轨道贯通接地材料应用分析——为何铜覆钢正成为贯通地线新选择
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在轨道交通系统中，贯通地线作为连接各设备、构筑物接地网的关键导体，其性能与可靠性直接关系到整个系统的运行安全和稳定性。它承担着三项至关重要的功能：
等电位连接： 为沿线各设备、构筑物的接地网提供可靠的电气连接，消除电位差，保障人身及设备安全。
故障电流泄放通道： 当牵引供电网发生短路故障时，提供低阻抗通路，承载并泄放巨大的短路故障电流。
动热稳定性保障： 在承受短路瞬间的极大电流冲击时，必须保持足够的机械强度和热稳定性，避免熔断或失效。
然而，长期以来使用的传统贯通地线材料在实践中逐渐暴露出问题：
传统材料面临的主要挑战
镀锌钢：
耐腐蚀性不足，服役寿命受限： 贯通地线长期处于地下潮湿、地上环境复杂的工况中。实际应用表明，镀锌钢的防腐层在严苛环境下易失效，导致本体锈蚀严重，使用寿命难以满足轨道交通长期稳定运行的需求。
施工效率低，连接可靠性存疑： 传统镀锌钢通常以6米/根、带4个连接孔的规格供货。安装时需依赖螺栓进行机械连接，施工过程繁琐耗时，且连接点接触电阻较高，成为潜在的发热点和性能瓶颈。
铜绞线：
力学强度偏低： 其典型抗拉强度约为133Mpa，材质偏软。在施工敷设过程中，若牵引不当易发生拉断现象，影响工程进度和可靠性。
防盗风险高，经济损失大： 铜材价值较高，在施工和运行期间存在被不法分子盗割的风险，导致直接经济损失和系统安全隐患。
连接可靠性问题突出： 采用放热焊接时，铜绞线存在易熔断的风险；若采用夹具连接，则连接点接触电阻大、易发热，成为系统的薄弱环节，影响整体性能。
腐蚀速率相对较高： 多股结构（如19股或37股）导致其表面积远大于同截面的实心导体（如同截面的铜覆钢）。研究表明，多股铜绞线的腐蚀量可达同截面铜覆钢的约2.4倍，加速了材料的老化。
材料选择的综合考量维度
基于对传统材料应用问题的深入分析，现代轨道贯通接地材料的选择应考量以下七个关键维度：
长服役周期： 具备优异的耐环境腐蚀能力，确保长期稳定运行。
优良导电性： 提供低电阻通路，满足故障电流泄放要求。
强大载流能力： 能够安全承载牵引网短路故障时产生的大电流。
高动热稳定性： 在短路大电流冲击下，保持结构完整，不发生熔断或机械失效。
可靠连接性能： 连接点电阻低且稳定，避免成为系统瓶颈或安全隐患。
合理的综合成本： 在满足性能要求的前提下，具有较好的经济性。
防盗性考量： 降低因材料价值高而被盗割的风险。
铜包钢：满足多维需求的方案
综合评估上述维度，铜包钢材料展现出的综合优势，成为解决传统材料痛点的理想选择：
耐腐蚀性与长寿命： 以高强度钢芯为基材，外层紧密包覆高纯度铜层。铜层提供优异的电化学防腐保护，有效抵御潮湿、盐碱等恶劣地下环境侵蚀，其使用寿命远优于镀锌钢材料。
优异的导电性能： 表层铜层保证了良好的导电性，为故障电流提供低电阻泄放通道。
强大的载流能力： 优化的铜钢复合结构设计，使其能够有效承载牵引网短路故障时产生的大电流。
杰出的动热稳定性： 钢芯提供了极高的机械强度和热稳定性，外层铜层具有良好的导热性。两者结合，使其能够承受短路瞬间的巨大电流冲击而不熔毁或变形，安全裕度高。
可靠稳定的连接性能： 适用于放热焊接（实现分子级熔接）或连接器，可获得接触电阻极低、电气性能稳定、机械强度高的连接点，从根本上解决了传统铜绞线和镀锌钢连接不可靠的问题。
优化的综合成本效益： 相较于纯铜材料（如铜绞线），铜包钢在保证性能（导电、防腐）的同时，降低了材料成本，具有更好的经济性。
有效降低防盗风险： 其回收价值远低于纯铜材料，且外观与纯铜导体相似性高，对不法分子的吸引力大幅降低，有效减少了材料被盗割的风险和经济损失。
结语
贯通地线是保障轨道交通安全运行的“地下生命线”。面对传统镀锌钢和铜绞线在耐腐蚀性、连接可靠性、强度、防盗性等方面存在的明显短板，材料选择必须进行多维度的综合考量。铜包钢材料凭借其在长寿命、高导电、强载流、优热稳、可靠连接、合理成本及防盗性等方面的突出综合性能，为轨道交通贯通接地系统提供了更为可靠、经济、长效的解决方案。其应用推广将有力提升轨道交通基础设施的安全性和耐久性，为公众出行安全提供更坚实的保障。
