概要

第三轨供电系统是一种铁路供电方法。顾名思义，第三轨供电的概念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；同时在動車組或机关车上装设集电装置，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”，中译为“集电靴”。

由于电力系统需同时具备送电与回流才能完成回路，因此必须有回流轨的设置。在钢轨系统中，可以利用路轨送回电流，而无需另外设置另一回流轨；但在单轨铁路或胶轮路轨系统，由于电流无法透过路轨回流，只能另外增设轨道作为回流轨。但独立设置回流轨的方式，意外地提高系统可靠性与降低对号志系统的干扰，让某些纯钢轨系统也建置独立的回流轨（如伦敦地铁）。

德国的西门子公司于1879年的柏林博览会展示了一列从第三轨取电的概念车。此后许多铁路和轨道系统均装设导电轨，提供铁路电力。位于伦敦的第一条电气化地铁在1890年开通时采用第三轨供电方式。

优点

第三轨供电有多个好处：

装置带电轨的成本往往比接触网低，因为高架电缆需要支架而带电路轨不用。实际上，成本问题是很多第三轨供电系统没有转用接触网的主因。

除了发生洪水泛滥，天灾对带电轨的影响较接触网少。

带电轨比接触网更适合安装于净空较小的隧道。

带电轨的视觉效果比接触网好，尤其是在非常重视景观而且非地下化路段的情况下。

缺点

  伦敦的中央式第三轨供电

第三轨供电也有不足之处：

带电轨道构成触电危险：如果有人企图横过路轨就容易因踏在带电轨道上而触电致死。北京地铁就曾经发生有人堕轨后触电的个案。

电压问题：带电轨道的电压不能太高，否则电流会在路轨间形成电弧。由于电压不高，故在兴建铁路时每隔一小段便要设立一个电站，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下铁或都市内的轨道运输。另外，电压问题亦使高速列车和货运列车不适合行走于第三轨供电系统铁道，故一般速度较低、载重较小的列车（亦即通常用于大众运输的一类列车）较适合使用第三轨供电系统。不过英国东南部的国铁电气化区段却大规模地采用第三轨供电。

第三轨供电系统的电压较接触网系统为小。接触网一般能提供25000V或以上的交流电，但第三轨系统最多只能提供约1500V的直流电（也有采用低压交流电的例子：如AC 600V）。

电流流失：由于带电轨道接近地面，故有时电流流失到地面。一些带电轨道会加上铝条以减少电流流失（因为铝的传电能力比钢为佳）。然而，由于铝对热力的膨胀反应与钢有所不同，为避免损毁带电轨，带电轨的两旁都必须有铝条栓紧。

限速：由于集电靴在高速之下难以准确地抓紧带电轨，故采用第三轨供电系统的铁路限速不能太高。一般而言，采用第三轨供电系统的列车的速度上限是约120-160km/h。

缝隙问题：在转辙器、平交道等处，带电轨都必须留下空隙以容许其他路轨穿越其间。一般来说，使用第三轨供电的列车都是动车组，列车一定拥有多于一个集电靴，所以空隙不会构成什么问题。但在某些情况下，列车仍有可能因为全部的集电靴都在空隙之中，无法取得电力而不能行动。这时列车需要由其他机车推动、或接驳紧急用电缆到最近的带电路轨上，以取得动力。例如天津地铁1号线，当列车下行往双林方向快到海光寺时，因道岔过长造成集电靴无法接触到带电轨，所以列车均会跳电10至30秒，跳电时紧急电源只会支持一小部分照明系统和行控系统。由于这些事故多于繁忙的交汇处发生，故通常都会导致严重的挤塞及延误。

其他相关资料

APS系统

  波尔多轻轨所采用的APS系统，供电轨位于两条路轨的中间

APS ，法文全称为“ Alimentation par Sol ”，英文又称为“ Ground-level power supply ”或“ Surface current collection ”，是一种创新的第三轨供电方式，于2003年启用的波尔多動車組首先采用此系统。APS系统的供电轨在外观上像是两条金属片镶在一长条绝缘片上，当列车行驶时，列车的号志感应装置会侦测并传递讯号给该区段的供电轨，此时在列车中间下方的供电轨才会依讯号提供电源；因此未有列车经过的供电轨并不会带电，行人、动物、车辆通过的时候不会有触电的危险 。APS系统大幅提高了安全性，但更换供电轨时必须将路面封闭，带来不便。

除了波尔多，于2011年启用的昂热和汉斯的有轨動車組系统也采用了APS系统，另外奥尔良轻轨二号线与 迪拜轻轨Al Sufouh线 （ 英语 ： Al Sufouh Tramway ） 也都将采用此系统。

混合供电

 阿什福德国际车站的混合供电路段

  左边为交流25kV50Hz接触网供电的1号高速铁路，右边为直流750V第三轨供电的既有线

有些铁路线是由第三轨供电和高架电缆的路段混合而成。行走这些铁路线的列车须同时能够从两种供电系统取电。这情况在铁路线延伸或两条原本使用不同供电系统的路线连结时均有机会出现。日本信越本线横川站 -轻井泽站间（碓冰峠，此字同"岭"）的ED42曾经使用过此种方法。

在英国南部，由于需接驳DC750V第三轨供电和AC25kV接触网供电的路段，故混合供电的路段并不罕见。

实例

深圳地铁3号线

广州地铁4、5、6及APM线

武汉地铁（6号线除外）

上海地铁16、17号线

无锡地铁

青岛地铁

天津地铁1、2、3号线

北京地铁（6、14、16号线除外）

曼谷大众运输系统、曼谷地铁

快捷通轨道

新加坡地铁（东北线除外）

东京地下铁银座线、丸之内线

札幌市营地下铁南北线

欧美多个城市轨道交通系统

英国南部大部分电气化铁路系统

伦敦地铁、码头轻铁以及部分市郊铁路系统

其余上述未列出的绝大部分胶轮路轨系统及单轨铁路

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