還可以將電力牽引接觸軌設(shè)置在車輛限界上方。此種系統(tǒng)稱為架空接觸軌[3.13、3.14]。采用安裝在隧道內(nèi)車輛限界上方稱為拱腹接觸軌的剛性接觸軌減小了所需空間,因為:

—架空接觸軌的標稱高度只需大于包括軌道水平誤差和安裝誤差總和的最小接觸線高度;

—系統(tǒng)高度所需的垂直空間比懸掛式接觸網(wǎng)校

這樣便降低了建新隧道和因牽引接觸網(wǎng)而改造既有隧道的費用。

圖3.27 磨損的A-5100型鋼接觸軌的剩余橫截面與接觸軌高度h的關(guān)系曲線

圖3.28 漢諾威使用的拱腹接觸軌的橫截面

例如漢諾威都市鐵路使用由西門子設(shè)計的下接觸豎式銅軌作為架空接觸軌。它們沒有安裝熱膨脹補償接頭。接觸軌沿正弦波軌跡安裝,這樣熱脹或冷縮將會加大或減小橫向偏移。圖3.28為安裝在每隔4m設(shè)置的支持裝置上的銅接觸軌的橫截面。圖3.29為使用的支持裝置類型,用魚尾板作為接觸軌接頭,這種安裝可使行駛速度達到100km/h不會產(chǎn)生斷流 [3.13]。

圖3.30所示為安裝在間隔約9m處支持裝置上、鋁擠壓面的截面積為2214mm2、系統(tǒng)安裝時夾入標準帶槽接觸線的架空接觸軌。溫度為40℃時,帶AC-107型夾入接觸線的這類復合接觸軌的電氣性能與截面為1288mm2的銅接觸軌的電氣性能相等。

1994年瑞士鐵路和其他國家鐵路在100km/h以上的線路上已采用了架空接觸軌。這些架空接觸軌系統(tǒng)的使用證明其適合于直至100km/h的運行速度 [3.14]。

圖3.31為拱腹式接觸軌設(shè)施的支持裝置。[3.16] 報告說德國鐵路證明帶夾入接觸線的架空接觸軌的短路電流為45kA。它可適用于以120km/h速度運行的裝有框架式盤形頭受電弓的車輛 (表3.3)。

圖3.29 漢諾威拱腹接觸軌的支持裝置

圖3.30 夾入接觸線的架空接觸軌截面

圖3.31 架空接觸軌的支持裝置

a) 用于DC 1.5kV和DC 3kV的接觸軌; b) 用于AC 25kV的接觸軌