中国铁路电气化进程:成就、创新与数智化跨越
AI导读:
半个世纪来,中国铁路电气化进程成就显著,从第一条电气化铁路诞生到研制时速400公里牵引供电系统。电气化铁路动力强、速度快、更环保,我国自主研发导线与装备,数智化应用多点开花,实现智慧运维,为经济社会发展贡献动能。
半个世纪,沧海桑田,中国铁路电气化进程成就斐然(电气化铁路)。
1975年,宝(鸡)成(都)铁路全线电气化改造完成,我国第一条电气化铁路诞生,拉开铁路现代化序幕;2025年,成都平原工程师加紧研制时速400公里牵引供电系统,为CR450动车组运营做准备,有望树立世界高铁新标杆(铁路发展)。数据显示,截至2024年底,全国铁路营业里程16.2万公里,电气化铁路里程超12万公里,电化率达75.8%,彰显铁路建设实力(铁路建设)。
电气化进程逐步加快
电气化铁路以电力为牵引动力,四电系统是其核心要素。“作为电气化铁路的动力来源和神经中枢,四电系统是现代化铁路发展的关键。”中国工程院院士卢春房说。相较于非电气化铁路,电气化铁路动力更强,货运方面,我国重载电气化铁路单机牵引重量可达5000吨;客运方面,16节编组高速动车组列车牵引重量可达900吨左右。速度更快,非电气化运营时宝成线列车时速仅20至25公里,如今复兴号CR400动车组时速达350公里。此外,电气化铁路更加环保,运行时无废气、烟尘,噪声也较小,改善了工作条件和旅客舒适度,还控制了噪声污染程度(电气化优势)。
回望历程,每一步都来之不易。1958年,宝鸡至凤州段成为电气化改造“试验田”,此后铁路电气化进程逐步加快。2004年国家《中长期铁路网规划》提出到2020年铁路电化率达50%,2008年新版规划将目标提至60%,2024年《推动铁路行业低碳发展实施方案》进一步提出到2030年电化率达78%以上。卢春房说,这考验着综合国力和施政能力,数十年来中国铁路以国家顶层规划为牵引,实现各项创新与突破(铁路规划)。
如今,我国电气化铁路里程全球第一,运维场景日益丰富。面对多种特殊环境条件,我国积累了电气化铁路和高速铁路施工的丰富经验,相关技术全球领先(铁路技术)。
自主研发导线与装备
接触网导线是高铁列车唯一动力源,被喻为“生命线”。为保证动车组取电效率高、稳定性强,导线需具有高强度、高导电性等特性。“最开始,我国使用的是铜镁、铜锡导线,不能完全适应时速350公里以上高铁列车运行要求,研发新一代导线迫在眉睫。”中铁电气化局北赛电工公司总工程师张剑说。历经3年攻关,创新联合体突破关键技术,实现高强高导铜铬锆合金接触线工业化生产。“升级为铜铬锆合金接触线后,导电率提升20%,让中国高铁列车更节能、高效、安全。”张剑表示,填补了世界时速350公里以上高强高导接触网线材空白(导线研发)。
除了接触网导线,接触网施工装备也在不断升级。恒张力放线车是架设高铁接触网导线最佳助手。“高铁接触线对平顺性要求极高,以时速350公里高速铁路为例,每一米接触线平直度精度误差不能超过0.1毫米。”中铁电气化局装备公司总工程师任强介绍,我国自主研制的恒张力放线车所架设接触线,每一米平直度精度误差整体控制在0.05毫米以内。“以前只能依靠进口,现在已打破国外垄断,且拥有完全自主知识产权。”任强表示,转场运输成本降低70%,整车功能也显著优于传统放线车(装备升级)。
数智化应用多点开花
高速铁路4C视觉智能分析系统是中国铁路领跑数智化赛道的关键一步。我国高铁接触网运行中难免出现零件老化等现象,过去判定接触网缺陷依赖检测工程师肉眼观察分析,工作量庞大。“以京沪高铁为例,检测工程师团队每年需肉眼判别超1400万张照片。”京沪高铁维管公司总经理张忠义说。2019年,在中国铁道科学研究院牵头下,开发出该系统,先用人工智能系统自动识别缺陷,再人工复核。“目前,该系统实现了接触网零部件松动、缺失等1300余种隐患缺陷高精度、高效率检测。”张忠义介绍,与传统检测方式相比,发现有效隐患数量、整体效率均大幅提升,已应用于多条高铁,总分析里程超55万正线公里(数智检测)。
数智化应用多点开花。铁路自然灾害及异物侵限监测系统辅助行车安全;铁路牵引变电所辅助监控系统实现智能化巡检和运维辅助决策支持。利用大数据等新手段,中国铁路建成多专业集成智慧运维大数据平台,实现牵引供电设备管理降低运维成本20%、设备大修期延长20%、牵引供电设备故障率降低20%和接触网零部件寿命延长20%(数智成果)。
从拉林铁路到大秦铁路,再到渝厦高铁重庆东至黔江段,中国铁路电气化进程折射出“中国制造”向“中国智造”跨越,为经济社会发展与中国式现代化建设贡献澎湃动能(铁路贡献)。
(文章来源:人民日报)
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