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模拟大气环境下铁路接触网覆冰融冰实验研究
| 论文题名： | 模拟大气环境下铁路接触网覆冰融冰实验研究 |
| 关键词： | 铁路接触网;覆冰融冰;电气化铁路;监测系统 |
| 摘要： | 输电线路的覆冰和积雪威胁着电网及铁路接触网的安全运行，随着我国电气化铁路的不断延伸和发展，这种影响将更为凸显。 本文首先从覆冰的基本概念和机理出发，将架空导线覆冰与铁路接触网覆冰进行对比，得出：二者在线路结构、覆冰的影响因素、覆冰理论模型的建立、覆冰的危害等方面有所不同。在电热融冰方面，接触网比架空导线更有优势，文章紧接着对已有的融冰理论模型进行一些假设和简化，得到了接触网电热融冰的理论计算公式。 其次，通过人工环境实验室，搭建冰风洞实验台对铁路接触网在模拟大气环境条件下雾凇、雨凇覆冰的过程及融冰规律进行了初探，研究结果表明：当液态水含量为一定值时，在温度为-4℃时，覆冰类型开始转变，气温高于-4℃时，开始形成危害较大的混合凇、雨凇，温度低于-4℃时，覆冰为雾凇；随着气温的升高，覆冰的密度也在增长，相应的覆冰厚度则逐渐降低；在实验风速范围内，风速越大，覆冰的密度也越大，覆冰量增长越快；风速对覆冰类型的影响不强，而风速对冰的结构强度有影响，风速越高，冰的强度越高；在其他气象参数保持不变的情况下，单位时间的覆冰量随着时间的增大而增大；融冰实验后，对融冰的理论模型进行修正，得到了修正后的融冰时间与融冰电流的之间的计算公式。 再次，为了防止由于覆冰的不均匀性可能导致的融冰过程中裸导线温度过高而出现事故，利用传热学知识建立数学物理模型，用于计算裸导线的温度变化。并通过两个极端情况，提出融冰条件下的临界电流概念。 最后，在实验研究的基础上，结合融冰相关理论知识，开发了接触网覆冰融冰在线监测和诊断系统，鉴于labview与硬件结合方面的优势，最终使用其编写了软件。 本文实验研究的结果对于预防接触网覆冰及指导接触网融冰具有重要的意义，开发完成的接触网覆冰融冰在线监测诊断系统亦有着重要的工程应用价值。 |
| 作者： | 汤文斌 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 刘和云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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