鋼鋁復合接觸軌系統(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)甚至整個地鐵系統(tǒng)的安全運營。

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用。導電接觸軌主要應用于城市軌道交通，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，為了加大導電軌的一次輸電距離、改善受流條件、減小機械磨損和電腐蝕、提高經(jīng)濟和社會效應,推出了鋼鋁復合導電軌。國外發(fā)達國家在上世紀初期也采用的是傳統(tǒng)的低碳鋼導電軌，20世紀70年代末出現(xiàn)了一種新型的接觸軌—鋼鋁復合接觸軌。德國在1978年建成了世界上*段鋼鋁復合軌，運行長度為3.3公里。

國內(nèi)應用概況：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，在本世紀前我國已有3個城市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合軌已投入運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)電氣設備及電纜等組成。

接觸軌系統(tǒng)主要由鋼鋁復合軌(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、接觸軌防護罩及支撐卡等相關(guān)部件組成。

鋼鋁復合接觸軌，顧名思義就是鋼材和鋁材通過某種機械或物理方式結(jié)合而成的接觸軌。它是由輕質(zhì)的導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。

“鋁合金”具有導電性高、導熱性好、耐腐蝕、吸震隔音、比重輕等優(yōu)點，但其弱點是：強度較低，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，這使鋼鋁復合接觸軌的壽命可以達到30~50年以上。而“不銹鋼”具有強度及硬度高、耐磨性及延展性好等優(yōu)點。由這兩種材料制成的層疊復合材料兼?zhèn)淞虽X和鋼的雙重優(yōu)點，又克服了兩者的不足之處，因此成為了一種理想的導電軌復合材料。