Медный несущий трос с прочностью бронзы

Профессионалам железнодорожной отрасли безусловно известно, что для повышения износостойкости, механической прочности и сопротивляемости разупрочнению при нагреве применяют бронзовый контактный провод. Небольшая присадка (до1%) кадмия, магния, хрома, циркония и других металлов улучшает в разной степени механические характеристики этого провода, но ухудшает электрические параметры, что ограничивает его применение на участках с интенсивным движением поездов. Кроме того, этот провод имеют значительно большую стоимость, чем медные. В качестве легирующего компонента, для увеличения прочности используют магний, цирконий, олово, кремний и титан, а в некоторых зарубежных странах и серебро (ФРГ, Япония и др.), что тоже значительно сказывается на цене.


Российская инжиниринговая компания «Энергосервис» решила создать изделие, одновременно обладающее высокой механической прочностью, незначительно изменяющейся длиной при колебаниях температуры, устойчивостью к коррозии, электрической проводимостью меди, имеющее лучшие аэродинамические характеристики, стандартные диаметры, достаточно технологичное при серийном производстве, при этом без значительного удорожания конечного продукта, совместимостью со стандартной арматурой.


В итоге был создан медный несущий трос контактной сети, обеспечивающий большую проводимость (при Ø14мм, электрическое сопротивление составляет 1,1369 -1,383х10-4 Ом/м. ) и механическую прочность (разрывное усилие выше до 25-30% и при Ø14мм, имеет значение 58-60 кгс/мм²), при сохранении диаметра.


Команда ООО «Энергосервис» уже 20 лет работает на рынке стальных канатов и неизолированных проводов. Компания много лет разрабатывает, испытывает и внедряет инновационную канатную продукцию специально для крупнейших компаний страны, таких как «Норильский Никель», «СУЭК», «ФСК ЕЭС», МРСК и др.


Среди объектов компании Останкинская телебашня, глубинные шахтные подъёмы тысячи километров ЛЭП и многое другое Производственная база, — Волгоградский канатный завод, производитель уникальных канатов ещё со времён СССР, ныне входящий в ОАО «Северсталь-Метиз», филиал «Волгоградский», позволяет создавать изделия, успешно конкурирующие с продукцией европейских компаний.


Конструкция тросов нового типа, также позволяет снизить амплитуду и интенсивность пляски, вероятность обрыва при нанесении тросу повреждений в результате внешних воздействий, уровень усталости металла в тросе, и следовательно, увеличить жизненный цикл за счет самогашения колебаний. Преимущества несущих тросов нового поколения еще и в том, что благодаря своей уникальной конструкции они уменьшают налипание снега и образование наледи.
Технология производства полностью освоена ОАО «Северсталь-Метиз».


В настоящее время трос прошёл испытания в ОАО «ВНИИЖТ», в соответствии с требованиями ОАО «РЖД». Испытания включали в себя проверку на терморазупрочнение с нагревом до 155°С, на дугостойкость, низкотемпературной ползучести, на стойкость к воздействию вертикальных колебаний (эоловой вибрации), с многократным нагревом до 100°С и ряд других тестов, в т.ч. впервые проводившихся для несущих тросов.


Высокие результаты были достигнуты не за счёт применения сплавов, а за счёт конструкции. Эффективность конструктивных решений Энергосервис уже доказывал при создании высокопрочных грозотросов и проводов для воздушных линий электропередач 35-750 кВ.


Новая технология производства троса отличается от традиционной технологии изготовления тем, что кроме обжатия использует другие виды деформации: сдвиг, изгиб, скручивание.


Это позволяет получить медный несущий трос большей прочности не прибегая к сплавам, увеличивающим потери. Что позволяет ужесточить требования, предъявляемые к несущим тросам, что особенно важно с учётом изменений в эксплуатации несущих тросов. В основном эти требования связаны с целым рядом причин, в т.ч. с появлением высокоскоростного движения. В частности, в 2,5 раза возрастает напряжение натяжения несущих тросов –с 100 до 240 МПа. Таким образом, к прочностным свойствам несущих тросов скоростных линий предъявляются повышенные требования. Коэффициент запаса не менее 2, т.е. временное сопротивление разрушению должно быть не менее 440 МПа. Учитывая высокие значения потребляемых токов токоприемниками высокоскоростного электроподвижного состава, ожидается более интенсивный разогрев несущего троса по сравнению с обычными линиями. Наряду с повышенным натяжением на высокоскоростных линиях несущие тросы подвергаются интенсивному разогреву. Высокие значения усилия натяжения и снимаемого тока могут привести к высокой скорости низкотемпературной ползучести тросов.


Изделие полностью окупается, за счёт снижения потерь за 10 -20 месяцев, в зависимости от альтернативной конструкции.