Объяснение применения стальной проволоки с медным покрытием в высокоскоростных железнодорожных системах — Сталь с медным покрытием | Алюминий с медным покрытием

Введение: Композитный вызов и решение для материалов высокоскоростных железных дорог

Надежная работа высокоскоростных железных дорог зависит от исключительной производительности и долговечности каждого компонента. Традиционные однокомпонентные металлические материалы с трудом удовлетворяют всем требованиям: системы заземления требуют как хорошей проводимости для рассеивания тока, так и высокой прочности для сложных геологических условий и глубокого бурения. Контактные системы требуют проводов, способных выдерживать огромное напряжение и при этом эффективно проводить ток. Системы передачи сигналов требуют долгосрочной стабильности и низких потерь в суровых условиях эксплуатации.

Медь-плакированная сталь (CCS), как передовой биметаллический композитный материал, предоставляет системное решение этих проблем. Благодаря металлургическому соединению превосходной проводимости и коррозионной стойкости меди с высокой прочностью и вязкостью стали, CCS представляет собой сдвиг в инженерной парадигме от стремления к достижению отдельных свойств к синергетическому композитному дизайну.

Основные приложения: прорывы в производительности трех систем

Применение CCS в высокоскоростных железных дорогах точно соответствует конкретным физическим и электрическим требованиям различных систем.

1. Система заземления: создание надежного фундамента на столетие

Продукция: заземляющие стержни CCS, заземляющие жилы.

Прорывы в производительности:

Высокопрочное глубокое бурение: Стальной сердечник обеспечивает прочность на разрыв ≥600 МПа, что позволяет выполнять вертикальное бурение на глубину нескольких десятков метров в твердой почве для установки стабильного заземляющего электрода с низким сопротивлением.
Долговечная коррозионная стойкость и проводимость: Поверхностный слой меди (обычно толщиной ≥0,25 мм) обеспечивает хорошую проводимость и образует электрохимический защитный барьер в почве, с расчетным сроком службы более 30 лет при минимальном обслуживании в течение всего жизненного цикла.
Экономическая эффективность: значительно снижает затраты на материалы и техническое обслуживание по сравнению с решениями из чистой меди, обеспечивая при этом эквивалентную или более высокую производительность.

2. Система подвесных проводов: воздушная артерия для передачи нагрузки и тока

Продукция: жилы CCS, несущие провода и армирующие стержни.

Прорывы в производительности:

Высокая несущая способность: в качестве несущих или вспомогательных проводов стальной сердечник противостоит ветру, ледяной нагрузке и натяжению системы, обеспечивая геометрическую стабильность контактной сети.
Синергетическая пропускная способность тока: медный слой эффективно распределяет токовую нагрузку, оптимизируя распределение импеданса сети и снижая потери энергии.
Превосходная стойкость к усталости: композитная структура эффективно поглощает и противостоит постоянным микровибрациям и механическим ударам, создаваемым пантографом высокоскоростных поездов.

3. Система слежения за цепью и сигнализации: точная и стабильная нейронная проводимость

Продукция: рельсовые соединения CCS (обычно в изолированной, коррозионно-стойкой оболочке).

Прорывы в производительности:

Точность сигнала: внутренний медный слой обеспечивает передачу сигналов рельсовых цепей с низкими потерями и высокой точностью, создавая надежную основу для системы управления поездом (ATP).
Устойчивость к воздействию окружающей среды: общая конструкция обеспечивает отличную устойчивость к вибрации, истиранию и коррозии под воздействием кислот, щелочей и солей, гарантируя долгосрочную надежность точек подключения сигналов в суровых, влажных или соленых средах.

Разработчики стандартов: определение отраслевых показателей эффективности

Технологическое лидерство в конечном итоге находит свое отражение в установлении правил. Мы не только производим высокоэффективные системы улавливания и хранения углерода (CCS), но и формируем международные стандарты для их основного сырья. В качестве основной редакционной группы мы участвовали в разработке международного стандарта ISO 14811:2024 “Сверхнизкоуглеродистая высокоборовая стальная катанка для медных плакированных проволок”, разработанного под руководством SHOUGANG Group. Одновременно мы также являемся подготовительным органом для китайского национального стандарта GB/T 38347-2019 “Горячекатаная катанка из сверхнизкоуглеродистой стали с высоким содержанием бора”. Это означает нашу роль в определении самых высоких отраслевых стандартов производительности на самом уровне материаловедения, что гарантирует, что наши продукты проактивно удовлетворяют все глобальные требования клиентов HSR в отношении стабильности, надежности и передовых технологий.

Успешное применение композитных материалов из стали с медным покрытием в высокоскоростных железных дорогах знаменует собой глубокую эволюцию инженерных материалов от “пригодных для использования” до “оптимальных”. Благодаря сложной конструкции композитных материалов и производственным процессам, CCS обеспечивает незаменимую фундаментальную материальную поддержку для безопасной, эффективной и интеллектуальной эксплуатации высокоскоростных железных дорог в трех критически важных аспектах: надежность заземления, эффективность несущей способности контактной сети и стабильность передачи сигналов. С постоянным развитием технологий материалов и международных стандартов, медно-плакированная сталь будет и в дальнейшем способствовать повышению безопасности, экономичности и долговечности инфраструктуры высокоскоростных железных дорог.