第三轨供电小百科

接触网和第三轨都是铁路电气化供电的形式之一,所不同的是,接触网通过在列车运行线路上方架设接触网线给列车供电;而第三轨则是通过沿铁路线路另外敷设专用输电轨道给列车供电。

第三轨供电示意图 接触网供电示意图
↑ 集电靴与第三轨接触获取动力
→ 通过受电弓从接触网获取动力

日本目前共有札幌、东京、横滨、名古屋和大阪五个城市的共计13条地铁线路使用第三轨方式供电。

方式 城市 线路 统计 合计
接触网 札幌 东西线、东丰线 2条 10个城市
28条地铁
仙台 南北线、东西线 2条
东京 日比谷线、东西线、千代田线、有乐町线、副都心线、半藏门线 6条
东京(都营地下铁) 浅草线、三田线、新宿线、大江户线 4条
横滨 绿线(グリーンライン) 1条
神户 西神·山手线、海岸线 2条
名古屋 鹤舞线、樱通线、上饭田线 3条
京都 乌丸线、东西线 2条
大阪 堺筋线、长堀鹤见绿地线、今里筋线 3条
福冈 七隈线、机场线、箱崎线 3条
第三轨 札幌 南北线 1条 5个城市
13条地铁
东京 银座线、丸之内线 2条
横滨 蓝线1,3号线(ブルーライン(1号線・3号線)) 2条
名古屋 东山线、名城线、名港线 3条
大阪 御堂筋线、谷町线、四之桥线、中央线、千日前线 5条

第三轨图解

第三轨供电就是在列车行走的两条路轨以外,再加上一至两条导电轨,导电轨通常设于两轨之间或外侧;同时在地铁车辆上安装集电装置,以接触导电轨并滑行。这种集电装置因为类似靴子形状,因此被称为“shoe”,中文译为“集电靴”。

地铁车辆集电靴 第三轨供电轨 供电轨与集电靴贴合
↑ 地铁车辆集电靴 ↑ 第三轨供电轨 ↑ 集电靴与第三轨贴合状态

第三轨供电方式的优缺点

优点 缺点
简单经济
第三轨的结构简单,无需大量的悬吊结构,因而建设成本比接触网要低。
触电危险
第三轨作为导电轨通有高压电,因此第三轨大多用在有专有路权的封闭式路线上,以杜绝普通人接触的可能。
抗灾性好
天灾对第三轨的影响较接触网少(除非洪水泛滥)。
电压问题
第三轨的电压不能太高,否则电流会在路轨间形成电弧。由于电压不高,因此需要每隔一段距离就要修建一个变电站,以确保电力供应稳定,但这样也加重了成本,因此只适合用在短距离的地铁或者城市轨道。
占空间少
净空较小的隧道,安装第三轨比接触网更适合。
速度限制
列车集电靴在高速运行之下难以抓紧带电轨,因此,使用第三轨供电的铁路运行速度不能太高。通常使用第三轨供电的列车速度上限大约是130-160km/h。
观赏性好
第三轨不像接触网那样容易阻碍视线,尤其在注重景观而且非地下化线路的情况下。
缝隙问题
在铁道交叉处,带电轨必须留下足够的空隙供其他路轨穿过其中。但在某些情况下,列车有可能因为全部的集电靴都处于空隙之中,无法取得动力而不能行动。这时列车需要由其他机车牵引、或接驳急用电缆,以取得动力。

图片

札幌地铁南北线列车集电靴 名古屋地铁100型列车集电靴
札幌地铁南北线列车集电靴 名古屋地铁100型列车集电靴
东京地铁银座线第三轨 东京地铁中野车辆基地第三轨
↑ 东京地铁银座线第三轨 ↑ 东京地铁中野车辆基地第三轨
名古屋地铁第三轨 高压警示牌
名古屋地铁第三轨 ↑ 高压警示牌
参考资料

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