下雪天，为什么高铁会降速，绿皮火车还能全速前进？

近日，受寒潮影响，北方多地迎来今冬首场降雪，这也给铁路运行运行带来了不小的考验。

有小伙伴发现，雪天里高铁偶尔会降速行驶，但绿皮火车还能全速前进，这是为什么呢？

制动机制：复合制动与机械制动

高铁制动系统采用电制动与空气制动相结合的复合模式。

高速列车制动系统 来源：北京铁路

电制动也称再生制动，电制动时列车的电动机变成了发电机,将列车的动能转化为电能反馈至接触网，这种制动方式安全、环保、节能；空气制动也称为“盘刹”，通过控制闸片与制动盘摩擦，从而产生制动。

雪天条件下，动车从动车所驶出后，高铁司机通常会选择一个安全路段，进行一次轻微的“试刹车”，通过试刹车，高铁司机可以判断制动闸盘是否被积雪或薄冰覆盖，空气制动管路是否正常工作。

高速列车紧急制动按钮 来源：北京铁路

不过，在雪天，这种复合制动面临双重挑战：一是低温导致制动盘与闸片材料脆化，摩擦系数下降；二是积雪可能覆盖制动盘，影响散热效率。因此，列车需提前降速以预留更长的制动距离。

绿皮火车采用纯机械的空气制动模式，通过压缩空气推动制动缸活塞，带动闸瓦紧压车轮踏面。

这种制动方式不依赖电子信号，即使低温导致电子元件故障，仍能通过手动操作维持功能。此外，绿皮火车还配备手制动装置，在紧急情况下可通过手动转动手轮形成双重保障。

其实高铁的空气制动也有纯机械结构的，普速列车里也有采用电制动的，两者的区别是高铁是以电制动为主，普速绝大多数依靠空气制动，但是由于二者之间巨大的速度差，使得高铁列车需要提供的刹车能量远远大于普速列车，紧急停车距离也是普速的8倍左右。

动力机制：接触网与内燃机

高铁的动力来源是接触网。

向列车输送电力的接触网。 来源：北京铁路

高铁接触网是弓网滑动电接触的重要部件，电弓是连接接触网给动车组供电的重要部件，高铁通过受电弓与接触网连接取电，驱动牵引电机运转，如果受电不成功，列车将会失去动力。

冰冻雨雪天气下，接触网线路容易结冰，如绝缘隔离零件上结冰，会造成绝缘零件失效，导致接触弧短路；如果遇冻雨则容易短时间内形成“冻挂”，导致电线导电不良，甚至有崩断的危险。此时高铁列车如运行过快，就会出现“拉弧”现象，从而导致列车故障，主动减速甚至直接停车。

高铁“一路火花带闪电”的“拉弧”现象。 来源：中国铁路

“绿皮火车”的动力系统主要是内燃机车车头和电气化机车车头。

如果是利用内燃机作为动力来源，通过燃烧柴油驱动发电机发电，再用电驱动车轮，这种设计使其不依赖外部供电系统，即使接触网覆冰或停电，仍能持续运行。并且内燃机的扭矩输出与转速成正比，即使车轮打滑，也能通过调整油门维持动力输出。

如果是电气化机车，也是采用接触网，直接用电机带动车轮转动，跟高铁一样，运行受到供电的影响也较大。

热备机车 来源：北京铁路

在面对不良雨雪天气时，铁路部门启动的应对措施当中都会出现“应急内燃热备机车”的身影。

其实高铁动车拥有两大替补——热备机车和热备动车组。热备机车是为应对动车组、普速列车因突发情况，无法继续运行时的替补机车，一般为内燃机车。热备动车组，是一列没有车次的动车组，可根据需要变换成任何车次。当有运输任务的动车组列车遇到故障不能继续运行时，热备动车组就立即前往指定地点，接续完成旅客运送服务。

轨道设计：无砟轨道与有砟轨道

高铁轨道采用无砟轨道，其平整度极高，曲线半径是普通铁路的几十倍，轨道误差容忍度达到毫米级精度。这种设计使高铁能以300公里以上的时速平稳运行，但也对极端天气更为敏感。

绿皮火车运行的有砟轨道则展现出更强的适应性。这种轨道由碎石道床构成，其弹性结构能更好地吸收车轮冲击力，减少积雪压实形成的冰壳。

轨道虽然存在区别，但有砟轨道绝不是优点。所以，综合来说主要原因就是速度，如此高的运行速度，对整个系统的要求就高，高铁在有风险的时候必须降速。

来源：数字北京科学中心

编辑：endlesscliff

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