皇冠上面摘明珠

飛馳的高鐵上邊掛著一根導線，就是它讓列車擁有動力奔跑，它的狀態制約著高鐵能否順暢運行，這個“空中”高科技被譽為“皇冠上的明珠”。

高鐵的核心技術，就是處理好高速列車與鋼軌線路之間的“輪軌關系”、與牽引供電接觸網之間的“弓網關系”、與空氣之間的“流固耦合關系”。架設在鐵路上方的這條接觸網導線，必須在復雜苛刻的的環境條件下，保持相對于受電弓的精確空間定位、平順穩定的物理性能和良好的電氣性能，滿足動車組的大功率電流輸送需求。因此，“弓網關系”狀態，是高速鐵路順暢運行的關鍵性制約因素；而接觸網導線，則被譽為鑲嵌在高速鐵路“皇冠上的明珠”。

掛在“空中”的高科技

高速列車有賴于強大、持續、穩定的動力源。這個動力源就是電力牽引供電系統，它負責向高速列車提供電能，是高速鐵路整個技術體系的關鍵構成部分，是保證高速列車安全可靠運行的核心系統之一。高速動車組向上方升起受電弓，與牽引供電系統中的接觸網導線保持密貼順滑接觸，持續獲取滿足高速動車組輪周功率17000KW至19200kW的27.5KV高壓大功率電流。

高鐵的核心技術之一，就是處理好高速列車與與牽引供電接觸網之間的“弓網關系”，“弓網關系”狀態，是高速鐵路順暢運行的關鍵性制約因素；而接觸網導線，則被譽為鑲嵌在高速鐵路“皇冠上的明珠”。

高速鐵路牽引供電系統的一切工作，都圍繞著這根不同尋常的“接觸導線”延展， 從而實現良好的“弓網關系”服務。

“弓網關系”并非高速鐵路獨有的核心技術，從130年前電氣化鐵路誕生以來，持續改善“弓網關系”的研究就從來沒有停頓過；就像185年前有了鐵路，“輪軌關系”的持續改進就如影相隨一樣。

到了高鐵時代，當風馳電掣的動車組托舉著受電弓，以每秒100米的速度滑過上方的接觸導線時，特別是大編組的動車同時升起雙弓運行時，前弓向上抬升并快速摩擦接觸導線，引起接觸網擾動共振，這種振波沿接觸導線傳導到后弓，使后弓運行條件更加復雜。弓網之間的動態耦合關系，成為高速鐵路諸多制約因素中最為關鍵的因素。

從“厘米級”到“毫米級”飛躍

根據國內外多年高速鐵路研究及實踐表明，高速鐵路的最高速度受“弓網關系”的限制。

在高速運行狀態下，動車組受電弓與接觸網導線必須始終保持順滑密貼接觸，一旦弓網瞬間分離，列車就會失去動力，同時在弓網之間出現閃弧，強大的火花會在局部產生高溫，損傷導線和受電弓，嚴重時會燒斷接觸網導線，影響行車安全。這就要求接觸網施工必須像組裝飛機一樣嚴謹精細。以接觸導線的平直度標準為例，要求“每米導線展放后的平直度，用專業水平儀器測量，只允許有0.1毫米的縫隙誤差”。

所有接觸網施工人員在導線架設和調整作業中，都像懷抱嬰兒的父母一樣小心翼翼呵護這個“高速鐵路皇冠上的明珠”。

精心施工確保了工程精度的提高，在京津、武廣、滬寧、滬杭、京滬先導段等高鐵數千公里導線架設過程中，導線平直度實測均達到了0.03-0.05毫米等級，像一根發絲那么細，這個數據創造了中國乃至世界第一。

中鐵電氣化局集團通過京津、武廣、滬寧、滬杭、京滬等高鐵工程實踐，形成了具有自主知識產權的高鐵技術體系，包括：高鐵牽引供電系統技術標準；牽引供電系統計算機設計仿真技術；設備系統集成技術產品認證和采購標準；設備零部件器材裝備制造國產化；以腕臂、吊弦精測計算預配和恒張力放線工藝為主的施工技術；接觸網靜態動態檢測技術和可靠性及安全評估等，形成了完全國產化的整套技術體系平臺，為下一步中國完善高鐵網絡打下堅實基礎。

世界高鐵版圖烙上 “中國印”

從1958年承建中國第一條電氣化鐵路——寶成鐵路寶鳳段起，中鐵電氣化局52年來持續研究。特別是受鐵道部之命擔當中國高鐵牽引供電系統引進技術的受讓方以來，在承建京津城際、武廣、滬寧、滬杭高鐵，以及在建京滬、哈大等高鐵和客專牽引供電系統集成工程的過程中，對高速鐵路“弓網關系”更有了獨到的研究和創新。

從京津城際鐵路到武廣高鐵，在引進消化吸收國外先進成熟可靠技術的基礎上，完成中國高速鐵路技術的成熟過程，全面掌握高速鐵路技術并形成系統集成能力，實現中國特色高速鐵路技術的再創新。中鐵電氣化局以“四電”系統集成總承包牽頭方和牽引供電、電力系統技術主導方的身份參建武廣高鐵。2009年12月9日，武廣高鐵創造了動車組重聯雙弓試驗時速394.2公里的世界紀錄。世界高鐵的版圖上從此烙上了鮮明的“中國印”。

中國高鐵牽引供電系統技術發展三個階段的第三步，即運用系統集成建設理念和技術實現中國高鐵的完全自主創新和技術裝備產品國產化，目前正在京滬高速鐵路建設中有序推進。今年，滬寧高鐵和滬杭高鐵建成開通以來的安全穩定運營表明，站后“四電”系統各項技術指標全面達到了設計標準。京滬高鐵先導段再次創造時速486.1公里的世界紀錄，標志著具有完全自主知識產權的中國高鐵技術已經走在世界前列。