模擬大氣環(huán)境下鐵路接觸網(wǎng)覆冰融冰實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、輸電線路的覆冰和積雪威脅著電網(wǎng)及鐵路接觸網(wǎng)的安全運(yùn)行，隨著我國電氣化鐵路的不斷延伸和發(fā)展，這種影響將更為凸顯。 本文首先從覆冰的基本概念和機(jī)理出發(fā)，將架空導(dǎo)線覆冰與鐵路接觸網(wǎng)覆冰進(jìn)行對(duì)比，得出：二者在線路結(jié)構(gòu)、覆冰的影響因素、覆冰理論模型的建立、覆冰的危害等方面有所不同。在電熱融冰方面，接觸網(wǎng)比架空導(dǎo)線更有優(yōu)勢，文章緊接著對(duì)已有的融冰理論模型進(jìn)行一些假設(shè)和簡化，得到了接觸網(wǎng)電熱融冰的理論計(jì)算公式。 其次，通過人工環(huán)境實(shí)驗(yàn)

2、室，搭建冰風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)鐵路接觸網(wǎng)在模擬大氣環(huán)境條件下霧凇、雨凇覆冰的過程及融冰規(guī)律進(jìn)行了初探，研究結(jié)果表明：當(dāng)液態(tài)水含量為一定值時(shí)，在溫度為-4℃時(shí)，覆冰類型開始轉(zhuǎn)變，氣溫高于-4℃時(shí)，開始形成危害較大的混合凇、雨凇，溫度低于-4℃時(shí)，覆冰為霧凇；隨著氣溫的升高，覆冰的密度也在增長，相應(yīng)的覆冰厚度則逐漸降低；在實(shí)驗(yàn)風(fēng)速范圍內(nèi)，風(fēng)速越大，覆冰的密度也越大，覆冰量增長越快；風(fēng)速對(duì)覆冰類型的影響不強(qiáng)，而風(fēng)速對(duì)冰的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有影響，風(fēng)速越高，冰的

3、強(qiáng)度越高；在其他氣象參數(shù)保持不變的情況下，單位時(shí)間的覆冰量隨著時(shí)間的增大而增大；融冰實(shí)驗(yàn)后，對(duì)融冰的理論模型進(jìn)行修正，得到了修正后的融冰時(shí)間與融冰電流的之間的計(jì)算公式。 再次，為了防止由于覆冰的不均勻性可能導(dǎo)致的融冰過程中裸導(dǎo)線溫度過高而出現(xiàn)事故，利用傳熱學(xué)知識(shí)建立數(shù)學(xué)物理模型，用于計(jì)算裸導(dǎo)線的溫度變化。并通過兩個(gè)極端情況，提出融冰條件下的臨界電流概念。 最后，在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合融冰相關(guān)理論知識(shí)，開發(fā)了接觸網(wǎng)覆冰融