Может быть эта картинка вам что-то подскажет?!

На картинке показано растекание тягового тока на перегоне.
Далее интересна информация о грунте, балласте и канализации тягового тока (место нахождения тяговой подстанции).
Вы сказали "из-за образования льда", т.е. такое явление появляться в зимнее (морозное время года), от сюда следует, что значительно повышается сопротивление грунта, растекание тягового тока по земле снижается, т.е. большая часть тока протекает по рельсовой линии. В этом случае будет усиливаться влияние асимметрии в рельсовых нитях. Когда вы измеряете напряжение прибором, то вы измеряете либо действующее, либо среднеквадратичное (при чистом синусе действующее и среднеквадратичное будут равны, коэффициент формы = 1) значение напряжения, но это напряжение - есть суперпозиция от сигнального и тягового тока! Тут бы не помешал спектральный анализ напряжения, который мог бы о многом сказать.
А по простому проверьте состояние соединителей и измерьте асимметрию.
Ну как-то так.