. Көпчүлүк сымдар энергиянын жылып жоголушу менен 12% жоготот, бирок КТ сериясында мындай көрсөткүч аз болот. Бул сымдар минус 40 градус Цельсийден плюс 80 градус Цельсийге чейинки температура өзгөрүштөрүнө туруктуу иштейт. Бул темир жол системалары үчүн ар кандай климат шарттарында иштөөдө чоң мааниге ээ.

Жогорку өткөргүчтүүлүктүн поезддардын эффективдүүлүгүнө жана энергияны тежөөгө тийгизген таасири

CT сериясындагы төмөнкү электр кедергиси метрополитен сызыктарында поезддор ылдамданганда 19% кем энергия талап кылат. Транзит операторлорунун билдирүүлөрүнө ылайык, тарбеткэчтер сызыктын бир километрине 14-22% кем энергия түрүндө жумшайт эски системаларга салыштырмалуу. Мисалы, 500 километр жылдамдыктуу темир жол тармагын карап көрөлү. Жылдык энергоүнөмдүүлүк дээрлик 8,7 гигаватт/саат болуп турат. Бул көрсөткүчтү башкача түшүнүү үчүн, бул электр энергиясы жылы бою орто эсеп менен 2400 үйдүн иштетүүсүн камсыз кылат.

Ички көз караш: CT сериясын колдонуу менен жылдамдыктуу темир жолдо энергияны үнөмдөө

Лион-Марсель TGV сызыгын 2023-жылы CT сериясынын контакт сымына которуу тракциялык энергиянын түрүндө 17,3% кемиткен, анын менен бирге күнүнө поезддордун саны 12% арткан болсо да. Инфракызыл термографиялык текшерүү пантографтын контакт түйүндөрүндөгү кызуу 31% кемиткенин расмий күбөлөндүргөн, бул эң жогорку жаздык шарттарда 320 км/саат ылдамдыкта кыймылдоону улантып турат.

Электр өткөрүмүн жакшылуудан улам пайда болгон узак мөөнөттүү чыгымдардын артыкчылыктары

30 жылдык цикл боюнча CT сериясынын контакт сымын колдонуу энергия чыгымдарын жана HVAC системасынын түзүлгүч кошумча керектигин кемиткен аркылуу ар бир км темир жол үчүн 2,1–3,8 миллион доллар чыгымдан утуп берет. Бул сымдын туруктуу электр өткөргүчтүгү пантографтардын пайдалануу мүмкүнчүлүгүн 40% ке узартып, 100 км темир жол үчүн жылына орточо 180 миң доллар чыгымды кемитет.

CT сериясынын контакт сымынын өзгөчө механикалык бекемдүүлүгү жана ээлиги

CT сериясынын контакт сымынын күч төгүү анализи

CT сериясы көрсөтөт 18% жогорку күч төгүүнү башка түрдүү чыгыштар менен салыштырмалуу, анткени ал көп фазалуу күрөөнүн колдонот (Материалдарды изилдөө журналы, 2023). Бул күчтөлгөн төгүү сымдын 25 кН тартуу күчүнө чыдап, пантограф менен байланышты бузуучу саг жана деформация болгондо геометриялык бүтүндүктү сактайт.

Көп жүрүүчү темир жолдордо тозууга жана чаралууга каршы туруу

Тездештирүү тозуу сыноолору CT сериясынын сымдарында 4,2 миллион пантограф өтүүсүнө чыдайт алмаштыруу чегине жетпейинче – стандарттык сымдардын узак урууга учуруна эсе узартат. Бул төзүмдүүлүк үлгүнүн кеңейтилген байланыш аймагында ылдамдыкты таратуучу наноструктуралуу бетинен келип чыгат жана күнүнө 300дон ашык поезд кыймылы бар тордогу жергиликтуу тозууга азайтат.

Эстремал аба ырайында иштөөчү мүмкүнчүлүк

CT сериясы минус 50 градус Цельсийден плюс 80 градус Цельсийге чейинки экстремалдуу температурада иштөөгө түзүлгөн. Температура тездик менен өзгөрсө дагы, бул сымдар өзгөртүүнүн бардык өзгөрүүлөрүнө 2% чегинде өткөргүчтүүлүгүн сактайт. Арктика шарттарында жүргүзүлгөн сыноолор эски машиналар менен мурунку жыл сайын 17 жолу кездешкен мөздүн жабышып калышы ушул сымдар үчүн мүлдүн болгон жок экенин көрсөттү. Чөлдөрдө, күн нүрү туруктуу түшөт, бул сымдар 15 жыл бою түбөлүкүндө туруп калгандан кийин ылдый күчтүнүн 98% сакталып калат.

Талаа маалыматы: Европадагы жогорку ылдамдыктагы сызыкта узак урууга кеңейтүү

Европадагы жети ири жүк айдат тизмектеринин багыты боюнча он эки жыл ичинде жүргүзүлгөн изилдөөлөрдө CT сериялык контакт сымдары орто эсеп менен он төрт жыл, ал эми архаикалык сымдар алтынча жылдан ашпай, алардын ордуна башка сым койгонго туура келет деп айтылат. Узун тургундуктун аркасында поезддор техникалык кызмат көрсөтүү убагында рельстарды эки жарым эсе аз убакыт ээлейт. Бул эле жаңы жаңы жаап турган учурда чоң айырмачылык келтиреди. Парижден Лионго, Мадридден Барселона чейинки маанилүү маршруттарда да буря же экстремал шарттардан улам кызмат көрсөтүүнүн токтоп тургандыгы баса белгиленди, операторлор жалпысынан маселелердин саны отуз бир процентке азайгандыгын билдиришти.

CT сериялык контакт сымдарынын жылуулук өткөрүмдүүлүгү жана ток өткөрүү мүмкүнчүлүгү

CT сериясынын колдонулушунда жылуулук өткөрүмдүүлүк метрикалары

CT сериясы мыктын матриксине карбон нано түтүкчөлөрдү кошкон аркылуу 680 Вт/мК чамалуу термиялык өткөргүчтүүлүккө жетет, бул ар кандай таза мыштын көрсөткүчүнөн 23% жакшы. Ар кандай жогорку ылдамдыкта пантографтар менен аракеттенип жатканда пайда болгон жылуулукту жок кылууда эле ушул атайын нано структура жакшы иштейт, ал минус 40 градус Цельсийден 150 градус Цельсийге чейинки температура өзгөрүүлөрүнө карабай иштеп турат. 2022-жылы NIST тарабынан жүргүзүлгөн сынооларга караганда, материалдын өзгөрүлбөстүгү жарым миллион эсептелген циклден кийин да сакталат, бул материалдын чыдамкай экенин көрсөтөт.

Чыңалган иштөө мүнөттөрүндө кызууга чалдыгыштыкты азайтуу

CT сериясынын сымдары эски моделдерге салыштырмалуу жылу каршылыгы жакы ушул чегине жеткенге чейин 30% ампер ток чыгара алат. Метро системалары 8 вагондук поезддор менен жүрөт, алар тезденгенде 4500 амперден ашык ток тартат, ушул жылу каршылыгынын артыкчылыгы эң башкы айырмачылыкты түзөт. Биз чын жагдайлардын маалыматтарын да карабызды. 2021-жылы Кузей Американын аралаш темир жолдорундагы тармактар боюнча талдоо жүргүзүлгөн жана кызык нерсе аныктала: жайкы жылуу айларда, бардыгы бир убакта жүрүүнү каалаганда, CT сериялык сым колдонулган жерлерде жылуу менен байланыштуу көйгөйлөр 3/4 кем болгон.

Окуу жагдайы: Жапониянын Шинкансен тармагындагы термалдык туруктуулук

2020-жылы Токио-Осака темир жолун көтөрүүдөн кийин, жаңы CT сериясынын сымы жакшы жетишти. Бул сымдар мурункуга караганда 24% артык токко чыдап, 2550А ден 3150А чейин көтөрүлдү, бирок өткөргүчтүн температурасы 80 градус Цельсийден ашпайт. JR Central үчүн бул 28 субстанциянын 14-н гана жылытпай турган жана ар бир жылы 420 миллион иен жана улам жакшы экономиялоого мүмкүнчүлүк берет. 320 км/с сапар жасалган эң жогорку ылдамдыкты сактоо менен бирге, бул жетишти. Дагы бир жакшы жагы: соңку 32 айлык мөөнөттө күтүмдө тууралуу же термиялык көйгөйлөр байкалган эмес.

CT сериясынын контакт сымынын бирдүү интеграциясы жана глоблдүү кабыл алуу

Катенардын инфраструктура менен орнотуунун жеңилдиги

CT сериясы азыркы электр менен камсыздалган темир жол системаларына кошулууда абдан жакшы иштейт, анткени ал стандарттык механикалык бөлүктөр менен камсыздалат жана модулдар менен курулган. Бул система эски катантар менен да жакшы иштейт, демек темир жол компаниялары ар кандай инфраструктуралык отчеттордун негизинде ремонт иштерине болжол менен 40% аз каражат жумшашат. Операторлорду колдоочу конструкцияларды бузууга же чыңалуу механизмдерин алмаштырууга да муктаж эмес, ошондуктан линияларды жаңыртууда иштебей турган убакыт аз болот. Бул поезддерди кадимкидей иштетип, модернизациялоого аракет кылган адам үчүн түшүнүктүү.

Ар кандай чыңалуу системаларына жана сигнализациялык технологияларга ылайыкташтыруу

CT сериясы AC жана DC системалар үчүн 1,5 кВдан 25 кВга чейинки кең кернеу диапазонунда иштейт. Анын эстетикалык өзгөчөлүгү Европалык поезд башкаруу системасы (ETCS) жана оң позициялык поезд башкаруу (PTC) сыяктуу заманбап сигнал берүү технологиялары менен ылайыкташып жатат. Бул күндөрү поезддордун ар кандай стандартдарга ээ болгон өлкөлөр аркылуу иштөөсү керек болгондо, мындай эле гибкость маанилүү. Материалдар түркүмүндө CTнин термиялык кеңеюү касиеттери тууралуу айтканда, алар жөнөкөй мыстан менен салыштырмалуу түрдө бирдей. Бул эле жакшы гана эмес—бул аралаш материалдарды колдонуу менен рельстин орнотулушунда пайда боло турган кыйынчылыктарды болтурбайт. Эл аралык темир жол долбоорлору менен иштеген инженерлер үчүн, мындай ылайыкташтык көп кыйынчылыктарды жок кылат.

Эл аралык кабыл алуу тенденциялары жана стандартизациялык аракеттер

Өткөн жылы Азия-Тынч океан аймагы жетекчилик кылды, негизинен, Кытай менен Үндүстанда иштеп жаткан жогорку ылдамдыктагы темир жолдору менен байланыштуу CT сериясынын 78 бир биринин орнотту. Европада абал да жакшы, бир нече тармактык баяндамаларда айтылгандай, эки жыл мурда алганга караганда ретрофиттердин аркасында жайгаштыруу саны 30 пайызга чейин артты. Бирге түшүп, Электротехникалык комиссия эл аралык ылайыкташтык келечекте пайда болушун болтурбоо үчүн тесттерди өткөрүүнү стандартташтыруу боюнча IEC 63297-5 стандартынын алкагында ыкмалуу нускамалар түзүү ишин жүргүзүп келет. Бул көптикте иштеген компаниялар өз продукцияларын эл аралык жактырууну жана ылайыктуулук маселелеринен сактанууну жеңилдетет.

ККБ

CT сериясынын контакт сымдарынын көнүп сымдан артыкчылыгы эмне?

CT сериялык контакт сымдары механикалык прочностьдо, салмагын төмөндөтүүдө, коррозияга туруктуулукта жана жылуулук өткөргүчтүктү жакшыртуда маанилүү артыкчылыктарын камтыйт, ал эми электр өткөргүчтүктү гана аз төмөндөтөт.

CT сериялык контакт сымдарын неге энергия тийиштүү деп эсептейт?

CT сериялык контакт сымдары электр тогуна каршы тургучту төмөндөтөт, натыйжада энергия трансформациялоодо жылууга чейинки энергия жоголушу азаят, бул энергия эффективдүүлүгүн оптималдаштырат жана темир жол системасы үчүн чоң энергия утургун камтыйт.

CT сериялык контакт сымдары бар электрлештирүү системалары менен уюшпайбы?

Ооба, CT сериялык контакт сымдары бар катоддук инфраструктуралар менен уюшуп, түрдүү керне системалары менен сигнал берүү технологияларына ылайыкташтырылып, темир жол электрлештирүү системаларына тегиз интеграциялануусун камтыйт.