摘要：城市轨道交通具备着较强的准时性、舒适性和安全性及绿环保等诸多特点，能够有效的解决交通城市拥堵问题，并能够对城市内部区域结构进行调整，带动社会经济发展。而在城市轨道交通日常运行中，供电设备则是重要保障。钢铝复合接触轨是我国城市轨道运输中的重要动力来源，而在早期使用的接触轨大多为低碳钢制。钢铝复合式接触轨在国内外已有较多的使用，具有良好的稳定性、较低的故障率，并且具有很好的发展潜力。本文将从钢铝复合结构轨道设计入手，对我国城市轨道交通供给体系的发展进行了研究，并对其结构、形式进行了详细的分析，以期为今后的发展提供有益的借鉴。
关键词：轨道交通；钢铝复合；接触轨；供电
引言
城市轨道交通也离不开供电系统和电力技术的大力支持。因此，技术人员也需要针对供电系统进行大力研究和开发，促进我国电力技术的发展。由于接触轨的供电方式可靠性高、性能好等特点，在地铁、轻轨等场合得到了应用。北京、武汉、青岛、长沙的快线以及北京的S1
线，都是选择钢铝复合接触轨。京津轨道交通的电力供应模式也以接触轨为主。我国援建伊朗的地铁，它是一种低碳的接触轨交通，其安全和美观性能得到了极大的提高。因此，目前的接触轨电力供应已经得到了普遍的使用，并取得了良好的效果，从而推动了我国的轨道运输发展。
1钢铝复合接触轨简介
钢铝复合接触轨是供电系统的主体产品，相对于接触网的柔性悬挂，钢铝复合接触轨采用刚性接触，保证集电靴滑行顺畅及良好的电接触，使机车稳定取流。钢铝复合接触轨采用不锈钢－铝复合方式。其中本体采用铝合金，主要是为了提高接触轨的导电性;而接触面采用不锈钢材料，则有效地提高了接触轨的耐磨和防腐性能。接触轨的不锈钢带采用滚轧成形，铝轨本体则采用挤压成形，均属传统工艺。但是不锈钢带和铝轨本体的结合是一个全新的课题。
2城市轨道交通常见的供电方式
城市轨道交通需要依靠牵引供电系统来保证驱动力，牵引供电系统可以为火车以及各类机器提供电能，因此电力工程系统的稳定对整个城市轨道交通系统的运作有非常重要的作用。现
阶段城市轨道交通系统最常见的供电方式有三种，分别是集中供电方式，分散化供电方式，混合供电方式。（1）第一种是集中化供电方式，该供电方式要在城市轨道交通的附近创建好几个变电所，随后统一为周边的牵引变电器与降压变电所开展供电，降压变电器给予动力照明服务，集中化供电方式具有自己单独的供电体，只供电给周边的牵引变电所和降压变电所，未提供居民用电，基本上不受其他的影响，所以相对比较稳定，维护工作比较容易。但这种方式需要投入较高的经济成本去进行维护，同时也要搭配使用变电器来确保供电的可靠性，总体成本较为昂贵，在我国广州、上海等经济实力较强的城市广泛使用。（2）第二种是分散供电方式，相比于集中化供电方式而言，分散供电可以从城市电力网引入，不用创建独立的变电站，除了要为周边居民提供生活用电外，还要给城市路轨提供降压变电，因此影响供电品质的外在因素较多，可靠性和稳定性都很差，但是这种供电方式的维护成本较低。（3）第三种是混合供电模式，该供电模式融合了以上两种供电方式的优点，以集中型供电为主导，分散式供电为辅助，使用这个方式后，尾端电压的损耗量减少，且服务器维护成本低，供电品质会相对稳定，适用范围非常广泛，例如北京、武汉等地区都采用了这类供电模式。
3城市轨道交通钢铝复合接触轨供电系统发展的建议
在接触轨的电源问题中，目前最大的问题就是轨道交通的净空，大的接触网有5~7m，地下4~5m，其中还有接触网等设施，因此在实际操作中，受电弓是被压弯的。不过，由于受电弓需要适应地形，弹簧需要产生升力来支撑，因此，在地下通道中，它的升力会很大。而接触网片的电线是铜线，很可能会被拉断。经过以上的剖析，发现其仍存在安全隐患，据此，该文给出如下的几点意见。
3.1接触轨
接触轨的搬运和储存的方法：在搬运过程中应尽可能地防止对接触轨道造成机械损坏。所以，必须特别注意接触轨道（14m和15m）的输送，用2根吊起的尼龙缆索，绝不允许采用钢索或金属绞线。2个吊点之间的间隔约为8m。在运输过程中应注意防止在任意一个方位发生扭曲，一般的接触轨道运送方法参见接触轨道厂家的指南。按送货时的打包形式储存接触导轨，木质支架最小数量为5个，最多可放置6个叠层。若设定好车辆的装置界限和作业条件，则其安装间距通常不会对其他装置产生干扰。广州4号线和深圳3号线的施工实践表明，不同环境下的工程仍有一定的差别，因此，当产生接触轨与汽车的边界配合时，必须特别重视，以确保操作车辆的集电片不会与接触轨设施产生碰撞。通常情况下，较低的接触轨设置
对结构的限制较少，而环形隧道的缓冲通道部分由于受排水斜度等因素的干扰，限制了轨道的设置，故应在设计时对其进行特别位置的设置。广州轨道交通系统采用了采用高架接触网的方法来解决以上问题；深圳地铁三号线采用的是移动电源，仅在定临检修库处安装滑动接触模式。二者都要求列车配备对应的电源变换设备，移动电源技术相比于高架线路，其受电力系统的干扰要少，因此可以在车辆区库中应用。在接触轨的施工和安装中，在常规轨枕和短轨枕段处，选用全保温支架作为长轨枕或加长短轨枕木，在预埋式轨枕时，采用了尼龙护套；在钢质浮动平板整体道床区，选用全绝热支架，采用钢板浮动平板式整体式道床，并在浮动平板上预先埋设尼龙护套；两种方法都能很好地确保预埋的尼龙护套的准确性。
电力英才网3.2电缆
为了不对轨道的动态特性产生不利的作用，从牵引变电站输出的馈线电线应首先与一根柔性缆索相连，然后才能供给接触轨，这种柔性的缆绳是由一个终端和一个电气接线片相连的。采用鱼尾板锚固方式将电缆连接板与接触轨接合。按下列程序进行：在线缆上套一根特殊的隔热热收缩套管；在连接终端的套筒部位插入缆芯；采用压力接头，将线材和终端紧紧地压合在一起，并在压力接头上加一个隔热的热收缩套管；加热套管直到收缩；根据相关的设计，
在导轨上打洞。将馈线缆索的接线片用螺钉与接合导轨之间的电气垫片相结合；根据设计图进行终端的安装；根据对应的扭矩表拧紧螺钉。
3.3防护罩
防护罩与接触轨相连接，防护罩接触轨托架之间的最短间隔为500mm，防护罩设置在所述接触轨末端的弯曲处，不会妨碍集电靴的平稳地穿过；电气接合防护罩，其设置必须留出充分的空间给接线柱和电气接头。在防护罩完成安装后，应标明膨胀接头和中心锚结的标识，标识必须采用特殊的黑油漆进行喷绘。
结束语
钢铝复合接触轨由于具有良好的导电性能、高安全系数、低维护成本、高耐磨性、长供电距离、低土方量、良好的城市景观等优势，已经逐渐发展为城市轨道交通的发展趋势。目前，我国在一些铁路行业中已经使用了大量的钢铝板复合轨，既要对国外的产品进行深层次的研究，借鉴国外的生产和施工技术，消化吸收先进技术，还要创新自身的产品，促进我国轨道交通建设的不断发展。
参考文献
[1]张迪,王磊.城市轨道交通接触轨受流方式应用分析[J].铁道运营技术,2021,27(1):19-22.
[2]何宏国.新型轨道交通牵引供电制式研究[J].交通世界,2020(32):18-19.
[3]程晋然,朱丽娇.第三轨地铁供电系统直流冲击特性与继保配合[J].机车电传动,2019(4):116-119.
[4]张英才,方岩,许万涛.接触轨-集电靴系统标准建设探讨[J].电力机车与城轨车辆,2021,44(6):95-98.
[5]李庆军,关金发,陈展.齿轨铁路接触轨带拉线中心锚结方案及其可行性研究[J].铁道标准设计,2022,66(7):145-149.
发布评论