接触网覆冰是电气化铁路在初冬和初春季节经常发生的自然灾害,其受灾面积广危害比较大、抢修困难。覆冰容易使接触网出现拉弧现象,并造成机车正常取流受阻,影响机车正常运行,覆冰严重时还可能造成支柱倾覆。目前,针对接触网覆冰课题研究主要集中在除冰方法,防冰措施研究比较少。本文研究一种新型接触网防冰装置,该装置利用SVG为接触网提供无功电流,使接触网的电阻产生足够的焦耳热,防止接触网的结冰。本文根据接触网覆冰物理过程,建立接触网覆冰过程热交换方程,对影响覆冰的因素进行量化分析。风速、温度、空气中液态水含量和阳光是影响接触网覆冰的主要气象因素,接触线直径和阻抗也是影响接触网覆冰的重要因素。不同气象条件下接触网覆冰的增长方式不同,雨凇覆冰和混合淞覆冰对接触网危害极大,防冰装置主要防止接触网出现雨凇覆冰。根据雨凇覆冰的气象条件,可以分析接触网的临界防覆冰电流,最大临界防覆冰电流决定SVG装置的容量。由于气象条件多变,为了使防冰装置能够根据外部环境迅速做出反应,本文设计了防冰监控系统。防冰监控系统可以根据外部环境分析防冰电流的大小,对防冰装置发出正确的指令电流。为了验证防冰装置设计方案正确性,本文通过MATLAB/simulink软件对防冰装置的主电路进行仿真,验证了设计方案及控制方法的正确性。