Πέντε δεκαετίες ηλεκτροκίνησης: Ενα παγκοσμίως κορυφαίο δίκτυο, που λειτουργεί σε ποικίλα και απαιτητικά περιβάλλοντα
- Από τον Λι Σινπίνγκ, «Λαϊκή Ημερησία»
Το 1975, βαθιά μέσα στα όρη Τσινλίνγκ, ο πρώτος πλήρως ηλεκτροδοτημένος σιδηρόδρομος της Κίνας, ο σιδηρόδρομος Μπαοτζί – Τσενγκντού, σηματοδότησε την έναρξη ενός μετασχηματιστικού ταξιδιού προς τον εκσυγχρονισμό των σιδηροδρόμων.
Μισό αιώνα αργότερα στην πεδιάδα Τσενγκντού οι μηχανικοί αναπτύσσουν ένα πρωτοποριακό σύστημα τροφοδοσίας έλξης 400 χλμ./ώρα για το τρένο υψηλής ταχύτητας CR450, το οποίο αναμένεται να αποτελέσει νέο παγκόσμιο σημείο αναφοράς στις λειτουργίες των σιδηροδρόμων υψηλής ταχύτητας.
Από τα ταπεινά ξεκινήματα σε ένα παγκοσμίως κορυφαίο δίκτυο, η ηλεκτροκίνηση έχει διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη των σιδηροδρόμων της Κίνας, από τις συμβατικές γραμμές έως τις σιδηροδρομικές γραμμές υψηλής ταχύτητας και από τους χειρισμούς στα ψηφιακά συστήματα. Εως το τέλος του 2024 το λειτουργικό σιδηροδρομικό δίκτυο της Κίνας είχε φτάσει τα 162.000 χιλιόμετρα, εκ των οποίων πάνω από 120.000 χιλιόμετρα ή 75,8% ήταν ηλεκτροκίνητα.
Οι ηλεκτροκίνητοι σιδηρόδρομοι βασίζονται στην ηλεκτρική ισχύ έλξης, με τους σιδηροδρόμους υψηλής ταχύτητας να αποτελούν την πιο προηγμένη μορφή τους. Τα βασικά εξαρτήματα -συστήματα τροφοδοσίας, έλξη, επικοινωνίες και σηματοδότηση- αποτελούν την τεχνική ραχοκοκαλιά του ηλεκτροκίνητου δικτύου.
Σε σύγκριση με τις γραμμές που κινούνται με ντίζελ, οι ηλεκτροκίνητοι σιδηρόδρομοι προσφέρουν ανώτερη απόδοση. Στις εμπορευματικές μεταφορές οι ηλεκτροδοτημένοι σιδηρόδρομοι βαρέων μεταφορών της Κίνας μπορούν να χειριστούν 5.000 τόνους με μία μόνο ατμομηχανή, ενώ ο σιδηρόδρομος Ντατόνγκ – Τσινχουανγκντάο έχει ομαλοποιήσει τις λειτουργίες με τρένα βάρους έως 20.000 τόνων. Στις επιβατικές υπηρεσίες ένα τρένο υψηλής ταχύτητας 16 βαγονιών μεταφέρει περίπου 900 τόνους.
Η ταχύτητα είναι μια άλλη μεταμορφωτική πτυχή. Οταν η γραμμή Μπαοτζί – Τσενγκντού δεν ήταν ηλεκτροδοτούμενη, τα τρένα έτρεχαν μόνο με 20 έως 25 χλμ./ώρα. Σήμερα τα τρένα Fuxing CR400 μπορούν να φτάσουν σε εμπορική ταχύτητα 350 χλμ./ώρα.
Η ηλεκτροκίνηση προσφέρει επίσης σημαντικά περιβαλλοντικά οφέλη: Τα ηλεκτρικά τρένα δεν εκπέμπουν καυσαέρια, παράγουν χαμηλότερο θόρυβο και συμβάλλουν σημαντικά στη μειωμένη ατμοσφαιρική ρύπανση από τις εναλλακτικές λύσεις ντίζελ.
Η Κίνα διαθέτει πλέον το μεγαλύτερο ηλεκτροδοτούμενο σιδηροδρομικό δίκτυο στον κόσμο, που λειτουργεί σε ποικίλα και απαιτητικά περιβάλλοντα – από παγωμένους χειμώνες έως καυτά καλοκαίρια και από υγρές πεδινές περιοχές έως οροπέδια μεγάλου υψομέτρου. Αυτές οι εμπειρίες έχουν καταστήσει την Κίνα παγκόσμιο ηγέτη στην ηλεκτροκίνηση των σιδηροδρόμων και στην τεχνολογία σιδηροδρόμων υψηλής ταχύτητας.
Ενώ ορισμένοι μπορεί να περιορίσουν την ηλεκτροκίνηση σε στύλους και καλώδια, η υποκείμενη μηχανική είναι εξαιρετικά περίπλοκη. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι τα εναέρια καλώδια επαφής, που συχνά ονομάζονται «σανίδα σωτηρίας» των τρένων υψηλής ταχύτητας. Αυτά τα καλώδια πρέπει να αντέχουν σε ακραίες απαιτήσεις όσον αφορά την αντοχή, την αγωγιμότητα, την αντοχή στη θερμότητα και την ανθεκτικότητά τους.
«Στις πρώτες ημέρες χρησιμοποιούσαμε καλώδια χαλκού – μαγνησίου και χαλκού – κασσιτέρου» εξήγησε ο Τζανγκ Τζιαν, επικεφαλής μηχανικός της China Railway Self-creation Electric Co., Ltd. «Αλλά δεν μπορούσαν να υποστηρίξουν πλήρως τις απαιτήσεις ταχύτητας 350 χλμ./ώρα ή υψηλότερες, γεγονός που κατέστησε αναγκαία μια επείγουσα καινοτομία».
Επειτα από τρία χρόνια έρευνας και ανάπτυξης, οι Κινέζοι μηχανικοί έγιναν οι πρώτοι στον κόσμο που βιομηχανοποίησαν καλώδια κράματος χαλκού – χρωμίου – ζιρκονίου υψηλής αντοχής και αγωγιμότητας. Αυτά τα νέα καλώδια βελτιώνουν την αγωγιμότητα κατά 20% και υποστηρίζουν ασφαλείς, σταθερές και οικονομικά αποδοτικές λειτουργίες στα 400 χλμ./ώρα, καλύπτοντας ένα κρίσιμο κενό στην παγκόσμια σιδηροδρομική τεχνολογία.
Ως το πιο πολυσύχναστο σιδηροδρομικό δίκτυο υψηλής ταχύτητας στον κόσμο, η Κίνα αντιμετωπίζει συνεχείς προκλήσεις, όπως η φθορά των εναέριων γραμμών. Παραδοσιακά, ο εντοπισμός ελαττωμάτων περιλάμβανε τη λήψη εκατομμυρίων εικόνων επιθεώρησης και χειροκίνητο έλεγχο από έμπειρους μηχανικούς.
«Ο φόρτος εργασίας ήταν τεράστιος» δήλωσε ο Τζανγκ Τζονγκγί, γενικός διευθυντής της εταιρίας συντήρησης του σιδηροδρόμου υψηλής ταχύτητας Πεκίνο – Σανγκάη. «Η ομάδα μας έπρεπε να αναλύει χειροκίνητα πάνω από 14 εκατομμύρια εικόνες ετησίως».
Για να αντιμετωπίσει αυτό το πρόβλημα, η Κίνα ανέπτυξε το 2019 ένα σύστημα οπτικής νοημοσύνης για τους σιδηροδρόμους υψηλής ταχύτητας, χρησιμοποιώντας Τεχνητή Νοημοσύνη για την προκαταρκτική ανίχνευση και τον εντοπισμό πάνω από 1.300 τύπων πιθανών ελαττωμάτων πριν από την ανθρώπινη επαλήθευση. Το σύστημα έχει βελτιώσει σημαντικά την ακρίβεια και την αποτελεσματικότητα της ανίχνευσης.
Αξιοποιώντας τεχνολογίες, όπως τα μεγάλα δεδομένα, το 5G, το cloud computing, τα drones, την αναγνώριση εικόνας και τον «έξυπνο» εξοπλισμό, η Κίνα έχει δημιουργήσει μια «έξυπνη» πλατφόρμα συντήρησης, που έχει μειώσει το κόστος συντήρησης της ελκτικής ισχύς κατά 20%, έχει επεκτείνει τα διαστήματα γενικών επισκευών κατά 20% και έχει αυξήσει τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων κατά 20%.
Υπόδειγμα ανάπτυξης και κοινωνικής προόδου
Από τον σιδηρόδρομο Λάσα – Νιγκίντσι, τον υψηλότερο ηλεκτροκίνητο σιδηρόδρομο στον κόσμο, μέχρι τον σιδηρόδρομο Ντατόνγκ – Κινχουανγκντάο, ο οποίος έχει μεταφέρει πάνω από 9 δισεκατομμύρια τόνους εμπορευμάτων, και μέχρι το πρόσφατα εγκαινιασμένο Ανατολικού Τσονγκίνγκ – Κιαντζιάνγκ τμήμα του σιδηροδρόμου υψηλής ταχύτητας Τσονγκίνγκ – Σιαμέν, με σχεδιασμένη ταχύτητα 350 χλμ./ώρα, το ταξίδι ηλεκτροδότησης της Κίνας αποτελεί παράδειγμα της μετάβασης του έθνους από το «made in China» στο «έξυπνα κατασκευασμένο στην Κίνα».
Συνεχίζει να οδηγεί στην οικονομική ανάπτυξη, στην κοινωνική πρόοδο και την ευρύτερη διεύρυνση του κινεζικού εκσυγχρονισμού.
