电气化铁路接触网在线防冰技术研究范美湘

合集下载

电气化铁路接触网在线防冰技术研究

的动态响应能力。
关键词：ＳＶＧ；接触网；防冰；在线
中图分类号：Ｕ２２５文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１Ｏ０１－８３６０．２０１３．１０．００７
键技术之一。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３５卷第１ｏຫໍສະໝຸດ ２０１３年ｌＯ月
铁
道
学
报
Ｖｏ１．３５Ｏｃｔｏｂｅｒ
Ｎｏ．１０２０１３
Ｊ０ＵＲＮＡＬ０ＦＴＨＥＣＨＩＮＡＲＡＩＬＷＡＹＳ０ＣＩＥＴＹ
文章编号：１００１ — ８３６０（２０１３）１０ — ００４６ — ０６
制等手段，使设置在接触网末端的ＳＶＧ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

关于电气化铁路接触网在线防冰技术的研究

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。

电气化铁道接触网除冰技术研究

，
路运行带来的损失具有重大意义。本文介绍了接触网覆冰的危害，国内外接触网除冰技术现状，并总结了常用的除冰技术方案为未来接触网除冰技
术的发展指明的了方向。
【关键词】电气化铁道；接触网；除冰
【中图分类号】Ｕ２２６．８
。
１．２接触网覆冰的类型。根据覆冰的来源不同，接触网上的覆冰主要有雪的凝结和水雾冻结两种类型。其中冻结主要包括雾凇，雨凇以及两者混合冻结三种状态。首先，雪附着在接触网上形成半圆柱形覆雪在低温条件下积雪成冰；其次，雾凇包围接触网结冰，这种覆冰附着力小易脱落；另外雨凇，这是覆冰产
生的主要原因，大气中的雨水和冻雨滴落在接触上很短时间内
形成透明的光滑的冰柱，这种大密度冰柱完全裹住并牢牢附着在接触网上不宜脱落，这种危害性最大；最后，雨，雾，淞混合产生冰冻，它是接触网覆冰最常见的类型，破坏力仅次于雨凇。鉴
３接触网除冰方案与原理
触网覆冰的产生会使得受电弓无法正常取流，影响列车安全性运行，特别是对高速铁路的运行产生严重影响】。２００８年，我国广东，广西，云南等省份遭受历史罕见的冰灾，多条电气化铁路主干道运输中断，致使大片旅客滞留，受灾人口超１亿，直接损失达１１００亿元，给国家造成了巨大损失。随着我国铁路事业不断发展壮大，铁路在国家经济发展和国防建设中承担着越来越重要的角色，这对接触网供电稳定性能也提出了较高的要求，因此，在严寒地区和极端天气条件下为保证接触网良好使用和列车安全运行，本文对电气化铁道接触网除冰技术进行了研究。

输电线路和电气化铁路接触网交直流融冰技术研究进展

输电线路和电气化铁路接触网交直流融冰技术研究进展摘要：输电线路覆冰现象多发生于春冬季节的雪季，是一种受微地形、微气象和线路本身因素影响的自然现象。

输电线路在不同因素影响下会产生雨凇、混合凇、雾凇、积雪、白霜等覆冰类型。

输电线路覆冰会导致输电线路机械性能、电气性能降低，严重威胁电力系统安全运行。

线路严重覆冰还会导致倒塔、断线，自然环境恶劣和道路不通时抢修难度大，恢复供电时间长。

电铁接触网是牵引供电系统的重要组成部分。

电铁接触网通常暴露在室外，容易受到覆冰影响，而接触网的覆冰会破坏弓网关系，造成弓网虚接，从而引起导线烧断、设备损坏和列车停运等后果。

关键词：输电线路；电气化1 融冰原理1.1 输电线路融冰1.1.1 交流融冰交流融冰技术包括三类：常规交流融冰技术、带负荷交流融冰技术和可调电容串联补偿式交流融冰技术。

带负荷交流融冰技术不需要线路停运。

这种方法需要通过负荷调节，改变覆冰区域的线路潮流来获得融冰电流。

目前国内外实现潮流控制主要通过三种方法：一是直接调度线路潮流；二是调整容性负荷来增加覆冰区域的无功电流；三是利用移相变压器等设备控制潮流。

但是这三种方法均会影响输电系统的稳定，实用性不高。

可调电容串联补偿式交流融冰技术在线路上串联电容补偿器，电容补偿器的电容参数选取需要配合融冰电源规格和线路的特征参数。

这种方式对电容补偿器的要求比较高。

一方面使用电容补偿器调节的融冰电流需要足够大以获得良好的融冰效果；另一方面，调节后的融冰电流不能过大，才可以保证线路安全。

此外，不同融冰电源和覆冰线路需要使用不同容抗的电容补偿器，因此这种方式还要求电容补偿器有较大范围的容抗调整裕度和必要的调整精度。

目前该技术应用不多。

1.1.2 直流融冰直流融冰技术主要包括不增加设备的直流融冰技术和增加额外设备的直流融冰技术。

不增加设备的直流融冰技术主要改变系统自身的性能与运行状况，提高线路电流以实现融冰。

这种融冰方式将直接受到系统的结构与周边环境的制约。

电气化铁路接触网在线防冰技术研究

电气化铁路接触网在线防冰技术研究摘要：我国的铁路系统,悬链线的设备,因为频繁的裸露在外面,运行环境非常恶劣,因此,运行环境中很容易受到外部环境的影响和产生变化。

据不完全统计,每年由于悬链线设备故障的外部环境已达到70%以上。

因此,我们需要从根本上改善悬链线设备使用外部环境的能力,大大降低了设备的故障率,保证机车的安全运行。

关键词：接触网覆冰预防措施接触网在初冬和初春季节因降雨、雪表面冻结成冰的线索(奶油)形成冰,冰冷的雨水溅落在温度低于冰点(0℃)对象形成雨夹雪(见相应的指令的解释釉)。

如果是在接触互联网,这是冰链。

如果所有电线都是冰雪覆盖的范围内,这是冰接触线的开销。

冰上舞蹈经常引起悬链线和出现冰,冰下降的现象,严重威胁电力机车的安全,emu受电弓运行,扰乱正常的铁路运输秩序。

因此,基于线索的冰机理、特点和影响因素的研究,制定切实可行的预防措施,减少伤害受电弓上的冰,在最大程度上减少对铁路运输的影响。

1．接触网产生覆冰的机理和分析（1）接触网覆冰按冰的表观特性分为雨淞、粒状雾凇、晶状雾凇、湿雪、混合淞。

雨淞：透明玻璃体、质地坚硬不易破碎，密度在0.6～0.9g/cm3，又称冰凌或明冰，与导线表面的附着力强大，不易脱落。

粒状雾凇:乳白色不透明体，其间含有气泡空隙，质地疏松较脆，表面起伏，无定形状，密度为0.1～0.3g/cm3。

晶状雾凇：白色结晶，冰体内含空气泡较多，质地疏松而软，与导线表面的附着力较弱，容易脱落，密度在0.01～0.08g/cm3。

湿雪：呈乳白色或灰白色，一般质地较软，是处于熔化状的雪花和水体粘附到导线表面而成的，密度一般在0.1～0.7g/cm3之间，粘结在导线上的湿雪当气温进一步降低时将变成坚硬的冰冻体。

混合淞：呈乳白色，体大，气隙较多，是雨淞和雾凇在导线上交替冻结而成的，密度在 0.2～0.6g/cm3之间。

（2）接触网覆冰的形成机理分为降水覆冰、云中覆冰、升华覆冰三类。

电气化铁路接触网在线防冰技术研究

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。

对电气化铁路接触网在线防冰技术的研究

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。

关于电气化铁路接触网在线防冰技术的研究

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。

电气化铁路接触网混合型防融冰技术方案研究

行计算，得出末端装置能投入的电流极值，再根据临界防冰的条件得出末端装置应该输出的电流下限，将得出的电流极值与电流下限比较，进而得出末端装置应该输出的电流。首端装置电流直接根据无功补偿计算，最后再根据算法控制首末端装置各
部分的投切。各复线系统与 AT 单线系统防冰方案思路一
流焦耳热；qk 为过冷却水滴碰撞冰面时的动能加
热；qa 为水滴从冰点温度（0℃）冷却到冰面稳态
温度时释放的热；qv 为空气摩擦对导线的加热；qs
为日光辐射的热量；qio 为弓网接触产生的热量。
其中，焦耳热计算式为
qR = I2Rac≈I2Rdc
（2）
式中：I 为电流有效值，A；Rac 为导线单位长度交
3.3 直供系统接触网在线防冰策略图 3 所示为直供单线系统接触网在线防冰电
条件：空气中含有足够含量的液态水；一定环境下流决策流程。首先系统根据现场和气象局提供的各
的风速使空气中的过冷却小水滴与接触线碰撞；环种气象条件，决定是否需开启防冰模式。如果不需
境及导线表面温度低于 0 ℃，使碰撞在接触线上开启，则装置工作在补偿无功状态下，以末端网压
该方案需要 SVG 在交流侧输出经过计算的电流，精确度较高，故选用电流直接控制法。比较常用的方法是滞环比较法和三角波比较法[10]。本文选用滞环比较法，根据计算与实际输出的电流，通过滞环比较器得出 PWM 波作为 SVG 的控制电平信号，从而控制输出电流的大小。
另外，为使静止无功补偿器的无功功率在接触网中稳定传输，必须使 SVG 直流侧的电压维持在设定值附近，将瞬时值与设定值比较后，通过 PI 环节再叠加到计算值电流的直流分量上，即可实现直流侧电压的实时调节。
Y
以末端网压在20~29 kV内为标准进行无功补偿计算

接触网覆冰机理与在线防冰方法的分析

动力与电气工程61科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION(下转66页)DOI：10.16661/ki.1672-3791.2018.04.061接触网覆冰机理与在线防冰方法的分析薄士杰张璇（成都交大许继电气有限责任公司四川成都 610000）摘要：我国交通运输事业的高速发展，促进了电气化铁路项目的开发与应用。

基于电气化铁路项目建设与发展，电气化铁路在我国众多地区得到广泛应用，进一步促进了我国交通运输事业的发展。

接触网作为电气化铁路牵引体系中不可或缺的存在，在电气化铁路运行过程中，其覆冰危害愈发明显。

在当今高度重视交通运输安全与稳定的基础上，关于接触网防冰的研究得到人们越来越多的关注。

本文通过分析接触网覆冰机理及其危害，对接触网的防冰方法进行研究，以期有效降低接触网覆冰概率，提升电气化铁路运行品质与安全性能。

关键词：接触网覆冰机理在线防冰电气化铁路中图分类号：TM752 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2018)02(a)-0061-02在电气化铁路项目运行过程中，受自然环境的影响，包括气候特征、地形特征等，易出现运行故障。

而接触网覆冰则是西部地区电气化铁路存在的较为常见的问题。

因此，为保证铁路车辆运行的稳定与安全，降低接触网覆冰影响，认知接触网覆冰机理与危害，并采用行之有效措施进行改进具有重要现实意义，值得我们进讨论与研究。

1 接触网覆冰机理及其存在的危害资料分析与实践调查显示：接触网覆冰现象的产生与其所在地区的气候条件（包括温度、风速、空气液态水含量等）存在密切关联性[1]。

即，当接触网所在地区温度达到零下摄氏度，空气中所蕴含的液态水将出现凝固现象，并附着在接触网线路表面，从而出现接触网覆冰现象。

由此可知，接触网覆冰在一定程度上属于物理问题，涉及流体力学与人力学相关知识。

即，接触网在风的作用下实现对空气中液态水的捕捉，并基于稳定作用的影响，实现液态水热量的释放，将液态水转换为固态冰。

电气化铁路接触网在线防冰技术研究范美湘

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。

关于电气化铁路接触网在线防冰技术研究

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。

电气化铁路接触网在线防冰技术研究

电气化铁路接触网在线防冰技术研究【摘要】轨道交通成为当前主要的交通方式之一，在国民经济成长过程中扮演着极为重要而关键的角色。

电气化铁路接触网的运行受天气影响，特别是接触网覆冰将严重影响运行，从而导致停运和损失。

故接触网防冻除冰技术是确保中国高速铁路安全运营的核心技术所在。

【关键词】电气化铁路；接触网；除冰技术接触网是电气化铁道中牵引电网的主要构件，接触网供电覆冰将严重影响车辆安全性。

由于中国电气化工程铁道的发展，特别是客货运输高铁和货运重载铁路的大量修建，轨道线路范围已扩展到不同天气的地方，在低温、高湿、高海拔等地区，更容易出现覆冰，对接触网线路防水、融冰能力的要求也就更加突出。

，随着世界重载运输技术快速发展近年来，目前中国重型火车的运行范围己经覆盖了五大主要繁忙线路。

但因为触及网供电为备用的特性，导致其重要性尤为明显，因为如果有比较严重的覆冰量出现，会导致电力机车的受电弓不能与接触导线联系取流，且或许会出现触及网供电舞动乃至倒杆、塌网等事件，并由此导致经济严重损失，甚至产生恶劣社会危害。

一、接触网覆冰的危害（一）接触网部件损伤当发生线索舞动后，易出现金属零部件螺栓连接松动、金具损坏等现象。

线索的舞动导致支撑、联接的金具出现严重的振动、弯曲，引起零件的"内伤"，并间接出现机件松动、破裂，甚至设备的故障。

（二）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。

（三）弓故障由于接触网覆冰严重，受电弓在其滑行过程中也会形成巨大冲击力，在以较高速度行驶下受电弓的取留器与触线表面上的冰凌产生冲击损伤，无法正常取留。

造成受电弓铦弓故障的情况发生。

二、除冰技术的实现（一）工作原理防冰设备是通过同相供电系统进行控制的，在触及网头端通过同相配电系统的另一个，触及网电源的尾部再接通另一台。

因此在需要防冰的夏季，温度降低时触及网就可能发生覆冰。

新型电气化铁路接触网融冰方案的主要电磁特性研究

新型电气化铁路接触网融冰方案的主要电磁特性研究黄文勋【摘要】铁路接触网一旦覆冰将严重影响铁路运行,对复线区段将接触网的上、下行串联形成回路是一种新型的大电流热力融冰方案.由于接触网结构与架空电力线路存在较大差异,采用新型接触网融冰方案时与正常情况电气化铁路运行方式存在不同,因此有必要对该方案的主要电磁特性进行研究.基于电磁场理论,推导了融冰回路阻抗理论计算公式,验证了融冰方案的可行性；根据镜像法对该方案电场和磁场特性进行定量计算,得到不同区段电磁场的分布特性,与电气化铁路正常工况对比,表明不会引起额外的电磁场干扰.%Ice coating on overhead catenary in railway will severely affect railway transportation. For double-track section, it is a new type of strong electric-heating ice-melting method in which the up-down circuits of the catenary can be connected in series to form a loop. Because the catenary structure is different from power line, and because the operation ways under the new type of strong electric-heating ice-melting method is different from normal operation ways, it is necessary to research the main electromagnetic characteristics of this method. Based on electromagnetic field theory, the paper deduces out theoretical calculation formula of the ice-melting loop impedance, so the feasibility of this ice-melting method is verified. Further, base on Mirror Image Method, the paper calculates quantitatively the characteristics of the electric field and electromagnetic field of this method, then the distribution features in all sections are obtained. In comparison to the normal condition of electrifiedrailway, it is concluded that this method would not cause additional electromagnetic field disturbance.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】4页(P120-123)【关键词】电气化铁路;接触网;融冰;电磁场【作者】黄文勋【作者单位】中铁第一勘察设计院集团公司电气化处,西安710043【正文语种】中文【中图分类】U2251 概述铁路接触网一旦覆冰将严重影响铁路运行，如1998年京郑线、2003年哈大线及2008年南方多条电气化线路均由于接触网覆冰严重影响了列车的正常运行[1]。

接触网覆冰机理与在线防冰方法的研究2500

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。