遭遇雨雪冰冻，高铁接触网发生了什么？

2024-02-08 20:03:53 来源：中国科技网

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连日来，雨雪冰冻天气席卷全国多地，道路交通、电力通信等不同程度受损，其中“冻雨”成为热议高频词。

冻雨是什么？为何对高铁运行影响如此之大？科技日报记者就此采访了中铁第四勘察设计院电化院管理专家李红梅。

李红梅介绍，气候系统中有下雪、下雨、雨夹雪和下冻雨四种降水模式，下冻雨最为恶劣，雨掉下来瞬间结冰，导致高铁上方电线全部包裹着厚厚的一层冰。

这是地球上所有电气化铁路（包括高铁）接触网面临的恶劣环境挑战之一——接触网覆冰。

如果接触网上覆冰，因冰壳导电性能差和坑坑洼洼不平顺，受电弓从接触网上汲取电流时会产生电弧，严重时会导致接触网线索烧伤烧断。

不仅如此，接触网覆冰后还影响受电弓正常滑行，尤其高铁动车组是使用高速受流性能的碳滑板受电弓，如果动车行进速度较大，接触线下表面的覆冰极易造成硬而脆的碳滑板折断。

李红梅说，要想恢复正常行车，就得除掉接触网上的覆冰，通常有两种方法：一是机械敲打除冰，二是用电流加热融冰，两种方式都需要停运，且很难抵抗自然环境的瞬间结冰。

值得关注的是，融冰装置，通过给接触网输送一定电流，使其发热从而融化接触网导线上的覆冰，大致原理是将融冰装置和结冰线路连到同一回路上，使线路短路发热来融化冰层。

2008年的雪灾之前，全国只有一小部分公用电网上了融冰装备，南方在此以后部分电力电网线路采用该设备。

李红梅说，铁路接触网融冰装置虽已经进行了研究和试用，但效果并不理想，尚未推广应用。过程虽简单，但设备造价高，设备需求量大，操作起来也麻烦；融冰需2至4小时，且还不能应对较厚的覆冰；面临着设备长期维护的费用，所以存在一定的局限性。

目前，铁路运输部门大部分仍采用机械除冰，即开一列能耐受刮冰又不损伤接触线的受电弓的动车或者电力机车到轨道上，用前面一个受电弓升弓出去滑一遍，不通电不取流，专门将冰层打掉。

今年南方冻雨突发在湖北境内，武汉因为周边地区多次下雪，冻雨尤其突出，导致接触网上的冰层太厚，铁路工人们只能冒着冻雨的寒冷，在夜间维修天窗期人力除冰。

一般是先将去冰路段断电，然后一群接触网工直接拿棍子敲打冰层，当然还存在打掉冰后，又迅速结冰的情况。人工去冰方式比较低效落后，但仍是目前最有效的方式。

李红梅认为，面对恶劣环境的挑战，铁路部门正在积极努力，想方设法通过各种措施和先进技术降低自然恶劣覆冰带来的不可控影响。立春过后，随着天气逐渐变好，气温上来后，高铁接触网覆冰的困境将得到缓解。

（受访单位供图）