隨著21世紀的到來,高速鐵路的發展方興未艾,呈較快增長的態勢。雄心勃勃的日本準備再建造5條新幹線,屆時將形成以東京為中心四通八達的高速鐵路網絡,高速鐵路總長度將達到7000千米。歐洲共同體也製定了宏偉的發展計劃,他們在1990年已達成協議,準備在今後20年內形成密集的高速鐵路網,不僅歐洲大陸四通八達,而且借助於英吉利海峽的海底隧道,與英國連成一片。
在亞洲,除日本外,韓國、印度及我國台灣省都在計劃修建高速鐵路。我國的高速鐵路也在規劃之中。可以預見,進入21世紀,鐵路高速化將比現在更為普遍。電氣化鐵路
1997年3月18日,在廣西百色市火車站前,舉行了南昆鐵路全線鋪通的慶祝大會。國務院領導出席了慶祝大會。
南昆鐵路,即從廣西南寧至雲南昆明,全長898千米,一次建成的電氣化鐵路,年輸送能力近期為1000萬噸,遠期為2000萬~3000萬噸。
什麼是電氣化鐵路呢?就是設有牽引供電係統,以電力列車作為列車牽引動力的鐵路。
鐵路最初發明時是采用蒸汽機車作動力的。直到1879年,世界第一條電氣化鐵路才在德國柏林建成。以後隨著科學技術的發展,電氣化鐵路在許多國家競相出現。到20世紀80年代,全世界的電氣化鐵路總裏程已達165萬千米,占世界鐵路總裏程的13%。而德國、日本、法國的電氣化鐵路已占本國鐵路總裏程的1/3,但卻能完成運量的3/4。
顯然,電氣化鐵路比傳統的蒸汽機或柴油機為動力的鐵路相比,有明顯的優越性。
首先,它的運輸能力大。一般來說,電力機車的功率都很大。一般要比內燃機或蒸汽機車大1倍左右。功率大,牽引力就大,就可以加大行車速度,提高運輸能力。第二,它的耗能比較省。電力機車的熱效率一般為20%~26%,要高於柴油機的20%和蒸汽機的6%~7%。第三,它的運營成本低。正是由於電力機車耗能低,檢修維護費用低,使運營成本下降,尤其在長途運輸時更為明顯。第四,它的工作條件好,噪聲、汙染大為減少,操作簡便。
但是,電氣化鐵路一般所需投資都比較大,所以它在應用上還不如傳統的柴油機車和蒸汽機車為動力的鐵路普遍。
電氣化鐵路使用電力機車為動力,那麼它的電源從哪裏來呢?電力機車上是不安裝發電機的,它的電力由電力牽引供電係統提供。
這種供電係統由牽引變電所和接觸網組成。來自發電廠的電能,經過牽引變電所變壓後,向架設在鐵路上空的接觸網送電,而電力機車則是從接觸網上取電,這有點類似於城市中運行的有軌電車,然後驅動電力機車前進。
牽引供電的製式有直流製和交流製兩種。鑒於直流製的供電電壓難以繼續提高,已有被交流製取代的趨勢。中國的電氣化鐵路一開始就采用了交流製。
修建一條電氣化鐵路,沿線要建許多牽引變電所,單線鐵路每60千米就要建一座,雙線鐵路每40千米就要建一座。由此也可以看出,電氣化鐵路造價之大。
中國修建的第一條電氣化鐵路是1961年8月建成的寶成線的寶雞至鳳州段。到1984年已累計建成電氣化鐵路3500千米。
新鋪通的南昆鐵路,被大西南人民稱之為世紀之夢。南昆鐵路從海拔78米的南寧盆地上升到海拔2000多米的雲貴高原,高差之大,在我國鐵路建築史上是絕無僅有的。還有,整個線路形成溝梁相間、橋隧相連的走勢,沿線土層十分複雜,被稱為“地層博覽”、“地下迷宮”。光是為鋪鐵路所打通的隧道就有258條,總長1946千米;修橋476座,總長798千米。其中許多座大橋、特大橋的高橋墩、大跨度、新結構具有全國領先水平。
南昆鐵路這項國家重點工程,是溝通西南與華南沿海的一條重要通道,是雲、貴、川出海的最佳、最近的途徑。這條鐵路,從1990年12月開工,6萬鐵路建設者攻難克險,終於鋪通,圓了大西南人民的“世紀之夢”。奇妙的懸浮式鐵路
近年來,隨著世界科學技術的發展,高速鐵路相繼在一些工業發達國家投入使用,引起了世人的矚目,各國競相提高列車運行速度,最高速度已達到每小時270千米,而且還有繼續提高的趨勢。
那麼人們可能要問:鐵路運行速度的提高有沒有極限?最高速度能達到多少?能不能趕上飛機的速度呢?
要回答這個問題,首先要從鐵路運輸的原理談起。
從1825年英國人修建世界第一條鐵路以來,時間已過去了170年。鐵路運輸遍及全球,科學技術不斷發展,但鐵路運輸的基本原理並沒有改變,即有牽引動力的機車(火車頭)拉動列車在鋼軌上運行,機車的動力有多種:如蒸汽機、柴油機、燃氣輪機、電動機等,通過拉動裝置驅動動輪旋轉,借助動輪與鋼軌之間的粘著力而產生機車牽引力,當牽引力大於列車阻力,就可以拉著列車在鋼軌上運行,可以拉動比機車自身重量大10~20倍的列車。
科學家們進行過研究,這種借助於機輪與鋼軌之間粘著力運行的速度是有限度的。這種鐵路隨著運行速度的升高,輪軌間的粘著力會逐漸減小,車輛的阻力卻會增大,當機車運行速度達到每小時350~400千米時,阻力會大於粘著力,列車就無法運行了。因此,常規的高速鐵路運行速度隻能以此為限。
然而,有沒有別的辦法提高鐵路的運行速度呢?絕頂聰明的人類現已發明了一種懸浮式鐵路,可以大大提高鐵路的運行速度。
懸浮式鐵路的最奇妙之處,也就是與常規鐵路最大的不同在哪裏呢?
常規鐵路要使機車的輪子與鋼軌接觸而產生粘著力,而懸浮式鐵路的輪子與鋼軌卻不接觸,中間保持著一定間隙,好像機車懸浮在鋼軌一樣,這個思路多巧妙啊!