城市轨道交通接触网技术发展：刚性接触网系统历程

1.国外发展历程

1895年，架空刚性悬挂首次在美国巴尔的摩第一条电气化铁路中应用。1961年，作为架空刚性悬挂主要形式的“T”形刚性悬挂在日本营团城市轨道交通日比古线投入使用。1983年，作为架空刚性悬挂另一主要形式的Π形刚性悬挂在法国巴黎RATPA线投入使用。

刚性接触网已在地铁工程、大型车站、人员密集的场所、集装箱节点站、城市轻轨地铁、干线铁路隧道以及一些特殊工点中得到了有效应用。瑞士Kerenzerzberg隧道刚性接触网设计速度为160km/h，初期试验速度达到了185km/h；奥地利Sittenberg隧道的刚性接触网初期试验速度达到了200km/h。2004年奥地利联邦铁路局在其境内干线铁路Wien-Linz线上，采用德国联邦铁路局试验列车成功地进行了速度为350km/h的试验，与此同时，在前面提到的奥地利Sittenberg隧道刚性接触网区段也成功地进行了速度为260km/h的试验。

城市轨道交通方面，随着城市规模的不断扩大，为了缓解交通压力，地铁采用高电压供电制已是一种必然趋势。法国、瑞士、日本、韩国等国家自20世纪80年代开始，在城市交通领域中，不论是旧线改造，还是新线建设，不论低净空隧道，还是高净空隧道等各种线路条件都大量使用刚性接触网。

刚性接触网有两种典型代表（以汇流排的形状分），即以日本为代表的“T”形结构和以法国、瑞士等国为代表的“Π”形结构，见图3-2。

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图3-2　“T”形结构和“Π”形结构

2.国内发展历程

电气化铁路对刚性悬挂接触网的开发应用始于20世纪90年代末期，当时仅限于地铁直流系统中采用。2002年首次在陇海线天兰段成功应用该悬挂方式，石门至怀化铁路石门山隧道为解决低净空问题亦采用了刚性接触网。2004年兰武线新建的乌鞘岭特长隧道（20.05km双单线隧道）首次设计采用160km/h刚性悬挂接触网。

截至目前，包头至西安铁路延安至延安北既有低净空隧道、石怀线扩能改造工程大木山隧道、京九线淮滨至向塘段扩能改造工程4座既有隧道、武九线电气化改造工程陈家冲既有上下行隧道、广珠货运线江门隧道、新疆精伊霍铁路北天山隧道、青藏线西格段新建关角上下行隧道、南疆铁路中天山隧道（双单线）、成灌线地下段等均采用了刚性悬挂接触网。

城市轨道交通方面，由中铁电气化局集团有限公司上海地铁工程公司总承在广州地铁一号线坑口站—花地湾站进行了约135 m的“Π”形铝合金汇流排刚性悬挂接触网试验段后，这种安装形式被正式引入我国，并在广州地铁二号线隧道段全面采用。广州地铁2号线正式对外运营以来，整个系统的良好性能表现，为刚性悬挂这一架空接触网安装形式在我国轨道交通领域的广泛推广使用打下了基础。自2002年广州地铁2号线刚性接触网试挂成功后，刚性接触网逐步替代柔性接触网，成为城市轨道交通隧道内架空接触网的主要形式。上海地铁6、8、9、10、11号线，广州地铁3号线，南京地铁1号线，成都地铁1、2号线，北京地铁14号线，深圳地铁5号线，长春地铁1、2号线等工程均采用刚性接触网。刚性悬挂接触网在我国城市轨道交通领域占有重要的地位。