接触网风偏计算

接触网风偏移值计算

接触网支柱结构设计风荷载取值

1.接触网风偏设计风速小于30 m/s时，接触网风偏设计风速作为接触网支柱标准容量设计风速;当接触网风偏设计风速大于30 m/s时，以30 m/s作为接触网支柱标准容量设计风速。

2.路基地段接触网结构设计风速，按l0 m高度的风压高度系数考虑风速;高度小于等于30 m的桥梁，按照30 m高度的风压高度系数考虑风速;高度大于30 m的桥梁，建议采用其他悬挂安装方式，以提高悬挂的可靠性及稳定性。

3.接触网支柱标准容量按接触网风偏设计风速计算，同时应考虑列车气动力影响，初步选择支柱截面尺寸，再采用结构设计风速校核支柱的强度，并以此最终确定支柱截面尺寸。

4.接触网支柱基础、基础螺栓按照结构设计风速进行设计。

目前所设计的国内高速铁路，如:郑西、武广、京津城际等均未设置挡风墙，海南东环线也未设置挡风墙。因此可以认为30 m/s就是列车运行的最大限制风速，超过该风速，列车停运。

接触网支柱标准容量风速设计

1.当接触网风偏设计风速小于30 m/s时，接触网风偏设计风速作为接触网支柱标准容量设计风速;

2.当接触网风偏设计风速大于30m/s时，以30 m/s作为接触网支柱标准容量设计风速。

接触线最大偏移值的公式为：

式中——————接触线和承力索单位长度的风负载（KN/m）；

——————接触线和承力索的张力（KN/m）。

曲线区段接触线拉出值的选择

在直线区段受电弓中心与线路中心重和，接触线之字值沿线路中心对称，其标准为±300mm。提速后为200～250mm之间；拉出值350～450mm之间。在曲线区段，拉出值和曲线半径大小有关。

接触线拉出值是接触网自身结构参数，其取值直接影响弓网运行安全。在运营中发现曲线区段拉出值超标严重，这是因为在设置拉出值时，未考虑受电弓中心线在气象条件、线路参数、机车及受电弓型号和参数、运营方式、运行速度等多种因素影响下的动态变化。基于此种情况，有必要对运行速度、线路参数及施工误差等几个主要影响因素进行分析，找到曲线区段受电弓中心在动态下的侧偏规律，合理设置拉出值，提高施工质量，确保机车良好受流。

拉出值是指定位点处接触线距受电弓滑板中心的距离，在曲线区段拉出值确定:

式中，a为接触线拉出值,单位mm；m为定位点处接触线与线路中心的水平距离，单位mm；c为定位点处受电弓中心与线路中心的水平距离，单位mm；c=h-H/L，其中，h为外轨超高，H为接触线高度，L为轨距。但在动态取流条件下，由此确定的拉出值常存在超标情况。下面就影响弓一网相对位置变化的几个主要因素做一理论分析。

运行速度对受电弓中心线位置的影响

列车通过曲线区段时，为了平衡自身重力产生的惯性离心力，保证内外两股钢轨受力相等，均会将外轨抬高，其抬高的设计值：

式中，为设计平均速度。；R为曲线半径，m。

实际上，通过曲线的各次列车，其速度不可能是相同的，当运行速度

V>时，外轨超高不足，产生欠超高，而当V<时，产生过超高，这些未被平衡的超高使得设置在机车与转向架之间的弹簧产生压缩或伸张，进而使受电弓中心线发生偏移。

线路参数对受电弓中心线位置的影响

1.轮轨游间对受电弓中心线位置的影响。为使机车车辆在线路两股钢轨间正常运行，机车车辆的轮对宽度应适当小于轨距，当轮对的一个车轮轮缘紧贴一股钢轨的作用边，另一轮缘与另一股钢轨之间的间隙称为轮轨游间。《铁路技术管理规程》规定我国标准轨距为1.435mm，最大轨距为1435mm+6mm，机车轮对宽度的最小值为1396mm，那么轮轨最大游间值为最大轨距与最小轮对宽度之差等于45mm.由此造成的受电弓中心偏移值:

2.曲线轨距加宽对受电弓中心线位置的影响。曲线轨距加宽值与曲线半径的关系如表1所示。加宽方法:内轨向曲线中心方向移动，外轨与轨道中心半个轨距的距离不变。由于列车以最大速度运行时车轮紧贴外轨，所以此时轨距加宽引起的受电弓中心偏移值为零。用表示轨距加宽引起的受电弓中心偏移值。

曲线半径加宽值ΔL/ mm Δ/mm

R≥350 0 0

300≤R<350 5 5

R<300 15 15

表1 轨距加宽值与曲线半径的关系

(3) 机车走行部位置误差及列车通过时产生的轨距扩大对受电弓中心线位置的影响：

(4) 轨道水平偏差△h，对受电弓中心线位置的影响。轨道水平是指线路左右2股钢轨顶面的相对高差。由此造成的受电弓中心的偏移值可用式(9)简化计算。

式中符号意义同前。

(5) 轨道方向偏差兄对受电弓中心线位置的影响。轨道方向是指轨道中心线在水平面上的平顺性，由此引起的受电弓中心的偏移值:

施工误差对弓一网位置的影响

1.拉出值施工误差造成弓一网位置的变化:

2.定位点处接触线高度施工误差对弓网位置的影响。经以上分析可知，定位点处接触线高度对,有影响，假设定位点处接触线高度施工误差为100mm，则由此造成的偏差只有mm左右，故可忽略定位点处接触线高度施工误差对弓一网位置的影响。

受电弓中心动态总偏移

根据以上分析，受电弓的动态总偏移为：

以上的分析仍然是粗略的，考虑的问题多是从平面出发，而且不是十分全面，没有考虑受电弓架的游动等因素对弓一网位置的影响。

曲线区段接触线拉出值的设置原则

经分析可知，当列车以最小速度运行时，定位点处为最不利位置;列车以最高速度运行时，跨中为最不利位置。曲线区段拉出值的选择应在充分考虑各主要影响因素的前提下，对定位点处拉出值及跨中接触线最大风偏移值进行综合分析来确定。拉出值的取值直接影响着经济跨距的选择，应在充分考虑经济跨距及受电弓磨耗均匀的基础上对拉出值进行合理的设置。

对定位点及跨中分别进行分析(受电弓半个弓工作宽度按600mm计算)。在下述分析中，拉出值的取值均与其设计规范值相比较。将各己知条件代入计算受电弓动态总偏移量Ad，再求定位点拉出值的范围，详见表2：

曲线半径R/m A取值范围/mm 规范中a取值/mm

180≤R＜1200 193 a≤407 400