科普｜什么是“觸網掛冰”？為何會影響地鐵運行？

2月23日上午，上海地鐵9號線、5號線因觸網掛冰部分區段停運，影響到不少市民的日常出行。許多市民可能頭一次聽說“觸網掛冰”這一詞匯，在網絡上也很難找到其準確解釋。

@上海地鐵shmetro 截圖

澎湃新聞（www.thepaper.cn）記者查詢《上海市軌道交通9號線三期工程可行性研究報告通過批準》看到，上海9號線列車采用“直流1500伏架空接觸網授電方式”，這里說到的“架空接觸網”即凍雨天氣易結冰、掛冰的“觸網”。

架空接觸網供電，是靠列車上方的受電弓和接觸網接觸供電。圖源：澎湃新聞“科普看四院丨地鐵如何供電？”

上海地鐵相關工作人員對澎湃新聞記者介紹稱，“觸網”即地鐵列車運行的供電裝置，地鐵列車車頂會安裝有受電弓，比如3號線、9號線等六編組的列車一般安裝兩個受電弓。列車運行時，受電弓會升起與接觸網接觸，兩者通過滑動連接實現供電。

接觸網上為什么會形成“掛冰”？另一位上海地鐵工作人員對記者表示，以凍雨天氣為例，雨水本身的溫度低，加上寒風一吹極為容易形成掛冰。如果兩個冰柱互相接觸導電，就會引起線路短路。一旦短路，線路和車輛就沒電了，無法繼續行駛。

同濟大學交通運輸工程學院運輸管理工程系副系主任朱煒對澎湃新聞記者表示，從運輸專業的角度看，地鐵是依賴于接觸網受電弓列車軌道等形成的“軌道電路”來運行的。這兩天受寒潮影響，地鐵接觸網可能會結冰，從而影響了列車通過軌道電路來受電，或者也可能會在高壓下擊穿冰層產生“電火花”，都會影響列車的正常運行及安全，與近期春運返程高鐵晚點、停運的情況類似。

一般除冰需要多長時間？朱煒表示，這要看當時的具體情況。地鐵其實是一個復雜的大系統，涉及車、機、工、電、輛等多個方面，觸網結冰雖起因是供電上的現象，但要恢復正常運營卻要工務、車務、維保等多方面協同調整與配合，才能恢復安全行車，涉及的工作比較多且復雜。

梳理上海地鐵的官方通報：5時53分發布消息稱9號線觸網掛冰，松江南站至九亭區段停止運營，中春路至曹路單一交路運行；6時44分發布消息稱5號線因觸網掛冰，東川路至閔行開發區（支線）停止運營。8時16分，上海地鐵5號線運營恢復正常。9時37分，9號線運營恢復正常。

那么，如何給接觸網除冰？與高鐵接觸網除冰類似，地鐵除冰通常也會使用電流加熱除冰與機械除冰兩種方式。朱煒介紹，通常地鐵接觸網通電后會發熱，結冰會開始融化，在時間緊急的情況下，會人工介入進行機械除冰。

根據“中央廣電總臺中國之聲”《“打冰人”出動！高鐵接觸網除冰為何至今離不開人工？》報道，接觸網除冰仍是世界性難題。目前，我國鐵路接觸網融冰裝置雖已進行了研究和試用，但仍存在諸多局限性。比如需要的設備很多，如牽引變壓器、換流變壓器和整流設備等，且設備造價高；操作麻煩，需要融冰2至4小時，若覆冰較厚，則設備無法完全將其融化；設備需要在列車停運時才能完成工作；無冰災時設備會被長期閑置，維護成本高。