鋼鋁復(fù)合接觸軌系統(tǒng)構(gòu)成、發(fā)展歷史簡介

接觸軌是沿線路敷設(shè)為地鐵和城市軌道交通系統(tǒng)電力牽引車輛提供電能的裝置。它是一種古老的電力牽引車輛供電形式，早在18世紀(jì)90年代就有接觸軌雛形的產(chǎn)生。

接觸軌系統(tǒng)是地鐵牽引供電系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)，它直接影響到地鐵供電系統(tǒng)甚至整個(gè)地鐵系統(tǒng)的安全運(yùn)營。

接觸軌由于傳輸電流大，重量輕以及安裝方便而得到廣泛應(yīng)用。導(dǎo)電接觸軌主要應(yīng)用于城市軌道交通，接觸軌材料分為兩種：一種為低碳鋼材質(zhì)，另一種為（不銹）鋼鋁復(fù)合材質(zhì)。接觸軌早期采用的是低碳鋼材料，低碳鋼材料制造的接觸軌重量大（51.36kg/m），電阻率高。隨著地鐵和城軌交通事業(yè)的發(fā)展，為了加大導(dǎo)電軌的一次輸電距離、改善受流條件、減小機(jī)械磨損和電腐蝕、提高經(jīng)濟(jì)和社會效應(yīng),推出了鋼鋁復(fù)合導(dǎo)電軌。國外發(fā)達(dá)國家在上世紀(jì)初期也采用的是傳統(tǒng)的低碳鋼導(dǎo)電軌，20世紀(jì)70年代末出現(xiàn)了一種新型的接觸軌—鋼鋁復(fù)合接觸軌。德國在1978年建成了世界上*段鋼鋁復(fù)合軌，運(yùn)行長度為3.3公里。

國內(nèi)應(yīng)用概況：低碳鋼接觸軌的歷史悠久，自1965年北京建造我國*條地鐵線以來，在本世紀(jì)前我國已有3個(gè)城市6條地鐵線路采用了接觸軌系統(tǒng)，分別是：1969年通車的北京地鐵1號線，1984年通車北京地2號(環(huán)線)工程、天津地鐵1號線中段、1999年9月通車的北京地鐵復(fù)八線工程、北京地鐵13號線工程(即北京城市鐵路工程)，武漢軌道交通1號線一期工程。另外，由中國援建的1984年開通的朝鮮平壤地鐵，以及由中國承建的2000年2月21日開通一期工程的伊朗德黑蘭地鐵，用了接觸軌系統(tǒng)。這些線路總長度超過200km。

伴隨著我國地鐵建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，接觸軌技術(shù)也走過了近40年的發(fā)展歷程。這期間接觸軌枝術(shù)不斷發(fā)展，近幾年我國地鐵或城鐵采用鋼鋁復(fù)合軌已投入運(yùn)營的有武漢地鐵一期，北京地鐵5號、10號線、廣州市軌道交通4號線等。

接觸軌系統(tǒng)由兩部分組成：正極供電網(wǎng)，負(fù)極供電網(wǎng)。

供電網(wǎng)由接觸軌、彎頭、連接板、膨脹接頭、絕緣支架或絕緣子、絕緣防護(hù)罩、錨結(jié)、隔離開關(guān)、電纜等組成；回流網(wǎng)由回流軌、有關(guān)電氣設(shè)備及電纜等組成。

接觸軌系統(tǒng)主要由鋼鋁復(fù)合軌(包括鋁軌本體和不銹鋼帶)、普通接頭、膨脹接頭、電連接用中間接頭、端部彎頭、防爬器、接觸軌支架、接觸軌防護(hù)罩及支撐卡等相關(guān)部件組成。

鋼鋁復(fù)合接觸軌，顧名思義就是鋼材和鋁材通過某種機(jī)械或物理方式結(jié)合而成的接觸軌。它是由輕質(zhì)的導(dǎo)電鋁軌本體和非常耐磨的不銹鋼接觸面構(gòu)成。軌身由高強(qiáng)度耐腐蝕鋁合金擠壓而成；接觸面是連續(xù)的不小于4.8mm厚的不銹鋼帶（一般為5~6mm）。 由于基體材料為鋁材，因此它與低碳鋼接觸軌相比，具有重量輕，電阻小的特點(diǎn)。

“鋁合金”具有導(dǎo)電性高、導(dǎo)熱性好、耐腐蝕、吸震隔音、比重輕等優(yōu)點(diǎn)，但其弱點(diǎn)是：強(qiáng)度較低，耐磨性差；為了增加接觸軌的耐磨性能，將不銹鋼帶作為接觸面，這使鋼鋁復(fù)合接觸軌的壽命可以達(dá)到30~50年以上。而“不銹鋼”具有強(qiáng)度及硬度高、耐磨性及延展性好等優(yōu)點(diǎn)。由這兩種材料制成的層疊復(fù)合材料兼?zhèn)淞虽X和鋼的雙重優(yōu)點(diǎn)，又克服了兩者的不足之處，因此成為了一種理想的導(dǎo)電軌復(fù)合材料。