不畏严寒!高铁“抗冻”的背后有哪些科技大招
2月伊始,中东部地区大范围的雨雪冰冻天气交织春运,给旅客出行返乡带来了不小的阻力。http://www.weixin998.com/
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在紧急情况下,国铁集团启动应急预案,调遣了大批备用内燃机车开始救灾抢险,滞留的乘客逐渐疏散,网络上绿色机车牵引银白色的高铁动车的视频更是频频冲上热搜。
很多网友都在感叹:关键时刻还得看“年迈的父亲”!也有不少人好奇:为何遇见冻雨天气,普通列车还能畅行无阻?今天我们就专门科普一下上述问题,同时向读者介绍一下高铁面对冻雨等极端天气所采取的有效措施。
01 冻雨,为何让多列高铁“停摆”?
冻雨,这种像雨像雪又像冰的“地穿甲”在我国北方以外的很多地区都是稀罕物。然而近来年由于冷气候南移,冻雨在华北、华南、西南等多个省份的冬季也高频出现,给通信、电力、交通运输带来严重影响,极易造成国家经济损失。
对铁路尤其是高铁而言,冻雨的危害主要集中在以下设备上面:一是钢轨,二是道岔,三是接触网,四是动车组。钢轨覆冰会让车辆打滑,牵引力大受影响;道岔覆冰会将活动的辙叉冻结,道岔开闭受阻,带来安全隐患;动车组车身上覆冰,会增加车辆运行阻力;最严重的是接触网覆冰,会造成过荷载断线、冰闪、获取电流受阻等事故。
不畏严寒!高铁“抗冻”的背后有哪些科技大招
当接触网的覆冰厚度超过其覆冰极限时,可能会发生断线、支柱或支持装置断裂变形等问题,从而导致大范围列车停运;
接触网覆冰时会将部分可导电颗粒冰封在绝缘子串的表面,冰层融化时绝缘子串表面的电导会明显提高,极易发生“冰闪”事故,导致线路频繁跳闸、绝缘子串炭化损坏;
接触线覆冰时会导致接触板与接触线中间隔有冰层不能直接接触,从而产生电弧烧伤受电弓滑板与接触线。
另外,冰瘤冰柱对于接触网而言是外侵异物,不仅会影响接触网的机械性能和电气性能,而且可能引发供电故障或弓网故障,造成跳闸停电。
正因如此,暴雪、大风天尚能开行的高铁动车,一旦遇到冻雨就很有可能运行受阻。不是铁路部门不想在这种天气下开高铁动车,而是一旦强行开动会带来更大的风险隐患。
02 绿皮火车“支棱”起来了:为何普速列车不怕冻雨?
高铁列车趴窝,“老祖宗”绿皮火车临危受命,甚至还拉着高铁跑。是高铁太娇气吗?非也!能够稳稳当当跑出350km/h速度的高铁列车怎么可能娇气呢?是普速列车更“皮实”吗?非也!绿皮车之所以被称作铁路部门的“应急内燃热备机车”,根本原因还是“列车速度”和“牵引方式”两个因素。先说“牵引方式”。目前通用的铁路列车牵引方式有两种:内燃和电力,蒸汽机车早就在2005年就被全部淘汰了,不算数。烧柴油的机车就是内燃机车,用接触网供电的就是电力机车。采用内燃的普客在我国已经越来越少了,因为到2022年我们国家的铁路电气化率已经达到了73.8%,所以无论高铁还是普客,大都是采用电力牵引。
电力牵引好是好,然而遇见类似冻雨的极端天气就很容易受影响。而内燃机车虽然对环境不太友好,牵引能力也稍逊一筹,但是遇见极端恶劣天气就能大显身手。这也是本次南方冻雨天气采用内燃机车牵引高铁救援的原因之一。
另一个因素“列车速度”就很好理解了。钢轨那么滑,列车根本不敢开快,速度慢的普客反而能适应这种环境。列车速度慢,在恶劣天气中的安全系数才会更高。
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