湖北、湖南、安徽等多地暴雪凍雨致部分春運高鐵線路停滯,有網友卻拍攝到“綠皮火車”安然無恙呼嘯而過,甚至還拉著高鐵跑。跟高鐵相比,“綠皮火車”為何受雨雪天氣影響較小?雨雪天氣下保障高鐵執行技術上有哪些應對措施?
冰雪天氣高鐵為何會晚點停運?
據中國天氣此前預報,我國正經歷2008年以來最大範圍雨雪冰凍天氣過程最強時段。在雨雪等複雜天氣下,多地部分高鐵晚點甚至停運。
@武漢鐵路 近期釋出的一份冰凍雨雪天氣出行公告提到幾個不利於高鐵執行的因素,其中之一是“鐵路接觸網覆冰導電不良”。目前,國內高鐵動力來源於電力,接觸網是向列車直接輸送電能的裝置,在電氣化鐵道中,沿鋼軌上空“之”字形架設,電壓約為27500伏。
向列車輸送電力的接觸網。來源:北京鐵路微信公號
受電弓是連線接觸網給動車組供電的重要部件,如果受電不成功,列車將會失去動力。冰凍雨雪天氣下,接觸網線路容易結冰,如絕緣隔離零件上結冰,會造成絕緣零件失效,導致接觸弧短路;如果遇凍雨則容易短時間內形成“凍掛”,導致電線導電不良,甚至有崩斷的危險。此時高鐵列車如執行過快,就會出現“一路火花帶閃電”的“拉弧”現象,從而導致列車故障,所以此情形下的高鐵一般需要限速執行。
高鐵“一路火花帶閃電”的“拉弧”現象。來源:中國鐵路微信公號
廣鐵集團有關負責人表示,此輪湖北等地因雨雪冰凍天氣高鐵列車出現不同程度的晚點或者停運,原因是列車在雨雪冰凍比較嚴重的區域,轉向架容易出現結冰甚至脫落。轉向架、道岔等軌道關鍵部位結冰會影響列車的執行。線路積雪結冰,容易造成鋼軌打滑,列車啟動、加減速和制動都會受影響,列車降速執行時會導致晚點情況發生,嚴重情況下甚至停運。
“綠皮火車”為何不受暴雪凍雨影響?
被稱為春運祖師爺的“綠皮火車”,即高鐵時代來臨前我國常見的普通列車,因其外觀多為墨綠色,被稱為“綠皮火車”。
“綠皮火車”的動力系統主要分兩種,內燃機車車頭和電氣化機車車頭。如果是利用內燃機作為動力來源,“綠皮火車”則不受接觸網結冰或斷電的影響,能依靠自身的燃料獨立執行。如果是電氣化機車,直接用電機帶動車輪轉動,跟高鐵一樣,執行受到供電的影響也較大。冰天雪地中,拉著高鐵跑的“綠皮”車頭,就是鐵路部門的“應急內燃熱備機車”。
熱備機車。來源:北京鐵路微信公號
在面對不良雨雪天氣時,鐵路部門啟動的應對措施當中都會出現“應急內燃熱備機車”的身影。據中國鐵路公眾號,2月6日,為應對湖北凍雨天氣導致的鐵路列車停擺等突發故障事件,中國鐵路武漢局集團有限公司的機務部門,已安排了48臺內燃機車隨時待命,做好應急牽引。
其實高鐵動車擁有兩大“超級替補”——熱備機車和熱備動車組。熱備機車是為應對動車組、普速列車因突發情況,無法繼續執行時的替補機車,一般為內燃機車。
熱,代表全天處於帶電啟動狀態,就像已經發動了的汽車,踩腳油門就能上路。備,代表隨時待命準備出發。熱備機車一般停放在各站段熱備點,全年熱備,確保能夠隨時救援24小時待命。當動車組遇到困難無法前行,特別是受電弓或接觸網故障導致無法供電時,就要依靠熱備機車將動車組拉到就近車站。
熱備動車組,是一列沒有車次的動車組,但是可根據需要變換成任何車次。當有運輸任務的動車組列車遇到故障不能繼續執行時,隨時待命的熱備動車組就立即前往指定地點,接續完成旅客運送服務。
高鐵系統除冰雪不簡單
除了上面所說的“應急內燃熱備機車”,鐵路部門為了應對不良雨雪天氣帶來的影響,還有哪些技術上的應對措施?
為確保列車安全執行,鐵路部門會動用電加熱裝備與人工除冰雪,及時清除鐵路線上關鍵部位如有坡度線路區間和道岔部位的積雪、積冰,恢復線路正常狀態,確保鐵路運輸安全暢通。如今,許多高鐵線路上裝有高科技的自動融雪裝置,道岔等關鍵部位會加裝電加熱裝備,可輔助人工對道岔除雪除冰。
人工除冰雪。來源:國家鐵路局官網
受電弓是連線接觸網給動車組供電的重要部件,冬季受電弓容易結冰影響機車執行,鐵路部門會為車頂受電弓轉軸等連線部位塗上防凍油,受電弓“關節”處有了防凍油的保護,一般不會因凍結無法升弓。
塗防凍油。來源:中國鐵路微信公號
撒砂系統亦能有效解決雨雪天氣車輪打滑問題。防滑砂不是普通的“沙子”,是由石英石經破碎加工而成的石英顆粒,順著砂管撒在車輪執行方向前端的軌面上,車輪碾過砂子會增加與鋼軌間的摩擦力。遇到雨雪冰凍天氣時,司機會根據執行中的實際情況啟動撒砂系統,動車組制動控制系統自主判斷輪對有空轉或滑行時,亦會自動撒砂。
撒砂控制器。來源:中國鐵路微信公號
當鐵路部門預計或發現接觸網出現覆冰趨勢時,會在受電弓上安裝普通碳鋁滑板,進行接觸網熱滑融冰,或者安裝銅基粉末冶金滑板,進行機械除冰。如果雪超級大,個別區段冰層太厚,熱滑融冰、機械除冰都效果不佳,就會進行人工除冰作業。接觸網材質為又粗又堅固的銅合金,打冰作業時使用的工具不會對線路裝置造成傷害。
接觸網人工除冰作業。來源:中國鐵路微信公號
雨雪天氣持續,希望每一位過年回家的人都能平安抵達。
出品:南方都市報、N影片
整合:許樂
美編:蔡沐晗
資料來源:中國鐵路官網、北京鐵路微信公號、@武漢鐵路、潮新聞等