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摘要：城市轨道交通车辆的接触网主要分为第三轨受流、柔性接触网、刚性接触网。受流装置通过受电弓从接触网或通过受流器从接触轨将电流引入至车辆，为城轨车辆正常运行提供电能，本文主要对城轨车辆三种接触网的作用、优缺点进行概述介绍。
关键词：城轨车辆；接触网；第三轨，柔性接触网，刚性接触网
1前言
随着对交通问题的日益关注，以及对城市规划建设的合理性考虑，各地政府正大力发展城市轨道交通，其中地铁、轻轨已成为各地政府鼓励人们出行的主要方式。
城市轨道交通车辆的牵引供电系统是城市轨道交通的重要组成部分，为列车的正常运行提供了动力与电能。接触网系统是城轨车辆供电系统关键组成部分，按照其布置方式的不同可分为弓网系统与靴轨系统，其中弓网系统可分为柔性接触网和刚性接触网，靴轨系统指第三轨受流[1-2]。
2第三轨受流
第三轨受流是固定在城轨车辆转向架上的受流器通过滑靴与第三轨接触传递电流组成第三轨牵引供电系统的核心。系统由两部分组成：正极供电网，负极回流网。供电网由接触轨、弯头、连接板、膨胀接头、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组成[3]。三轨接触网的电压据IEC标准为DC600V和DC750V。
接触轨受流通常可分为三种方式：上部受流、下部受流和侧部受流。北京和天津使用上部受流接触轨方式，上部受流方式具有结构简单，设备费、维护和更新费用较低，但因结构的局限性，带电接触轨的安全防护性能较差，易积累尘屑，加速接触轨和受流器的磨损，潮湿环境会增加短路故障发生概率。武汉城轨1号线使用下部受流方式，受流器通过与第三轨下表面接触而获得电能，下部受流方式接触轨的安装高度及水平方向均可适当调整，无需设计多种工况高度即可满足现场实际需求；下部受流方式的防护罩能对接触轨的防护性及包裹性更好，不易于发生触电伤害并可以有效遮挡雪雨等恶劣环境，较好的保证牵引供电系统安全稳定工作，但与上部受流方式相比，其结构较复杂，设备费、维护和更新费用较高。在我国很少使用侧部受流方式，在国外加拿大多伦多的士嘉宝捷城轨线路、马来西亚吉隆坡的城轨线路中则使用侧部受流方式，侧部受流方式为接触轨侧放，车辆受流器接与接触轨接触面垂直，侧部受流方式主要适用于牵引轨回流轨的布置形式。
3柔性接触网与刚性接触网
柔性接触网（又称架空式接触网）在我国城市轨道交通中应用广泛，在上海地铁、广州地铁、深圳地铁、大连快轨、长春轻轨等线路中也已经成功应用。柔性接触网按悬挂类型主要分为：简单链形悬挂、弹性链形悬挂和复链型悬挂。简单链型悬挂方式结构简单，支柱高度低，装置所支持的荷载较小，建造费用低，施工便捷维修简单，城市电车或轻轨中往往采用这种悬挂方式。弹性链形悬挂由一根承力索、一根接触线和弹性吊索组成，和简单链形悬挂相比，在悬挂点处多了一根弹性吊索，结构上较简单链形悬挂复杂，但弹性性能较简单链形悬挂有所改善。复链形悬挂由一根承力索、一根接触线和一根辅助承力索组成复合型链形悬挂。
刚性接触网（又称架空供电轨）是一种与传统柔性接触网不同的供电方式，多用于地铁隧道供电线路上方空间有限的作业环境。刚性接触网是将接触线夹在汇流排中，汇流排取代了承力索，并靠它自身的刚性保持接触线的固定位置，使接触线不因重力而产生驰度。目前，刚性接触网允许行车速度为120~140km/h。柔性接触网的受电弓同样可以在刚性悬挂中使用。刚性悬挂接触网经过十几个国家40多条地铁的运营，在设计上不断改进，目前已经臻于完善，改进后刚性接触网允许车速可达到160km/h，随着刚性接触网的深入研究，允许行车速度将会更高。刚性接触网在我国的使用时间不长，我国目前在建的是采用1500V直流供电制式的接触线路，虽然在设计、制造、施工以及运营等方面还需进一步完善，但其总体优势得到了业界的肯定，正在许多新建城市轨道交通项目中得到推广，在广州、南京、上海、西安等城市轨道交通隧道内均采用刚性接触网。
4三种接触网的优缺点
第三轨受流构造简单，使用寿命较长，在制造、施工、维护费用和工作量均低于刚性接触网和柔性接触网。目前钢铝复合轨用作接触轨，改善了第三轨受流的技术性能，具有良好的导电性，且钢铝复合接触轨质量较轻，安装调整简单方便，同时第三轨受流在实施轨道线路检测的同时，可自动对第三轨的磨耗及平行性进行检测，扩大了第三轨受流方式的应用范围与前景。另外，第三轨受流所产生的电磁干扰强度远低于架空式接触网，但由于供电轨靠近地面附近，无法做到全方位触电防护是第三轨受流的重要缺点；其次，在第三轨轨道道岔处必须预留出一定间隙，在某些工况条件下会出现列车运行中断的情形，需进行临时搭接线缆的应急操作，考虑到接触轨的不连续性会导致车辆在运行过程中受到一定程度的冲击或震动，因此为避免由于车辆运行速度过高导致受流器受到较大冲击力使受流器损坏，采用第三轨受流方式的城轨车辆的最高运行速度较低[4]。
刚性接触网多应用于地铁隧道，可以有效减少净空（远小于柔性接触网）从而降低成本，且刚性接触网耐磨性好，寿命长，因无张力架设，不会发生断线事故，可靠性优于柔性悬挂，减少了维修工作量，但由于其作业面较高，运营维护仍须配备专用的维护检修车辆。
柔性架空接触网具有较好的弹性，广泛应用于干线电气化铁路和城市轨道交通中，可适用于运行速度较高的工况，但因列车运行速度比较高，受电弓磨损也比较严重，后期维护成本较高。
5结束语
随着轨道交通事业的飞速发展，国内各城市都在大力发展轨道交通事业，根据各城市需求选择适合的城轨车辆接触网也愈发重要，城市轨道交通车辆接触网类型多种多样，其中第三轨受流、柔性接触网、刚性接触网这三种接触网应用最广且三种接触网之间并无优劣之分，根据其各自特点在城市轨道交通线路中都得到广泛应用，本文概述了第三轨受流、柔性接触网、刚性接触网的优缺点及应用工况，对三种类型接触网的选择提供了一定参考。
参考文献
[1]张宇.可持续发展的城市交通政策研究[C].2103中国城市规划年会论文集.中国城市规划设计研究院,2013:1-11.
[2]毛保华.城市轨道交通[M].北京:科学出版社,2001.
[3]于松伟,杨兴山,韩连祥等.城市轨道交通供电系统设计原理与应用[M].成都:西南交通大学出版社,2008.
[4]何常红.地下轨道交通接触网受流方式的选择分析[J].电气化铁道,2016(04):36-39.