接触网覆冰机理与在线防冰方法的研究2500

对电气化铁路接触网在线防冰技术的研究摘要：近年来，随着我国高速铁路的快速发展，对电力可靠性的要求越来越高。

一旦架空线路被冰复盖，电力机车的电力线接收人通常无法与上行线路联系，电力机车无法通过电力线接收来自上行线路的电力，从而导致列车供电中断。

覆冰不仅影响供电，而且还会对上游造成轻微的破坏，从而增加上游的硬点，进而增加上游的曲线，从而容易导致上游滑板加速磨损和弓削等一系列问题。

近年来，许多地区出现了极端恶劣的天气，大大增加了结冰的可能性。

解决上游防冰问题已成为当务之急。

关键词：电气化铁路；接触网；防冰技术；策略引言中国国土辽阔，西部地势高，东部地势低，气候复杂多样，大陆气候强，电力线路容易形成冬季结冰。

覆冰是气象环境造成的常见自然灾害，其生长过程可分为干生长和湿生长。

冰害的主要表现形式是混合冻结。

作为特殊高压供电设备，架空线路的外部绝缘特性和力学性能是重要的技术指标。

由于是户外作业装置，其技术指标受到冰、强风、环境污染等恶劣天气的严重影响。

结冰引起了上行线路的疾驰现象，一旦上行负荷被冰块过度复盖，甚至可能导致分离、电弧、电力采集器故障等严重事故，从而导致正常的电力输送。

本文主要研究了采用焦耳热法向上游注入电流的混合防融冰技术方案，以防止抗融冰，避免经济损失和工作事故，确保易结冰地区电气化铁路的安全运行。

1冻雨、覆冰的特点冻雨和覆冰是我国最频繁发生的灾害之一，对电气化学铁路的运行安全构成严重威胁，其巨大破坏力及其影响范围。

伴随着雪的持续降雨而来的雨夹冰，受到土壤、温度、湿度、风等局部因素的影响，受到重力的影响，往往取决于身体的表面。

它们通常分为以下四类:白霜、雾凇、混合淞以及雨淞。

白霜由于制造时间短，表面粘附度低，且轻微下降，很难归因于接触网。

雾比霜长，产生了两种软雾和硬雾，因为它也相对较弱，也很难严重破坏与网格的接触；杂交体主要表现为硬冰，形成较长时间和较好的交联，导致接触网随时间的推移受到较大的影响。

电网覆冰机理研究Research on the mechanism of grid ice coating摘要：冬季电网覆冰是一种常见的现象，覆冰会增加电网压力，造成线路断裂或杆塔倒塌，严重影响地区正常供电。

近年来，极端灾害天气频繁出现，甚至像两广、云贵等南方省份，也经常出现雨雪、冰冻灾害，电网运行安全受到极大的威胁。

电力公司只有掌握电网覆冰的形成机理和覆冰类型，才能有针对性的采取防冰、除冰措施，切实保障电网运行安全，为电力用户提供更加稳定的电能，保障用电安全。

关键词：电网覆冰；形成机理；影响因素；除冰措施Abstract: Grid icing in winter is a common phenomenon, which can increase the pressure of power grid, causing line break or tower collapse, and seriously affect the normal power supply in the region. In recent years, extreme weather has been frequent, and even in southern provinces such as guangdong, guangxi and yungui, rain and snow and freezing disasters have frequently occurred. Only by mastering the formation mechanism and ice cover type of power grid, can power companies take targeted measures to prevent and remove ice, effectively ensure the safety of power grid operation, and provide more stable electricity for power users to ensure electricity safety.Keywords: grid icing; formation mechanism; influencing factors; in addition to the ice measures.1 电网覆冰的形成机理1.1 覆冰过程在低温环境下，当空气湿度较大或出现雨、雾等天气时，空气中的水分子遇到温度在0℃以下的线路，会凝华成冰。

接触网覆冰机理与在线防冰方法的研究摘要：接触网是电气化铁路中使用的部件，本身存在覆冰的问题。

随着铁路道的发展，这一问题对于铁路交通运输的影响越来越明显，不但扰乱运输的秩序，还可能导致事故。

因此，防冰除冰就是十分重要的工作。

本文将简要探讨接触网覆冰的原因、危害，并提出一些实用有效的对策。

关键词：接触网；覆冰；危害；对策前言近年来，我国的交通运输业不断发展。

作为牵引高速和重载铁路的主要方式，电气化铁路道就得到了大力推广。

但与此同时，接触网的覆冰问题对于铁路运输的影响也越发严重，导致铁路交通在冬季很容易出现各类状况，给铁路运输生产的秩序、人们的出行带来了困扰，甚至可能引起事故。

1.接触网覆冰机理及其危害接触网会产生覆冰现象，主要是由于气候。

接触网受到温度、湿度、环流、风和冷暖空气对流等因素的影响，产生了覆冰这一综合物理现象。

一般来说，冻雨或雨夹雪的天气条件下容易出现覆冰现象，温度为0℃～－5℃，此时云中或雾中的水滴与输电线路导线的表面碰撞，同时发生冻结，线路上就会逐渐覆盖冰层。

覆冰的类型主要有五种：白霜、雾凇、积雪、雨凇和混合淞，其中雨凇的危害是最严重的。

接触网一旦覆冰，会产生极大的危害，主要有以下六种：（1）对接触线的危害：接触线一旦覆冰，电力机车的受电弓就会取流不畅，产生较大电弧甚至燃弧，增大接触线的机械磨耗并烧伤电弧，甚至会引起断线故障。

（2）对电力机车的危害：电力机车受电弓会在接触网覆冰时，因取流不畅而产生电弧，烧伤受电弓的碳滑板。

此外，车顶的支持绝缘子的绝缘强度会下降，形成闪络，当它放电形成的短路电流较大时，会形成电弧，可能烧断接触线。

（3）覆冰造成的接触网舞动：由于风的吹动，覆冰不均匀的接触网会产生舞动。

一般来说，覆冰的接触网舞动时速度快、幅度大，会损害接触网的设备，甚至造成回流线、供电线断股。

此外，还会造成接触线脱弓引起的弓网故障。

这些问题都会使机车、动车组无法正常运行，从而使运输生产秩序受到严重干扰。

关于电气化铁路接触网在线防冰技术研究摘要：接触网是牵引供电系统的重要组成部分，承担对电力机车的送电任务，处于低温、冻雨、湿雪、冰冻等天气下的输电线路容易出现覆冰现象。

近年来，国内学者对输电线路的覆冰进行了深入研究，取得了很多重要的成果。

电气化铁路负荷重、波动大，在夜间停电综合维修时，在恶劣环境下转触网也会形成覆冰，对于覆冰灾害最好的解决方法就是防冰。

关键词：电气化铁路；接触网；防冰技术一、国内外研究现状覆冰是一种分布相当广泛的自然现象，输电线路覆冰导致的电路损害及其引发的安全事故，给生活和生产造成极大不便。

我国是输电线路覆冰严重的国家之一，尤其是2008年南方各省遭遇了严重的冰灾，多条电气化铁路主干线运输中断。

随着铁路线路延伸，要经过各种气候的区域，在高湿、高海拔等地区，更易发生覆冰，接触网防冰融冰的需求也越来越突出。

可以预见，接触网防冰除冰技术将成为电气化铁路安全稳定运营的关键技术之一。

对于输电线路覆冰融冰，国内外专家和学者开展了大量工作，仅除冰方法就提出了30多种，而对架空导线，短路融冰（包括直流和交流融冰）被公认为更成熟且更具可行性。

2006年世界首套直流融冰装置在魁北克变电站投入运营。

输电线路短路融冰方法和装备已有部分成果，但输电线路和接触网在线路结构、运行方式、受力等各方面多有不同。

首先，输电线路一般情况下均有较大电流，本身即具有一定的防冰能力，在极端天气下才会结冰；而电力机车是间歇性负荷，接触网电流时断时续，机车密度低以及负荷间断使其更容易结冰。

总之，电气化铁路接触网有其特殊性，输电线路融冰的研究方法和手段不能直接应用于接触网上。

目前国内多采用人工清除接触网导线覆冰，耗时长，效率低。

而输电线路广泛采用的短路融冰，必须断开负荷，列车停运，是不得已采用的解决方案。

所以研究不影响列车正常运行的接触网在线防冰技术具有重要的理论意义和工程应用价值。

本文提出一种基于静止无功发生器（SVG）的电气化铁路接触网在线防冰技术方案，通过调节SVG，增大接触线电流，防止接触线结冰。

引起 闪 路 放 电 及 接 触 网 跳 闸现 象 ， 进 而 影 前 ， 主要 分 为 直 流 融 冰 与 交 流 融 冰 。 其 中直 流融冰主 要是将覆 冰线路作 为负载 ， 连 接
融 冰 对 象 ：接 触 网
线路末端， 并逐段施加直流电源 ， 采 用 较 低
的直流 电压提供短路 电流 ， 进 而 使 导 线 加 热， 融化 覆 冰 。 直 流 融 冰 需 要 增设 融 冰 变 压
中的液态水受冷 ， 与接触网相接触， 加 上 温 覆 冰 自身 荷 载 的 同 时 ， 还 承 受 风 面 积 大 导 用 。 下面 主要 对 后 几 种 方 法 进 行 详细 阐述 ： 度低于 ０ ℃， 极 易使小水滴冷 固 ， 进 而 在 接 致 的最 大 风 荷 载 ， 极 易 增加 导 线 张 力 ， 破坏 ２ ． １接触 电加 热 防冰 触 网上 形 成 一 层 厚 厚 的 覆 冰 。 从 这 一 角 度 是流体 力学的过程 ， 主 要 是 因 为 捕 获 气 体
然 后探 讨 其防 冰 方 法 。 关 键词 ： 接触 网 履冰机理 再线 防冰 中 图分 类 号 ： Ｕ ２ ２ 文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ － ３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ５ （ ａ ） －０ １ ２ ３ －０ ２
响列车通 行。 最后 ， 降低弓网的收流 质量 。
近 几年 来 ， 伴 随 着 我 国 电 气 化 铁 路 的 延 伸到高海拔 、 低温 及高湿度地区 ， 例如：
中过度冷 却的水滴进而 发生的现象 ； 另 一
不断 发展 ， 一 些 较 大 规 模 的 重 载 铁 路 线 路 方 面 也 是 热 力 学 的 过 程 。 液 态 过 冷 却 水 滴 接 触 线 波 动 传 播 速 度 直 接 影 响 弓 网 运 行 速 释放热量而 固化的物理 现象 。 其 覆 冰 的 厚 度 ， 若 接 触 网 发生 覆冰 时 ， 在 工 作 张 力 不 变 的条 件 下 ， 输 电 线路 的 密 度得 到 提 高 ， 从 而 朔黄铁路跨越横山、 云 中山、 沿 滹 沱 河峡 谷 度 及 密 度 与 覆冰 表 面 碰 撞 过 程 及 热 平 衡 过

203中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.02 （下）随着社会的发展，铁路建设不断地延伸，要经过各种环境区域。

面对不同的气候情况，在高湿、高海拔地区经常容易出现一些覆冰情况，导致电气化铁路接触网因覆冰出现供电系统瘫痪等安全问题不断出现，因此，针对其防冰技术的研究，需要不断地改进，确保电气化铁路的安全稳定运营。

1 电气化铁路接触网在线防冰技术现状经过近年来的研究，在电气化铁路接触网在线防冰、融冰的方式也有了一定的进展，其中对架空导线和短路融冰被认为具有成熟技术。

但随着技术的更新换代、铁路建设的不断进步与变更，在防冰和除冰技术上也需要进行相应的改善。

目前，在输电线和接触网上的防冰融冰技术仍旧存在着一些问题。

首先，输电线和接触电网的线路结构、运行方式、受力是不一样的，在防冰除冰上都要进行针对性的研究。

其次，对于目前的输电线来说，基本上都具备较大电流，本身具有一定的防冰功能，但是，防冰能力并不强，在极端的天气下，输电线结冰，电流机车还是会出现间歇性负荷，造成接触网电流断断续续。

最后，针对不同的地势情况，会有不同的天气情况，尤其是一些特殊地区，如隧道口、山坳等地方，容易气温较低、风速较大，结冰的概率会更大一点。

但目前在一些地方并没有实现针对性的在线防冰、融冰。

同时，就目前成熟的短路融冰技术来说，对于铁路的正常运行是有一定影响的，它需要铁路停运来进行除冰、融冰。

虽然这是在大面积采用短路融冰的时候才需要铁路停运，但也会影响整体的铁路运输，容易造成相应的经济损失。

因此，在当下进行在线防冰技术的时候，要建立在影响铁路正常运输的情况下才行，尽量在输电线和接触网正常运行的情况下能够实现防冰除冰，确保社会铁路运输能够稳定安全运行。

2 电气化铁路接触网在线防冰技术策略2.1 接触网材料和结构改善首先，在进行接触网搭建前，就要做好相应的材料选择，材料要选择不容易让冰雪黏住的材料，同时，在电流输送的过程中，能够将热量传递到输电线外层材料上，当遇到一些小冰霜的时候，能够快速地融化冰霜，让其化水滴落到地面上，或者是让热量将冰雪蒸发掉，避免形成雪花大量堆积进而形成冰，增加整个接触网、输电线的压力，当重量达到一定的承重极限时，则会出现输电线、电线塔的的倒塌，造成电能的流失，甚至造成安全事故的发生。

Internal Combustion Engine & Parts• 119•刍议接触网覆冰机理与在线防冰的方法贺正军(青藏铁路公司西宁供电段，西宁810006)摘要：接触网之所以会覆冰，是因为寒冷的天气下，空气中的水会凝结成冰。

这是一种很难避免的自然现象，而作为电气化铁路 牵引网的重要组成之一，覆冰现象则会影响其安全性能。

因此，对接触网覆冰机理与在线防冰的方法进行探究非常的重要。

本文就接 触网覆冰机理与其危害性和在线防冰的方法进行说明。

关键词：接触网；覆冰机理;在线防冰0引言近年，我国的电气化铁路发展迅猛，特别是西部大开发以来，我国在西部这些寒冷低温且湿度大的地区建设了一些规模较大的重载铁路线路。

西部地区由于气候与地形的原因，会产生危害性非常大的严重覆冰现象。

覆冰现象会导致车辆运行的安全性降低，威胁乘客的生命安全，甚至导致车辆无法运行，给居民的交通造成严重的阻碍。

如何解决接触网覆冰问题就显得尤为重要，这一直是铁路运输的关注焦点。

我们先讨论接触网的覆冰机理和危害性。

1覆冰机理和危害一般情况下，接触网的覆冰现象是由天气因素造成的。

在寒冷湿润的地区，特别是风速比较迅猛的寒冷地区，及其容易发生覆冰现象。

空气中的水分被冷风吹向接触网，若是气候又比较寒冷，低于零摄氏度，与接触网所接触设备在长期的运行工作后，很可能会产生一定的损坏或缺陷，一旦发生这种现象，电气设备的正常运行就会受到影响，甚至会出现设备故障，导致电气设备的资源被白白浪费。

因此，电气设备的维护工作一定要及时、准确，采取科学有效的方式进行电气设备的维护过程。

同时，不仅要注重电气设备使用后的维护工作，更重要的是做好电气设备运行前的预防工作，要把重视后期的维护理念逐渐改变为重视前期的预防工作上，从根本上减少故障的发生率。

技术人员应对可能出现的问题进行仔细的分析，并制定有效的应对措施，减小石油钻井生产中故障的出现，进而保证石油钻井企业的经济效益。

的动 态 响 应 能 力 。
关 键 词 ：Ｓ ＶＧ；接 触 网 ；防 冰 ；在 线
中 图分 类 号 ：Ｕ２ ２ ５ 文 献标 志 码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ Ｏ ０ １ － ８ ３ ６ ０ ． ２ ０ １ ３ ． １ ０ ． ０ ０ ７
键 技 术 之 一 。本 文 提 出一 种 基 于静 止 无 功 发 生 器 （ Ｓ ＶＧ） 的 电气 化 铁 路 接 触 网工 频 在 线 防 融 冰 方 案 ， 用 于 在 线
高效 防冰融冰 ， 以防冰为 主 ， 融 冰为辅 ， 保 障列 车 正 常 运 行 。通 过 环 境 温 度 检 测 、 接触 线温度 检测 、 网压 检 测 控
第３ ５卷 第 １ ｏຫໍສະໝຸດ ２ ０ １ ３年 ｌ Ｏ月
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Ｖｏ１ ． ３５ Ｏｃ ｔ ｏｂ ｅ ｒ
Ｎｏ ．１ ０ ２ ０１ ３
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＴＨ Ｅ ＣＨＩ ＮＡ ＲＡＩ ＬＷ ＡＹ Ｓ ０ＣＩ ＥＴＹ
文章编号 ： １ ０ ０ １ — ８ ３ ６ ０ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ — ０ ０ ４ ６ — ０ ６
制等 手段 ， 使设置 在接触 网末端 的 Ｓ Ｖ Ｇ 自动 控 制 防 冰 电 流 。 与 此 同 时 ， 还 可 控制 功率 因数 、 接 触 网 末 端 运 行
电压 ， 增 强 牵 引 网 供 电能 力 。仿 真 证 明 该 方 案 能 够 实 现 防 冰 、 保 功 率 因数 和 保 障 电 压 三 大 功 能 ， 并 且 具 有 良好
电气化铁 路接触 网在 线防冰 技术研究
李 群 湛 ，郭 蕾 ，舒 泽 亮 ， 易 东

浅谈接触网线索覆冰预防措施摘要：量和降雪量，覆冰主要取决于湿度、风速等气象参数是云中覆冰的一个特点。

升华覆冰是大气中的水蒸气直接冻结在物体表面所产生的一种霜，也成为晶状雾凇，因是经过升华而产生的晶状雾凇，所以叫升华覆冰。

晶状雾凇不会发展很大，其附着力较小易脱落，对接触网基本上不产生多大危害。

（3）接触网覆冰的形成条件：足够可以冻结水滴的气温及导线表面温度，0℃以下，一般为-20～-2℃，能使液滴在冻结时及时释放出潜热；具有较高的湿度，因为空气过冷却的液水含量是各种覆冰的水来源，空气相对湿度一般要在85％以上；具有可使空气中的过冷却水滴或过冷却云粒产生运动的相应风速，以便水滴与导线发生碰撞，被导线捕获，一般风速为1～10m/s。

观察和研究表明，当空气相对湿度很小或无风和风速很低时，即使温度很低，导线也基本上不发生覆冰现象。

影响导线覆冰的气象因素主要包括气温、空气湿度、风速、风向、云中过冷却水滴的直径及凝结高度等参数。

（4）接触网覆冰厚度的计算公式：①冻结系数为1，即所有被导线捕获的水滴全部冻结成冰，且雨淞冰的密度ρi=0.9g/cm3水的密度ρw=1.0g/cm3；②导线为半径R的无限长圆柱体；③风速为零。

这样，相对于1cm的降水量对应的冰厚为：Rep=ρw/ρi•1/π=0.35cm在以上假设下，覆冰厚度与导线的直径无关，只与降水量有关。

2.覆冰对接触网设备造成的危害当接触网覆冰时，产生的危害主要有受电弓铦弓、线索损伤、接触网部件受损等设备故障。

（1）弓故障当接触网覆冰，受电弓在其滑动过程中就会产生冲击力，在较高速度运行下受电弓的取留器与接触线表面的冰凌发生碰撞损坏，无法正常取留。

造成受电弓铦弓故障的发生。

（2）线索损伤由于接触网覆冰而产生的线索舞动，容易导致线索的断股、磨损及断裂。

在大幅度的线索舞动过程中线索悬挂位置就会长生扭力，长时间摆动会使地位点处线索损伤。

（3）接触网部件受损在发生线索舞动后，容易造成零部件螺栓松动、金具破损现象。

2019.33科学技术创新电气化铁路接触网在线防冰技术研究翁尔朋（中国铁路总公司呼和浩特局集团有限公司呼和浩特供电段，内蒙古呼和浩特010000）电气化铁路利用牵引供电系统获得电能从而推动列车运行的铁路。

而接触网在整个列车运行过程中发挥着重要作用，一方面能够为列车提供所需的电能，另一方面能够保证列车的稳定运行，提高列车的运输能力。

但由于接触网一般属于露天设施，极易受到自然环境的影响。

一旦由于各种恶劣天气或者其他自身故障导致接触网出现问题，将会影响列车的运行变化，增加列车的不安全和不稳定因素。

基于此，本文从冻雨覆冰的危害以及特点出发，研究应对这一危害的解决方案，加大对在线防冰技术的研究，采取正确的运营策略，保证电气化铁路的正常运营。

1冻雨、覆冰的特点和危害1.1冻雨、覆冰的特点冻雨、覆冰作为我国较为普遍的灾害，凭借其极大的破坏力和影响力，严重威胁着我国电气化铁路的运行安全。

冻雨、覆冰伴随着持续的低温雨雪天气而出现，受到当地地形、温度、湿度、风力等因素的影响，受到重力作用的影响，常常依附于物体表面。

一般而言，根据不同的附着程度分为白霜、雾凇、混合淞以及雨淞四种。

白霜由于其形成时间较短，在物体表面的依附能力较弱且容易脱落，因此很难对接触网造成很大影响；雾凇相较于白霜而言，形成时间较长，包含软雾凇和硬雾凇两种，因其融合力也相对较弱，所以也很难对接触网造成很大的破坏；混合淞主要表现为硬冰块，形成时间较长且附着能力较强，伴随着时间的累积而不断增加，导致其时间越长对接触网的破坏力越大；雨淞作为密度最大的危害物，形成时间最长且融合性最强，能够对接触网造成极大的破坏力。

通常情况下冻雨、覆冰对接触网的危害主要表现为混合淞和雨淞两种。

1.2冻雨、覆冰的危害冻雨、覆冰的形成主要受到地形、气候等因素的影响，一旦出现低温雨雪天气，长时间就会出现覆冰现象，对接触网设备带来极大的影响，从内部到外部影响接触网的整体运营，进而为电气化铁路运输带来极大的安全隐患。

关于电气化铁路接触网在线防冰技术的研究作者：陈洁来源：《中国科技纵横》2018年第22期摘要：铁路作为主要的交通工具之一，在国民经济发展和人员集散等方面发挥了重要作用。

接触网是电气化铁路沿线上空架设的输电线路，主要作用是为电气机车的正常运行提供电能。

由于接触网长时间暴露在空气中，在恶劣的自然条件下接触网发生故障的概率也会相应增加。

在冬季低温环境下，接触网表面容易覆盖冰层，一方面是增加了输电线路的压力，加上低温导致线路脆性增加，存在输电线路断裂的隐患；另一方面是导致电弓无法正常取流，电气化铁路电力系统的正常运行也会受到影响。

探究接触网在线防冰技术，也成为保障电气化铁路安全运行的重要措施。

关键词：电气化铁路；接触网；覆冰；防冰技术中图分类号：TM922.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）22-0167-021 接触网覆冰类型1.1 干雪干雪质轻且松散，正常情况下不易在接触网线路上堆积。

但是当中午气温小幅度回升后，接触线路的积雪会率先融化。

由于冬季气温较低，积雪融化速度缓慢，进入夜晚后，氣温重新回落，融合的雪水会重新结冰，附着在接触网线路上，形成一层包裹在线路外围的覆冰。

另外，在重力作用下，在接触网线路下放还会形成一定长度的冰凌，导致线路所受的压力增加，严重情况下还会导致线路断裂。

影响正常供电。

1.2 白霜在秋、冬季空气湿度较大的早晨，空气中的水分与0℃以下的接触网接触后，会在接触网表面冷凝成一层白霜。

白霜对接触网的危害相对较小，一方面是由于白霜的粘结性较差，在受到震动或风力吹动时，附着在接触网表面的白霜会大比例的脱离；另一方面，白霜的冰点较低，只要温度在0℃以上，白霜会迅速融化。

1.3 雨凇在低海拔的沿海地区，空气湿度较大，冬季容易出现冻雨。

冰雨的持续时间较短，低温环境下，附着在接触网表面的雨滴会结冰，形成覆冰；在0℃以上的环境下，雨滴会逐渐蒸发、消失，不会形成覆冰。

2 电气化铁路接触网防冰技术线路覆冰是电气化铁路经常遇到的病害类型之一，例如2008年春季，我国南方多个省份都出现了严重的冰冻灾害，线路覆冰一度导致南方多省电力中断，铁路运输也受到了很大的影响。

关于接触网覆冰的危害及应对措施的研究摘要：随着我国电气化铁路的不断发展，接触网覆冰严重的威胁了电气化铁路的安全运行，成为影响铁路安全运输的一个重要影响因数之一。

所以，研究接触网覆冰的危害及采取相应的应对措施对铁路的安全发展有着重要的意义。

关键字：接触网覆冰应对措施1 引言覆冰覆雪是在严寒天气时产生的一种自然现象，而电气化铁路作为我国高速及重载铁路的主要牵引方式，如果接触网覆冰会影响受电弓与接触网之间的相互作用，容易导致受电弓从接触网上取流不畅、产生电弧烧伤供电设备等问题，严重时甚至会导致接触网断线、中断铁路行车等严重事故，严重影响了铁路牵引供电安全正常的运行，对我国的经济发展、民生问题产生较大的影响。

世界上有很多国家如俄罗斯、美国、日本、发过等都曾发生过严重的冰雪自然灾害。

我国在2008年南方部分地区也发生了严重的冰雪灾害，给铁路运输和电气化铁路供电造成了严重的影响。

本文对接触网覆冰的原因、危害以及应对措施进行了分析和研究。

2 接触网覆冰的原因、类型以及主要性质2.1 接触网覆冰的原因接触网覆冰主要是外部气象条件发生变化所产生的一种自然现象，是由温度、湿度、冷暖空气对流、环流等因素共同决定的一种物理现象。

空气中的水分在零度或者零度以下时，附着在接触网的表面并冻结结冰，由此形成了接触网覆冰的现象。

2.2 接触网覆冰的类型接触网覆冰主要分为白霜、雾淞、混合淞和雨凇四种，其中危害最严重的是混合凇和雨凇。

2.3 接触网覆冰的主要性质2.3.1 接触网覆冰的特点由于接触线的特殊结构，接触线在覆冰过程中接触线不容易发生扭转。

根据现场的实际观测表明，和一般的输电线路覆冰相比，接触线在覆冰的情况下更容易形成冰棱。

2.3.2 冰的粘结力当覆冰在接触网上是，冰会产生粘结力，粘结力又分为剪切力和垂直粘结力。

剪切力是在水平方向上除冰所需要的力，而垂直粘结力是在垂直方向上除冰所需要的力。

2.3.3 冰的抗拉强度由于接触网覆冰是随着时间慢慢进行累加的过程，而且在形成覆冰时伴随着固体冰、孔隙和液体组成，所以其抗拉强度比纯冰的抗拉强度要小的多。

浅谈高原地区接触网覆冰机理及其在线防冰方法【摘要】接触网是电气化铁路牵引网的重要组成部分，接触网覆冰是一种严寒天气时所产生的自然现象，尤其在高原地区，该现象尤为突出。

若接触网大面积形成覆冰，直接影响电气化铁路的安全运行。

因此，本文提出一种基于SVG 的在线防冰方法，研究其设计思路及可采用方法，望对即将开展在线防冰工作提供借鉴。

【关键词】高原地区；接触网；覆冰机理；再线防冰近几年来，伴随着我国电气化铁路的不断发展，一些较大规模的客运高速及货运重载铁路线路延伸到高海拔、高寒地区，此类区域昼夜温差大，极易发生覆冰现象，将导致列车无法运行、降低接触网的可靠性及安全性、影响弓网的收流质量，使得接触网在线防冰迫在眉睫。

同时，如何确保列车或货运重载车在此区域运行的安全已受到各界人士重视，引起广泛关注。

1 接触网覆冰机理及危害通常情况，覆冰状态主要是由气候条件造成的，其中温度、空气中液态水含量及风向、风速是重要因素。

当空气中有足够的液态水时，同时受到较大风速影响，使空气中的液态水受冷，与接触网相接触，加上温度低于0℃，极易使小水滴冷固，进而在接触网上形成一层厚厚的覆冰。

从这一角度来看，接触网覆冰是一种物理现象，一方面是流体力学的过程，主要是因为捕获气体中过度冷却的水滴进而发生的现象；另一方面也是热力学的过程。

液态过冷却水滴释放热量而固化的物理现象。

其覆冰的厚度及密度与覆冰表面碰撞过程及热平衡过程有较大关系。

因此，高原地区接触网覆冰在很大程度上由于海拔高、温度低且温差大而导致的。

最为常见的覆冰类型有雨凇、湿雪、混合淞及粒状雾凇等，其中危害最大的就是雨凇，通常由冻雨而形成，与接触网表面有着极强附着力，并不易脱落，影响时间较长。

覆冰造成危害：首先，影响列车正常通行。

如：2008年春运期间，发生的雪灾，导致多处地段发生接触网覆冰现象，使大多数列车取消车次。

其次，降低接触网的安全性。

由于在风的作用下，基础网设备在承受覆冰自身荷载的同时，还承受风面积大导致的最大风荷载，极易增加导线张力，破坏支持装置。

电气化铁路接触网在线防冰技术研究范美湘在供电系统当中，接触网是一个十分重要的部分，它主要是为电力机车来进行送电，在一些恶劣天气下，输电线路可能会出现一些危害，很容易出现覆冰的现象。

最近几年来，相关专家对这一现象进行了详细的分析，并取得了一些成果。

本文对其展开了具体的研究，还提出了一些解决措施。

一、国内外研究现状受自然环境影响，覆冰经常出现，输电线路出现覆冰会对电路造成极大的损害，还会造成严重的安全事故，给人们的生活和生产造成很大的影响。

我国的输电线路覆冰情况十分严重，在南方的一些省份遭遇了很严重的覆冰，导致很多线路的主干线出现中断情况。

随着铁路建设的不断发展，线路延伸很大，会经过各种各样的气候，在一些海拔较高的地区，很容易出现覆冰的情况，因此引进防冰、融冰的技术十分重要，该技术将为铁路安全提供保障。

国内外专家对输电线路融冰的技术进行了大量的研究，提出了很多种除冰的方法。

对于那些架空的导线来说，利用直流或者交流来进行短路的融冰是一种可行性的办法，它被广泛的应用。

并且还设置了专门的直流融冰装置，在06年进行了正式的运营，在08年以后，湖南等地区也开始应用这些装置。

国家不仅加强了对融冰技术装置的研究，同时还设立了相关的模型，用于对融冰时间的计算。

主要将融冰的过程分为融冰和脱冰这两个阶段，相关的融冰办法和装备已经取得了巨大的成果，但是输电线路的结构和运行方式等都存在着很大的差异，一般情况下它的电流很大，并且本身还能够防止覆冰。

有些天气十分恶劣，在特别极端的天气下，才会出现覆冰的现象。

电力机车的负荷是间接性的电流也并不是一直连续，并且机车的密度较低，这会使得其更加容易结冰。

在国内大部分采用的方式是人工清除，耗费的时间很长，并且效率也不高，在输电线路当中，采用的是短路融冰的方式，该方式要使列车停运后才能够进行。

在本文当中提出了一种基于SVG电气化铁路接触网在线防冰技术方案，对静止无功发生器进行调节，可以控制电流，避免其结冰。

电气化铁路接触网在线防冰技术研究摘要：为做好电气化铁路接触网的除冰防冰工作，本文基于电气化铁路接触网在线防冰技术现状，了解了冰的类型情况，研究了电气化铁路接触网在线防冰技术措施，以从根本上进行电气化铁路接触网防冰工作，有效提升铁路接触网的稳定性，更好的保障铁路接触网线路的安全稳定运行。

关键词：铁路接触网；防冰现状；类型；策略1、电气化铁路接触网在线防冰技术现状由于多年来受冰冻灾害的影响，我国在电气化铁路电网除冰方面积累了不少的经验，在应对极端天气时也能及时排除障碍，快速恢复交通，其中最值得一提的技术当属短路融冰技术，该技术已经十分成熟，在实践中得到了大量的运用，不过随着铁路建设的不断更新迭代，高铁的发展也突飞猛进，对除冰效率和除冰技术提出了更高的要求。

当前，面对输电线和电网上的冰冻层，目前的应对方式还存在一些不足之处。

第一点，输电线与电网的排布、材料、工作方式、强度要求等都存在一些差异，在防冰除冰技术上要不同线路、不同要求、不同对待。

第二点是目前的输电线上载荷都比较大，加上导线本身的电阻的影响，这就使得部分导线自身就有一定的除冰能力，对于较温和的冰冻速度有一定的抵抗力，而对于极速降温、冻雨等则发挥不出多少除冰作用，因此对于不同的天气状况还应该制定相应的除冰方案，做到具有针对性。

第三点是针对不同的线路段，特别是在山阴、隧道口、风口等位置，容易出现极端低温、结冰的概率相对更大，要特别注意防范这一类的线路结冰情况，而现实是并没有针对这些线路设置完备的在线防冰、除冰措施。

除此之外，当前的短路融冰技术也不是完美的，运用该技术需要停运铁路，对于线路比较繁忙的铁路来说无疑会带来不小的运输压力，因此需要开发出高效的在线防冰、除冰技术，尽量减少对线路正常运行的影响，确保国家铁路客货运的运力不打折。

2、电气化铁路接触网在线防冰技术策略2.1接触网材料和结构改善为了更好的做到线路的防冰，材料的选择是关键，首先要保证冰雪不容易滞留在材料上，其次可以调整线路的工作模式，在面对极端低温天气时，线路可以更改为发热模式，将热量传递到电线外层，将线路表面粘附的冰雪快速融化、滴落，防止冰雪在线路上的积累，避免冰雪积累给线路造成巨大的压力，进而导致输电线的断裂，电塔的倾斜、倒塌，而一旦出现线路断裂等情况，对于整个铁路线来说都是致命的，会造成铁路大量客货运车次的积压，进而带来严重的经济损失。

电气化铁路接触网在线防冰方法研究的开题报告一、选题背景在气候寒冷的地区，铁路的接触网往往会因为结冰而影响线路的正常运行。

尤其在北方等寒冷地区，由于大雪天气的影响，铁路接触网的冰雪问题更为严重，不仅影响列车的正常行驶，还会带来安全问题。

因此，研究电气化铁路接触网在线防冰方法是当前一个重点研究方向。

二、研究内容本文将采用文献资料法、实验测试法、数学计算法等方法，结合国内外防冰技术的最新进展，研究电气化铁路接触网在线防冰方法问题，包括以下内容：1. 防冰基本理论和技术方案的概述。

2. 分析电气化铁路接触网在线防冰技术的原理和特点。

3. 研究不同温度、湿度、风速等气象参数对接触网结冰的影响，探索影响因素与结冰的关系。

4. 比较常规防冰方法和在线防冰方法的优缺点，探讨在线防冰技术的经济性和可行性。

5. 分析在线防冰方法在不同环境中的适用性，比较试验结果。

6. 根据以上研究结果，提出适合中国实际情况的电气化铁路接触网在线防冰技术方案。

7. 最后进行防冰效果评价，总结和归纳研究成果。

三、研究意义随着铁路网络的不断扩展和改建，电气化铁路在我国的比重越来越大。

然而，冰雪天气对铁路通行的影响也越来越大。

针对这一问题，电气化铁路接触网在线防冰方法的研究可以有效遏制冰雪天气的影响，保证铁路的安全运行。

同时，这项研究可为国内外相关企业提供技术支持，促进技术交流与合作，具有重要的实际应用价值。

四、研究方法本文采用文献资料法、实验测试法、数学计算法等研究方法。

1. 文献资料法：对国内外技术规范、专业论文、学术报告、先进的科研成果进行详细调研，分析研究问题。

2. 实验测试法：采用现场试验、模拟实验等方法，开展必要的实验测试工作，验证实验结论的可靠性。

3. 数学计算法：运用数学模型，分析电气化铁路接触网在线防冰方法的原理和特点。

五、研究进度计划本文的研究进度计划如下：第一阶段（1个月）：文献调研，查阅国内外相关文献，明确研究目标和技术路线。

城市轨道交通接触网在线防冰技术方案研究摘要：接触网是牵引供电系统的重要组成部分。

接触网裸露在外，极易遭受冰冻，冰冻会破坏弓网之间的联系，导致弓网虚接，进而引发线路烧毁、设备损坏、列车运行中断等问题。

针对这一现状，论文重点研究了城轨接触网的防结冰技术。

关键词：城市轨道交通；接触网；防冰技术引言：接触网作为保障铁路运行的关键电力设备，其结冰不仅会对受电弓的正常运行造成影响，还会对铁路运行造成不利的影响。

为有效解决接触网覆冰问题，对轨道交通电力系统的结构进行优化，研究同时具有牵引和反馈双重特性的电力装置是必然的发展方向。

一、覆冰的形成条件导线覆冰的形成条件包含：一是具有冰封水滴的外部及电线表面的温度，通常低于0摄氏度。

二是具备较高的空气相对湿度，通常在85%以上，作为导线覆冰的水来源。

三是有足够的速度，一般为1—100米/秒，这样就能捕捉到空气中的水分和雾气，从而在电线上凝结成冰。

二、接触网覆冰分析在零下的环境中，由于气流的作用，液态水与导线发生接触，导致导线上的结冰。

由此可知接触网覆冰的严重性取决于环境温度、风速、水滴、导线面积和撞击因子，其中，温度对水滴的降温有影响，风速和导线面积对撞击因子有影响，它们在某种程度上是相互耦合的。

大气流场可划分为层流与紊流，其中层流是一种理想的流动形态，而在外部环境下，其流动形态多以紊流形态出现，并与轨道交通运营条件相联系，分析了温度、空气含水率、风速等因素对接触网覆冰的影响。

当气温、湿度不变时，列车行驶引起的风速、风向等显著改变，使得接触网上表面结冰比下表面结冰更厚，且在接触网分段连接部分更加严重，在一定程度上增加了受电弓的机械损伤风险。

三、接触网覆冰监测（预警）系统接触网覆冰监测（预警）系统主要包含监控层、网络层、数据库及客户端。

它能实时监控接触网导线的温度和工作环境；采用智能视频识别算法，建立覆冰计算模型，实现接触网覆冰状态的在线自动监测和预警；采用了多个界面，并与其它线路监控系统进行了集成，基于现场监测的环境指标，建立一个数据库，用于预测接触网上的结冰情况；当接触网覆冰被确定后，根据监测到的环境参数、覆冰厚度等信息，由运行和维修部门对接触网融冰投切方案进行辅助。