川藏线高坡160公里下山如何保障安全？顺带探讨一下川藏线适合的机型

铁道游击队长

假定川藏线以30‰坡道为主（估计差不多就是这样了），山区限速160公里，按照客车18编组全重1100吨计，那么粗略计算上坡保速功率大概17000KW
双机大红袍功率为19200KW，所以不难发现他是比较适合跑川藏线的，而D*D双机功率为14400KW，不满足要求；D*G双机功率22400，又明显太浪费
成雅区间跑200，然后开始爬山
上坡无非是消耗功率，下坡的问题我个人认为是值得探讨的
常规情况下，双机再生制动应该可以维持运行160。可是一旦机车出现故障，尤其是双机故障的情况发生，比如控制回路接地，那么车速是会瞬间飙升的，这时候空气制动恐怕是无力回天的，就算直接周非常，也无济于事，尤其是在空气稀薄的环境下，闸瓦温度会迅速飙升直至失效。所以如何保证客车安全高速下山，是个很重要的问题。如果为了安全把车速降到60，效率又明显不可接受
所以，川藏线客车是不是有必要安装磁轨制动器以备万一？当列车施加紧急制动时，磁轨投入。但这东西毕竟也是摩擦，恐怕还是不足以从根本上解决问题。那么剩下的能想到的，似乎就是涡流制动了。这样做成本会增高不少，但为了安全，个人认为是需要的
具体设计的话，可能需要在道床上安装电磁铁，同时在各车厢底部安装制动线圈（是否需要安装强迫通风机尚不清楚，须计算得知）当系统接收到机车紧急制动信号时，电磁铁通电，每节车厢随即产生强大制动力。如果考虑系统的可靠性，可以设置成，系统自动检测，也就是说，当系统检测到轨道上有下山列车，且速度高于100时，一定范围内的电磁铁通电，此时车厢下的制动线圈不闭合，所以不产生制动作用。当车辆收到紧急制动信号时（通过电空制动或者集控线传递信号），线圈闭合，列车制动
系统检测到列车出清后，相应电磁铁断电。这种检测技术应该说是成熟可靠的
我不否认，这会增加很多成本。如果采用涡流制动的方案，可不设置磁轨制动器
当然，或许可以从源头上杜绝双机同时故障的可能，所以我个人倾向于机车使用无线重联技术，因为不是组合列车，机车之间距离很近，直接用WIFI通信应该即可满足需要。这样当本务故障时，不至于殃及补机。也就是说，从概率上来讲，全列应该至少能投入9600KW的制动功率。如果这样设计，应该考虑给车辆加装磁轨制动器以防万一
综上，一点对川藏铁路的思考，欢迎大家讨论
这是介绍川藏铁路的原帖 http://bbs.hasea.com/thread-569713-2-1.html

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不过貌似还得考虑接触网突然断电的情况，比如泥石流……
所以这个涡流恐怕还真得加，而且电源得双路备份
川藏线是个系统工程，马虎不得

铁道游击队长

如果加装涡流系统且采用自检模式供电的话，势必又对轨道电路产生影响，那么川藏线恐怕只能采取ATP控车，安装应答器的地方不装电磁铁
至于这个外加磁场对牵引电机的影响……很可能机车的牵引电机控制模式需要考虑这个外加磁场的影响，而且还得在平道（无涡流）和高坡地带切换控制模式否则输出肯定不一致了
希望有关部门予以提早研究，愈发觉得川藏线不是随随便便就能玩好的

铁道游击队长

还有一种方案是，道床不设置电磁铁，机车设计为兼有再生制动和电阻制动，正常情况下，使用再生制动，当电枢制动电流降低或者消失后（再生失去负载）自动转为电阻制动
因为我记得交流异步电机不需要额外励磁，利用剩磁即可启动电制动（说实话一直没搞太明白这一点），所以即使接触网断电，也不影响机车进行电阻制动
此种方案需要考虑制动电阻的安装空间

铁道游击队长

当然还有一种可能，就是我把事情想复杂了，也许可以增加制动盘
设想客车车辆每根轴上装4块制动盘，外加磁轨制动，不知道是否够用
不过感觉够呛，毕竟是那么高的地方，而且几乎都是隧道，本就不多的空气大部分又都被挤走了，散热效果可想而知
究竟哪种方案可行、效率最高，需要详细的论证和试验。这个川藏铁路的行车安全问题居然没有被列入那个中车牵头的科技项目里，却弄了个华而不实的400公里可变轨动车组在那楞冲门面，真是有意思
30‰是个要人命的数字，对于川藏线那种动辄几十上百公里的长大坡道，稍有闪失就是车毁人亡。不信的话诸位随时可以来京包铁路关沟段观摩，下山时前后俩机车上电阻制动，制动机减压1公斤，才能维持速度（编组15），那阵势实在是吓人。可别忘了关沟下山限速才22，一把闸下去能撂的住，这你要是跑160，可想而知那是在搏命
宝成铁路一个是高坡距离短，再一个机车间也不接重联线，并且车速不高（限速60吧）外加地质条件比较稳定。所以虽然没有后备措施但好像也没出过什么大事。但对于川藏铁路这种极端恶劣的情况，如果不考虑后备模式，那就是对旅客生命财产的不负责任
话说咱这论坛到底还办不办了？给个痛快话儿都这么难吗？

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人民号机车 发表于 2016-10-25 13:27
或许这样的地方，需要通过铁路转圈绕路，增加里程，降低坡度的方式解决大坡度问题。
另外，川藏这样的地貌， ...

我一楼提供的链接您看一看就知道了
保守估计25‰，但从文章介绍看，应该是30‰为主
这还只是泸定—康定的情况，新都桥以西还未设计出来，不过我估计上限应该就是30‰了
横断山脉可不是闹着玩的，能找到30‰的通路已经是相当有造化的事儿了，那里可不是您想去哪绕就能去哪绕的地方川西的山，不亲眼见一见，很难形成真正的概念

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huamao_zhh 发表于 2016-10-25 15:18
论坛真的太难用了。而且北京网的情况也成未知了。

上川藏铁路的客车应该是也是带高供氧和防风沙和紫外线 ...

磁轨制动器不占啥分量，倒是如果上那种基于道心电磁铁的制动线圈，可能就要考虑一下质量问题了，不过通过车体轻量化（比如铝蜂窝结构），这个应该不是大问题。所以说川藏线是系统工程，现在不早做准备到时候临时抱佛脚是不好使的。从运营难度来看，川藏线应该更比青藏线复杂得多
雨雪天气对磁轨的影响……只要钢轨还能走车，应该就没事儿。如有必要可加伴热电路
如果线路被泥石流或者地震中断，不但电力机车，内燃机车也没用了
我的意思是，一定要考虑接触网突然断电造成的电制动失效，这个问题直接可以要人命。一旦把车停住，接着就等待或者救援就是了，至少死不了人了
当然需不需要在万一的事情上耗费这么大精力，主要取决于坡度。我觉得如果有几十公里甚至更长的25‰以上区段，那是必须要考虑后备模式的。根据目前的信息看，这样的区间肯定是存在的，所以应早作打算，系统工程啊

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huamao_zhh 发表于 2016-10-26 00:22
如果这样，车体轻量化必须了，新设计车型是必须的。车辆的转向架部分应该是轻量化，如轮对是钢的，但是框 ...

钢轨不需要加热啊，我是说为了防止制动器因冰雪阻碍不能落下加伴热
川藏线的无人车站应该不多，甚至可能没有，因为最高海拔才4400米啊，且沿途人口“比较稠密”，很多小站很可能也有客运需求
制动这块，正常情况下没有问题，双机大红袍在160这个位置应该正处于恒功区（虽然没见过资料吧），所以仅仅依靠再生制动就可以解决问题
怕的就是再生失效，这是本帖讨论的核心问题
川藏线不同于宝成线，宝成线高坡区段只有30公里左右，所以会有加补区间，而川藏线很可能大部分都是高坡区段（也就是上了下、下了上，如此循环），所以客车很可能是从成都双机到底去拉萨，交路设置上，可能在理塘或者昌都更换机车——像这种超强负荷的运用，一机到底那是作死
货车肯定是要前推后拉的，所以估计还真得弄无线重联，在长大隧道内保持通信，这个倒是不新鲜，北京地铁的4G信号不是覆盖的挺好嘛

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CRS 发表于 2016-10-27 22:23
我个人觉得首先不用考虑重联线的问题，这么大坡度不会敢把俩机车堆一头，应该至少首尾各一个。无线重联大秦 ...

宝成客车都在两头啊，当然宝成速度较低，距离较短
川藏线客车如有需要可采用重载车钩
不过或许推挽运行的确更合理。只是无线重联也不是那么牢靠的，至少据我所知，朔黄线曾经屡因通信问题造成紧急制动——当然后来查明原因是有外界干扰源
从安全余量的角度，大红袍足够了，就算一个车失去动力，单靠另一台车再生制动外加空气制动，应该至少可以满足降速运行的需要——这些具体的应急处理必须都要经过验证得出预案的
双机D*G首先需要考虑的是供电负荷的问题
机型暂且不论了，关键问题是要考虑非常情况，也就是接触网突然断电的情形，这种事虽然不常发生，但的确存在概率的，比如前不久的京广高铁接触网断电事故
如果没有后备模式，那么很可能一旦发生这样的情况，就意味着车毁人亡，宝成线，如果拼了老命，再加上运气不太背（比如非高温天气），很可能虽然会冒进，但最终也许能停住。不过川藏线放飏的结果很可能是那种一个幸存者都找不到的情景。宝成线修建的年代，我们也没有相应的技术实力来考量后备模式，但川藏线则不同了
所以无论是从技术可行性还是必要性，川藏线都应该考虑后备制动模式，虽然为了这小概率的事件，增加建设成本看似不划算，但这都是一个个鲜活的生命啊

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huamao_zhh 发表于 2016-10-28 07:47
不是钢轨，而是电磁制动的地面部分。另外接触网和道岔是要防止冻结问题。
川藏铁路穿越横断山区和雅鲁藏布 ...

接触部分不需要单独加热，磨一磨不就啥都解决了
怕的是被冰雪卡住制动器落不下来，所以要伴热应该是那个地方

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huamao_zhh 发表于 2016-10-28 11:13
不好意思，现在有手机客户端看不完整全部。

考虑到供电的安全问题上，在结合内燃机车不适用在超长隧道中 ...

实际上如果不考虑成本，最简单的办法就是每列车挂一节制动车，这节车只需要一个蓄电池提供励磁电源，然后在车内放置两台轴趋大功率发电机（每台电机连一台转向架），然后剩下的地方就安装制动电阻和通风机，换长按2.4计，应该够放下这些家伙
但唯一的问题是，这节车在日常的运输行为中，是什么活都不干的，那么每列客车都挂一“吃干饭”的，这是否能让人接受是个问题
可行的方案估计都被我说的差不多了，剩下的就是综合考虑成本和效果了，川藏线安全行车是一个重大课题，居然没见相关单位研究的报道，却弄了一些华而不实的东西在那赚眼球

铁道游击队长

我似乎发现了成本较低，可靠性较高的后备制动模式
这个模型是这样的，欢迎大家来指出不合理之处
在每辆客车的底部安装大功率的电磁铁，该装置由DC600列供系统供电。把制动线圈放置在道心处，我甚至怀疑，混凝土轨枕里的钢筋笼可能就是现成的制动线圈，如果现成的不合要求，可以尝试改进，如果可以的话，那么就不需要在道心额外添加设备了
然后正常情况下，电磁铁不通电，一切和普通线路一样
当客车收到紧急制动指令后，电磁铁组件落下至轨面高度，假定现在接触网断电，那么机车投入列供模式的再生制动（这个一点不新鲜，主辅一体的逆变器早就实现此功能了），也就是说，机车发电给制动电磁铁提供励磁，轨枕里的钢筋笼产生电流并给列车施以与运行方向相反的制动力。由于每一组制动线圈通电的时间都很短，所以即使被包裹在水泥里应该也不至于融化，就算融化只要水泥不爆裂就可以完成停车的任务只不过事后可能涉事的轨枕需要更换
此时由客车防滑器控制制动缸风压以保证黏着不超限
这个时候整列的制动力分配模式为机车是闸瓦力为主，电制力为辅；客车是电制力为主，闸瓦力为辅甚至高速时没有，如有需要，可重新设计客车制动机
这么做，如果可行的话，成本应该是最低的，并且可靠性又很高。尤其是基于主动的控制模式（不排斥系统自己判断并施加），也可考虑控制机车投入该工况的电路本着故障导向安全的原则单独设计以保证绝对可靠
同时，客车每根车轴上的制动盘，考虑安装4块为宜如有需要，可再安装磁轨制动器完备系统的绝对效力，这玩意大概还能顺便增加点黏着

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fmpc 发表于 2016-10-29 01:02
宝成宝秦段客车明明是HXD3+SS7D，何来两头？两头是货车，本务SS4，尾补双HXD3

不好意思啊，笔误
请问丽香有多长的30‰？在今天，牵引动力确实不是啥问题，关键是制动的绝对可靠性

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上局林段 发表于 2016-10-28 21:01
大红袍和11200千瓦的机车我咋没见过， 甚至网上我都 注意过， 倒底是什么样的高速客运机车， 是八轴B-B式电 ...

请百度HXD1G
大红袍是株洲厂大约2012年搞的6轴200公里高速机车，没有出过厂
其实我只是认为这个功率等级合适，这个车本身如果要跑川藏线还是要做很多改动的

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fmpc 发表于 2016-10-30 00:08
多长不清楚，但几个区间肯定是有的，虎跳峡前后以及过了江一路上坡到香格里拉应该差不多，我没看过资料，至 ...

避难线这种东西是没有办法的办法，现在再用避难线说实话已经讲不过去了
像宝成这样的地形，尤其是将来的川藏线，用避难线毫无意义
比如宝成吧，如果没有避难线，如果运气好，没准还能停的住，如果放进避难线，火车直接掉到悬崖下面去，基本一个也活不成啊，所以没用
将来的川藏线，区间长大，地形险峻，避难线更是全无意义
也就是关沟那地方，避难线可能还真能救人，而且当年确实放进去过车，甚至当年还有司机利用避难线悠车坡起的

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CRS 发表于 2016-11-5 23:44
很久之前想起，虽然同样得考虑停不下来的问题，但是如果川藏直接上动车了会怎么样？
我也想早点把这个想法发 ...

动车也一样啊，如果把既有的动车拉上去，不做后备，恐怕照样抓瞎
动车上川藏不划算，主要是动车的高原适应性改造，其成本必然高于机辆
其实西成可能就面临这个问题，那个貌似是限制25‰？不过有一点不可否认，如果跑300的话，在这坡道上，虽然停不下来，但可能也很难升速了
我并没有把握说，川藏下坡紧急制动一定停不了车，毕竟这东西终究是得弄好装备上去试，但是凭借有限的行车经验，大概率（90%吧）是停不住的

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Lion2013 发表于 2016-11-10 16:20
其实我感觉还有一种比较低成本的制动方法，就是在转向架上装一个发电机，没错，就是25B的那个轴发电

光凭感觉是不行的，这套后备模式的制动力至少要能抵消重量分量，才能保证可以用空气制动安全停车
那么经计算，总重1100吨的客列，在30‰下坡道、160公里时速时的折算重力功率为14373KW，假设每辆客车安装两台轴趋发电机，那么每台发电机的功率需要有400KW才可满足要求。您可以想一想，ZQDR410的体积是多大，25B轴趋的体积是多大，然后就知道这个感觉是否可靠了
如果说成本，不知您觉得23楼的方案成本如何

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2208402027 发表于 2016-11-10 19:04
我觉得最大问题在于如何应付地质灾害。如果能保证在发生一定程度地质灾害时接触网能保证畅通的话，那么上动 ...

问题就在于无法保证
在制动功率上，动车组相比机辆无明显优势

铁道游击队长

Lion2013 发表于 2016-11-11 07:22
我感觉用不着太大，它只是在接触网断电的情况下提供一种电制动，作为气制动的一个补充而已。

另外，可以 ...

如果是这样，干嘛不直接上动车组呢？电机这东西是需要保养的，平时用不上，还要在这上面花费精力，这显然并不划算啊
再一个，机车用牵引电机的话，你还得考虑安装方式和通风方式，毕竟840的小车轮，不可能像机车一样的悬挂模式
还有就是黏着

铁道游击队长

asoya 发表于 2016-11-11 09:17
讨论了这么长，没有关心更重的货物列车，这才是运输物资的重点，关心起客车来了，客车就1100吨是个事儿吗？ ...

客车就是只开一趟，那也是千把条人命呢
货车才跑80，玩了命了如果不是太点背没准还能停的住
实在倒霉，也才挂几个机车乘务员，员工殉职是比较正常的（或者叫可以接受），而旅客集体死亡是绝对不能被接受的
不知道您对货车制动有何高见，我是没发现有什么好办法，除非上专用货车，这样的话，成本和效率就太成问题了