接触轨设计原理概述
城市轨道交通接触轨系统应用技术探究
城市轨道交通接触轨系统应用技术探究摘要：在近些年来发展的过程中，城市轨道交通已经迎来了全新的发展机遇，全国各地都在开展轨道交通的建设工作，但是轨道交通往往系统较为复杂，对于技术水平要求也比较高。
本文主要从接触轨的组成、电压等级、接触轨材料、接触轨布置方式等方面对城市轨道交通接触轨系统进行研究，讨论这一技术的相关注意事项，希望可以起到参考的作用。
关键词：城市；轨道交通；接触轨；防护技术地铁作为城市轨道交通的主要构成部分，在城市交通体系当中占据了重要的地位和作用，可以说地铁供电方式对于地铁的运行将会起到至关重要的作用。
现如今我国地铁使用了接触网与接触轨两种方式，接触网难以满足大面积城市轨道交通供电需求，因此对接触轨技术进行研究具有重要的作用和意义。
而在这种情况下，接触轨系统的安全性将会直接影响城市轨道交通的运行水平，必须要积极更新安全技术，及时进行改进与加强。
一、接触轨技术概述（一）无缝接触轨技术特点全新的无缝膨胀接头主要通过限位导向体与接触面滑块导电体组成，在膨胀接口两侧接触轨发生热胀冷缩反应之后，线路方向的接触轨位移将会导致接触面滑块产生垂直角度上的位移，从而使用接触轨热胀冷缩需求。
无缝膨胀接口则是需要通过绝缘支撑位置完成固定，最终实现无变形、无伸缩的导电效果，降低伸缩缝对授流器造成的冲击与影响[1]。
（二）高精度安装及调节无缝接触轨系统的高精度安装必须要使用以下安装方案，在实际安装的过程中，可以使用精度较高的安装夹来对支点进行有效定位，而导电轨如果处于小半径弯曲，则无需事前预弯，经过加工保证两端尺寸一致即可。
可以使用分体式中间接头设备来连接导电轨，从而消除夹板造成的影响，让导电轨更加准确的完成对接，保证导电轨可以平顺。
对于无缝接触轨系统，可以使用多向调节支架的方式来进行调节处理，可以在长、宽、高三个方向上完成自由调节，并且角度也可以进行调节，整体调节范围比较大。
这种支架的使用可以有效提升安装精度，并且降低施工难度，消除安装误差问题[2]。
城市轨道交通接触网概述
3 接触网的基本要求
（1） 在任何条件下，接触网均不应对人员和设备构成安全威胁，接触网带电体 与非带电体之间必须有充分的电气绝缘间隙，并具有能有效防止人员触电的措施和 方法。
（2） 与一般架空电力输电线相比，接触网的电负荷具有很大的波动性和不确定性，接 触网系统发生短路事故的概率更大一些。因此，接触网系统应有充足的过负荷能力和承载 短路电流的能力。
4 接触网的供电方式
图4-4双边供电和越区供电
接触网的供电方式有单边供电、双边供电和越区供电等。 每个供电分区只从一端的牵引变电所获得电能的供电方式称为 单边供电。每个供电分区同时从两个牵引变电所获得电能的供 电方式称为双边供电，如图4-4（a）所示。正常工作状态下， 正线接触网即采用双边供电方式。若遇到特殊情况（某中间牵 引变电所退出运行），牵引变电所越过自己的供电分区而给另 外变电站的供电分区进行供电的方式称为越区供电，也称为大 双边供电，如图4-4（b）所示。
3. 跨座式接触网
图4-3单轨
4. 不同类型接触网的比较
不同类型接触网的特点及使用情况如表4-2所示。
表4-2不同类型接触网的特点及使用情况
3 接触网的基本要求
接触网是一种无备用又易损耗的户外供电装置， 经常受冰、雨、雪、风等恶劣气候条件和周围环境的 影响，一旦发生故障将中断牵引供电，影响电动列车 的正常运行。因此，对接触网在设计方面和日常维护 方面提出以下基本要求：
4 接触网的供电方式
三种供电方式的工作原理、优点及缺点如表4-3所示。
表4-3三种供电方式的工作原理、优点及缺点
谢谢观看！
接触网概述
接触网是电力牵引系统重要的组成部分，架设在轨道的上方或一侧，是一 种特殊的输电线。在我国广泛使用的城市轨道交通接触网为柔性接触网、刚性 接触网和接触轨。
关于地铁轨道交通供电系统接触轨施工技术的论述
关于地铁轨道交通供电系统接触轨施工技术的论述发表时间：2018-04-19T13:03:36.410Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第33期作者：饶勇[导读] 接触轨又称第三轨或者简称三轨，接触轨系统是沿线路敷设专为电供车辆授给电能的系统。
广州轨道交通建设监理有限公司 510000摘要：接触轨又称第三轨或者简称三轨，接触轨系统是沿线路敷设专为电供车辆授给电能的系统。
当前，随着接触轨在地铁建设中的广泛使用，接触轨施工往往成为制约工期的瓶颈，因此这就要求监理人员在工程建设中要组织施工单位严格按照相关施工方案进行施工，并在整个施工过程中落实好监督管理的工作和责任。
关键词：地铁轨道交通；供电系统；接触轨；施工技术1.地铁供电系统接触轨概述接触轨是将电能传输到地铁和城市轨道交通系统电力牵引车辆上的装置。
接触轨系统主要由钢铝复合轨（包括铝轨本体和不锈钢带）、膨胀接头、端部弯头等相关部件及绝缘支撑装置组成，为地铁轨道交通机车组提供电能。
目前国内地铁列车都是采用电力作为牵引动力，采用的供电方式主要分为接触网供电和接触轨供电。
其中，接触轨供电有着结构简单、建设成本较低、故障率低、检修维护成本低等特点在国内轨道交通上有大力发展的趋势，如本人参与监理在建的广州地铁14号线一期供电系统就是接触轨供电，下面，本文就地铁轨道交通供电系统接触轨施工技术及监理控制的相关要点进行探讨。
2.地铁轨道交通供电系统接触轨施工技术2.1接触轨运输利用吊车、运输车辆将接触轨转装到接触轨运输作业车组上，吊装时不准将接触轨成捆绑扎吊装，如包装符合吊装要求，可整箱吊装，吊装时不得使用钢丝绳而应用专用尼龙或布制吊装带。
运输作业车组将接触轨运输至施工现场，用平板车上专用吊臂沿线布放接触轨，放至轨道旁边，摆放端正、稳妥，不侵入行车限界。
人工利用接触轨搬运工具，合力按安装编号将接触轨逐一连续布放至绝缘支架旁边。
2.2接触轨安装2.2.1接触轨端部弯头安装。
地铁供电方式——接触轨
1．概述接触轨是沿着走行轨布置并供给列车电能的特殊输电系统。
是接触网的一种形式，，又称为第三轨，其功用与架空接触网一样，通过它将电能输送给电动车组。
不同点在于，接触轨是敷设在铁路旁的钢轨。
电动车组由伸出的受电靴与之接触而接受电能。
接触轨供电方式最早出现在伦敦地铁，从19世纪80年代开始，接触轨开始广泛应用于城市轨道交通。
接触轨供电方式在国内最早应用于1969年建成并试运营的北京地铁1号线，接触轨系统采用直流825V的电压等级，以后随牵引变电所设备的改造而成为直流750V，安装方式为上部接触授流方式，接触轨安装于线路前进方向的左侧，接触轨的材质为低碳钢，该接触轨系统的主要技术参数如下：（1）接触轨型号JU-52，钢号为05铝（05AI）（2）接触轨截面积：6543mm2（3）接触轨标准长度12.5m（4）接触轨单位电阻0.125Ω•mm2/m（在15℃时，）（5）绝缘子采用电瓷材料，分为瓷件、上帽、下座三部分（6）防护罩：木板（7）端部弯头长度：2300mm60年代初，北京建造我国第一条接触轨系统的地铁线以来，接触轨技术已走过了四十多年的发展历程，北京地铁后续新建线路中也不断对接触轨技术进行了革新，大力推动了接触轨技术的发展，随着我国地铁建设事业的蓬勃发展，天津、武汉、广州等城市也相继建设采用的接触轨技术的地铁线路，接触轨技术也不断得到发展：安装方式由以上部接触授流为主导发展成为上部接触授流与下部接触授流方式并存，并有向下部接触授流方向发展的趋势；导电轨由低碳钢材料发展成为钢铝复合材料，绝缘支座除采用传统的电瓷外，还开发出环氧树脂材料、硅橡胶材料等，防护罩由木板材料发展成玻璃钢材料；电压等级方面广州地铁开发出直流1500V电压等级的接触轨系统，并已经成功应用。
表4-7是目前国内接触轨的应用情况。
表4-7 国内接触轨系统应用及发展情况线路长度(km) 建成时间技术特点北京一号线24.17 1969年750V，上部接触授流，采用低碳钢轨、木防护罩北京二号线16.1 1976年750V，上部接触授流，采用低碳钢轨、木防护罩（改进型）750V，上部接触授流，采用低碳钢轨、玻璃钢防护罩（试验段），采北京复八线12.7 1999年用3000V支柱绝缘子北京13号线40.85 2003年750V，上部接触授流，采用低碳钢轨、玻璃钢防护罩北京八通线18.96 2003年750V，上部接触授流，采用低碳钢轨、玻璃钢防护罩，复合绝缘子天津一号线26.2 1984-2001年750V，上部接触授流，采用钢铝复合轨武汉一号线28.5 2004年750V，下部接触授流，采用钢铝复合轨1500V，下部接触授流，采用钢铝复合轨、整体绝缘支架、玻璃钢防广州四号线41.14 2005-2007年护罩接触轨系统的电压等级可采用DC750V或DC1500V，电压的允许波动范围应符合表4-8所示。
地铁供电方式——接触轨
1．概述接触轨是沿着走行轨布置并供给列车电能的特殊输电系统。
是接触网的一种形式，，又称为第三轨，其功用与架空接触网一样，通过它将电能输送给电动车组。
不同点在于，接触轨是敷设在铁路旁的钢轨。
电动车组由伸出的受电靴与之接触而接受电能。
接触轨供电方式最早出现在伦敦地铁，从19世纪80年代开始，接触轨开始广泛应用于城市轨道交通。
接触轨供电方式在国内最早应用于1969年建成并试运营的北京地铁1号线，接触轨系统采用直流825V的电压等级，以后随牵引变电所设备的改造而成为直流750V，安装方式为上部接触授流方式，接触轨安装于线路前进方向的左侧，接触轨的材质为低碳钢，该接触轨系统的主要技术参数如下：（1）接触轨型号JU-52，钢号为05铝（05AI）（2）接触轨截面积：6543mm2（3）接触轨标准长度12.5m（4）接触轨单位电阻0.125Ω•mm2/m（在15℃时，）（5）绝缘子采用电瓷材料，分为瓷件、上帽、下座三部分（6）防护罩：木板（7）端部弯头长度：2300mm60年代初，北京建造我国第一条接触轨系统的地铁线以来，接触轨技术已走过了四十多年的发展历程，北京地铁后续新建线路中也不断对接触轨技术进行了革新，大力推动了接触轨技术的发展，随着我国地铁建设事业的蓬勃发展，天津、武汉、广州等城市也相继建设采用的接触轨技术的地铁线路，接触轨技术也不断得到发展：安装方式由以上部接触授流为主导发展成为上部接触授流与下部接触授流方式并存，并有向下部接触授流方向发展的趋势；导电轨由低碳钢材料发展成为钢铝复合材料，绝缘支座除采用传统的电瓷外，还开发出环氧树脂材料、硅橡胶材料等，防护罩由木板材料发展成玻璃钢材料；电压等级方面广州地铁开发出直流1500V电压等级的接触轨系统，并已经成功应用。
表4-7是目前国内接触轨的应用情况。
表4-7 国内接触轨系统应用及发展情况线路长度(km) 建成时间技术特点北京一号线24.17 1969年750V，上部接触授流，采用低碳钢轨、木防护罩北京二号线16.1 1976年750V，上部接触授流，采用低碳钢轨、木防护罩（改进型）750V，上部接触授流，采用低碳钢轨、玻璃钢防护罩（试验段），采北京复八线12.7 1999年用3000V支柱绝缘子北京13号线40.85 2003年750V，上部接触授流，采用低碳钢轨、玻璃钢防护罩北京八通线18.96 2003年750V，上部接触授流，采用低碳钢轨、玻璃钢防护罩，复合绝缘子天津一号线26.2 1984-2001年750V，上部接触授流，采用钢铝复合轨武汉一号线28.5 2004年750V，下部接触授流，采用钢铝复合轨1500V，下部接触授流，采用钢铝复合轨、整体绝缘支架、玻璃钢防广州四号线41.14 2005-2007年护罩接触轨系统的电压等级可采用DC750V或DC1500V，电压的允许波动范围应符合表4-8所示。
城市轨道交通接触轨
电能输送给电动车组；不同点在于，电动车组通过与伸出的受电靴接
触而获得电能。
76%
接触轨最早出现在伦敦地铁，从20世纪80年代开始，接触轨开始广泛
应用于城市轨道交通。接触轨在国内最早应用于1969年建成并试运营的
北京地铁1号线，接触轨安装于线路行车方向的左侧，集电靴采用上部接
端部弯头同接触轨之间采用普通接头连接。
端部弯头采用两个绝缘支架进行支撑，端部弯头一般与接触轨有相同的截
面和形状，能与任意成品接触轨断面相匹配，可通过电连接用中间接头或普通
中间接头进行连接，连接部位没有坡度，因此能够保证端部弯头与接触轨之间
密贴，而不会形成高低差，保证受电靴顺利通过。
6. 中心锚结
中心锚结是接触轨锚段中部用于防止接触轨纵向移动的装置，可防
2. 按导电轨材料分类
导电轨材料有低碳钢材料和不锈钢-铝合金复合材料，因此接触轨按 导电轨材料可分为低碳钢导电轨和钢-铝复合接触轨。
（1） 低碳钢接触轨。低碳钢接触轨的主要特点是磨耗小、制作工艺 成熟、价格较低，主要规格有DU-48型和JU-52型。北京地铁的上接触 式接触轨使用的是我国自行生产的JU-52型渗铝低碳钢接触轨。
两大类，即C型和工字型。
3. 按受流位置分类
图4-42接触轨按受流位置分类
接触轨按受流位置可分为上接触式接触轨、 下接触式接触轨和侧面接触式接触轨，如图442所示。
3. 按受流位置分类
（1） 上接触式接触轨。上接触式是指接触轨的工作 面朝上固定安装在绝缘子式绝缘支座上，并且由固定在枕 木上的弓形肩架予以支持。受电靴从上压向接触轨轨头顶 面取流。接触轨的上方和一侧有防护罩保护，对人员接近 和冰雪侵扰有一定的防护作用。
钢铝复合接触轨系统概述
１ ９世纪 ８ ０年 代 开 始 ， 触 轨 开始 广 泛 用 于 城 市 有 轨 接
交通 。 不过 ， 时 的接触 轨 系统 为地 下管 道式 结构 ， 那 叫
目前我 国使 用 的导 电轨 技 术 基 本上 来 自国外 ， 具 体有 如 下 ３种 表 现形式 。
（ ） 品进 口 １产
摘
要 ： 绍 钢 铝 复 合 接 触 轨 的定 义 、 展 过 程 ， 触 轨 系统 的 介 发 接
线 的一部 分 ） 。
构 成 、 装 施 工 工艺 以及 其 在 使 用 中应 注 意 的 几 个 问题 。 安
关键 词 ： 京 地 铁 ５号 线 ； 铝 复 合 接 触 轨 ；安 装 北 钢 中 图分 类 号 ： ２ ３ ４ Ｕ １． 文献标识码 ： Ａ
之 内。
图 １ 明 了运行 轨与 接触 轨 的基本 关 系 。接触 轨 表 系统是 以钢 铝复 合接 触轨 为 主 ， 以鱼尾板 ， 配 电缆连 接
板 ， 部弯 头 ， 结等 部件 形成 的输 电系统 。 端 锚 世 界 上最 早 开 始 使 用 接 触 轨 的 系 统 ， 由Ｖ ｌ’ 是 ｏ Ｓ ｋ
维普资讯
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产 品研 究 ・
钢铝 复合 接触轨 系统概述
刘 卫 强 ，李相 泉
（ ． 京 市 轨 道 交 通 建 设 管 理 有 限公 司 ， 京 １０ ３ ； ．比威 （ 津 ） １北 北 ００７ ２ 天 电气 化 系 统 有 限 公 司 ，天 津 ３００ ） ０４ ０
弧 ， 而 造成 损害 。更 为严 重 的是 ， 从 回流更倾 向 于流经
图 １ 接 触 轨 示 意
附近 的 自来水 管道 或煤 气 管道 ， 有些 管道 ， 维多 利亚 如 干线早 于伦敦 地铁 而建 ， 四轨 的采 用解 决 了该 问题 。 第 尽管第 四轨并 未 与地 完 全 绝 缘 ， 其 支 撑 部分 的 电阻 但 已经 足 以使 得 其 对 地 部 分 的支 流 处 于 可 接 受 的 范 围
第14周 轮轨接触几何关系与力学原理
当轮对中心离开对中位置向右移动横移量yw，那 么左右车轮的实际滚动圆半径分别为：
rL=r0- l yw rR=r0+ l yw
rR rL 2 yw rR rL e 2 yw
W
l -
Nr + r
Nl
W Fl tg ( l ) 2 W Fr tg ( r ) 2
车轮踏面锥度 车轮踏面等效锥度（斜度） 重力刚度 重力角刚度
Traction motor 牵引马达
Gearbox 齿轮箱
265 kW (360 Hk) max 5000 rpm
Coupling连挂
轨底坡
轨底坡
e
锥形踏面车轮滚动圆附近成斜率为0.l的直线段，在直线 段范围内车轮踏面斜度为常数。
第三节
轮轨接触状态认识
钢轨轨头外形 轮轨接触状态 轮轨接触几何参数
50kg/m钢轨外型尺寸
60kg/m钢轨外型尺寸
UIC54 钢轨外型
UIC60 钢轨外型
10 0
z/mm
-10 -20 -30 -40 -40
R50 R60
-20
0 y/mm
20
40
一点接触 踏面接触
两点接触 踏面接触 轮缘接触
K g Wb const
重力角刚度
有使轮对继续偏离原来角位置的作用
合理的轮轨踏面外型不仅可以减缓磨耗， 延长使用寿命，而且有利于车辆曲线通过， 降低轮轨动力作用； 只要轮轨外型参数确定，利用轮轨接触几 何关系，可以确定轮对在不同横移量时车 轮踏面等效斜度、等效重力刚度和等效重 力角刚度等参数；
轮对踏面主轮廓线和轨头外形离散成有限个点
城市轨道交通接触轨受流方式应用分析
城市轨道交通接触轨受流方式应用分析摘要：近些年来，我国城市轨道交通行业的发展水平不断提升，而车辆供电方式对城市轨道交通运行效率具有直接影响。
本文针对城市轨道交通接触轨受流方式应用展开分析，介绍了接触轨系统，并提出具体的受流方式，希望能够为相关研究人员起到一些参考和借鉴。
关键词：城市轨道交通；接触轨系统；受流方式在当前阶段城市轨道交通所采用的供电方式具体包括两种类型，分别为接触轨和接触网，在应用接触轨供电方式时，需要充分分析其受流方式，并采取有效措施加以优化，从而全面提升城市轨道交通运行水平。
一、接触轨系统概述（一）电压等级接触轨电压等级种类相对较多，需要结合IEC标准对直流牵引供电电压等级加以规定。
国外接触轨电压通常为1000V以下，而国内接触轨系统通常为直流750V。
近些年来，我国逐渐对直流1500V的接触轨加以使用，许多城市的地铁都对DC750V供电进行采用。
在相同条件下，接触轨供电比的供电牵引变电所数量逐渐减少，这可以使供电系统成本得到降低。
随着供电电压的持续升高，可以提高回流轨的对地电位，对绝缘材料也有了更为严格的要求[1]。
（二）接触轨材料对于接触轨材料，其具体包括两种类型，分别为低碳钢与钢铝复合材料。
在早期，主要采用低碳钢作为具体的接触轨材料，在实际使用低碳钢时，其损耗相对较小，而且制作相对简单，可以降低价格，但由于其重量相对较大，经济性较低，电阻较高，进而导致低碳钢逐渐被淘汰。
目前，对钢铝复合型材料进行了有效应用，而在轨道交通系统当中所采用的低碳钢，其有着许多的接触轨型号，与其相比，钢铝复合型材料的特点主要表现在以下几个方面。
首先，钢铝复合接触轨电阻小。
在20℃环境下，4000A接触轨的电阻只达到6.7μΩ，低碳钢接触轨的电阻则为21μΩ，由此可以看出钢铝复合型接触轨的电阻相对较小。
其次，钢铝复合接触轨导电率较高。
对比低碳钢，钢铝复合轨的成本虽然相对较高，但其具有明显的节电效果，而且还可以减少磨损，通常在5年内便可以使初期增加的投资得到收回。
_动车论坛_接触轨系统
接触轨系统接触轨，又称第三轨，或简称三轨。
接触轨系统是地铁牵引供电系统的重要子系统，它直接影响到地铁供电系统甚至整个地铁系统的安全运以营。
自1965年北京建造我国第一条地铁线以来，仟随着我国地铁建设事业的发展，接触轨技术也走过了近40年的发展历程。
这期间接触轨枝术不断发展，其主要表现为：安装方式由以上部接触搔流方式为主导发展成上部接触交流方式与下部接触授流方式并存：导电轨由低磺钢材料发展成钢铝复合材科：防护罩(及支架)由木板材料发展成玻璃钢材料：绝缘子材料除电瓷外，还开发出环氧树脂材料及硅橡胶材料。
相应地，一些施工安装方法也有所改进.目前，直流1 500V接触轨系统又在积极研发之中，同时钢铝复合接触轨的国产化工作也正在逐步展开，当然这其中面临的问题和遇到的困难也有许多。
在这种情况下，对我国地铁接触轨技术的发展历史进行总结，将有助于目前接触轨新技术的研究与开发。
1 接触轨系统的国内应用概况目前，在我国有3个城市6条地铁线路采用了接触轨系统，分别是：北京地铁1号线上程。
北京地铁2号线(环线)工程、天津地铁1号线中段、北京地铁复八线工程、北京地铁门号线工程(即北京城市铁路工程)，北京地铁八通线工程、武汉轨道交通1号线一期工程.另外，由中国援建的1984年开通的朝鲜平壤地铁，以及由中国承建的2000年2月21日开通一期工程的伊朗德黑兰地铁，用了接触轨系统。
这些线路韵总长度超过200km，触孰电压等级均为直流750V。
2 接触轨系统的构成在接触轨系统零部件中，除包括作为导电轨的接触轨以外，还包括绝缘支架(或绝缘子)。
防护罩.隔离开关设备、电缆等。
接触轨、绝缘支架(或绝缘子)、防护罩是接触轨系统中送电。
支撑、防护的三大件。
3接触轨系统的三大技术特征谈及接触孰系统，其技术特征有三个级，二是安装方式，二是导电轨材料。
3.1 电压等级目前世界上城市轨道交通中的直流牵引网电压等级繁多，接触轨系统的电压等级有600V、630V。
钢铝复合接触轨系统概述
钢铝复合接触轨系统概述刘卫强;李相泉【摘要】介绍钢铝复合接触轨的定义、发展过程,接触轨系统的构成、安装施工工艺以及其在使用中应注意的几个问题.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2007(000)010【总页数】4页(P79-82)【关键词】北京地铁5号线;钢铝复合接触轨;安装【作者】刘卫强;李相泉【作者单位】北京市轨道交通建设管理有限公司,北京,100037;比威(天津)电气化系统有限公司,天津,300400【正文语种】中文【中图分类】U213.41 接触轨的定义及发展过程“接触轨”是沿着电气化铁路运行轨布置并将电力输送给机车的刚性输电导轨，因其一般布置在两条运行轨道的侧边或两条轨道中间，因此又叫做“第三轨”，也称“导电轨”。
如图1所示。
图1 接触轨示意图1表明了运行轨与接触轨的基本关系。
接触轨系统是以钢铝复合接触轨为主，配以鱼尾板，电缆连接板，端部弯头，锚结等部件形成的输电系统。
世界上最早开始使用接触轨的系统，是由Volk’s Electric Railway于1883年在英国著名旅游胜地布莱顿为游人建设的游览车供电系统，第三轨布置在运行轨中间。
第三轨的顶部一般设有防护罩，最早的防护罩采用木板制造，现在一般由玻璃钢制成。
世界上使用接触轨的第一条电气化铁路是1885年在爱尔兰运营的Bessbrook & Newry有轨电车。
从19世纪80年代开始，接触轨开始广泛用于城市有轨交通。
不过，那时的接触轨系统为地下管道式结构，叫做“管道电流收集系统”。
世界上第一条接触轨动力地下铁路是1890年建成的“伦敦市区-伦敦南”地铁线(目前为伦敦地铁北线的一部分)。
通常，有轨电车及地铁的第三轨系统采用600 V或750 V电压，出于安全考虑，相比顶部接触网系统常采用的1 500、3 000 V或超高压电压较低。
西班牙巴塞罗那曾采用过直流1 500 V接触轨，但目前已经停止运营。
电压越高，变电站的间距可以越大，但系统要求更大的安全间距。
城市轨道交通接触轨受流方案分析探讨
城市轨道交通接触轨受流方案分析探讨作者：***来源：《甘肃科技纵横》2020年第11期摘要：城市轨道交通在近几年的发展中迎来了良好契机，而城市轨道交通供电方式的好坏决定了城市轨道交通运行效率的高低。
文章从接触轨电压等级和接触轨材料等方面阐述了城市轨道交通接触轨的应用现状和发展趋势，对比分析了接触轨供电的上部、下部、侧面三种受流方式的特点，基于应用对比研究表明：在受流性能和安全性方面，下部受流方式更优异于上部受流方式。
关键词：城市轨道交通;接触轨;受流方式中图分类号：TU111 文献标志码：A城市轨道交通系统主要由地铁、有轨电车和轻轨三大类构成。
根据韩宝明等人对世界城市轨道交通运营进行统计分析：截至2018年底，全球已开通了城市轨道交通系统的有72个国家和地区的493座城市，总运营里程超过了26100km，车站总量超过了26900座，其中地铁、有轨电车和轻轨分别占54%、41%和5%。
中国城市轨道交通线路共187条，运营里程达5766.7km，运送客流超过184.4亿人次，中国线网规模和客流规模居全球第一，其中地铁里程占比最大，高达87%。
目前城市轨道交通的供电方式普遍采用架空接触网和接触轨两种，接触轨供电方式具有可靠性较高，使用寿命长，抢修和维护便捷，维修和土建费用低等优点，且随着人们环保意识的增强，城市越来越重视轨道交通的城市景观效果，新建的轨道交通系统采用接触轨供电方式日益增多。
因此，文章将结合国内外的运营应用经验，对接触轨受流方案进行分析，为城市轨道交通接触轨受电技术方案选择提出建议。
1接触轨概述城市轨道交通牵引供电系统大部分使用的都是直流供电制，其牵引供电回路原理如图1所示：牵引变电所→馈电线→接触网（轨）→电动列车→回流轨（回流线）→牵引变电所负极。
接触轨与架空接触网的不同之处在于，接触轨是顺着轨道铺设的与线路相平行的一条受电轨，通过列车转向架伸出的集电靴与接触轨进行接触来获取电能，如图2所示。
城市轨道交通接触网概述
城市轨道交通接触网概述发布时间：2021-06-09T15:44:40.577Z 来源：《基层建设》2021年第5期作者：张忠杰杜明果苑照国吴祥民李文龙宋金祥[导读] 摘要：城市轨道交通车辆的接触网主要分为第三轨受流、柔性接触网、刚性接触网。
中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266111摘要：城市轨道交通车辆的接触网主要分为第三轨受流、柔性接触网、刚性接触网。
受流装置通过受电弓从接触网或通过受流器从接触轨将电流引入至车辆，为城轨车辆正常运行提供电能，本文主要对城轨车辆三种接触网的作用、优缺点进行概述介绍。
关键词：城轨车辆；接触网；第三轨，柔性接触网，刚性接触网1前言随着对交通问题的日益关注，以及对城市规划建设的合理性考虑，各地政府正大力发展城市轨道交通，其中地铁、轻轨已成为各地政府鼓励人们出行的主要方式。
城市轨道交通车辆的牵引供电系统是城市轨道交通的重要组成部分，为列车的正常运行提供了动力与电能。
接触网系统是城轨车辆供电系统关键组成部分，按照其布置方式的不同可分为弓网系统与靴轨系统，其中弓网系统可分为柔性接触网和刚性接触网，靴轨系统指第三轨受流[1-2]。
2第三轨受流第三轨受流是固定在城轨车辆转向架上的受流器通过滑靴与第三轨接触传递电流组成第三轨牵引供电系统的核心。
系统由两部分组成：正极供电网，负极回流网。
供电网由接触轨、弯头、连接板、膨胀接头、绝缘子、绝缘防护罩、锚结、隔离开关、电缆等组成；回流网由回流轨、有关电气设备及电缆组成[3]。
三轨接触网的电压据IEC标准为DC600V和DC750V。
接触轨受流通常可分为三种方式：上部受流、下部受流和侧部受流。
北京和天津使用上部受流接触轨方式，上部受流方式具有结构简单，设备费、维护和更新费用较低，但因结构的局限性，带电接触轨的安全防护性能较差，易积累尘屑，加速接触轨和受流器的磨损，潮湿环境会增加短路故障发生概率。
武汉城轨1号线使用下部受流方式，受流器通过与第三轨下表面接触而获得电能，下部受流方式接触轨的安装高度及水平方向均可适当调整，无需设计多种工况高度即可满足现场实际需求；下部受流方式的防护罩能对接触轨的防护性及包裹性更好，不易于发生触电伤害并可以有效遮挡雪雨等恶劣环境，较好的保证牵引供电系统安全稳定工作，但与上部受流方式相比，其结构较复杂，设备费、维护和更新费用较高。
地铁供电接触轨课件
1 施工测量
1.1 纵向测量 （1）根据接触轨施工平面布置图给出的测量起点进行纵向测量，高架段一般 以5m跨距，地下段以8个轨枕间距确定每处绝缘支架底座螺栓的纵向位置； （2）根据测量起点实际里程和施工图纸定位点里程，定测出第一个定位点的 位置，用油画笔在走行轨轨腰上或者侧壁上作好标记，注明锚段号及定位号； （3）按施工图纸上的跨距布置原则，沿走行轨依次测量及标记各支架定位点 位置，曲线上沿接触轨安装侧的走行轨进行测量，根据曲线半径计算跨距增长 （或缩减）量，跨距测量长度适当调整。
车上的集电靴组成“靴-轨” 集电系统，根据受流方式不 同可分为上部受流、下部受 流和侧部受流三种方式。
一、接触轨简介
4 与架空接触网对比
优点
缺点
架空式 接触网
危险性小，可靠性高
维护繁琐，接触线磨 损快
接触轨
导电率好，易于安装， 维护便捷，相对美观
距地面相对较近，易 出现短路情况，危险 性大
二、接触轨施工流程图
一、接触轨简介
鱼尾板 用于固定连接相邻接触轨并传导电流
膨胀接头 用于补偿钢铝复合轨因温度变化而产生的长度变化
一、接触轨简介
中心锚结 防止接触轨长轨向两侧不均匀窜动
电缆连接板 将外部电流引入到接触轨
一、接触轨简介
端部弯头 具有良好的耐电弧烧损及耐冲击特性
1 接触轨简介
3 接触轨受流方式 接触轨与安装在电动列
绝缘支架安装
4 接触轨安装
4.1 施工步骤 （1）把接触轨轻轻抬起，轻轻推送到位，接触轨腰腹部放置到支座的固定颚 上。操作时要很小心，让接触轨慢慢放下去，与已安装到位的相邻接触轨相 对接； （2）将卡爪零件卡住接触轨，调整卡爪位置，从而使接触轨位于正确的位置； （3）调整到位，将螺栓依次穿过止动垫片、方形垫片、卡爪、支座，拧入螺 母，使用矩扳手拧紧至设计力矩值，待整个线路段调整完毕，将止动垫片向 上橇起，使其与螺栓的一个六方平面紧贴。
接触网系统工作原理及组成
目录绪论 (1)1．电气化铁道概述 (1)2．电气化铁路的组成 (2)第一章供电系统工作原理 (1)1．电力牵引的制式 (1)2．电力牵引供电系统的组成 (3)3．牵引网与接触网 (6)4．接触网的工作特点 (6)5．对接触网的基本要求 (7)6．接触网的分类 (7)7．接触网的供电方式 (7)8．接触网的电分段 (8)9．架空式接触网的机械分段 (9)第二章接触网的组成 (11)1．架空式接触网的组成及结构 (11)1．1．接触悬挂的种类 (12)1．2．接触悬挂的导线结构与类型 (16)1．3．接触悬挂的下锚方式 (17)1．4．支持与固定装置 (20)1．5．支柱和基础 (24)1．6．接触网的张力和弛度曲线 (26)2．接触轨式接触网组成及结构 (27)2．1．上磨式 (27)2．2．下磨式 (28)2．3．侧面接触式 (28)3．刚性悬挂接触网系统简介 (30)3．1．架空刚性悬挂系统简介 (30)3．2．“Π”型刚性悬挂接触网特点 (31)绪论1．电气化铁道概述采用电力机车为主要牵引动力的铁路称为电气化铁路，它是在19世纪70年代末的欧洲最先出现。
早期的电气化铁路多采用直流供电方式，电压等级较低，需设整流装置，不利于设置在长距离的铁路干线上。
目前国际上普遍采用比较先进的单相工频交流制电气化铁路，它便于升压和减少电能的损耗，可以增加牵引变电所之间的距离，大大降低了建设投资和运营费用。
随着高新技术的发展，特别是计算机技术的应用，使电力机车和牵引供电装置的工作性能不断提高。
低能耗、高效率、高速度的电力牵引已成为世界各国铁路发展趋势，是铁路现代化的标志。
我国电气化铁路自本世纪50年代末发展以来，走过了几十年艰苦创业的历程，根据80年代铁道部确定的以电力牵引为主内燃牵引为辅的技术政策，国家拨款和吸引国外资金等多种方式大力发展电气化铁路，借助改革开放的大好形势相继建成一批高质量、高性能的电气化铁路，已使我国电气化铁路初具规模，形成了良性发展的大好局面，在科学技术的推动下，接触网自动化检测、牵引变电所远程自动控制、微机保护系统等，普遍应用在电气化铁路上。
复合接触轨截面-概述说明以及解释
复合接触轨截面-概述说明以及解释1.引言1.1 概述复合接触轨截面是指由多个材料组成的接触轨截面结构，通过多种材料的组合和结合，以改善接触轨与列车之间的摩擦和磨损性能。
相比传统的单一材料接触轨截面，复合接触轨截面能够在保持高强度和稳定性的同时，具备更好的耐磨、减轻噪声、减少振动和提高列车运行效果等优势。
复合接触轨截面的设计是通过将不同材料的优势相结合，以实现优化的功能。
例如，常见的复合接触轨截面结构包括由钢轨、钢加筋板和橡胶垫组成的复合轨枕，以及由高分子复合材料和金属导电层组成的复合架空线缆。
这些复合结构的应用领域非常广泛，包括铁路、地铁、城市轨道交通和高速铁路等。
复合接触轨截面的设计与制造涉及到多方面的技术和工艺。
例如，在复合轨枕的设计与制造过程中，需要考虑材料选型、结构设计、制造工艺等因素，以确保复合轨枕具备足够的强度和稳定性。
类似地，在复合架空线缆的设计与制造中，要考虑高分子复合材料的材料性能、金属导电层的稳定性以及制造工艺的可行性等因素。
综上所述，复合接触轨截面在现代交通运输行业中具有重要的意义。
其优越的性能和广泛的应用领域使得它成为改善铁路交通安全和乘车体验的重要手段。
随着技术的不断发展和创新，复合接触轨截面的设计与制造将会得到不断改进和完善，为未来交通运输行业的发展提供更多可能性和发展空间。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构本文将围绕复合接触轨截面展开论述。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将概述本文要探讨的主题，并介绍文章的结构和目的。
在概述中，将简要介绍复合接触轨截面的背景和基本概念，并指出其在铁路交通领域的重要性和应用前景。
同时，还将强调本文的目的，即对复合接触轨截面进行全面的分析和讨论。
正文部分将提供对复合接触轨截面的定义、优势、应用领域以及设计与制造等方面的详细阐述。
首先，会对复合接触轨截面进行明确定义，以确保读者对该概念有清晰的理解。
然后，将详细介绍复合接触轨截面相较于传统轨道设计的优势，包括其在减少噪音、提高运行平稳性和降低维护成本等方面的优势。
接触轨滑触线及其附属设备
接触轨滑触线及其附属设备4 接触轨/滑触线及其附件4.1 钢铝复合轨及其附件4.1.1 概述1）接触轨的发展简介接触轨是将电能传输到地铁和城市轨道交通系统电⼒牵引车辆上的装置。
它是⼀种古⽼的电⼒牵引车辆供电形式，早在1891年就有接触轨雏形的产⽣。
⼆⼗世纪前半个世纪⼀直只使⽤钢接触轨，⼆⼗世纪中期以后对钢接触轨的材质进⾏了改进，形成所谓的“铁接触轨”实际上是进⾏了材质变化，降低了杂质，加⼊了提⾼导电性的元素，单位电阻得到了降低。
我国北京地铁⼀号线、北京地铁2号线⼯程、北京地铁复⼋线⼯程等所⽤的接触轨就属于这类。
随着地铁和城轨交通事业的发展，⾯对接触轨⼤电流，轻型化的要求，70年代末出现了⼀种新型的接触轨－钢铝复合接触轨，德国在1978年建成了世界上第⼀段钢铝复合轨，运⾏长度3.3公⾥。
1996年后，美国、⽇本、意⼤利、马来西亚、泰国等国家都开始应⽤，⾄今世界上已建成钢铝复合接触轨运营线路1000多公⾥，遍布欧洲、美洲、⼤洋洲、亚洲。
钢铝复合接触轨以传输电流⼤，重量轻，安装⽅便⽽得到⼴泛应⽤，近⼏年我国地铁或城铁采⽤钢铝复合轨投⼊运⾏的的有武汉地铁⼀期，天津地铁⼀期。
特别是⼴州地铁4号线是国内第⼀个采⽤1500V直流供电系统供电的钢铝复合轨，⽽该钢铝复合轨是由⼴州地铁总公司与宝鸡器材⼚联合开发的，从2005年12⽉28⽇开通以来⼀直运营良好，2007年4⽉27⽇钢铝复合接触轨及附件已通过陕西省科技厅组织的科技成果鉴定。
2）接触轨系统组成接触轨系统主要由钢铝复合轨(包括铝轨本体和不锈钢带)、膨胀接头、端部弯头等相关部件及绝缘⽀撑装置组成，为电⼒机车组提供电能。
电⼒的输送是通过电客车集电靴与复合轨的接触来实现的。
复合轨由⾼导电性的铝和⼀层耐磨的不锈钢带机械复合⽽成的，其安装在绝缘⽀架上与⽊枕、混凝⼟轨枕或者其它基座相连。
3）接触轨的安装⽅式接触轨通过集电靴将电能传输给车辆。
根据集电靴从接触轨的取流⽅式不同，接触轨的安装⽅式可分为：上接触、下接触、侧接触三种⽅式。
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接触轨设计原理概述
1 接触轨钢铝复合结构的确定
1.1 钢铝复合结构应满足如下使用条件
1.1.1 在热胀冷缩过程中不产生弯曲
最初的钢铝复合结构，都采用单面不锈钢热复合结构。
如下图所示。
该结构存在的问题是不均匀的热胀冷缩现象。
因为铝型材的膨胀系数约为23.4 x 10-6，不锈钢的膨胀系数约为11.1 x 10-6，即铝型材的膨胀率是不锈钢的2.1倍，在露天使用状况下，每100米的总膨胀量在100-200毫米，每米的膨胀量为1-2毫米，每根15米长导轨铝型材的膨胀量为15-30毫米。
而其不锈钢部分的自然膨胀量小于铝型材膨胀量的一半。
在热胀冷缩作用下，会产生明显的整体弯曲现象。
如下图所示。
这一问题的解决办法由两种，第一种是双金属复合结构。
如下图所示。
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但经过试验及理论分析表明，无论单面不锈钢复合结构还是双面复合结构，都存在着一定的安全隐患。
原因是表层不锈钢与铝型材之间存在着巨大的层间位移剪切应力。
接触轨的使用寿命一般在30—70年，设计寿命一般为50年，在半个世纪的使用过程中，其层间剪切应力一旦造成钢铝之间的脱落，会使得受流器插入其间，
被剥离的不锈钢表层如箭一般发射出去，一旦插入飞驶的车厢之内，后果不堪设
想。
而该现象在历史上曾经发生过。
目前，在一些使用该结构的地方，曾多次发现钢铝脱落的现象，只是由于发
现的早，尚未造成严重的事故。
如下图所示，为某地接触轨钢铝脱落的实际照片。
上图为台北地铁线路中，单层钢铝复合结构在端部弯头处产生的钢铝脱离后的实际照片。
解决这一问题的第二种方法是套管式钢铝复合结构，即在铝型材的外部加上一个套管，如下图所示。
这一结构，彻底解决了不锈钢脱落的安全隐患。
在热胀冷缩的时候，钢铝之间会产生一些局部微小位移，从而化解了钢铝之间的层间位移应力。
即使受到受流器冲击（在端部弯头以及其与接触轨连接的部分）或交变应力作用（在接触轨中部）下，永远不会产生脱落现象。
从而彻底消除了安全隐患。
但采用该结构的时候，必须解决另外一个问题——层间电阻过大的问题。
如果套管与铝型材之间存在着一定的间隙，会使界面电阻增大，为了解决这样的问题，可以采用如下图所示的现代钢铝复合结构，用对称的J-型材焊接而成。
现代的钢包铝接触轨具有良好的安全性及实用性。
如下图所示。
该结构具有如下特点：
1）符合套管式钢铝复合结构；基本避免了层间位移应力，消除了剥离隐患。
2）热胀冷缩的翘曲变形小，可以忽略不计。
3）采用对称J 型材焊接而成，利用焊接收缩使得钢铝间紧密结合。
4）将铝型材被包裹的部分制作成圆弧形状，增大钢铝之间的接触面积，减少钢铝之间的结合缝隙。
5）界面电阻小：由于采用了大面积包裹结构，大大缩小了钢铝之间的界面电阻，一般界面电阻为4微欧至20微欧，界面电阻极限规定在
30微欧以下。
是理想的导电接触轨结构。
6）经久耐用：由于铝型材的膨胀量大于不锈钢的膨胀量，而不锈钢又有一定的弹性恢复能力，在受热膨胀时，钢铝之间结合的严密程度更
高，界面电阻更小。
接触轨是一条输电线路，其电流温升一般在15
至35度，始终保持一定的温度，无论使用多久，都能保证较小的界
面电阻和良好的导电性能。
如果不锈钢材料选择得当，可以充分避常
年使用后的老化现象。
7）铝合金强度高: 在进行冷剥离试验时，即使不锈钢部分变形脱落，铝合金部分也不能破坏。
8）由于不锈钢及铝型材表面氧化后都产生钝化，不会产生电化学腐蚀现象。
2 接触轨的选材规范
2.1 接触轨铝型材的选择
►铝型材适用条件如下：
2.1.1 具有良好的导电性
2.1.2 具有良好的机械性能，如抗拉强度、抗弯强度等。
在使用过程中，电感现象会对整个接触轨系统产生一定的瞬时推力，如果铝型材的强度不够，会产生不良的永久性弯曲，甚至导致事故的产生。
接触轨支架的间距一般在4.5米到6米之间，铝型材越好，支架间距可以越大，从而减少了支架数量并保证了其抗弯能力，减少了支架布局难度，使得安装更加容易，整体直线度得到保证。
铝型材应当采用BS 1474 1987: 6063 T6 铝镁合金。
其屈服强度应达到180MPa, 表面硬度应达到HB75。
2.2 接触轨不锈钢的选择
2.2.1 ►不锈钢概述
不锈钢是含Cr量在12%以上的低碳合金材料的总称。
到目前为止，无Cr不锈钢仍然处于开发阶段。
不锈钢有铁素体、奥氏体及马氏体不锈钢三大类别。
其中马氏体不锈钢的用量很小，主要用于制作刃具等。
2.2.2 ►铁素体不锈钢的特性：
铁素体不锈钢为含Cr量在12% --17% 的低碳合金材料。
当含Cr量在10%以下时，其氧化物（Cr2O3）不能形成致密的保护层，在大气环境下会迅速被氧化；在含Cr量达到10%以上时，其表面氧化物形成具有保护作用的致密保护层，从而避免进一步氧化，因此，被称之为“不锈钢”，当含Cr量达到13.5 %时趋于饱和。
其抗氧化性不再单独随着Cr含量的提高而明显提高。
如下图所示。
抗氧化腐蚀性。