高鐵最怕凍雨？困擾高鐵運行的凍雨難題，我國為何至今無解？

作者:優美生態環境保衛者

近日，我國從北到南很多地區都經歷了大範圍、高強度的降溫和降水天氣過程，有的地區甚至出現了罕見的特大暴雪和凍雨天氣，給人們的生產生活和日常出行帶來了極大的困擾。

在此次異常天氣的影響下，我國南方的一些高鐵出現了被迫晚點甚至停運的問題，讓我們再次聯想到了十多年前南方的那次更加嚴重的凍雨災害。為什麼高鐵在運行時基本上不害怕降雪，反而害怕凍雨呢？我國作為基建大國和高鐵大國，為什麼這麼多年也沒有解決凍雨影響的難題呢？

凍雨的形成過程

凍雨的成因，主要是是基於空氣溫度和地物溫度之間的差異。當濕潤的暖空氣遇到較強的冷空氣時，暖空氣中的水汽會迅速凝結成雲。雲層中的水汽在低溫條件下會形成冰晶，這些冰晶在下降過程中會繼續增長，形成較大的冰粒。隨著時間的推移，冰粒會逐漸增大並變得更為密集，最終形成雨滴。當雨滴落到溫度低於0攝氏度的地物上時，它們會立即凍結成冰，形成凍雨。

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凍雨的形成過程通常伴隨著其他氣象現象，如霧、霜、雪等。這些現象會在不同的時間和地點出現，取決於天氣系統和地物特征等多種因素。例如，在冬季或初春時節，當冷空氣南下時，地面的溫度通常較低，這有利於凍雨的形成。

凍雨對高鐵的主要影響

凍雨對高鐵運行的影響是多方面的，特別是軌道表面結冰、高鐵供電、受電弓與接觸網連接等。

1、凍雨會導致軌道表面迅速結冰，軌道表面的冰層會導致列車與軌道之間的摩擦力顯著減小，使得列車的牽引力和制動性能受到嚴重影響。摩擦力的減小使得列車在加速和制動時需要更長的時間和更大的距離，增加了列車晚點或取消的風險。

此外，如果列車在行駛過程中出現打滑現象，不僅會影響列車的正常運行，還可能引發列車追尾等重大事故，對旅客生命安全構成威脅。

2、凍雨會對高鐵的供電系統造成影響。接觸網是高鐵供電的主要途徑，凍雨會導致接觸網結冰，降低其導電性能，進而影響列車的正常運行。

凍雨天氣下，接觸網的導電性能會受到影響，導致供電電壓不穩或中斷。這不僅會影響列車的正常運行，還可能引發設備故障和安全事故。另外，如果接觸網結冰過厚，還可能引起線路短路等問題，對列車運行造成嚴重威脅。

3、凍雨可能導致受電弓與接觸網之間的連接不良，影響列車的正常供電，這不僅增加了列車的能耗，還可能引發設備故障。

以上3個方面的主要影響，最終結果都會使高鐵的運行受到影響，從而增加晚點甚至停運的風險。

未來解決問題的出路

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目前鐵路上面對“接觸網覆冰”這個自然災害時，基本上只有直接上“熱滑”，即讓高鐵上兩個受電弓的其中之一不乾別的，也不通電，只負責將接觸網上的冰層打掉，或者這種方法不行再讓人力上乾這個活兩種方案。

但是，無論哪一種方法，效果都不可能百分百，也不能使高鐵能立即在百分百完美的工況下運行。因此，這麼多年來，在接觸網除冰上，這是一個世界性的難題。

未來解決這一問題的出路，筆者認為肯定會集中在兩個突破點上，一個是針對接觸網，一個是針對受電弓。

對於接觸網來說，研發和應用新型防凍技術也是必要的措施之一，通過在接觸網材料中加入防凍劑或使用具有防凍性能的絕緣材料，可以有效降低接觸網的結冰風險。在此基礎上，可以加強接觸網的巡檢和維護工作，定期對接觸網進行檢查和清掃，確保其導電性能良好。同時，對供電設備進行定期檢測和維護，確保其正常運行。

對於受電弓來說，一方面，可以研發和應用新型受電弓材料，使用具有抗凍性能的複合材料制造受電弓，以提高其適應凍雨天氣的能力。另一方面，優化受電弓的設計，通過改進受電弓的結構設計，提高其與接觸網的連接穩定性，減少因凍雨導致的連接不良問題。

除此之外，建立受電弓監測系統也非常必要，通過實時監測受電弓的工作狀態，及時發現和解決連接不良等問題，從而確保列車的正常供電，最終保障高鐵的穩定運行。