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速度的代价(2)

2011-07-26 15:58 作者:贾冬婷、曹玲来源:三联生活周刊 2011年第31期
“大家都盯着怎么让高铁跑起来,怎么跑得更快,我们确实用一系列代表‘速度’的数字实现了这一点——高速铁路网从零到世界第一,发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大。但少有人关注,怎么让高铁安全、可靠、持续、经济地跑——故障预警、风险评估、快速恢复。”北京交通大学电气工程学院副院长吴俊勇告诉本刊记者。

敏感的高铁

“7·23”事故发生地甬温铁路以及其通向的福州、厦门、深圳等路段,都处于我国东南沿海的台风线上。每到夏天,台风线上天气情况复杂多变,雷雨密集。据铁道部新闻发言人王勇平所说,初步了解“7·23”事故是雷击造成设备故障导致的。

同济大学铁道与城市轨道交通研究院教授孙章认为,雷击到底击中哪里还有待明确,轨道电路被破坏,此前还没有过先例。无论是出事的前车D3115——庞巴迪-南车四方联合生产的CRH1B型,还是后车D301——川崎重工-南车四方联合生产的CRH2E型动车,弓网系统和信号系统都有防雷设施,铁路防雷击最基本的原理是,雷电通过避雷器引走,通过导线直接引到大地上。由于动车组的接触网导线是裸露的,所以容易被雷击,强雷击可能会击穿设备造成短路。“如果这次事故确实是雷击造成的话,那至少说明防雷系统的安全冗余度、可靠度还不够,暴露出目前铁路系统在恶劣天气下的安全漏洞和技术管理上的落后。”

据了解,甬温线为2009年新建成的每小时200~250公里客运专线,建成时被评价为“中国动工建设的现代化程度最高的线路”。同时,它所在的东南沿海通道也是我国重点发展的“四纵、四横”高速铁路网中的“一纵”。与7月23日雷雨夜甬温铁路沿线的这场惨剧相比,不久前运行仅20天的京沪高铁5天内连续出现6次故障,就像是一次次预警。

“火车遭雷击往往由接触网引发,接触网是高铁系统中最脆弱的一环。”王梦恕对本刊记者说。北京交通大学电气工程学院副院长吴俊勇曾全程参与京沪高铁和其他高铁线路牵引动力系统技术的引进和研制,他对本刊记者分析,前几次京沪高铁事故大部分是接触网引起。“接触网是在电气化铁道中,沿钢轨上空‘之’字形架设的、供受电弓取流的高压输电线。接触网、钢轨与大地、回流线统称牵引网,构成了电气化火车的动力来源。接触网安装要格外精细,比如上端导线要固定得非常平,平到什么程度呢?一公里的误差只能有一毫米,定位难度远远超出了空间站对接的难度,因为空间站虽然离我们有几十万公里,但对接误差是20米。它的脆弱还在于,裸露在外,要承受雨雪风霜雷电等不可抗力。而它一旦发生故障,往往造成大面积停车。有一种说法,250公里时速下的弓网故障的破坏力,相当于100公斤TNT炸药爆炸的威力。”

除了牵引供电系统,高速铁路是一个涉及六大系统综合的复杂技术体系。吴俊勇说,这一体系包括高速行驶的动车、无轧轨道、全封闭的线路和智能化的交通信号、运营调度、旅客服务。“高铁所有系统都是基于‘故障导向安全’的理念设计的,因此无论线路、车辆、接触网、通信信号等任何一个环节、任何一个点上检测到问题,系统都会采取自动导向安全的应对措施,比如停车。”

“除了供电系统的问题,轮轨、信号的问题更也不容忽视。”王梦恕指出,轮轨系统方面,与传统铁路相比,高速铁路铁轨都是一整条线路焊在一起,中间不存在缝隙,不像传统铁轨那样留有热胀冷缩的空间。一旦钢轨出现问题,很容易发生脱轨事故,在维护时尤其要注意对钢轨的检测。动车方面,高铁的车次频繁,在高速运行期间对信号系统的可靠性又提出了极高的要求,不然就会酿成追尾事故。

“一开始大家都关心车能不能跑起来,每小时350公里、380公里……”而让吴俊勇印象深刻的是,当他们在京津城际铁路建设时第一次和德国人谈判的时候,德国人除了谈技术以外,还出人意料地拿出一个RAMS分析报告(可靠性、可用性、可维修性、安全性分析),而且提出要在整个安装调试阶段,把这个系统贯彻进行。他那时也第一次意识到,让高铁安全、可靠、持续、经济地跑——故障预警、风险评估、快速恢复,比车怎么跑得快更重要。现在车跑起来不是问题,但怎么安全地跑,还有很多空白。

欲速则不达

“高速铁路已经在降速了。”吴俊勇说。不只是标志性的京沪高铁从350公里时速降至300公里和250公里混行,而且在铁道部对整个高速铁路网络建设的表述中,“高速铁路”已经作为“快速铁路”网的一个骨架,并且高铁运营速度被划分成多个档次,大部分线路的最高运营速度也从380公里降低到300公里。唯一保持350公里最高时速不变的,只剩下京津和沪杭两条城际高铁。

更多关注:专题:7·23事故追问 人的问题

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