CN113156282A - 高海拔地区27.5kV牵引系统隧道空气间隙距离确定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种高海拔地区27.5kV牵引系统隧道空气间隙距离确定方法，包括：构建27.5kV牵引系统隧道‑接触网空气间隙试验系统，对铁路接触网进行空气间隙放电，并构建铁路接触网的闪络电压与空气参数关系模型，根据铁路接触网的闪络电压与空气参数关系模型确定出电压相关常数；构建27.5kV牵引系统隧道‑接触网空气间隙模型，根据电压相关常数以及27.5kV牵引系统隧道‑接触网空气间隙模型确定出高海拔地区27.5kV牵引系统隧道空气间隙距离，能够准确地确定出高海拔地区的铁路隧道中接触网的空气间隙距离，从而为铁路接触网的布置提供准确的参考依据。

Description

高海拔地区27.5kV牵引系统隧道空气间隙距离确定方法
技术领域
本发明涉及一种空气间隙距离确定方法，尤其涉及一种高海拔地区27.5kV 牵引系统隧道空气间隙距离确定方法。
背景技术
铁路接触网一般采用27.5kV电压用于对电力机车进行供电，在铁路接触网布置中需要选择合适的空气间隙距离，尤其是在铁路隧道中的接触网空气间隙距离的尤为重要，现有技术中，对于接触网的空气间隙距离通常按照常规的空气间隙海拔矫正方法，即采用的参考数据多为棒板间隙空气击穿数据，从而导致空气间隙距离确定准确性低，导致铁路隧道的开凿成本高昂。
因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。
发明内容
本发明的目的是提供一种高海拔地区27.5kV牵引系统隧道空气间隙距离确定方法，能够准确地确定出高海拔地区的铁路隧道中接触网的空气间隙距离，从而为铁路接触网的布置提供准确的参考依据，而且能够有效地为铁路隧道的开凿提供准确的数据支持。
本发明提供的一种高海拔地区27.5kV牵引系统隧道空气间隙距离确定方法，包括如下步骤：
S1.构建27.5kV牵引系统隧道-接触网空气间隙试验系统，包括隧道和铁路接触网，所述铁路接触网布设于隧道内；
S2.对铁路接触网进行空气间隙放电，并构建铁路接触网的闪络电压与空气参数关系模型，根据铁路接触网的闪络电压与空气参数关系模型确定出电压相关常数；
S3.构建27.5kV牵引系统隧道-接触网空气间隙模型，根据电压相关常数以及27.5kV牵引系统隧道-接触网空气间隙模型确定出高海拔地区27.5kV牵引系统隧道空气间隙距离。
进一步，步骤S2中，铁路接触网的闪络电压与空气参数关系模型为：
Figure BDA0003039599290000021
Figure BDA0003039599290000022
其中，U50为绝缘子的闪络电压，P为气压，P0为标准大气压，δ为空气密度，a1、c1、m1、n1、a2、c2、m2和n2为绝缘子闪络电压常数，d为设定接触网的空气间隙距离，h为设定海拔高度。
进一步，其特征在于：27.5kV牵引系统隧道-接触网空气间隙模型为：
Figure BDA0003039599290000023
Figure BDA0003039599290000024
其中，dH为接触网所求的目标空气间隙距离，d1为海拔1000米时接触网的空气间隙距离，P1为海拔1000时的大气压，P0为标准大气压，PH为目标海拔的大气压，δ1为海拔1000时的空气密度，δH为目标海拔的空气密度，h1为海拔高度1000米，hH为目标海拔高度。
本发明的有益效果：能够准确地确定出高海拔地区的铁路隧道中接触网的空气间隙距离，从而为铁路接触网的布置提供准确的参考依据，而且能够有效地为铁路隧道的开凿提供准确的数据支持。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的流程示意图。
图2为本发明的隧道接触网空气间隙试验系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明：
本发明提供的一种高海拔地区27.5kV牵引系统隧道空气间隙距离确定方法，包括如下步骤：
S1.构建27.5kV牵引系统隧道-接触网空气间隙试验系统，包括隧道和铁路接触网，所述铁路接触网布设于隧道内；如图2所示，本发明的试验系统中的隧道即为一个真实的铁路隧道，铁路接触网布置在隧道中，其中，还设置有绝缘子，绝缘子设置于接触网的上方，图2中，1为绝缘子，2为承力索，3为悬吊线，4为接触网，5为隧道；且隧道内的环境可调，包括湿度，温度以及空气密度、气压等，从而模拟真实的高海拔地区的实际场景；
S2.对铁路接触网进行空气间隙放电，并构建铁路接触网的闪络电压与空气参数关系模型，根据铁路接触网的闪络电压与空气参数关系模型确定出电压相关常数；
S3.构建27.5kV牵引系统隧道-接触网空气间隙模型，根据电压相关常数以及27.5kV牵引系统隧道-接触网空气间隙模型确定出高海拔地区27.5kV牵引系统隧道空气间隙距离，通过本发明的上述方法，能够准确地确定出高海拔地区的铁路隧道中接触网的空气间隙距离，从而为铁路接触网的布置提供准确的参考依据，而且能够有效地为铁路隧道的开凿提供准确的数据支持。
本实施例中，步骤S2中，铁路接触网的闪络电压与空气参数关系模型为：
Figure BDA0003039599290000041
Figure BDA0003039599290000042
其中，U50为绝缘子的闪络电压，P为气压，P0为标准大气压，δ为空气密度，a1、c1、m1、n1、a2、c2、m2和n2为绝缘子闪络电压常数，d为设定接触网的空气间隙距离，h为设定海拔高度，上述中的设定是指在试验过程中自行设定的海拔高度，通过多次试验，从而确定出绝缘子闪络电压常数a1、c1、m1、 n1、a2、c2、m2和n2。
本实施例中，其特征在于：27.5kV牵引系统隧道-接触网空气间隙模型为：
Figure BDA0003039599290000043
Figure BDA0003039599290000044
其中，dH为接触网所求的目标空气间隙距离，d1为海拔1000米时接触网的空气间隙距离，P1为海拔1000时的大气压，P0为标准大气压，PH为目标海拔的大气压，δ1为海拔1000时的空气密度，δH为目标海拔的空气密度，h1为海拔高度1000米，hH为目标海拔高度，通过上述方法，能够准确确定出接触网的空气间隙距离，即隧道内铁路接触网与隧道地面之间的距离。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种高海拔地区27.5kV牵引系统隧道空气间隙距离确定方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1.构建27.5kV牵引系统隧道-接触网空气间隙试验系统，包括隧道和铁路接触网，所述铁路接触网布设于隧道内；
S2.对铁路接触网进行空气间隙放电，并构建铁路接触网的闪络电压与空气参数关系模型，根据铁路接触网的闪络电压与空气参数关系模型确定出电压相关常数；
S3.构建27.5kV牵引系统隧道-接触网空气间隙模型，根据电压相关常数以及27.5kV牵引系统隧道-接触网空气间隙模型确定出高海拔地区27.5kV牵引系统隧道空气间隙距离。
2.根据权利要求1所述高海拔地区27.5kV牵引系统隧道空气间隙距离确定方法，其特征在于：步骤S2中，铁路接触网的闪络电压与空气参数关系模型为：
Figure FDA0003039599280000011
Figure FDA0003039599280000012
其中，U50为绝缘子的闪络电压，P为气压，P0为标准大气压，δ为空气密度，a1、c1、m1、n1、a2、c2、m2和n2为绝缘子闪络电压常数，d为设定接触网的空气间隙距离，h为设定海拔高度。
3.根据权利要求2所述高海拔地区27.5kV牵引系统隧道空气间隙距离确定方法，其特征在于：27.5kV牵引系统隧道-接触网空气间隙模型为：
Figure FDA0003039599280000021
Figure FDA0003039599280000022
其中，dH为接触网所求的目标空气间隙距离，d1为海拔1000米时接触网的空气间隙距离，P1为海拔1000时的大气压，P0为标准大气压，PH为目标海拔的大气压，δ1为海拔1000时的空气密度，δH为目标海拔的空气密度，h1为海拔高度1000米，hH为目标海拔高度。
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