为啥内燃机车不能代替高铁重回春运,中国铁路难道一定要电气化?

武铁安排四十多辆内燃机车随时应急,难道祖师爷内燃机车要重新回归春运了吗?

武铁发布的相关消息

冻雨让整个中部铁路网陷入一时瘫痪,但凡是电气化的动车和绿皮车无一幸免,一场关于内燃机车该不该淘汰的争议爆发,很多人有疑问,为何不让内燃机车来代替动车承担春运运输呢?

大家很容易走入一个误区,认为绿皮车都是内燃机车,其实不然,中国铁路经历数十年的电气化改造后,截至2020年,全国铁路电气化率高达72.8%。

现在哪怕是绿皮车,大部分也是电力机车。很好区分的一个办法就是观察绿皮车顶部有没有接触网和受电弓,如果有就是电力机车。

绿皮车大部分也是电力机车

因为数量不足,现在内燃机车也只能作为应急备用,不能大规模代替电力机车进行春运。内燃机车被电力机车取缔是不可逆的,但绝对不会被淘汰消失。

在高原和电网覆盖不足的地方内燃机车仍在运行。2019年青藏铁路一次性就给配了36台新内燃机车,从西宁到拉萨站,火车必须在中途的格尔木站更换成柴油机车,因为从格尔木进入青藏高原后,就不再用电了。

值得一提的是,青藏高原缺氧气压低,必须要有带涡轮增压器的高原内燃机车,铁路初期用的进口的NJ2,这次换代的36台内燃机车是国产高原型和谐HXN3机车。

内燃机车是国家面对重大自然灾害和战时的运力保障。电气化铁路虽然高效,但是对极端气候的抵抗很脆弱,光接触网结冰这个世界难题就没有有效的办法解决。

08年大规模雪灾也正值春运,当时很多客运线路也用上了内燃机车,甚至把调车机车拉到线上,最终才保证了最基本的运力。

接触网人工去冰

中国铁路电气化改造远比大家想象的早。1965年铁道部提出“内、电并举,以内为主”,对搞电气化铁路的积极性并不高。

因为在1958年北京二七机车厂仿造制成了国产首台内燃机车,随后大连机车、四方机车等掀起了国产内燃机车研发潮流,再加上大庆油田大规模开采,国内铁路基本都在跑内燃机车。

1961年铁道部选中宝成铁路宝鸡到凤州段试建电气化,运输效率等有明显优势,等到1977年铁道部改变了牵引动力的方案,第一次提出“以电为主”的技术路线。但这次列车牵引动力技术路线的变动更像是口头上的,因为直到1985年,全国铁路总里程只有8%完成了电气化改造。

华允璋总师对1983动力技术路线的介绍

1983年在全国铁路运力短缺的情况下,铁道部第一次对外发布了《铁路主要技术政策》,这次算是立了个目标,那就是在2000年前“电力牵引”要占主导地位,其次要合理发展内燃动力牵引。

虽然定了目标,但支持内燃的并不比支持电气化的声音低,两种声音的争论导致1988年定下的目标直到世纪末也没有如期完成,此时占主导的还是内燃机车。

2004年铁道部《中长期铁路网规划》获批,全国进行铁路电气化改造的规划正式确定。

2005年铁道部对国内最繁忙的路线——京沪铁路电气化改造完成,电力牵引运力高、运输能力强的事实终于让“支持内燃的声音”信服,这个时候“以电为主”的技术路线才算是真正的开始落实,而不是以前口头上的。

08年大量还未退役的内燃机车保障了最基本的运输,帮忙渡过了难关,为何我国还要坚持淘汰内燃机车搞电气化呢?

根据北京周报的一篇文章,2008年中国铁路电气化率只改造到了32.7%,全国一共1.83万台铁路机车,其中超一半竟都是内燃机车(67%),所以说内燃机车是春运的最基本保障不是随口提的。

武汉铁路在2月6日安排了48辆内燃机车待命,就是为了应对接触网结冰等紧急情况的。

我们从物理学角度切入,探讨为啥中国铁路必须且一定要电气化。

我们来看这张图,速度越快,机车空气阻力和总能耗是根据机车速度呈指数增长的。那么对应机车越快,所需要的功率越大。

之前国内内燃机车运行速度基本都在每小时80公里到160公里之间,随着高铁的普及,机车时速想要达到350公里,提供的功率大致要达到近25兆瓦,但内燃机车的火车头一般烧油只能提供5兆瓦左右,根本达不到350公里时速需要的功率。

可见铁路必须电气化的一个重要原因,就是电力机车比内燃机车跑的更快,装的更多。

所以这里就牵扯到上世纪“电力牵引”和“内燃牵引”争论的焦点——大规模投资输电网搞铁路电气化到底值不值?

因为想要给电力机车提供如此高的功率,就必须新建对应功率需求的输电网,在当时来说基础设施投资的负担非常大,关键铁路电气化,后期对输电网维护的成本也非常大,而内燃机车的维护成本就要小的多。

高铁及其周边配备的电网

我看很多人讨论美国为什么不建高铁,给出的理由很多,比如美国本土有上万座机场,短途出行靠小汽车,长途出行坐飞机就足够了,高铁和客运火车完全没有必要搞。

这些理由忽视了很关键的一点——美国铁路根本就没有电气化,也没有对应的输电网,他们不愿意搞、没时间搞、也赔不起。铁路在美国作为公共基础设施,就是要赔钱吃补贴的,更没法私有化。

上世纪80年代提出“以电为主”的牵引动力技术路线,一直拖沓没完成目标,就是因为电气化铁路网受限于电网的发展。铁路想要电气化,电网的建设就要先走在前面,那时我们家里总是缺电断电,更是反映了上世纪电网建设缓慢的局面。

铁路电气化是大势所趋,同等大小的电力机车和内燃机车,前者性能对后者简直是碾压。

我们仔细观察应该发现,国家每个超级工程,之间或多或少有着联系,从西电东送等电力工程的进行,到铁路电气化的改造,并不是说为了电气化而搞电网,因为全国电网覆盖更多是解决了生活和工业用电,而对于铁路电气化更像是水到渠成。

总之在接触网结冰这个难题没有解决之前,内燃机车永远不会退出春运舞台,它永远是我们面对突发灾害的兜底存在。而在今后,电力机车为主,内燃机车为辅才是铁路运输在任何时候强有力的保障。

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页面更新:2024-02-25

标签:春运   输电网   铁道部   电力机车   运力   电网   机车   功率   路线   铁路

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