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[同源区段]曲线区段接触网拉出值的确定

时间：2019-08-03 教育动态点击：

　　【摘要】本文通过分析曲线区段接触线拉出值超标的原因，提出了影响拉出值的各主要因素的计算公式。对一些影响列车振动的次要因素进行忽略，可以得到曲线区段弓网位置的动态变化情况，进而讨论接触线拉出值的选取原则。
　　0 引言
　　作为接触网自身结构参数，接触线拉出值的选取直接关系弓网运行安全。根据运营经验，曲线区段拉出值超标严重，其原因在于拉出值选取时未考虑受电弓中心线在线路参数、机车及受电弓型号、运营方式、运行速度等多种因素影响下的动态变化。基于上述原因，在工程中应综合考虑以上影响因素，从而合理设置拉出值，以确保机车的良好受流。
　　1 曲线区段拉出值超标原因分析
　　拉出值是指定位点处接触线距受电弓滑板中的距离，在曲线区段拉出值为：
　　a=m+c（1）
　　c=h×H/L（2）
　　式中：
　　a――接触线拉出值（单位：mm）；
　　m――定位点处接触线与线路中心的水平距离；
　　c――定位点处受电弓中心与线路中心的水平距离；
　　h――外轨超高；
　　H――接触线高度；
　　L――轨距。
　　根据以上公式所确定的拉出值在动态取流条件下常存在超标情况
　　1.1 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，为平衡自身重力产生的惯性离心力，通常采用外轨超高方式保证内外钢轨受力均衡[2]，因实际通行列车速度不相同，从而导致产生欠超高，或过超高，此时机车与转向架之间的弹簧将压缩或伸张，进而使受电弓中心线发生偏移，如图1所示。
　　图1 曲线区段机车运行状态
　　由此造成受电弓中心线的变化为：
　　式中：
　　Q――平均轴重（kN）；
　　H1――车体重心高度（mm）；
　　H2――车底板距轨面距离（mm）；
　　c1――弹簧垂直总刚度（kN・mm-2）；
　　2a――两侧弹簧距离（mm）。
　　1.2 线路参数对受电弓中心线位置的影响
　　1.2.1 轮轨游间对受电弓中心线位置的影响
　　为使机车在线路轨间正常运行，机车轮对宽度一般适当小于轨距，当轮对一侧轮缘紧贴一股钢轨的作用边，对侧轮缘与另一股钢轨之间的间隙称为轮轨游间[3]。根据《铁路技术管理规程》规定我国标准轨距为 L=1435mm，最大轨距为LMax=1435+6mm，机车轮对宽度最小值为dMin=1396mm。
　　那么轮轨游间最大值为：
　　δMax=LMax-dMin=1435+6-1396=45mm
　　由此造成的受电弓中心偏移值：
　　1.2.2 机车走行部位置误差σMax及列车通过时
　　产生的轨距扩大ΔMax对受电弓中心线位置的影响：
　　Δd3=δMax+ΔMax（5）
　　1.2.3 轨道水平偏差Δh1对受电弓中心线位置的影响
　　轨道水平是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。由此造成的受电弓中心的偏移值我们按下述方法简化计算。
　　1.2.4 轨道方向偏差r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：
　　Δd5=γ（7）
　　1.3 施工误差对弓网位置的影响
　　1.3.1 拉出值施工误差造成弓网位置的变化
　　Δd6=Δa（8）
　　1.3.2 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导高对Δd1、Δd5有影响，假设定位点处接触线高度施工误差为±100mm，那么由此造成的偏差只有±1mm左右，在计算时可忽略不计(转载于 :wwW.bjYlD.com 月亮岛教育网: [同源区段]曲线区段接触网拉出值的确定)。
　　1.4 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Δd为：
　　以上的分析仍然是粗略的，考虑的问题多是从平面出发，且尚未计及受电弓架的游动等因素对弓网位置的影响。
　　2 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。定位点静态拉出值的范围位置的影响。
　　S为受电弓宽度。
　　Δd为列车以最小速度运行时受电弓中心动态偏移总量。因在分析时没有考虑受电弓架的游动以及一些未知因素，在设置拉出值时应留有一部分裕量。
　　3 计算实例
　　以速度目标值为160km/h 客货共线铁路为例，外轨超高取 150mm、欠超高取70mm、过超高取30mm，接触线高度6000，拉出值施工误差为±30mm(转载于 :www.Bjyld.com 月亮岛教育网: [同源区段]曲线区段接触网拉出值的确定)。
　　下面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，拉出值的取值与设计中拉出值的取值进行比较。
　　3.1 定位点处拉出值分析结果
　　根据上述公式计算结果如表1所示。
　　表1
　　由此可见，小半径曲线区段拉出值应适当减小，大半径曲线区段拉出值应适当增加。
　　3.2 跨中拉出值分析结果
　　在工程设计中，跨距的取值一般是根据最大风偏移计算得出的。最大风偏移一般为450mm，那么在跨中预留其他因素造成的偏移量最大为225mm，经以上分析，Δd=232，因此，应减小跨中风偏移值。由下式可知，减小跨中风偏移应增大定位点处拉出值或减小跨距。
　　（1）当R