载流环
Current-Carrying Loop (Load Loop)
所属分类 零部件库 > 线索类 > 吊弦
常见型号 铜绞线载流环、铜编织带载流环、可调式载流环
执行标准 TB/T 2075 系列
适用场景 整体吊弦与接触线间补强电流导通;分段绝缘处的电气过渡

概述

载流环是设置在吊弦与接触线之间的辅助导电部件,本质是一小段铜绞线或铜编织带,与吊弦并联,承担一部分原本只能靠吊弦本体金属传导的电流。在 载流吊弦 体系中,吊弦本身已经过载流设计(如整体吊弦内置铜绞线),但当现场条件受限于既有非载流吊弦、或对载流能力有更高要求时,会在常规吊弦旁边额外并联载流环以补强电气性能。载流环在分段绝缘处、关节处、长大锚段中部等电流集中或不允许明显压降的位置尤为重要。

结构与组成

  • 铜绞线段:软态铜绞线(与接触线同材质或纯铜),两端压接或焊接端子。
  • 铜编织带:扁平铜编织带,柔性好、易于成型,部分场合代替圆铜绞线。
  • 端部接头:与接触线沟槽配合的线夹端、与吊弦连接的心形环或螺栓端子。
  • 可调机构(可调式):中部设置可调螺栓或花篮螺栓,按安装长度调整。
  • 防腐涂覆:导电接触面镀锡或搪锡。

工作原理

载流环与吊弦构成并联电路,电流 I{\displaystyle I} 在吊弦电阻 Rd{\displaystyle R_{d}} 与载流环电阻 Rl{\displaystyle R_{l}} 间按电导分配:

Id=IRlRd+Rl,Il=IRdRd+Rl{\displaystyle I_{d}=I\cdot {\frac {R_{l}}{R_{d}+R_{l}}},\quad I_{l}=I\cdot {\frac {R_{d}}{R_{d}+R_{l}}}}

载流环采用铜绞线时 RlRd{\displaystyle R_{l}\ll R_{d}}(钢绞线或铜包钢吊弦),因此 IlI{\displaystyle I_{l}\approx I},绝大部分电流走载流环、吊弦本体几乎不导电——这正是"载流"二字的含义:避免电流经由吊弦本体(特别是钢质吊弦)导致吊弦发热、接触线与吊弦连接处温升、以及电化腐蚀。

并联后等效电阻:

Req=RdRlRd+RlRl(当 RdRl){\displaystyle R_{eq}={\frac {R_{d}\cdot R_{l}}{R_{d}+R_{l}}}\approx R_{l}\quad ({\text{当 }}R_{d}\gg R_{l})}

技术参数

参数 典型要求 依据
适用接触线线规 CTAH/CTMH/CTS 85~150 mm² TB/T 2809-2017
铜绞线规格 TRJ 软铜绞线 16~35 mm² 或按设计 设计文件
载流量 ≥ 满足接触网额定电流的合理分配比例 设计文件
与吊弦绝缘 载流环端部与吊弦心形环绝缘(避免环流) 设计文件
工作温度范围 -40 ℃ ~ +80 ℃ 设计文件

常见型号

  • 铜绞线载流环:TRJ 软铜绞线,两端压接端子,结构简单、安装便捷。
  • 铜编织带载流环:扁平铜编织带,柔性好,可弯曲适应大跨度吊弦。
  • 可调式载流环:中部带花篮螺栓,可精确调整安装长度,弥补现场长度误差。
  • 预制载流环(整体吊弦配套):在 整体吊弦 制造时即压接成型,作为吊弦整体的一部分出厂。

补充技术要点

载流环与吊弦并联工作,端部与接触线的接触应良好、与吊弦之间按设计保持绝缘以避免环流;安装长度预留合理弧垂,紧固后画线标记并用红外测温验证无异常热点。断股超限、绝缘破损或接触电阻超标者立即更换。

执行标准

  • TB/T 2075《电气化铁道接触网零部件》系列,见 TB/T 2075 系列
  • TB/T 2809-2017《电气化铁路用铜及铜合金接触线》对接触线材质与沟槽几何规定。
  • TB 10009-2016《铁路电力牵引供电设计规范》对载流吊弦、载流环的设置原则。
  • TB 10758-2018 / TB 10421-2018 施工质量验收标准。

安装与施工

  1. 按设计位置在接触线与吊弦间测量安装长度,预留可调余量。
  2. 载流环端部接触线侧线夹按工艺力矩紧固,凸台对准接触线沟槽。
  3. 吊弦侧心形环连接到吊弦线夹或定位环,按设计要求保持必要的绝缘(避免环流路径)。
  4. 可调式载流环用花篮螺栓调整至设计长度并锁紧防松。
  5. 力矩画线标记;红外测温验证无异常热点。

验收要求

  • 外观:载流环表面无破损、严重弯折;端部接头无裂纹。
  • 几何:安装长度符合设计,预留合理弧垂。
  • 电气:与接触线接触电阻小;与吊弦绝缘符合设计(避免环流)。
  • 验收按 TB 10758-2018《高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》执行。

运维与检测

  • 巡视重点:载流环断股、严重弯折;端部接头松动、氧化;与吊弦绝缘破损。
  • 检测手段:人工登乘巡视 + 红外测温(与接触线同区域,载流环异常发热点可被检出);C4 悬挂状态图像检测(6c/c4)识别外观缺陷。
  • 周期:投运后按季度抽检;运行稳定后按半年度;长大锚段中部、关节处加密。
  • 失效判定:断股超限、绝缘破损、接触电阻超标须立即更换。

常见故障与案例

  • 载流环断股导致局部电流被迫经吊弦本体,吊弦发热、温升累积;详见 载流吊弦 的运维要求。
  • 端部接头松动引发接触线侧热点,长期运行后接触线沟槽烧损。
  • 与吊弦绝缘破损形成环流路径,导致吊弦异常磨耗与载流环双失效。

相关条目与参考资料

参考资料
  • [1] TB/T 2075《电气化铁道接触网零部件》系列
  • [2] TB/T 2809-2017《电气化铁路用铜及铜合金接触线》(2026-09-01 起 TB/T 2809-2026 代替,见 2809 卡
  • [3] TB 10009-2016《铁路电力牵引供电设计规范》
  • [4] TB 10758-2018《高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》