放在車身下的“受電弓”應該稱為集電靴,在國內和受電弓一樣被廣泛用於供電制式為DC1500V等直流供電的地鐵車輛。
與集電靴相配套的則是提供電力的第三軌(供電軌):
而受電弓在中國被廣泛用於供電制式為AC25kV的國鐵車輛與部分DC供電和所有AC25kV供電的地鐵車輛上。
從上文我們就很容易總結出,使用集電靴的情況和優點有以下幾種:
此外,使用集電靴供電有以下缺點:
放在車身下的“受電弓”應該稱為集電靴,在國內和受電弓一樣被廣泛用於供電制式為DC1500V等直流供電的地鐵車輛。
集電靴又名受流器、三軌受流器,英文名collector shoe,是指安裝在列車轉向架上,為列車從剛性供電軌(第三軌)進行動態取流(採集電流),滿足列車電力需求的一套動態受流裝置。與集電靴相配套的則是提供電力的第三軌(供電軌):
而受電弓在中國被廣泛用於供電制式為AC25kV的國鐵車輛與部分DC供電和所有AC25kV供電的地鐵車輛上。
從上文我們就很容易總結出,使用集電靴的情況和優點有以下幾種:
建設成本低,隧道所需架空面積更小。供電電壓較低,一般在800-1500V之間。(相對於AC25kV)適用於全封閉線路。(國鐵有很多的單線電氣化鐵路都沒有采取封閉措施)相對於架空接觸網,第三軌供電更適於曲線半徑較小的隧道。第三軌供電相對於架空接觸網更為美觀。大風等天氣對採用第三軌供電的線路影響較小。此外,使用集電靴供電有以下缺點:
暴露戶外的帶電軌道構成危險:有些企圖橫過路軌的人便因不幸踏在帶電軌道上而觸電致死。甚至有人因在帶電軌道上小便,電流從軌道經過尿液傳到人體而觸電死亡。而在大風、雨雪天氣,乘客的雨傘等金屬物品吹落軌道,因為金屬短路,造成跳閘等事件(武漢發生過一次乘客雨傘觸碰第三軌事件);並且對於乘客跳軌和物品落入軌道等事件的處理也相對麻煩,當然安裝遮蔽門的線路就不會存在此現象。此外,洪水也是影響第三軌安全運營的重要因素。集電靴在高速之下難以準確地抓緊帶電軌,故採用第三軌供電的線路速度不能太高。廣州地鐵四號線採用直線電機車輛,最高執行速度為90km/h,旅行速度不小於53 km/h 。最高速度達128 km/h的第三軌牽引供電系統為美國舊金山的BART(灣區快軌),其供電電壓為DC1000V(一說是Thameslink南段去布萊頓的車次,最高速度為160km/h)。而架空接觸網供電的最高試驗速度為574km/h,最高運營速度為350km/h。電壓問題:帶電軌道的電壓不能太高,否則電流會在路軌間形成電弧。由於電壓不高,故在興建鐵路時每隔一小段便要設立一個電站,以確保電力供應穩定──但這樣也加重了成本,因此只適合用在短距離的地下鐵或都市內的軌道運輸。另外,電壓問題亦使高速列車和貨運列車不適合於軌道供電系統,故一般只有速度較低、載重較小的列車 (亦即通常用於大眾運輸的一類列車) 才使用軌道供電系統 (但英格蘭東南部的鐵路幹線便大規模地採用軌道供電) 在裝置搶修時,因為第三軌靠近搶修現場,而停電進行作業不太現實,若在施工過程中,工具如果誤碰第三軌,就可能造成人員傷亡、財產損失的惡性事件。對於運營其他部門而言,備用車司機、車輛檢修人員進出折返線,因接觸軌就在附近,存在觸電的可能性;當遠動遙控線岔無法實現,需要站務人員手搖道岔接發列車時,因不可能停電,所以也存在觸電可能。第三軌的電流流失,由於第三軌接近地面,雖然安裝了整體絕緣支架,但是和架空接觸網供電相比較仍會有較多的電流流失到地面,造成雜散電流的增多。在道岔處,第三軌必須留下空隙以容許其他路軌穿越其間。一般來說,列車擁有多於一個集電靴,所以空隙不會構成什麼問題。但在某些情況下,列車仍有可能因為全部的集電靴都在空隙之中,無法取得電力而不能行動。這時列車需要由其他機車推動、或接駁緊急用電纜到最近的帶電路軌上,以取得動力。由於這些事故多在繁忙的交匯處發生,故通常都會導致嚴重的擠塞及延誤。