广州地铁接触轨系统膨胀接头介绍

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【摘 要】本文着重介绍广州地铁现有运营线路接触轨系统使用膨胀接头的情况。通过各种类型的膨胀接头使用现状以及试验参数，分析接触轨系统新型膨胀接头的各项创新技术，阐述新型膨胀接头电气性能及机械性能的优势。

【关键词】接触轨；钢铝复合轨；膨胀接头

1 接触轨系统组成

接触轨系统包括整体绝缘支架、支架底座、钢铝复合轨、普通电连接板（鱼尾板）、电缆连接板、端部弯头、中心锚结、膨胀接头等主要部件。其中作为锚段间电气及机械连接的膨胀接头是接触轨系统中尤为重要的部件，也是接触轨系统中结构较为复杂的部件。

2 膨胀接头作用

在接触轨系统中，钢铝复合轨是最主体设备，而钢铝复合轨是由合金铝和不锈钢带组成的复合导体。我们知道，任何金属都有着热胀冷缩的特性，同样，钢铝复合轨也遵循该项特性。钢铝复合轨会由于温度变化而引起的伸缩。其原因主要有以下两点：1、外界环境温度的变化，譬如四季变更；2、电流流经钢铝复合轨所产生的热量，致温度升高。为补偿钢铝复合轨伸缩，接触轨安装时会在两个锚间设置膨胀接头。否则会导致钢铝复合轨因温度变化而无法正常伸缩，情况严重时将造成接触轨的损坏，进而影响列车正常运行。

3 膨胀接头的构成

现阶段，广州地铁约260公里的线网中，使用接触轨的线路有四、五、六号线。其中四五号线使用的膨胀接头是同一种型号（以下简称为I型），六号线使用的与四五号线不一样（以下简称II型）。以下将逐一分析以上两种类型膨胀接头的相关参数与结构。

3.1 I型膨胀接头

（1）本体部分：膨胀接头由两根长轨（左右滑轨）和一根短轨（中间轨）组成。左右滑轨和中间轨都要对角切掉15°（长短轨的接缝为斜角），这样可使表面连续，间隙可以调整并且可以重合，以便使集电靴可以平滑的从一端过渡到另一端。左右滑轨和中间轨的连接靠锚固夹板通过三个螺栓安装在左右滑轨及中间轨的两侧，锚固夹板与中间轨为固定连接，而两根长轨在连接锚固夹板的位置开有长孔，这种锚固夹板是一种特殊的夹板，与左右滑轨接触的面比中间稍低，而且三个螺栓的紧固力矩也不相同，中间螺栓的紧固力矩为59N・m，两边为20N・m。锚固夹板两边在螺栓紧固力矩的作用下，发生弹性变形，使其与左右滑轨密切相接，加上锚固夹板与左右滑轨及中间轨的接触面涂有导电脂，因此，具有良好的导电性能。

（2）电连接部分：电流连接器主片、副片采用紫铜材质，表面镀银。U螺栓上配有弹簧，弹簧在螺栓紧固压缩6mm～11mm，弹力为480N～500N，铜垫板、U螺栓垫板等导电零件也采用紫铜材质，表面镀银，既保证了电气连接的可靠性，又不会产生任何电化学腐蚀。详细见图1

图1

3.2 II型膨胀接头

（1）本体部分：与I型膨胀接头结构形式大体相同，与之有区别的地方共有4处。1）在锚固夹板（上表面）与长轨接触地方嵌入滚动轴承，此结构可大幅降低锚固夹板与长短轨相对运动时的摩擦力；2）中间短轨与锚固夹板安装2个连接螺栓，比I型膨胀接头多出1个连接螺栓，加强中间短轨的稳固度，避免该固定轨偏转，确保膨胀接头处平滑过渡。3）增加补偿间隙测量标尺，方便日常维护读取补偿间隙值，快速判断该膨胀接头补偿动作情况。4）长短轨上表面各焊接1块铝块，用于固定电连接部分之用。

（2）电连接部分：其结构包括电缆连接器、不锈钢电缆夹板、电连接线和以上连接部件与本体连接所需的各种类型螺栓。电连接器主体部分（即电缆连接器）采用柔韧性强的带状环形电连接片条组装而成，通过不锈钢电缆夹板与螺栓将其固定在长短轨的焊接铝块上，由于电连接器主体部分的柔韧特性，使得膨胀接头本体伸缩时，电连接部分能够通过本身的形变来满足补偿要求。详细见图2

图2

4 膨胀接头试验参数对比

膨胀接头的性能特性主要体现在机械及电气方面，以下是I、II膨胀接头的各项试验参数。

无论是机械性能还是电气性能上，II型膨胀接头性能都比I型的更为优胜。这是由于II型膨胀是在I型膨胀接头基础上，通过现场使用实际情况进行创新生产的新型产品。

总结的来说膨胀接头作为接触轨系统锚段间电气及机械连接的重要部件，也是接触轨系统中结构最为复杂的部件，其技术先进性、安全可靠性，直接影响到地铁列车受流质量（靴轨关系），所以通过总结运营线路膨胀接头的使用情况，加上生产厂家对产品及技术的不断创新与进步，可为地铁运营提高更加优质、可靠的服务。

参考文献：

[1]宋文义.钢铝复合接触轨膨胀接头的设置及计算[J].都市快轨交通，2005（5）.

[2]刘卫强，李相泉.钢铝复合接触轨系统概述[J].铁道标准设计，2007（10）.