大风区高速铁路接触网AF线抗风研究

王玉环

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043)

兰新高铁自开通以来多次发生附加导线舞动、大幅振动情况，特别是AF线。2014年3月及2015年4月～5月，百里风区吐哈至小草湖西区间内DK1448+700、DK1453+100、DK1453+300、DK1454+600及DK1465 AF线、PW线在大风作用下，出现了跨中大幅度振动现象，挡风墙后方振动极其频繁，导致线材固定点机械疲劳断股，悬挂零部件连接处磨损严重。

目前设计和运营部门对兰新铁路、兰新高铁运营过程的故障监控、技术梳理、整治提升等都有一定的经验基础。调查AF线大幅振动的原因后，提出更具有抗风能力的设计方案，使大风环境下的附加导线系统的设计理念，更趋于系统化、简约化、标准化模式的完善。

1 大风区挡风墙后方AF线运动特性

1.1 挡风墙

兰新高铁大风区Ⅳ区及Ⅴ区的来风侧路基上设置挡风墙(屏)，挡风墙的高度设置根据可挡风速抗倾覆数值计算确定。挡风墙的高度为3.5～4.0 m，可保证列车在运行过程中不被倾覆。《兰新铁路第二双线防风工程及路基关键技术科研项目和设计方案审查会议纪要》(铁建设函[2010]54号)中对于设置挡风墙与接触网系统抗风的关系明确规定“防车不防网”，因此接触网系统抗风必须进行专项研究[1-3]。

1.2 引起AF线大幅振动的原因

风季期间，经实地勘察发现，引起附加导线大幅振动的主要有两方面的原因。一是，此区段处于微地形地貌特殊风口(图1)，导流堤引起大风加速区向来风侧前移，并与挡风墙形成二重加速，导致紊流加大，风频率与正馈线、保护线固有频率较接近易激发驰振。……