接触网交流在线防冰与离线融冰原理研究

李 岗，郭 华

0 引言

冬季由于气温、空气湿度和风速的共同作用，存在着由液态水形成冰的覆冰现象。因此，覆冰是一种特定气象条件下产生的冰冻现象，如果在架空导线上大面积形成覆冰，会导致杆塔倾倒、导线覆冰舞动或断裂，将直接影响架空线路的正常安全运行。对电气化铁路而言，由于接触网覆冰，会导致受电弓无法正常取流，甚至导致受电弓的损害或断裂，严重影响列车的安全准点运行，对于时速超过300 km的高速铁路，该问题更加严重，必须引起高度重视。世界上不少国家如美国、加拿大、俄罗斯、法国、日本等都曾发生过严重的冰雪灾害。2008年初国内南方部分地区也发生了罕见的冻雨及冰雪灾害，造成了巨大的经济损失[1～2]。

国内外输电线路采用的除冰方法有多种，按照除冰原理可以分为热力除冰，机械除冰、被动除冰及电子冻结、电晕放电等[1]。机械除冰法是直接使用刮刀、滚筒、棍子等除冰，机械法除冰的效率比较低[3]。热力除冰是世界上公认的最有效的除冰技术，采用焦耳效应融冰原理，利用电流加热覆冰导线进行除冰[1]。本文研究的正是效率较高的热力除冰。当然，由于电气化铁路固有的运行特点，列车运行时接触线有电流通过，不易结冰。但客运专线的运行模式有别于传统的电气化铁道，大多采用夜间停电综合维修方式，这样就有相当长的时间没有列车运行，气温较低时会造成接触线出现覆冰现象，天气特别恶劣时，列车通过的间隙也能在接触网形成覆冰。……