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电气化铁路接触网防风技术研究
Research for Windproof Technique of Con-
of Electrification Railway
■铁道第一勘察设计院田志军������ ju�
大风自然气候在我国内陆新疆、甘肃、内蒙古等省区均风随高度、地形等因素变化。在地表附近,随着高度
有分布,沿海地区则是台风多发区。地处新疆的兰新线、南增加而风速增大;另外,风根据所经过的地形,无论在垂
疆线电气化改造及东南沿海铁路(如温福、福厦、厦深客运直还是水平方向上受到约束,风速将增大而成为强风:
专线), 大风对列车运行安全及铁路设施的影响突显,接触(�)垂直约束,在翻越山丘、铁路高路堤处发生,据
网作为铁路沿线露天设置、无备用的牵引供电设施,其防风风洞试验研究表明,路堤上接触网高度附近风速达到平
安全问题亦开始得到重视。地同样高度的��~��倍,其上吹角也由�°达到�°;
不同地域、环境的大风特性不同,根据现场实测和统计(�)水平约束,在峡谷、风口地带由于是风集中通
分析,我国铁路沿线根据大风特性不同,可分为三类:山地过的通道,其风速增大比较明显。
风、平原风、台风。对于设有挡风墙的路基或桥梁(如兰新线、南疆线
截止��年�月,历年大风导致列车脱轨颠覆事故达及沿海客运专线等), 由于挡风墙高�左右,挡风墙后
�起。接触网设计必须慎重考虑大风对接触网工作状态的接触网和受电弓均处于风速绕流区,风压增强和上吹角
影响。对接触网工作状态影响较大。根据我们在兰新线防风研
究中采用�� y����流体软件对挡风墙后气流场的仿
�接触网设计风速的合理取值真分析,�挡风墙前面的来流风速设定为瞬时风速��
接触网承受自然环境中大风附加的可变荷载,风速取�,从挡风墙后气流场提取出接触线、承力索高度处的
值直接关系到受电弓运行安全、跨距选择及支持结构设计, 风速值分别为���、���,上吹角均已达�°。
对接触网投资存在一定影响。接触网处于高架桥、高路堤、风口及挡风墙等复杂
接触网有两种设计风速:一是风偏设计风速(即运行风环境时,将面临不同的风力特性,接触网不能笼统地
速),用于风偏和结构挠度计算,以检验受电弓运行安全,重采用一个设计风速值。
现期采用�年;二是结构设计风速,用于结构强度计算,以��脉动风对接触网设计风速的影响
检验支柱容量、支持结构受力件许用设计强度及应变、疲风速包含���平均风速和脉动风速。风速时程记录是
劳,重现期采用�年。围绕一个平均值上下波动的曲线,平均风以静力形式对结构
��铁路沿线环境对接触网设计风速的影响作用,脉动风引起高、柔、大跨结构的动态反应。
目前接触网基本风速计算方法有两种,即变通法(或数在接触网设计中,接触悬挂及其支撑结构(支柱、腕臂或
理统计法、平均法)和基本风压换算。为了准确反映铁路沿硬横跨、软横跨等)均应考虑脉动风影响,接触悬挂的风振响
线地形地貌对接触网的影响,接触网最大设计风速一般是在应主要体现在风偏校验和受电弓运行安全校验方面,接触网支
基本风速的基础上进行风压高度变化系数μ�、风口地形修撑结构的风振响应主要体现在结构强度及