第4讲 接触网计算基础..

温度过低线索被拉紧，甚至出现负弛度不利于受电弓正常取流。
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SWJTUDONG 2009.
第 4讲
接触网设计气象条件及单位负载的确定
最大风速的确定方法
平均法
Vmax
Vi max
i 1
n/5
变通法
n/5
Vmax
P－风速出现概率；
V
i 1
n4
i max
n4
数理统计法 (概率法)
地形与风速
风随着它在地表面的高度、地形等 种种因素而变化。 在地表面附近，由于地表面地形地 物不规则产生的摩擦作用，高度增加风 速也增加，反之，减小。它们之间有如 下关系：
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第 4讲
接触网设计气象条件及单位负载的确定
结构设计风速
结构设计风速用于接触网设 备和构件结构强度确定。 日本新干线和最新的欧洲标 准中，结构设计风速也规定一律 取50m/s。
典型气象分区
应用气象分区表注意事项!
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第 4讲
接触网设计气象条件及单位负载的确定
确定设计气象条件
根据线路通过地区气象部门所记录的不少于25年的气象资料，提取出 每年出现的实际最高（最低）温度，求其算术平均值，以此作为计算最高 （最低）温度值。 最高计算温度一般取为大气最高气温的1.5倍。对于高速铁路或重载
高速接触网气象条件的选择
运行设计风速
运行设计风速用于接触网风偏和跨距 的确定。 根据《建筑结构荷载规范》(GB500092001)的附录D2.2 规定:选取最大风速时, 一般应有25年以上的资料。
隧道结构设计风速
根据国外高速铁路试验和运营数 据,行车速度等于或大于 140km/h的隧 道中,机车通过时产生的气动力影响不 可忽略。 因此，高客专隧道内必须按 最大结构设计风速对隧道内接触网结 构进行气动力的影响计算。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
p
m n 1
温 度 -5 -5 －10 5 +10 0 +5
m-将统计年份内出现的全部风速值按从大到小顺序排列的序号； n－统计风速的总计数（拥有资料的年份数）。
最大风速出现时的温度
地 区 季 节 冬、春 冬、春 冬、春 冬、春 冬、春 冬、春 月 份 3 1 1 3 1 1 地 区 浙江福建 广东广西 四 川 云 南 贵 州 西北西藏 季 节 秋 冬 秋 冬 冬、春 冬、春 4、5、8月 春 夏 月 份 11 11 3 1 3 3 温 度 +15 +20 +10 +10 +15 +10 +5 O (青) 东北内蒙 河 北 山东山西
铁路接触网，由于牵引电流的大幅度增加，电流产生的焦耳热更加突出，
按国外设计经验，接触网系统可按最高工作温度80℃设计，铜合金线可按 80℃~100℃校验设计。 最低计算温度涉及到接触网线索(特别是附加导线)在最低温度时的张 力安全，应根据当地气象条件，以25年一遇选择最低温度。 温度的变化会使线索的张力和弛度发生变化。
第 4讲 1
接触网设计气象条件及单位负载的确定
选准设计气象条件的重要性
（1）气象与技术参数的关系。 （2）气象与投资的关系。 （3）气象与接触网寿命的关系。
2 设计气象条件的确定方法
(1)参考电力系统的典型气象分区。 (2)沿线调研，收集第一手数据。
(3)参考该地区既有线路设计条件。
(4)对收集数据进行计算处理。
覆冰：覆冰厚度、覆冰密度
污染：最大风速高温时的 地震：地震级别，地震烈度隧道里的温度
雷电： 雷电日，雷电时
隧道内气象条件
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第 4讲
接触网设计气象条件及单位负载的确定
气象参数所影响的接触网参数
气象参数名称
最高温度 最低温度
影响接触网参数
承力索弛度、接触线的正负弛度、平均温 度、吊弦处于正常位的温度、起始条件、支柱 高度、支柱容量、接触网载量、磨耗
接触网中以10米高空自记录10min的平均风速作为基本
设计风速。 最大瞬时风速和最大平均风速间有1.5倍（平均而言） 的关系。
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第 4讲
注意事项
接触网设计气象条件及单位负载的确定
在低气层中，风速会随地面高度的增加而增加，当 高度达到一定值时，增长逐渐减慢。地表对风的作用称 之为约束，这种约束有垂直和水平两个方向，无论是垂 直约束还是水平约束，风速都将增大。根据伯努利定理， 风速最大可增大50%左右。
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第 4讲
接触网设计气象条件及单位负载的确定
主讲人
董昭德
西南交通大学电气工程学院 2009.10.成都0503
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第 4讲
接触网设计气象条件及单位负载的确定
气象资料的主要内容
温度：最高温度、最低温度、覆冰温度、最大风时的温度 风速：基本运行风速，基本结构风速：覆冰风速
河南江苏 湖北胡南
安 徽 江 西
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第 4讲
接触网设计气象条件及单位负载的确定
插播风录相!
风荷载对接触网线索的作用
增加接触网的附加负载，主要对象为线索和支柱，严
重时会吹断线和支柱，破坏接触网系统的正常工作。
要准确选定设计风速是一件非常困难的事情，因为它 因地而生、因地而变。
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第 4讲
接触网设计气象条件及单位负载的确定
I区：南方沿海易受台风侵袭的浙 江、福建东部、广东、广西等沿 海地区； II区：安徽、山东、江苏等大部 分华东地区 ； III区：西南部非重冰地区以及福 建、广东等受台风影响较弱地区 IV区：西北大部分地区、华北及 京、津、唐等地区； V区：华东、中南和西南三个地 区的广大山区； VI区： 泛指湖北、湖南、河南 以及华北平原的大部分地区； VII区： 适用于寒潮风较强烈的 地带，如东北大部分地区，河北 的承德、张家口一带； VIII区： 适用于覆冰严重的地区， 如山东、河南的大部分地区，湘 中、粤北重冰地带； IX区：云贵高原重冰地区。
最大风速 最大风速时的温度
覆冰厚度 覆冰时的温度 覆冰时的风速 接触线无弛度时的大气温度 吊弦、定位器处于正常位置时之温度 雷电日、时数
计算跨距，支柱容量、导线张力
最大附加负载、起始条件、支柱容量、 导线张力、绝缘问题 安装曲线 锚段长度、最短吊弦长度 用以确定防雷措施
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