接觸網(wǎng)風(fēng)偏移值計(jì)算

接觸網(wǎng)風(fēng)偏移值計(jì)算接觸網(wǎng)支柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)荷載取值接觸網(wǎng)風(fēng)偏設(shè)計(jì)風(fēng)速小于30m/s時(shí)，接觸網(wǎng)風(fēng)偏設(shè)計(jì)風(fēng)速作為接觸網(wǎng)支柱標(biāo)準(zhǔn)容量設(shè)計(jì)風(fēng)速;當(dāng)接觸網(wǎng)風(fēng)偏設(shè)計(jì)風(fēng)速大于30m/s時(shí)，以30m/s作為接觸網(wǎng)支柱標(biāo)準(zhǔn)容量設(shè)計(jì)風(fēng)速。路基地段接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)速，按10m高度的風(fēng)壓高度系數(shù)考慮風(fēng)速;高度小于等于30m的橋梁，按照30m高度的風(fēng)壓高度系數(shù)考慮風(fēng)速;高度大于30m的橋梁，建議采用其他懸掛安裝方式，以提高懸掛的可靠性及穩(wěn)定性。接觸網(wǎng)支柱標(biāo)準(zhǔn)容量按接觸網(wǎng)風(fēng)偏設(shè)計(jì)風(fēng)速計(jì)算，同時(shí)應(yīng)考慮列車氣動(dòng)力影響，初步選擇支柱截面尺寸，再采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)速校核支柱的強(qiáng)度，并以此最終確定支柱截面尺寸。接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)、基礎(chǔ)螺栓按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)速進(jìn)行設(shè)計(jì)。目前所設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)高速鐵路，如:鄭西、武廣、京津城際等均未設(shè)置擋風(fēng)墻，海南東環(huán)線也未設(shè)置擋風(fēng)墻。因此可以認(rèn)為30m/s就是列車運(yùn)行的最大限制風(fēng)速，超過(guò)該風(fēng)速，列車停運(yùn)。接觸網(wǎng)支柱標(biāo)準(zhǔn)容量風(fēng)速設(shè)計(jì)當(dāng)接觸網(wǎng)風(fēng)偏設(shè)計(jì)風(fēng)速小于30m/s時(shí)，接觸網(wǎng)風(fēng)偏設(shè)計(jì)風(fēng)速作為接觸網(wǎng)支柱標(biāo)準(zhǔn)容量設(shè)計(jì)風(fēng)速;當(dāng)接觸網(wǎng)風(fēng)偏設(shè)計(jì)風(fēng)速大于30m/s時(shí)，以30m/s作為接觸網(wǎng)支柱標(biāo)準(zhǔn)容量設(shè)計(jì)風(fēng)速。接觸線最大偏移值的公式為：式中接觸線和承力索單位長(zhǎng)度的風(fēng)負(fù)載（KN/m）；接觸線和承力索的張力（KN/m）。曲線區(qū)段接觸線拉出值的選擇在直線區(qū)段受電弓中心與線路中心重和，接觸線之字值沿線路中心對(duì)稱，其標(biāo)準(zhǔn)為土300mm。提速后為200?250mm之間；拉出值350?450mm之間。在曲線區(qū)段，拉出值和曲線半徑大小有關(guān)。接觸線拉出值是接觸網(wǎng)自身結(jié)構(gòu)參數(shù)，其取值直接影響弓網(wǎng)運(yùn)行安全。在運(yùn)營(yíng)中發(fā)現(xiàn)曲線區(qū)段拉出值超標(biāo)嚴(yán)重，這是因?yàn)樵谠O(shè)置拉出值時(shí)，未考慮受電弓中心線在氣象條件、線路參數(shù)、機(jī)車及受電弓型號(hào)和參數(shù)、運(yùn)營(yíng)方式、運(yùn)行速度等多種因素影響下的動(dòng)態(tài)變化?；诖朔N情況，有必要對(duì)運(yùn)行速度、線路參數(shù)及施工誤差等幾個(gè)主要影響因素進(jìn)行分析，找到曲線區(qū)段受電弓中心在動(dòng)態(tài)下的側(cè)偏規(guī)律，合理設(shè)置拉出值，提高施工質(zhì)量，確保機(jī)車良好受流。拉出值是指定位點(diǎn)處接觸線距受電弓滑板中心的距離，在曲線區(qū)段拉出值確定:式中，a為接觸線拉出值，單位mm；m為定位點(diǎn)處接觸線與線路中心的水平距離，單位mm；c為定位點(diǎn)處受電弓中心與線路中心的水平距離，單位mm；c=h-H/L，其中，h為外軌超高，H為接觸線高度，L為軌距。但在動(dòng)態(tài)取流條件下，由此確定的拉出值常存在超標(biāo)情況。下面就影響弓一網(wǎng)相對(duì)位置變化的幾個(gè)主要因素做一理論分析。運(yùn)行速度對(duì)受電弓中心線位置的影響列車通過(guò)曲線區(qū)段時(shí)，為了平衡自身重力產(chǎn)生的慣性離心力，保證內(nèi)外兩股鋼軌受力相等，均會(huì)將外軌抬高，其抬高的設(shè)計(jì)值：式中，為設(shè)計(jì)平均速度。R為曲線半徑，m。實(shí)際上，通過(guò)曲線的各次列車，其速度不可能是相同的，當(dāng)運(yùn)行速度V＞時(shí)，外軌超高不足，產(chǎn)生欠超高，而當(dāng)V＜時(shí)，產(chǎn)生過(guò)超高，這些未被平衡的超高使得設(shè)置在機(jī)車與轉(zhuǎn)向架之間的彈簧產(chǎn)生壓縮或伸張，進(jìn)而使受電弓中心線發(fā)生偏移。線路參數(shù)對(duì)受電弓中心線位置的影響輪軌游間對(duì)受電弓中心線位置的影響。為使機(jī)車車輛在線路兩股鋼軌間正常運(yùn)行，機(jī)車車輛的輪對(duì)寬度應(yīng)適當(dāng)小于軌距，當(dāng)輪對(duì)的一個(gè)車輪輪緣緊貼一股鋼軌的作用邊，另一輪緣與另一股鋼軌之間的間隙稱為輪軌游間?！惰F路技術(shù)管理規(guī)程》規(guī)定我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)軌距為1.435mm，最大軌距為1435mm+6mm，機(jī)車輪對(duì)寬度的最小值為1396mm，那么輪軌最大游間值為最大軌距與最小輪對(duì)寬度之差等于45mm.由此造成的受電弓中心偏移值:曲線軌距加寬對(duì)受電弓中心線位置的影響。曲線軌距加寬值與曲線半徑的關(guān)系如表1所示。加寬方法:內(nèi)軌向曲線中心方向移動(dòng)，外軌與軌道中心半個(gè)軌距的距離不變。由于列車以最大速度運(yùn)行時(shí)車輪緊貼外軌，所以此時(shí)軌距加寬引起的受電弓中心偏移值為零。用表示軌距加寬引起的受電弓中心偏移值。曲線半徑加寬值△L/mm△/mmR235000300WR<35055R<3001515表1軌距加寬值與曲線半徑的關(guān)系機(jī)車走行部位置誤差及列車通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的軌距擴(kuò)大對(duì)受電弓中心線位置的影響：軌道水平偏差對(duì)受電弓中心線位置的影響。軌道水平是指線路左右2股鋼軌頂面的相對(duì)高差。由此造成的受電弓中心的偏移值可用式(9)簡(jiǎn)化計(jì)算。式中符號(hào)意義同前。軌道方向偏差兄對(duì)受電弓中心線位置的影響。軌道方向是指軌道中心線在水平面上的平順性，由此引起的受電弓中心的偏移值:施工誤差對(duì)弓一網(wǎng)位置的影響1.拉出值施工誤差造成弓一網(wǎng)位置的變化:定位點(diǎn)處接觸線高度施工誤差對(duì)弓網(wǎng)位置的影響。經(jīng)以上分析可知，定位點(diǎn)處接觸線高度對(duì),有影響，假設(shè)定位點(diǎn)處接觸線高度施工誤差為100mm,則由此造成的偏差只有mm左右，故可忽略定位點(diǎn)處接觸線高度施工誤差對(duì)弓一網(wǎng)位置的影響。受電弓中心動(dòng)態(tài)總偏移根據(jù)以上分析，受電弓的動(dòng)態(tài)總偏移為：以上的分析仍然是粗略的，考慮的問(wèn)題多是從平面出發(fā)，而且不是十分全面，沒(méi)有考慮受電弓架的游動(dòng)等因素對(duì)弓一網(wǎng)位置的影響。曲線區(qū)段接觸線拉出值的設(shè)置原則經(jīng)分析可知，當(dāng)列車以最小速度運(yùn)行時(shí)，定位點(diǎn)處為最不利位置;列車以最高速度運(yùn)行時(shí)，跨中為最不利位置。曲線區(qū)段拉出值的選擇應(yīng)在充分考慮各主要影響因素的前提下，對(duì)定位點(diǎn)處拉出值及跨中接觸線最大風(fēng)偏移值進(jìn)行綜合分析來(lái)確定。拉出值的取值直接影響著經(jīng)濟(jì)跨距的選擇，應(yīng)在充分考慮經(jīng)濟(jì)跨距及受電弓磨耗均勻的基礎(chǔ)上對(duì)拉出值進(jìn)行合理的設(shè)置。對(duì)定位點(diǎn)及跨中分別進(jìn)行分析（受電弓半個(gè)弓工作寬度按600mm計(jì)算）。在下述分析中，拉出值的取值均與其設(shè)計(jì)規(guī)范值相比較。將各己知條件代入計(jì)算受電弓動(dòng)態(tài)總偏移量Ad，再求定位點(diǎn)拉出值的范圍，詳見(jiàn)表2：曲線半徑R/mA取值范圍/mm規(guī)范中a取值/mm180WRV1200193aW4074001200WRV1800178aW422250R$1800178aW422150表2定位點(diǎn)處拉出值的范圍由此可見(jiàn)，小半徑曲線區(qū)段拉出值應(yīng)適當(dāng)減小，大半徑曲線區(qū)段拉出值應(yīng)適當(dāng)增加。在工程設(shè)計(jì)中，跨距的取值一般是根據(jù)最大風(fēng)偏移計(jì)算得出的。最大風(fēng)偏移一般為450mm，那么，在跨中預(yù)留其他因素造成的偏移量最大為150mm,因此，應(yīng)減小跨中風(fēng)偏移值。減小跨中風(fēng)偏移應(yīng)增大定位點(diǎn)處拉出值或減小跨距。對(duì)跨中拉出值進(jìn)行分析：當(dāng)180m<R<L200M時(shí)，定位點(diǎn)處拉出值偏大，應(yīng)適當(dāng)減小拉出值,再縮短跨距。當(dāng)1200m<R1800m時(shí)，經(jīng)以上分析可知，拉出值有裕度，可先增大拉出值，若仍不能滿足要求，再縮小接觸網(wǎng)跨距。詳見(jiàn)表3：曲線半徑R/m拉出值a設(shè)置范圍/mm180WRV12003501200$RV1800300?250R21800250?200表3拉出值的設(shè)置與曲線半徑的關(guān)系通過(guò)拉出值選取原則，曲線區(qū)段拉出值根據(jù)曲線半徑不同宜為200?350mm，則可有效改善弓網(wǎng)關(guān)系。同時(shí)要注意，接觸線與受電弓中心線相離，此時(shí)應(yīng)校驗(yàn)風(fēng)向軌道外側(cè)吹的情況，這時(shí)列車以最低速度通過(guò)跨中時(shí)為最不安全狀態(tài)。不同的機(jī)車參數(shù)、線路參數(shù)，受電弓中心偏移量是不同的。在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，應(yīng)根據(jù)運(yùn)行線路的具體情況對(duì)拉出值進(jìn)行選擇，并在