膨脹段是根據滑觸線在不同溫度環境工作的情況下，對滑觸線在熱膨時所產生的直線形變（型材擠壓對頂）和冷縮時（型材收縮）而造成斷電而設計的。它由兩個可移動段與滑觸線干線本體直接串聯連接而成，其基原理為：它由相對的靜態滑片和動態滑片疊插組成一個與滑觸線本體截相吻合的過渡體，在滑觸線環境溫度變化時可自由地進行直線移動。由于靜態滑片和動態滑片疊插后，無論怎樣伸展與收縮，它都能夠給集電器的電刷一個直線過渡的平面，從而克服了較早時期膨脹接頭而帶來的膨脹范圍窄，集電器電刷跨越困難而造成斷電，接觸面變小而跳火等故障。由于靜態滑片和動態滑片兩端與滑觸線本休直接連接后，同時又設置兩根滑動導桿將靜態滑片和動態滑片穿插導向，因此，它具有良好的同軸度。與上同時，在靜態滑片和動態滑片兩端的上方還設置兩根與滑接片相并聯的電纜，從而穩定和增加該膨脹段的載流量，使整個系統不致于因膨脹段的設置而影響整線額載流量。
膨脹段的可伸縮范圍可在0～150mm之間調節，可以吸收滑線導軌本體材料為鋁，膨脹點距離150米/段、周邊環境溫度-40℃～120℃時，所產生膨脹系數而引發的伸縮距離，并使集電器能順暢通過而不影響其供電質量。（膨脹段的具體結構形式和相關尺寸見說明書）。
