温度对接触线特性的影响

由于发热，铜导线抗拉强度的损失随着在高温下材料的保存持续时间、转换系数及铜纯度而增加，带银的合金铜显著地延缓了抗拉强度的降低 [11.32]。

在 [11.33] 中研究了在周期性温度变化情况下和保持在恒定温度100℃～150℃范围情况下，发热对铜的抗拉强度损失的影响。它发现一系列短期暴露在更高温度下时并不影响抗拉强度，对同一目标物所进行的研究得出了相同的结论 [11.34]。

通过综合实验工作及理论研究，开发出一组阐述温度、最小抗拉强度和0.2%屈服强度之间关系的式 [11.35]。对E-Cu接触线来说，下列数字等式可用来确定最小抗拉强度

图11.31 CuAC-100接触线

a) 横截面外形; b) 横截面积的局部减少

σ=318-0.345θ

采用同样单位，0.2%屈服强度的等式是

σ=160.5·exp [154.7/ (θ+273)]

[11.36] 中含有接触线温度对最小抗拉强度和0.2%屈服强度之影响的数据。它们是从对CuAC-100型接触线进行的试验中得出的，其外形图在图11.31中列出，测得的数据证实了上述等式的有效性。

11.2.4 暴露在增大的热度下对抗拉强度的影响

本节叙述从实验测试中得出的确定最小抗拉强度、0.2%屈服强度与暴露于增大温度下的时间之间关系的结论。

在参考文献 [11.37] 中分析了转换比为58%的铜。当导线于120℃下放置一年后，导线的抗拉强度从最初的370N/mm²减少了10N/mm²;假如导线在160℃下放置一年的话，就会减少30N/mm²。它还发现，CuAC-100型铜接触线的抗拉强度当保持在恒定的应力150N/mm²下，于温度120℃时开始减少。在更高的恒定运行抗拉应力下，其抗拉强度的减少开始得更早。

在参考文献 [11.38] 中，在施加机械负荷和无负荷下对CuAgAC-120和CuAC-120型新的及使用过的接触线进行了调查，研究运行张力、运行温度及施加负荷持续时间对抗拉强度和屈服强度的影响。这些测试的主要结论、测试的结果如图11.32所示，它们是：

—假如长时期施加负荷，抗拉应力对铜和CuAg0.1型接触线之最小抗拉强度和屈服强度极限下降有着明显的影响;

—CuAg0.1接触线连续暴露在雨中会增加其抗拉强度，在 [11.39] 中将此归功于在负荷下的再结晶影响，它造成随之而来的硬度增加;

—在恒定的接触线温度120℃下，经受了运行应力100N/mm²、周期长达1600h之后，接触线呈现出的抗拉强度不超出未加载材料在室温下进行的短期抗拉强度测试的强度之三倍标准偏差。对电解铜接触线来说，其相应标准偏差大约为5N/mm²;

—只有当运行应力增到大于125N/mm²和在120℃下运行1500h之后，其抗拉强度的下降幅度才会超过原先抗拉强度测量标准偏差的三倍以上;

—经受着运行应力100N/mm²和温度120℃的CuAC-120型接触线，在增高的温度下放置600h后其塑性伸长为0.05%，伸长随时间而缓慢增长 (见图11.33);

—具有运行应力100N/mm²的CuAgAC-120型接触线，在经受恒定温度175℃400至500h之后达到0.02%的蠕变限度。假如在此期间导线数次被暴露在雨中，则蠕变会增至0.035% (图11.32)。

[11.35] 也讨论了导线在较高温度下滞留的时间是如何影响其抗拉强度的，表11.11列出了此研究的结果。

[11.40] 叙述了对0.7m长的接触线样品进行的试验情况 (它们承受了由电流负荷造成的内部发热以及不同时期下的外部加热)。在这些试验进行期间，制订了规定来保证沿着样品长度的温差保持在5℃以下。　表11.12示出这些测试的结果。“抗拉强度标准分布”假设值也由这些测试得到确认。显然，由电流负荷造成的长期内部发热要比外部热源的加热更能快速地使抗拉强度下降。

表11.11 依照 [11.35] 叙述的测试方法，温度及其在增高温度下的暴露时间对承受运行应力100N/mm²的Cu100型接触线抗拉强度的影响

图11.32 CuAC-120型和CuAgAC-120型接触线的老化行为; 抗拉强度的改变，表示为百分数： 连续线： CuAC-120型在＝120℃下;测得值0： CuAgAC-120型在＝170℃下; 测得值+： CuAgAC-120型在雨淋湿后; 所示数值代表运行抗拉应力 (N/mm²)