大风区接触网低风压正馈线设计及防舞有效性分析

摘要：

兰新高铁大风区段接触网正馈线易在挡风墙影响下发生大幅舞动,造成线索疲劳断股,金具磨损加剧,危及行车安全.为探究低风压导线对于兰新高铁大风区段接触网正馈线无覆冰舞动的适应性,基于低风压导线运行机理,遵循低风压导线开发的关键要求和正馈线现场实际应用需求,设计一种适用于兰新高铁大风区段的低风压正馈线.基于流体力学的建立包含挡风墙与不同结构的低风压正馈线模型,利用仿真软件进行数值模拟计算,得出不同风载荷下不同结构低风压正馈线的气动力参数和周围流场,对比分析了低风压正馈线气动力系数与流场特性.结果表明:在整个测试风速范围内,中心角θ=45°的6种低风压正馈线的风阻力系数均小于常规正馈线,当凹槽半径与正馈线半径之比r/R=0.14时,低风压正馈线的防舞效果最显著,降阻率达到25.86％.然而低风压正馈线的降阻率与绞线表面粗糙度并不是严格呈正比例关系,r/R=0.15时正馈线的阻力系数大于r/R=0.14时的阻力系数,所以低风压正馈线设计的关键在于探寻合适的结构参数.气流在低风压正馈线模型背风面凹槽内产生小漩涡,气流与壁面摩擦产生起到反推作用的摩擦阻力,且小漩涡延缓了气流与壁面的分离,减小了负压区面积,在这种现象的影响下,低风压正馈线起到了降阻的效果.低风压正馈线可为大风区接触网附加导线的舞动防治提供重要参考.

关键词：大风区、正馈线舞动、低风压正馈线、风阻力系数、防舞有效性

所属期刊栏目：19

分类号：U225.1(电气化铁路)

资助基金：国家自然科学基金;兰州交通大学天佑创新团队计划

在线出版日期：2023-02-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：3494-3504