钢铝复合接触轨系统构成、发展历史简介

接触轨是沿线路敷设为地铁和城市轨道交通系统电力牵引车辆提供电能的装置。它是一种古老的电力牵引车辆供电形式，早在18世纪90年代就有接触轨雏形的产生。

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营。

接触轨由于传输电流大，重量轻以及安装方便而得到广泛应用。导电接触轨主要应用于城市轨道交通，接触轨材料分为两种：一种为低碳钢材质，另一种为（不锈）钢铝复合材质。接触轨早期采用的是低碳钢材料，低碳钢材料制造的接触轨重量大（51.36kg/m），电阻率高。随着地铁和城轨交通事业的发展，为了加大导电轨的一次输电距离、改善受流条件、减小机械磨损和电腐蚀、提高经济和社会效应,推出了钢铝复合导电轨。国外发达国家在上世纪初期也采用的是传统的低碳钢导电轨，20世纪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*段钢铝复合轨，运行长度为3.3公里。

国内应用概况：低碳钢接触轨的历史悠久，自1965年北京建造我国*条地铁线以来，在本世纪前我国已有3个城市6条地铁线路采用了接触轨系统，分别是：1969年通车的北京地铁1号线，1984年通车北京地2号(环线)工程、天津地铁1号线中段、1999年9月通车的北京地铁复八线工程、北京地铁13号线工程(即北京城市铁路工程)，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。这些线路总长度超过200km。

伴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，近几年我国地铁或城铁采用钢铝复合轨已投入运营的有武汉地铁一期，北京地铁5号、10号线、广州市轨道交通4号线等。

接触轨系统由两部分组成：正极供电网，负极供电网。

供电网由接触轨、弯头、连接板、膨胀接头、绝缘支架或绝缘子、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等组成。

接触轨系统主要由钢铝复合轨(包括铝轨本体和不锈钢带)、普通接头、膨胀接头、电连接用中间接头、端部弯头、防爬器、接触轨支架、接触轨防护罩及支撑卡等相关部件组成。

钢铝复合接触轨，顾名思义就是钢材和铝材通过某种机械或物理方式结合而成的接触轨。它是由轻质的导电铝轨本体和非常耐磨的不锈钢接触面构成。轨身由高强度耐腐蚀铝合金挤压而成；接触面是连续的不小于4.8mm厚的不锈钢带（一般为5~6mm）。 由于基体材料为铝材，因此它与低碳钢接触轨相比，具有重量轻，电阻小的特点。

“铝合金”具有导电性高、导热性好、耐腐蚀、吸震隔音、比重轻等优点，但其弱点是：强度较低，耐磨性差；为了增加接触轨的耐磨性能，将不锈钢带作为接触面，这使钢铝复合接触轨的寿命可以达到30~50年以上。而“不锈钢”具有强度及硬度高、耐磨性及延展性好等优点。由这两种材料制成的层叠复合材料兼备了铝和钢的双重优点，又克服了两者的不足之处，因此成为了一种理想的导电轨复合材料。