架空导线在大气环境下覆冰后对高压电线、通信线以及电气化铁路接触线危害极大。我国是世界上架空导线覆冰较为严重的国家之一,随着我国电网和电气化铁路的不断延伸和发展,导线覆冰的影响将更为凸显。本文首先对导线防除冰的国内外研究现状进行了综述,提出导线覆冰研究现在存在的几个问题并提出本文的主要工作内容。其次介绍了导线覆冰的成因与条件、各个影响因素、预测模型、防冰除冰的一般原则与技术方法等;通过分析研究,指出了防冰除冰的关键科学问题,并对导线覆冰的主要传热过程进行了分析阐述。再次,阐述了收集系数的定义,建立了导线覆冰局部收集系数的数值模型;采用Spalart-Allmaras模型、k ?ε模型、k ?ω模型三种湍流模型对同一工况下的导线收集系数进行了模拟计算,结果表明Spalart-Allmaras模型在计算结冰区和覆冰导线表面局部收集系数时方便、准确且计算成本较低;并用Spalart-Allmaras湍流模型对不同工况下的收集系数进行了模拟计算,得到一些覆冰导线收集系数的变化规律。接下来,通过理论模型的建立,计算得到不同覆冰条件下,导线表面温度的变化规律,给实验研究提供有效参考。最后,通过前面的研究分析,主要对导线覆冰实验台进行了设计,并设计了实验台准确度的验证实验方案,收集系数实验方案,导线表面换热系数实验方案。本文的研究结果对于防止导线覆冰的机理研究具有重要的意义,并为接下来防止导线覆冰的实验研究提供了理论基础与对比数据。