东北新干线地震接触网停电脱线事件

故障复盘 · 已脱敏 — 本案例据国外公开报道编译,单位、人名与地点照录原文

事件概况

(据国外公开报道编译)2022年3月16日(周三),东日本旅客铁道株式会社东北新干线东京站发仙台站行的第223B次列车(17辆编成)从福岛站出发,当晚以约154km/h在福岛站~白石藏王站间(宫城県白石市)运行中,因接触网停电(架線停電)自动施加紧急制动停车;停车后驾驶员感到剧烈的地震摇晃,摇晃平息后从车内外确认,发现多辆车辆脱线。日本运输安全委员会(JTSB)以RA2024-1-1号调查报告公布调查结论。

官方摘要给出了量化的脱线规模:全车68根车轴中60根脱线,其中10根车轴的逸脱防止导向装置等爬越了钢轨;车上载乘客75名、驾驶员1名、乘务员4名,6名乘客受伤(据公开报道)。事件当夜地震活动密集——23时36分33秒前后福岛県近海发生M7.4级地震,最大震度6强,约2分钟前还有一次M6.1级前震、最大震度5弱。本篇从「接触网停电触发停车」这一供电视角,复盘强震下的弓网与车辆安全。

经过与处置

事件时间轴(据国外公开报道编译,官方报告口径):

  • 前震(T-约2分) 福岛県近海发生M6.1级前震,最大震度5弱;
  • 发车(T-) 2022年3月16日23时21分定刻后约5分钟,第223B次列车驶出福岛站;
  • 停电制动(T+0) 列车以约154km/h在福岛站~白石藏王站间运行中,接触网停电触发自动紧急制动停车;
  • 强震到达 23时36分33秒前后,福岛県近海M7.4级地震,最大震度6强;停车后驾驶员感到剧烈摇晃;
  • 事后确认 摇晃平息后车内外检查发现多辆车辆脱线;后续查明68轴中60轴脱线,其中10轴逸脱防止导向装置等爬越钢轨;
  • 人员后果 乘客75名、驾驶员1名、乘务员4名在车,6名乘客受伤。

事件关键口径速查(数值照抄上文正文):

项目 口径 来源性质
事发时间 2022年3月16日23时36分33秒前后(主震) 官方调查报告
事发区段 东北新干线 福岛站~白石藏王站间(宫城県白石市) 官方调查报告
涉事列车 第223B次列车,17辆编成(东京站→仙台站) 官方调查报告
供电视角 运行中接触网停电,自动触发紧急制动停车 官方调查报告
地震参数 M7.4级、最大震度6强;2分钟前6.1级前震 官方调查报告
脱线规模 全车68轴中60轴脱线,其中10轴导向装置爬越钢轨 官方调查报告
人员后果 6名乘客受伤 官方调查报告

原因分析

直接原因:官方调查推定,列车因2022年3月16日23时36分33秒前后发生的福岛県近海地震的地震动而脱线。脱线过程为:地震动使轨道面强烈摇晃,车体发生侧滚(Rolling),左轮或右轮上升爬越钢轨,形成摇摆脱线(ロッキング脱線);车体侧滚伴随空气弹簧过大变形而呈空气泄漏状态,助长了脱线。部分轮轴还存在逸脱防止导向装置或排障器安装臂爬越钢轨的情形,该段描述素材节选未含。停电本身的成因,官方摘要节选未作说明。

扩大原因(技术机理分析):其一,地震动的长周期成分与车辆摇摆固有周期耦合时,车体侧滚被放大,轮重减载侧车轮可整体爬上轨面,这是高速车辆地震脱线的基本形态;其二,空气弹簧在过大侧滚变形下排气失效,车体倾侧失去约束,摇摆幅度进一步加大,两项因素互为因果;其三,从供电视角看,接触网停电触发的自动紧急制动发生在强震主摇之前,列车由约154km/h的运行状态转为停车状态,客观上避开了「高速运行+强震动+脱线」的更恶劣组合;停电可能源于供电系统保护动作或设备受损,素材未含说明,不作推断。

从机理看,强震下供电系统快速断电、车辆快速制动是「设备保护向行车安全转化」的典型环节;震后恢复送电前须确认接触网状态,参见停电作业流程与天窗修的检查组织。

整改措施

素材节选未含完整建议条款,按地震应急与牵引供电通行要求归纳:

  • 地震联动:完善地震预警与牵引供电、行车系统的联动,强震时快速断电、制动,本次停电触发自动制动即属该类保护路径;
  • 震后检查:震区接触网支柱、悬挂、线索与轨道同步巡检,确认无倾斜、断股、卡滞后再恢复送电;
  • 车辆参数:针对摇摆脱线校核空气弹簧特性与悬挂参数,评估逸脱防止导向装置在极端摇摆下的有效性;
  • 恢复组织:震后按接触网抢修出动时限与线路检查结果分区段恢复,先试运行再载客。

经验教训与相关条目

本案例的教训在于:供电系统在强震中的「失电」未必是坏事,停电触发的自动制动把列车挡在了最恶劣工况之外,真正要补强的是车辆抗摇摆能力与震后设备状态确认。相关条目:

常见问题

地震时接触网为什么会停电?

官方摘要未说明本次停电的具体成因,可能是供电系统保护动作,也可能是设备受损,素材节选未含说明。通行设计上,强震时牵引供电快速断电可防止设备损坏扩大与二次放电,配合列车自动制动保护行车安全。

什么是摇摆脱线?

官方调查推定的脱线机理:地震动使轨道面强烈摇晃,车体发生侧滚,左轮或右轮上升爬越钢轨即告脱线;空气弹簧过大变形导致空气泄漏,使车体倾侧失去约束,进一步助长脱线。本次68轴中60轴脱线即按此过程推定。

停电自动制动在这次事故中起了什么作用?

按官方报告时间顺序,列车先因接触网停电触发自动紧急制动停车,随后驾驶员才感到剧烈摇晃——高速运行状态在主震主摇前解除,降低了「高速+强震+脱线」的后果量级。6名乘客受伤的伤亡规模,与车辆防护设计和该保护动作共同相关(据公开报道)。

参考资料
  • [1] 日本运输安全委员会(JTSB)《鉄道事故等調査報告書 RA2024-1-1》(官方调查报告,编译,访问日期 2026-09-30)