上接触式第三轨

零部件技术参数
上接触式第三轨
Top-Running Third Rail
所属分类 城轨供电与受流
常见型号 导电轨受流面朝上敷设于道床绝缘支架;配套上触式集电靴;钢铝复合或低碳钢导电轨
执行标准 GB/T 10411、CJ/T 414-2012(导电轨技术要求)、EN 50122-1(防护)
适用场景 接触轨制式城轨线路正线、车辆段与出入线的导电轨敷设与受流方位设计、防护罩与端部弯折

概述

上接触式第三轨(又称上触式接触轨)是导电轨敷设于道床、受流面朝上,列车经集电靴从上方压贴轨面向上取流的布置:靴板下压轨顶面,整定压力与重力同向叠加贴合,形态直观便于维护,但需防护罩防异物与积冰。

结构与组成

上触式布置区别于其他受流方位的关键在断面开口方向与防护、端部构造(接触轨体制的总体要素见 第三轨供电系统,本页只展开上触式特有的部分):

  • 导电轨本体:受流面(上表面)朝上,断面开口与支架固定方式按上触式设计;钢铝复合结构的受流面为不锈钢带,承担磨耗(见 钢铝复合接触轨);
  • 绝缘支架与扣件:承托导电轨并对地绝缘,轨面高度与横向位置可调——上触式对轨面高度一致性与平行度要求较高,以保证全线靴板贴合角度一致;
  • 防护罩:覆盖受流面上方与外露侧,防人员误触、落物跨接短路与冰雪杂物堆积(防护原则见 EN 50122-1);
  • 端部弯折段:线路端部或出入轨区段轨面斜向过渡,使靴板柔和平顺上轨,坡度按速度分档(低速宜 1:30、高速宜 1:50);
  • 集电靴(上触式):靴板自上方压贴轨面,重力帮助压贴、整定压力叠加,事故工况由抬升装置强制脱开(部件见 集电靴)。

三种受流方位的断面与取流方向对比如下:

三种受流布置对比示意
三种受流布置对比示意(上/下/侧触式)

工作原理

上触式取流回路与接触轨体制相同:牵引电流经变电所馈线至导电轨,由集电靴取入车辆,经走行轨回流(详见 第三轨供电系统)。与下触式、侧触式的本质差异在于贴合力的方向构成与防护几何:

  • 贴合力方向:上触式整定压力与重力同向(重力帮助压贴);下触式需克服自重托住靴板;侧触式靠水平压紧——同一接触靴整定逻辑不可跨方位互搬;
  • 防护几何:上触式受流面朝上,防护罩覆盖上方空间,落物、冰雪、施工异物更易触及受流面,防异物短路是主要设计负担;下触式受流面朝下,上方落物直接短路概率低,但维护作业需深入轨下空间;侧触式竖向净空占用最小,对横向定位精度要求最高;
  • 电气连续性:无论受流方位,导电轨对地绝缘、分段与回流组织的要求一致,见 城轨回流系统 与 城轨直流牵引供电制式。

技术参数

参数 典型描述 依据
端部弯头坡度 低速弯头宜 1:30(适用 ≤35 km/h);高速弯头宜 1:50 CJ/T 414-2012(站内 第三轨供电系统 页转引口径)
支座间距 国际工程实践典型约 3.0 m;国内 3~5 m 档,以工程设计文件为准 国际工程实践 / CJ/T 414-2012 挠度试验条件
接头允差 接缝间隙 <2 mm、左右错牙 <0.5 mm、接触面高差 <0.2 mm CJ/T 414-2012 第 6.1.1.3 条(站内 钢铝复合接触轨 页已核口径)
导电轨工作温度 钢铝复合导电轨 −45~+85 ℃(允许范围);额定载流持续 4 h 温升后轨温不应超过 85 ℃ CJ/T 414-2012 表 2(该标准未入库)
防护罩与净距 受流面上方与外露侧设防护罩,带电体防护净距按系统绝缘配合执行 EN 50122-1 / 系统设计

常见型号

  • 上触式:国内接触轨线路的多数形态,结构直观、便于地面巡视检查;受流面朝上需重点防上方落物与冰雪;
  • 下触式:受流面朝下托轨,英式第三轨系统的经典形态,上方落物短路概率低,但维护作业空间受限;
  • 侧触式:压缩竖向净空占用,对横向定位精度要求最高,应用较少。

三类方位在材料体系上均可用低碳钢整体导电轨或钢铝复合导电轨(详见 钢铝复合接触轨)。

执行标准

  • GB/T 10411《城市轨道交通直流牵引供电系统》:供电制式与系统总体要求;
  • CJ/T 414-2012《城市轨道交通钢铝复合导电轨技术要求》:导电轨本体技术要求(列表外标准,仅列号);
  • CJJ/T 198-2013《城市轨道交通接触轨供电系统技术规范》:系统级设计安装与验收要求(列表外标准,仅列号);
  • EN 50122-1:带电体外露部件防护与人身上保护原则性框架。

安装与施工

  • 按上触式基准放样导电轨轨面高度与横向位置,与走行轨建立明确的相对坐标;绝缘支架锚固与绝缘件安装逐件测试;
  • 端部弯折段与坡口用专用样板检查,坡度按速度档执行(低速宜 1:30、高速宜 1:50),保证靴板柔和上下轨;
  • 防护罩同步安装到位,搭接与紧固符合设计;送电前完成规定的绝缘与耐压程序,再经冷滑、热滑验证取流(见 热滑试验)。

验收要求

  • 几何项:轨面高度与横向偏离逐点复核,端部弯折坡面平顺无台阶;
  • 电气项:绝缘支座对地绝缘合格,中间接头过渡电阻抽测合格;
  • 机械项:防护罩齐全、紧固防松到位,压缩区段预留间隙符合设计;
  • 试验项:热滑取流平稳、无明显火花集中点。

运维与检测

  • 常态项目:轨面光带与磨耗目视、接头红外测温、绝缘支座清洁、防护罩完整性巡视;
  • 上触式重点巡查受流面上方杂物与防护罩状态,雨雪冰冻季节加强清扫除冰,防止积冰桥接短路或取流恶化;
  • 端部弯折与坡口等冲击区磨耗重点测厚,接近磨耗限度提前安排更换;
  • 维修组织特点见 城轨接触网运维特点。

常见故障与案例

  • 异物跨接短路:施工遗留工具或金属杂物跨接接触轨与接地体,引发馈线跳闸——上触式对上方落物最敏感,是接触轨体制最高频的突发故障之一;
  • 积冰桥接:受流面与支架间积冰形成导通桥接,靠清扫除冰与防护罩配合处置;
  • 端部弯折缺陷:坡度不顺导致靴板冲击上下轨、局部磨耗与明显打火,须复测弯折段坡面平顺度并处理(坡度按速度档执行)。

常见问题

上接触式第三轨是什么意思?

导电轨受流面朝上敷设于道床,集电靴自上方压贴轨面向上取流的布置方式。

上触式与下触式、侧触式有什么区别?

贴合面方向与防护几何不同:上触式受流面朝上、防护罩覆盖上方;下触式受流面朝下托轨、落物短路概率低但维护空间受限;侧触式竖向占用最小、横向定位精度要求最高。

上接触式第三轨的主要缺点是什么?

受流面朝上暴露,需重点防上方落物跨接短路与冰雪积冰,防护罩设计与清扫作业负担较重。

相关条目与参考资料

参考资料
  • [1] GB/T 10411《城市轨道交通直流牵引供电系统》(访问日期 2026-10-14)
  • [2] CJ/T 414-2012《城市轨道交通钢铝复合导电轨技术要求》(端部弯头坡度 1:30/1:50、支座间距、接头允差与温升等转引口径,该标准未入库,访问日期 2026-10-14)
  • [3] CJJ/T 198-2013《城市轨道交通接触轨供电系统技术规范》(列表外仅列号,访问日期 2026-10-14)
  • [4] EN 50122-1 Railway applications — Fixed installations — Protective provisions relating to electrical safety and earthing(访问日期 2026-10-14)