冻雨怎么会导致高铁停运？为什么基本要靠人工除冰？铁四院专家详解

通讯员 张启山

罕见的低温雨雪冰冻灾害，给春运中的交通运输部门带来巨大挑战，更是造成了高铁大面积晚点或停运。铁四院电化院管理专家李红梅表示，影响高铁正常运行的主要元凶就是接触网覆冰，而这也是所有电气化铁路共同面临的世界性难题。

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大自然有四种降水模式――下雪、下雨、雨夹雪和下冻雨，其中最恶劣的就是冻雨，下的雨掉下来瞬间结冰。冻雨凝结成冰的速度极其快，它越下，地面冰层就会越厚越硬，人力防护的速度难以追赶它的结冰速度。

铁四院电化院管理专家李红梅介绍，在这样的天气条件下，高铁上方提供列车动力的电线也全部包裹着厚厚的一层冰，这就是所有电气化铁路面临的世界性难题――接触网覆冰。

高铁上方的电线专业名称叫做“接触网”，车顶的铁架子是“受电弓”，当受电弓升起与接触网连接时，高铁在滑行状态下就可以得到供电。如果接触网上覆冰，因为冰壳坑坑洼洼不平顺导致导电性能差，受电弓从接触网上集取电流时便会产生电火花（电弧），严重时就会导致接触网烧伤烧断。

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不仅如此，接触网覆冰后还影响受电弓的正常滑行，尤其高铁使用的是高速受流性能的碳滑板受电弓，如果列车行驶速度太快，接触网下表面的覆冰极易造成硬而脆的碳滑板折断，直接导致列车供电中断，半路趴窝。

因此，一些网友在短视频中看到，高铁车顶一路火花带闪电地“龟速”前进，就是司机采取了“没有办法的办法”：停下来会造成整个线路拥堵、跑起来又容易导致受电设备故障，只能慢速滑行。

李红梅表示，接触网覆冰后，要想恢复正常行车，自然就得想办法去除掉接触网上的覆冰，通常有3种方法：一是用电流加热融冰，二是机械除冰，三是人工敲打除冰。三种方式都需要列车停运，并且效果都很难抵抗住自然环境的瞬间结冰。

通过电流加热融冰，就是通过给接触网输送一定的电流，使其发热从而融化接触网导线上的覆冰。大致原理就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。

据介绍，2008年全国雪灾之前，全国只有一小部分电力电网安装了融冰装备，在雪灾以后，南方区域的部分电力电网线路采用了该设备。而铁路接触网融冰装置虽已进行了研究和试用，但尚未推广应用。融冰过程虽然简单，但是需要的设备很多且造价高。比如牵引变压器、换流变压器和整流设备等等。此外，操作起来也十分麻烦，融冰过程需要数小时，还不能应对很厚的覆冰。因为覆冰一厚，往往里面融化了，外面还有一圈冰壳。同时，整套设备还面临着长期维护的费用，所以有一定的局限性。

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目前铁路运输部门大部分采用的是机械除冰，开一列能耐受刮冰又不损伤接触线的受电弓的专用动车到轨道上，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。

李红梅介绍，湖北遭遇的这一轮低温雨雪冰冻天气更为复杂恶劣，导致接触网上的冰层太厚，受电弓的机械除冰也很难取流前行。遇到这种情况，只能采用人工敲打除冰。铁路工人们只能冒着冻雨的寒冷，一点点靠人力除冰。“具体来说就是先把需要去冰的路段断电，然后接触网工直接拿棍子敲打冰层。虽然还存在打掉冰后，又迅速结冰的情况，但也是目前迫不得已最有效的方式。”

据了解，面对恶劣环境的挑战，中国铁路武汉局集团有限公司已组织数千名不同工种的铁路工人，对接触网、线路、道岔等关键设备进行24小时扫雪除冰。李红梅表示，立春过后，接下来几天湖北天气逐渐变好，气温回升，高铁接触网覆冰的困境将得到缓解。