下部受流与侧面受流方式的比较分析

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1、首都国际机场线三轨与四轨受流方式的比较分析首都国际机场线下部与侧面受流方式的比较分析中铁电气化勘测设计研究院2005年11月6中铁电气化勘测设计研究院首都国际机场线三轨与四轨受流方式的比较分析1.简介首都国际机场线正线双线长26.038km，单线长2.064km。其中地下线7.31km（双线），U型槽1.25km（双线），地面线1.03km（双线），其余均为高架线，高架线双线部分16.448km，单线部分2.064km。目前首都国际机场线拟采用钢铝复合接触轨系统作为其受电系统，由牵引变电所馈出的DC750V电源供电，通过车辆受流器在接触轨上的滑动将电能持续不断地输送到机车上

2、，以保证列车安全正常运行。由于接触轨系统是无备用的供电装置，受气象条件等影响比较大，因此，保证接触轨系统的运行可靠是地铁列车安全正常运行的必要条件。接触轨受电方式最早在伦敦地铁采用，由于接触轨构造简单，安装方便，可维修性好，并对隧道建筑结构等的净空要求较低，受流性能满足DC750V供电的需要，因而在标准电压DC750V供电系统中得到广泛的采用。随着工业技术的发展，接触轨在材料选用、悬挂结构方式等方面取得长足的发展，主要体现在接触轨选用复合材料制造加工，其导电性能、耐腐蚀性能大大提高。绝缘支持和防护技术则采用了先进的整体式结构。相对于DC1500V架空接触网，DC750V三轨

3、式牵引供电的优点是：l三轨系统的连接安装位置可被包含在车辆限界内，对隧道截面、高架桥宽度是否拓宽无任何影响；l故障率小，三轨和受流器的检测与维修方法简单，运营维修费用低；l三轨所产生的电磁强度最低；l由于铝合金重量轻，可人工手动处置，安装调整简单方便；l耐腐耐磨，使用寿命可达50年以上。接触轨系统根据受流面接触方式的不同可分为上部受流方式、下部受流方式和侧面受流方式（又称第四轨受流方式）三种。上部、下部受流方式施工、运营、维护方便，在欧洲和亚洲的许多国家的城市地铁领域得到了广泛的应用，如伦敦、柏林、慕尼黑、曼谷等等。侧面受流方式应用相对较少，在一些城市，如马来西亚、日本和伦

4、敦地铁等得到了应用。我国地铁的建设起源于60年代初的北京地铁，当时北京采用的即为接触轨上部受流方式。70年代天津在修建地铁时，沿用了北京地铁的这一受流方式。目前在建的广州地铁四号线采用下部受流方式，武汉轻轨也采用了钢铝复合接触轨下部受流；国内暂时只有在重庆较新线跨座式轻轨线路中采用了侧面受流方式。2.下部、侧面受流方式在技术经济方面的比较分析2.1基本结构及安装位置接触轨下部受流系统主要由钢铝复合接触轨、端部弯头、膨胀接头、鱼尾板、防爬器、电缆连接板以及防护装置中的整体绝缘支架（GRP）、防护罩、防护罩支持扣件等构成。接触轨为正极，用走行轨作为负回流。接触轨一般安装在行车方

5、向的左侧，接触轨轨顶面至走行轨顶面的距离、接触轨中心距走行轨内侧工作面的距离依据机车型式确定。附图1、2、3是以B型车为例。6中铁电气化勘测设计研究院首都国际机场线三轨与四轨受流方式的比较分析接触轨侧面受流系统构成基本与下部受流系统一致，主要区别在于侧面受流系统有两根钢铝复合接触轨轨，其中一根为正极，另一根作为负回流。其安装方式一般有以下三种。方式一：供电轨与回流轨并列安装在绝缘支架上，设于线路一侧。如图1所示，该方式的技术难点主要是供电轨与回流轨距离较近，发生短路的几率较分开设置的要大，且一旦短路则产生的电动力大，需要绝缘支持装置具有足够的强度，对其机械及电气性能要求较下

6、部受流方式高。图1：四轨授流方式二是供电轨安装在线路一侧，回流轨安装在轨道中心，如图2所示。该方式不适用于线性电机系统，其回流轨安装位置与感应板安装位置冲突。图2：四轨授流方式三是供电轨与回流轨分列线路两侧，一般应用在跨座式轻轨线路中，该方式要求的横向安装空间较大，不适用于机场线。当采用方式一时，回流轨一般置于牵引轨的上方，两接触轨中心至走行轨顶面的距离，两接触轨轨顶面距走行轨内侧面的距离具体根据车辆尺寸确定。（见附图4、5、6）1.1接触轨安装形式在下部受流方式中，钢铝复合接触轨的安装采用整体绝缘支架6中铁电气化勘测设计研究院首都国际机场线三轨与四轨受流方式的比较分析，接

7、触轨被夹持在整体绝缘支架的顶部绝缘块内，接触轨在支持体内处于“悬挂”状态，并可使接触轨随着温度变化自由伸缩。受流器通过其弹簧装置向接触轨受流面产生抬升力而取流。防护罩沿接触轨通过安装防护罩支持扣件架设在接触轨之上，使得接触轨自受流面以上部分均受到保护。接触轨的支持间距一般为3.25~5.2m，相对于其它两种受流方式要大一些。其防护罩支持扣件的布置间距一般为330～500mm。在侧面受流方式中，钢铝复合接触轨安装也采用整体绝缘支架。整体绝缘支架的侧面安装绝缘卡子，通过绝缘卡子卡住接触轨底部来固定接触轨。为保证受流器与