미끄러운 레일

Slippery rail
영국의 네트워크 레일헤드 처리 열차는 고압 워터 제트를 사용하여 레일에서 압축된 리프 멀치를 제거합니다.

미끄러운 레일 또는 낮은 레일 헤드 [1][2][3]접착은 레일 헤드의 오염이 차륜과 레일 사이의 트랙션을 감소시키는 철도 (철도 도로)상태입니다.이것은 전동차가 전력을 공급받을 때 바퀴가 미끄러지고 제동할 때 바퀴가 미끄러질 수 있습니다.오염의 한 가지 일반적인 원인은 철도 선로의 레일헤드 (상부 표면)에 부착된 낙엽입니다.이 상태는 열차 바퀴와 레일 사이의 마찰을 크게 감소시키며, 극단적인 경우 선로를 일시적으로 사용할 수 없게 만들 수 있습니다.영국에서는 이 상황을 '선상의 낙엽'이라고 한다.

날씨로 인한 접착력 저하

기상 조건에 의한 레일헤드 오염은 연중 언제든지 발생할 수 있습니다.

낙엽철은 철도 [4]운행에 가장 큰 차질을 일으킨다.미국 중부 대서양 주, 뉴잉글랜드, 영국을 포함한 유럽의 많은 지역, 캐나다 남부 온타리오와 같은 낙엽성 숲 지역에서 문제가 발생할 수 있습니다.잎이 철도 노선에 떨어지는 경우, 일부는 레일 헤드에 모이고 열차에 의해 레일 및 바퀴 디딤판의 미끄러운 저마찰 코팅으로 심하게 압축됩니다.기후가 습하면 젖은 잎이 레일에 매우 효과적으로 부착됩니다.열차의 통행에 의한 외풍으로 인해 근처의 잎이 기류에 휘말려 레일 헤드에 더 많은 잎이 퇴적된다.이 재료의 축적은 증분적이며,[5][6] 열차의 통행에 의해 빠르게 마모되지 않을 만큼 충분히 단단하다.

겨울은 눈이나 얼음이 [4]노선에 쌓일 때 접착력이 떨어지는 문제를 일으킬 수 있다.도로 차량과 마찬가지로, 검은 얼음은 출발할 때 열차에 어려움을 주거나 제동 중에 휠 슬라이드를 시작할 수 있습니다.

심지어 여름에도 문제가 있을 수 있다.장기간 건조한 날씨 후에 약한 소나기가 내릴 경우 낙엽 [7]오염과 유사한 접착력이 낮은 상태가 발생할 수 있습니다.물이 마르면 산화물 파편과 혼합되어 차륜과 레일을 분리하는 페이스트가 생성되어 [8][9]접착력이 감소합니다.영향은 단기적이지만 예측 불가능으로 인해 중대한 사고가 발생할 수 있습니다.아침 이슬도 같은 효과를 [7][10][11]낼 수 있다.

디스크 브레이크가 문제를 더합니다.

약 1960년 이전에는 대부분의 철도 차량이 브레이크 슈를 사용하여 바퀴 디딤판에 압력을 가하여 열차를 정지시켰다.그 후 디스크 브레이크가 점점 더 많이 사용되어 마모를 통해 휠 트레드에서 압축된 리프 재료를 청소하는 작업이 더 이상 발생하지 [12]않게 되었습니다.

라인 사이드 유지 보수 부족

1851년 5월 영국의 철도위원회 보고서에 따르면, 무거운 열차를 운반하는 작은 기관차가 선로 밸러스트의 더러운 상태 때문에 선로에서 구매를 찾지 못하면서 사고가 발생했다고 한다.기관차에서 내려 트랙 밸러스트를 수집하여 접지력을 유지하는 것이 소방관의 의무였지만, 이 특별한 경우 흙의 비율을 포함하는 더러운 밸러스트는 요구되는 결과를 [13]달성하지 못했습니다.

증기 기관차 시대에는 기관차의 불꽃에 의한 발화 위험을 줄이기 위해 나무와 다른 선측 식생은 정기적으로 벌채되었다.철도가 증기 트랙션을 사용하지 않게 되면서, 이러한 유지보수가 중단되었고, 그로 인한 추가적인 성장은 잎 공급을 증가시켜 [14]문제를 악화시켰습니다.

찌그러진 벌레가 원인이 되어 접착력이 낮다.

레일 헤드에 부착되어 있을 때 접착력이 저하될 수 있는 물질이 많이 있습니다.호주 빅토리아주에서는 열차 바퀴가 선로를 건너던 포르투갈산 송곳니를 짓눌러 2001년 [15]1/4분기 여객철도 운영사인 V/Line이 취소 및 시간 준수 불량으로 70만 달러 이상의 벌금을 부과받았다.2009년 빅토리아 중심부의 탈라루크 선로 또한 포르투갈의 밀리페이드 전염병에 의해 영향을 받아 여러 열차가 [16]취소되었다.2013년 [16]9월 호주 웨스턴오스트레일리아주 퍼스 인근 클락슨에서 발생한 포르투갈산 송아지 압사 사고로 열차 두 대가 충돌한 것으로 추정되고 있다.

1938년 [17]퀸즐랜드에서는 송충이에 의한 미끄러운 레일이 보고되었다.1924년 메뚜기들이 남서아프리카오타비 광산 철도 회사의 열차 운행에 영향을 미쳤다.

영향들

플랫 스폿

차륜과 레일 사이의 마찰 손실은 견인력의 손실을 초래합니다. 차륜은 회전하기 시작하고, 일부 경우에는 열차가 움직일 수 없습니다.제동 시 마찰력이 상당히 손실되면 제동력이 감소합니다.제동 거리가 상당히 길고, 극단적인 경우 바퀴가 잠기면서 열차가 미끄러지는 원인이 될 수 있습니다.현대식 기관차여러 유닛에는 미끄러운 레일 조건에 대응하기 위해 휠 슬라이드 보호 장치가 장착되어 있습니다.잠긴 차륜은 강철 타이어의 평평한 부분을 스스로 연마할 수 있으며, 특히 이전에 샌딩된 차륜과 같이 레일의 그리스가 없는 부분에 도착했을 때 차륜이 여전히 미끄러져 있는 경우에는 더욱 그렇습니다.이로 인해 휠이 프로파일링되지 않고('휠 플랫'[18]이라고 함) 심한 진동이 발생하여 상당한 비용을 들여 휠을 프로파일링하거나 타이어를 다시 장착해야 합니다.

극단적인 경우, 리프 재료의 축적은 차륜을 레일로부터 전기적으로 절연시킬 수 있으며,[4] 결과적으로 신호 장치가 열차의 존재를 감지하지 못하게 됩니다.문제가 심각한 경우, 열차에 장착된 선로 회로[19] 액추에이터를 통해 문제를 완화할 수 있습니다.

영국에서, 열악한 접착 문제로 인해 철도 산업은 연간 [20]3억 5천 5백만 파운드 (4억 4천 9백만 달러)의 비용을 지출하는 것으로 추정되었습니다.

경감책

레일헤드 처리

Long Island Rail Road 작업 열차가 트랙션 젤을 도포하기 전에 레일을 가압 세척합니다.

처리 방법에는 일반적으로 축적된 침전물을 분사 또는 폭파하거나 고마찰성 물질로 코팅하는 시스템이 포함됩니다.블라스팅은 보통 워터제트와 함께 수행되며, 종종 기계적 스크럽 장치와 함께 수행됩니다.코팅 방법에는 일반적으로 레일 위에 있는 페이스트에 모래를 퇴적시키는 작업이 포함됩니다. 모래는 원치 않는 단열 위험을 악화시킬 수 있기 때문에 모래 혼합물에 금속 입자가 포함되어 있는 경우가 있습니다.코팅은 특수 열차[21] (원래 독점 혼합물을 적용한 후 "샌드라이트 열차"라고 칭함)에서 적용되며, 경우에 따라서는 수동 적용자에 [22]의해 국지적으로 적용됩니다.

열차 통과 시 레일헤드에 액체를 도포하는 라인사이드 장착 트랙션 겔[23] 도포기는 역 접근 시처럼 접착력이 현저히 낮은 현장에 부착됩니다.

이 두 가지 과정은 모두 제한된 기간 동안 유효합니다. 분사 방법은 다음 잎이 떨어지면 바로 효과가 없습니다. 모래 퇴적 방법은 일반적으로 비가 퇴적된 모래를 빠르게 제거하지만 내구성이 더 높습니다.또 다른 방법은 고전압의 전기 스파크 또는 플라즈마를 사용하여 증착물을 휘발시키는 것이지만, 이 방법은 높은 전력 소비, 소음 및 레일 [2]열화에 의해 방해를 받기 때문에 실험적으로만 사용되었습니다.

레이저

2018년부터 LIRR은 Laser Precision Solutions가 제공하는 레이저 기술을 사용하여 2개의 25mph [24]LaserTrain을 사용하여 가을 미끄럼 방지 문제를 해결하고 있습니다.

샌더스

기관차와 여러 유닛에는 레일 헤드에 미세한 건조 모래 층을 적용하는 샌더가 장착되어 있습니다.이는 제동 및 가속 시 접착력을 보조합니다.

새로운 방법

레일 헤드의 오염을 제거하기 위해 다양한 새로운 방법이 시행되고 있습니다.한 가지 방법은 노즐을 통해 트랙에서 발사되는 고체2 CO("드라이 아이스")[25]를 사용하여 표면 냉각, 운동 에너지 및 [26]승화를 통한 결합을 제거합니다.다른 방법으로는 마이크로파[27] 플라즈마와 [28]초음파가 있다.

휠 슬라이드 보호

WSP(휠 슬라이드 프로텍션) 장비는 저접착 조건에서 휠 세트의 동작을 관리하기 위해 여객 열차에 장착됩니다.열차가 제동 중일 때 잠긴 것을 감지하면 차축의 브레이크를 해제하여 차량의 ABS 시스템처럼 작동합니다.또한 WSP는 동력 공급 시 휠 스핀을 방지하기 위해 트랙션 시스템을 제어할 수 있습니다.

운전 기술

낮은 접착 조건에서 열차가 정지하는 데 어려움을 겪는 경우, 가장 큰 위험은 위험한 상황에서 신호를 전달하거나 역을 '오버런'하는 것입니다.이 때 기관사들은 평소보다 더 일찍 그리고 더 부드럽게 브레이크를 밟는 '방어 운전'[4]을 채택한다.또한, 열차를 출발시킬 때 더 적은 전력이 소비됩니다.

각 낙엽 시즌 전에, 철도 회사는 신규 자격을 갖춘 기관사를 위한 저접착 훈련을[4] 준비할 수 있습니다.이것은 조용한 시간 동안 노선의 한 구간을 이어받는 것으로 구성됩니다.각 기관사는 라인 사이드 마커를 사용하여 열차 속도를 따라잡은 다음 정상적인 접착 조건에서 완전한 서비스 브레이크를 작동시킵니다.그런 다음 레일헤드는 마찰 계수가 낮은 오염 물질로 처리됩니다.두 번째 주행에서는 기관사가 미끄러지는 소리와 감각을 느껴 정차 거리가 상당히 커집니다.

이는 낮은 접착력 동안 열차가 어떻게 동작하는지에 대한 근사치일 뿐이지만, 기관사가 휠 슬라이드의 시작을 인식할 수 있고 발생 시 취해야 할 올바른 조치를 알 수 있도록 보장합니다.

영국에서는 일부 여객 열차 운영 회사가 가벼운 제동 및 가속에 소요되는 추가 시간을 감안하여 특별한 '리프 폴[29]' 시간표를 발행하고 있습니다.

의사소통

낮은 접착 조건의 위치와 심각도에 대한 정보는 열차 기관사에게 문제에 대한 경고를 제공합니다.영국에는 몇 가지 소스가 있습니다.

  • 알려진 저접착 영역이라고 알려진 정기적인 흑점은 섹션 부록에 게재되어 있으며, 이 흑점에 대해 살펴보는 운전자 경로 지식의 일부를 형성합니다.
  • 알려진 규칙적인 저접착 영역의 시작 및 끝을 나타내는 선측 표지가 일부 위치에 제공됩니다.
  • 운전자는 규칙집에 [30]의해 섹션 부록에 게재되지 않은 위치에서 낮은 레일헤드 접착력 또는 섹션 부록에 게재된 위치에서 예외적으로 낮은 레일 접착력 중 하나를 즉시 시그널러에게 보고해야 합니다.
  • 저접착 상황의 신고를 받은 후, 신호원은 무선으로 후속 열차의 기관사에게 연락하여 경고합니다.그렇게 해도 안전할 경우, 신호등은 운전자에게 제어된 테스트 [31]중지를 수행하도록 지시할 수 있습니다.그 후, 운전자는 연중 그 시기의 날씨와 조건에 대한 정상 조건에 적합한 제동력을 사용하여 열차를 정지시키고 신호등에게 보고합니다.

식생 관리

라인사이드에서 낙엽수를 제거하는 것은 문제를 억제하기 위한 관리 방법이지만, 인구가 많은 지역에서는 이에 대한 정치적 저항이 있다.

북미

LIRR 접착 트레인(접착 차량은 은색/회색 개조 M3 차량으로 빨간색 탱크 차량이 공급됨)은 나뭇잎 문제를 다루기 위해 가을에 바빌론 지사를 통과합니다.

특히 뉴욕이나 보스턴과 같은 주요 대도시 지역에서 미끄러운 철도로 인해 철도 운행에 심각한 차질이 빚어지고 있다.2006년 11월, METRO-North Railway의 허드슨 할렘 선 객차의 약 3분의 1이 [6]폐차된 것이 원인으로 지적되었습니다.같은 기간 롱아일랜드 철도도로에서는 25%에 가까운 차량이 미끄러운 [32][33]레일로 인해 운행이 중단되었습니다.

미국에서는 매사추세츠만 교통국 암트랙, 펜실베이니아 남동부 SEPTA,[34] 시카고 통근철도 서비스 메트로, 볼티모어와 워싱턴 D.C.를 운행하는 MARC 등이 모두 미끄러운 [5]레일 때문에 지연되고 있다.

미끄러운 레일을 다루는 방법에는 나무 다듬기, 견인용 열차 바퀴 모래 방출, 고압 워터 블라스팅, 그리고 가장 비용이 많이 드는 것은 레일의 [5][35]잎을 제거하기 위한 고성능 레이저 블라스팅 등이 있습니다.

메트로-노스는 "워터월드"라고 불리는 시스템을 설계했는데, 이 시스템은 차량이 그 [36]위를 이동할 때 고압 워터 제트로 레일을 폭파하는 대형 평면 철도 차량이다.

뉴저지 교통국은 이와 유사한 방법을 사용했는데, 이는 효과가 있는 것으로 입증되었습니다.그것이 사용하는 장치는 "Aqua-Track"이라고 불리는데, 움직이는 철도 차량에 부착된 상태에서 20,000psi (140 MPa)의 압력으로 나뭇잎이 [37]달라붙는 부분에 물을 뿌린다.이 시스템은 2002년에 도입된 이래 휠 슬립에 의한 지연이 60% [6]이상 감소했습니다.

SEPTA Regional Rail의 미끄럼 방지 방법은 Gel Trains입니다.이 세 개의 열차는 Sandite를 레일에 고압 혼합물로 분사합니다. 가을에는 겔 도포 전에 고압 워터 제트 방법을 사용하여 레일을 청소합니다.이러한 열차는 개조된 평형차에 장착된 압력 세척기와 젤 디스펜서, 물을 운반하는 탱크 차량으로 구성되어 있습니다.한쪽 끝은 SETA의 작업용 디젤(또는 West Chester Railway와 같은 로컬 쇼트라인에서 빌린 디젤)에 의해 당겨지고 다른 한쪽 끝은 이전 LIRR "파워 팩" 운전실 유닛(한쪽은 이전 ALCO FA, 다른 한쪽은 이전 EMD F7)에 의해 제어됩니다.그러나 2015년 현재 FA와 F7은 퇴역하고 Comet 1 [38][39]택시 차량으로 대체되었다.

영국

영국에서는 많은 철도 회사가 시간을 변경하고 특별한 "단풍철 시간표"[29]를 발행합니다.

가을에는 고압 워터젯을 사용하여 레일헤드를 청소하는 레일헤드 처리 트레인(RHTT)[40]이 네트워크를 통과합니다.이러한 열차는 주간 운행 시간대와 야간 운행 시간 사이에 운행하도록 계획되어 있으며, 철도 활동이 감소하여 레일헤드 오염이 누적될 수 있습니다.

철도회사 설명의 미끄러운 성질이나 이와 관련된 현상에 대해 "노선에 낙엽"이라는 말이 우스갯소리로 [41]여겨졌고, "잘못된 눈"과 같은 변형과 함께, 이 문제에 익숙하지 않은 대중들은 서비스 [42][43]부실의 핑계로 이 문제를 보고 있다.

특히 문제가 되는 현지 나무는 자른 후 다시 자라거나 코피스가 되는 무화과, 라임, 스위트 마밤, 애쉬, 포플러 등이 있으며, 라인에 달라붙어 심하게 미끄러운 [41]레일을 일으킨다.문제를 일으키는 다른 종류의 나무로는 빠르게 자라는 나무, 선구적인 나무, 또는 많은 양의 잎을 생산하는 나무 등이 있다.포플러들은 사지를 [44]깎는 경향이 있기 때문에 특히 골칫거리다.

2003년에 경계선 부근의 나무를 베거나 베는 것을 「라인사이드 식생 관리」[44]라고 했습니다.

네덜란드

네덜란드에서도 Nederlandse Spoorwegen(NS)과 ProRail이 [45]미끄러운 레일이 문제입니다.바퀴 잠금을 방지하기 위해 일부 노선에서 열차는 더 일찍 브레이크를 밟고 더 천천히 가속해야 합니다.또한, 일부 (승객) 열차는 선로에 [46]Sandite 겔을 도포하는 장비를 갖추고 있습니다.2016년 가을, 네덜란드 철도 네트워크에 [47]약 90,000 리터(24,000 US gal)의 젤이 적용되었습니다.2014년 가을 NS 및 ProRail은 [48]델프트 공과대학과 협력하여 레이저를 사용하여 오염을 제거하는 파일럿을 발표했습니다.

「 」를 참조해 주세요.

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