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摘要：电网输入线路、牵引接触网、牵引变电站、馈电线以及回流线等组成的供电网络便是牵引供电系统。而接触网包括架空式接触网与第三轨式接触网。第三轨式接触网只适用于地铁或城市封闭的轻轨和铁路，而架空式接触网除此以外还适用于工矿电机车、城市地面及铁路干线的电力牵引线路。为了给电动车组正常供电，接触网必须高度一致、顺直平滑，在高速行车的过程中，可以始终正常稳定地进行接触授流，而且接触网的耐磨性必须足够，导电性必须优异，寿命不能太短，同时结构也应简单，便于施工和维修。基于此，本文主要探究了架空式与第三轨式接触网。
关键词：架空式；接触网；第三轨；
近年来，中国大部分大城市都十分关注快速交通轨道的建设，而首先需要考虑的是对供电制式的选取。这会涉及供电系统的经济指标、供电半径与质量、规划站距、运输规模以及车辆形式等。同时必须结合各城市的实际条件与要求，进行综合分析比较。下文主要介绍了架空式接触网与第三轨。
1 架空式接触网及第三轨的构成
1.1 架空式接触网的构成
各类线材、绝缘子、分段绝缘器、支持结构、下锚装置及隔离开关等组成了架空式接触网系统。
1.1.1 线材
目前，常用的直流1500V供电方式的线材种类主要包括以下几种：
•接触线采用截面积为120平方毫米的银铜台金电车线
•承力索采用截面积为150平方毫米的硬铜绞线
•辅助馈线采用截面积为150平方毫米的硬铜绞线
•架空地线采用截面积为120平方毫米的硬铜绞线
1.1.2 绝缘子
绝缘子采用的材料一般为瓷质绝缘材料，主要包括腕臂用棒式、馈线支撑以及下锚等绝缘子。爬电距离比250毫米大（针对DCl500V）。
1.1.3 下锚装置
对于架空式接触网，下锚装置是其重要组成部分之一，棘轮补偿下锚装置较常用，它具有断线止动的功能。
1.1.4 支持结构
软横跨和绝缘旋转腕臂结构是常用的支持结构，支柱通常采用圆形等径桁架式钢柱和预应力钢筋混凝土柱。
1.1.5 隔离开关及分段绝缘器
在架空式接触网，隔离开关和分段绝缘器用于对其进行分段并供电，根据分段要求和牵引变电所的数量和位置，合理设置数量和地点。
1.2 第三轨的构成
接触轨、端部弯头、防爬器、绝缘子、防护罩以及隔离开关等构成了第三轨。
1.2.1 接触轨
一般在列车前进的左侧设置接触轨。目前，中国常用的接触轨为50千克／米的低碳钢钢轨，它具有较高的导电率，15℃的电阻率比0.125欧平方毫米／米小，轨头顶面宽度是90毫米。
1.2.2 绝缘子
绝缘子一般采用瓷质绝缘子，其额定电压为3千伏。
1.2.3 端部弯头及防爬器
在接触轨断口端部设置端部弯头，以便车辆受流器可以顺利、平滑地过渡。为了防止温变和受流器导致接触轨窜动，将防爬器设置在各段接触轨的中部。
1.2.4 防护罩
防护扳与支架构成了防护罩，结合具体情况，选用玻璃钢或木材的防护扳，为了节约木材，目前的防护板常常选用阻燃、强度高、耐腐蚀、重量轻的玻璃钢。1.2.5 隔离开关
对于第三轨式接触网，为了方便引线，将隔离开关均安装在地面附近，考虑到安全，一般在柜子中安装隔离开关。应根据牵引变电所的数量和位置，确定隔离开关设置的数量和地点。
2 分析架空接触网与第三轨的利弊
如表1所示为架空接触网与第三轨的利弊情况。
表1 对比架空接触网与第三轨
3接触网形式选择中需要注意的关系
3.1 适应城市的发展前景与历史现状
所有城市都有自己独特的历史特征。在发展城市的同时，如何保留历史风貌以及文化遗产，已经引起了人们的广泛关注。一个城市在进行地铁或轻轨的建设时，对于接触网制式的选用，除了需要充分利用已建线路，而且还应高度重视城市的发展及历史。另外，随着城市的不断扩大，还可以采用有机结合两种接触网的综合制式。
3.2 成熟及前瞻性
建设地铁时，所选技术必须成熟可靠，但也需要具有前瞻性，尽可能选用先进的技术。架空式接触网和三轨式已经被应用在城市地铁及城轨中多年，也已经发展成熟，均与行车要求相符。随着新技术及新材料的不断开发和应用，这两种接触网都获得了新的进步。架空式接触网应用在地铁隧道，既减小了隧道净空，又耐磨，而且寿命长。接触轨采用钢铝复合轨，改善了第三轨式的性能，使其应用范围与前景扩大了。
3.3 改善了工程投资和长远运营效益之间的关系
分析相关资料发现，DC750V第三轨授电的总投资比DC1500V架空式接触网的总投资高18%。但是，架空式接触网在运营维护方面，具有维修费用高、检修频繁的缺点。城市轨道交通的运输密度大、间隔小，夜间停运的短时间内，较难完成定期检修，不均衡的维修浪费了劳动力组织。所以，无维修化对于城轨或地铁企业来说，具有的意义非常重要。考虑到这一点，地铁可选用钢铝复合轨的第三轨或刚性悬挂的架空式。一次投资虽然稍高，但是所节约的维护材料及人工费方面，其长远效益十分显著。
3.4 引入先进的技术和国产化
广州地铁1号线为第三轨式接触网，采用了铝合金导线，且关键零部件基本都是国产化，并将推广应用到广州地铁2、3号线中。而采用的分段绝缘器和弹性支座还是从国外进口的。而目前，我国也还无法自行生产钢铝复合轨，所以，增大了建设费用，应结合市场前景，确定这些技术的国产化进程。
4 结 语
总之，架空式接触网与第三轨均以其特点而广泛应用在城市的轨道交通线路中，都具有可行性，而且在其应用领域中，都在不断进步和发展。但是，中国进行轨道交通建设的多都是大城市，这些轨道交通不仅在向外不断辐射，而且还保护着旧城并开发新城区，从这个角度，分析技术及经济性，采用架空式接触网具有一定的优势。
参考文献
[1]樊旭辉，尹洪权，陈兆龙，章辰旭.浅谈架空式接触网与第三轨式接触轨高压受流的不同[J].科技经济导刊，2018，26（04）：37-38.
[2]杨晓艳.基于分形理论的受流器/第三轨动态接触特性研究[D].北京交通大学，2015.
[3]丁万霞.城市轨道交通供电制式与接触网类型的选择研究[J].中国西部科技，2010，9（22）：13-14+33.
[4]张玉峰.第三轨参数检测及评价系统研究[D].西南交通大学，2006.
[5]马沂文，白秀梅.城市轨道交通供电接触网类型的比较[J].城市轨道交通研究，2003（01）：20-24.
论文作者:胥李伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/16
标签：绝缘子论文; 城市论文; 地铁论文; 轨道交通论文; 截面论文; 制式论文; 防护罩论文; 《基层建设》2018年第28期论文;