兰新高铁大风区接触网正馈线的舞动常造成线索疲劳断股与牵引供电停电等故障.为实时监测正馈线舞动状态,基于无线传感器网络技术设计了正馈线舞动多点分布式在线监测系统.采用三轴加速度传感器同步采集各舞动监测点加速度分量信息,通过构建ZigBee无线通信网络传输监测数据,2次频域积分处理得到位移信息后利用最小二乘法对监测点处舞动轨迹进行拟合.搭建正馈线舞动监测模拟试验平台,对系统的通信质量和监测精度分别进行测试.试验结果表明,所设计的监测系统满足舞动在线监测的各项基本需求,可以准确反映导线舞动状况,监测结果能够为大风地区接触网的运营维护和正馈线舞动防护提供可靠的数据.

为研究兰新高铁大风区接触网正馈线的表面粗糙度对其舞动响应的影响,首先,以结构动力学理论为基础,将正馈线等效为一种弯曲的梁,建立正馈线力学模型并推导出舞动微分方程.其次,在有挡风墙环境下,计及正馈线表面粗糙度,利用Fluent软件对正馈线模型进行仿真,得到不同风速下的正馈线相关气动系数.最后,对正馈线进行受力分析,将相关流体参数代入舞动微分方程得出正馈线的舞动响应.研究结果表明:在大风状态下,相对于简化的光滑导线表面,考虑表面粗糙度时,正馈线水平、垂直舞动幅值会明显降低,气动系数进一步减小,并在正馈线导线尾部产生较大漩涡且漩涡脱落模式发生了显著变化,故针对绞线气动特性的研究不可忽略其表面粗糙度产生的影响.