温度补偿器是根据滑触线在不同温度环境工作的情况下，对滑触线在热胀时所产生的直线形变（型材挤压对顶）和冷缩时（型材收缩）而造成断电而设计的。膨胀段由两个可移动段与滑触线干线本体直截串联连接而成，其基本原理为：膨胀段由相对的静态滑片和动态滑片叠插组成一个与滑触线本体截面相吻合的过渡体，在滑触线环境温度变化时可自由地进行直线移动。由于静态滑片和动态滑片叠插后，无论怎样伸展与收缩，膨胀段都能够给集电器的电刷一个直线过渡的平面，从而克服了较早时期膨胀接头而带来的膨胀范围窄，集电器电刷跨越困难而造成断电，接触面变小而跳火等故障。由于静态滑片和动态滑片两端与滑线本体直截连接后，同时又设置两根滑动导杆将静态滑片和动态滑片穿插导向，因此，温度补偿器具有良好的同轴度。与此同时，在静态滑片和动态滑片两端的上方还设置两根与滑接片相并联的软电缆，从而稳定和增加该膨胀段的载流量，使整个系统不致于因膨胀段的设置而影响整线额定载流量膨胀段。
温度补偿器的可伸缩范围可在0~150mm之间调节，可以吸收滑线导轨本体材料为铝、膨胀点距离150米/段、周边环境温度－40℃～＋115℃时，所产生膨胀系数而引发的伸缩距离,并使集电器能顺畅通过而不影响其供电质量。
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