接触网是电气化铁路的重要组成部分,常年暴露在恶劣的环境之中,在冬季,接触网的覆冰便成为牵引供电系统经常发生的自然灾害。接触网覆冰时,列车无法正常取流,导致列车不能正常运行,同时也使接触线与受电弓之间易产生拉弧现象,加速线路老化。覆冰严重时,接触网舞动快且幅度大,再加之线路的垂直荷载与水平荷载的同时增大,可导致线路断股,杆塔倒塌等事故的发生。2008年的严重冰雪灾害过后,国内外学者对电力系统架空线路的覆冰问题进行了深入的研究,提出人工除冰法,化学药剂法及电流热力融冰法等多种除冰方法。然而,对于接触网的覆冰问题,目前大多采用人工除冰法来解决,但在工作环境恶劣的地方,人工除冰会危及员工的生命安全,因此,实现接触网在线自动防冰与融冰便成为当下研究的焦点。随着柔性交流输电技术的日渐成熟,大容量的无功补偿装置相继问世,这为接触网在线防冰与融冰提供了新思路。论文总结了接触网的覆冰种类及形成过程,分别对覆冰过程及融冰过程建立热平衡方程,通过软件绘制关系曲线的方法定量分析了温度,风速,相对湿度,过冷却水滴直径,光照强度及覆冰厚度对防冰融冰的影响,确定了接触网防冰融冰的临界气象条件,通过计算导线载流量验证了交流融冰的可行性,并得出接触网防冰电流,融冰电流及时间的计算方法。论文在研究STATCOM工作原理的基础上,采用在供电臂首末两端分别安装一个STATCOM装置的接触网防冰融冰方案,并对装置的控制方法,器件参数选择及牵引网模型进行了研究,基于Matlab搭建了防冰融冰系统的仿真模型,仿真结果表明,系统的静态与动态性能良好,能够控制线路中的电流达到防冰融冰要求,从而验证了方案的正确性。论文设计了接触网覆冰在线监测系统,包括监控终端及上位机软件。监控终端部分详细描述了传感器的选型,覆冰厚度测量原理以及其内部各模块的设计,目前,该终端已安装在某铁路局供电段,运行稳定,满足实际运行需求。上位机软件采用VB6.0进行编程,SQLServer2008作为后台数据库,设计并实现了具有良好人机交互性能的监测软件,并在接触网需要防冰或融冰时提供相应的方案。