豆芽罐子

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，脑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 和蓝白色涂装的 25T 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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本文为科普中国-星空计划作品

出品｜中国科协科普部

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作者丨小玮 科普创作者

审核丨鲁放 北京交通大学运输学院 硕士生导师、中国城市轨道交通协会专家学术委员会副秘书长