今天小编分享的科学经验:春运遇上暴雪!高铁降速停运,为什么绿皮车还能“冒雪前行”?,欢迎阅读。
2024 年春节前夕,一场雨雪天气袭击了中国的东南地区。一些地方的冰冻雨雪,给一年一度的春运 " 添堵 " 了。在人们印象中准时准点的高铁也纷纷大面积晚点,甚至直接停运。
但也有网友在高铁上焦急等待的同时,看到身边的 " 绿皮车 " 顶着漫天飞雪一路飞奔。为什么看起来更先进的高铁反而不如 " 老前辈 " 绿皮车?
图源:新闻截图
大雪是如何影响高铁的?
2 月 4 日,武汉铁路局的微博发布过一份公告,解释了冰冻雨雪天气高铁大面积晚点的原因,主要包括三点:接触网覆冰导电不良、道岔结冰转换不灵活、线路积雪列车降速运行。
其中,线路积雪这个因素非常好理解,我们着重来看一看另外两点:道岔结冰和接触网覆冰。
图源:微博截图
道岔结冰
高铁列车在转换线路的时候,也跟普通列车一样,需要通过道岔结构来改变路线。道岔内的积雪,冰块会影响道岔的正常工作。
铁路道岔结构,图片来源:Wikipedia
虽然一些高速铁路是有道岔融雪装置的,但如果出现极端大雪天气,道岔结构还是可能出现故障。
比如,2017 年开通的 " 宝兰高铁 ",第一个冬天就因为道岔积雪夹冰引起了道岔故障 3 件,影响列车的正常运行。
前不久突然出现的强降雪同样也对道岔结构产生了影响。对此,铁路部门立即派出专人处理道岔的扫雪除冰工作,并且 24 小时值守。
图源:微博截图
在铁路工人的辛勤付出下,道岔结冰的问题很快被解决。但高铁依然面临另一个更棘手的问题——接触网覆冰。
接触网覆冰
平时我们一说到高铁,腦海中浮现出的就是一个子弹头列车的形象。但高铁上方 " 不起眼 " 的电线同样是高铁重要的组成部分。
跟传统的列车不同,高铁的动力来源不是传统的柴油,而是电。这个电就来自于高铁车厢上方的高压线。这些高压线组成的网络,就被称作 " 接触网 ",或者 " 架空接触网 "。
高铁能够通过一个叫受电弓的结构,跟高压线连接取电。受电弓将高压电取到车内,经过降压处理,用来驱动高铁。
高铁车厢上方的受电弓,图片截自纪录片《中国高铁》
但如果电线上出现冰了,弓形头和电线之间的接触会受到影响。有些人看到的高铁一路开一路释放 " 闪电特效 ",就是弓形头和电线之间的冰引起的。
受电弓上的电弧,图片来源:参考文献 2
另外,电线上的冰也可能让电线变得更重,晃动得更厉害。同样影响高铁列车取电,为了尽可能稳定地获取电流,高铁列车也只能降低运行速度,严重的时候只能暂时停车等候。
想解决这个问题,方法也很简单粗暴,就是除冰。虽然工程师们正在研发自动化的除冰设备。但就现阶段来说,对于这种大规模接触网覆冰,最快最直接的方法还是人工去除。
使用打冰杆除冰,图片来源:新闻截图
在这些因素的影响下,高铁列车只好降速运行,这导致了高铁动车组车辆的利用率降低。因此出现了大量的晚点,停运的情况。
" 客运绿皮车 " 到底指什么?
当高铁停在路上的时候,有不少网友都拍到了旁边的 " 绿皮车 " 呼啸而过。那为什么绿皮车不怕大雪?
首先说明一下,我们常说的绿皮车,其实是大家对车身刷绿的列车的俗称。而且,我们今天所称的绿皮车,跟十几年前所说的绿皮车有很大差别。
十几年以前我们常说的绿皮车,是 " 老绿皮车 "。这些绿皮车指的是一些非常早的铁路客车车型,比如 22 型客车或者是一部分 25B 型客车。
这些 " 老绿皮车 " 的典型特征就是慢,而且大部分 " 老绿皮车 " 没有空调,在炎热的夏天,人们往往要打开车窗透透气。
22 型客车,图片来源,Wikipedia
而在十几年前,如果你乘坐的是 K 字头(快速)、Z 字头(直达)、T 字头(特快)的列车,你可能会看到一些橘黄色、蓝色涂装的车身。这些 " 橘皮车 "" 蓝皮车 " 的配置往往比 " 老绿皮车 " 要好一些,基本都配备有空调,而且它们运行的速度往往也比 " 老绿皮车 " 要快。
橘黄色涂装的 25G 和蓝色涂装的 25K 型客车,图片来源:Wikipedia
但从 2014 年开始,铁路部门决定,将墨绿色作为普速列车(非高铁动车组列车)的统一色调,并且在当年就开始了对列车车体颜色重新涂刷。之前的橘色、蓝色涂装列车,也都渐渐成为了 " 新绿皮车 "。
所以,可不要把今天铁路上的 " 新绿皮车 " 和 " 老绿皮车 " 等同起来。" 新绿皮车 " 的速度,舒适度可能确实不如高铁,但还是比早期的 " 老绿皮车 " 舒服得多。
尽管 " 绿皮车 " 的车次数量和运力已经远不及从前,而且 " 绿皮车 " 这个名字听起来给人一种 " 被时代抛弃 " 的感觉,但 " 绿皮车 " 没有抛弃时代。在全国的铁路线上依然能看到它们的身影,而对于暂时没有开通高铁的地区来说," 绿皮车 " 依然重要。
同时,在今年的春运中,在高铁大面积晚点停运的紧要关头," 绿皮车 " 也在大雪中穿梭,运送一个一个渴望归乡的游子。
为什么绿皮车
可以 " 冒雪前行 "?
可以肯定的是,绿皮车当然也会受到道岔结冰和线路积雪的影响,但因为它行驶速度比较慢,再加上铁路工人的连夜抢修,这些问题对绿皮车行驶影响很小。
另外,绿皮车有不同类型的动力来源,有些绿皮车跟高铁一样是纯电力驱动的,有些绿皮车则是靠内燃机驱动的,还有些绿皮车是靠蒸汽机驱动的。
东风 11 型柴油机车,图片来源:Wikipedia
所以对高铁动车组影响最严重的 " 接触网覆冰 ",对靠内燃机驱动、蒸汽机驱动的 " 绿皮车 " 来说几乎没有什么影响,这才有了高铁停在路边等候,而绿皮车呼啸而过的场景。
参考文献
[ 1 ] Zhou H, Duan F, Liu Z, et al. Study on electric spark discharge between pantograph and catenary in electrified railway [ J ] . IET Electrical Systems in Transportation, 2022, 12 ( 2 ) : 128-142.
[ 2 ] 丁闪峰 , 满开泉 , 王婷婷 . 冰雪天气对高速铁路转辙设备的影响及对策 [ J ] . 铁路通信信号工程技术 , 2020.
[ 3 ] 人民网:铁路部门恢复 " 绿皮车 " 红皮车、蓝皮车将成历史
http://finance.people.com.cn/n/2014/1017/c1004-25857015.html
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