-40℃,350km/h!这列高铁,穿越高寒地区!秘籍是...

  2021年1月22日,北京至哈尔滨的京哈高铁,正式全线开通运行。京哈高铁是国家《中长期铁路网规划》中“八纵八横”高速铁路主要通道之一,也是北京连接环渤海和东北工业基地两个经济区域的重要轨道交通设施,是2022年北京冬奥会重要交通保障设施。而且还是世界上第一条,在高寒地区建设的最高时速可以达到350公里的高速铁路。

  车外零下40摄氏度,车内零上20摄氏度,“极寒列车”不惧温差

  京哈高铁的起点朝阳站位于北京市区,整个车站的设计创意别具一格。在注重现代感的同时,也传递着中国传统文化的底蕴。

  

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  不光如此,这个寸土寸金的所在地还别出心裁地建设了“雨棚停车场”,二层广场不仅是二楼的室外停车场,还可以作为一楼的站台雨棚。这是我国首次,在火车站的设计建造中,将站台雨棚屋面应用为了室外停车场。

  

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  新的高铁线路、别具匠心的车站,吸引着每一位即将踏上旅程的人们。但大家最好奇、最关心的,还是能在零下40摄氏度低温下行驶的新型高寒动车。这趟车,也被称为“极寒列车”。

  

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  原先,在我国的动车家族中,普通动车组列车,只能适应零下25摄氏度到零上40摄氏度之间的环境,最快时速为200公里。而高寒列车,在零下40摄氏度的极寒天气下,依然能以时速350公里的速度安全平稳运行。

  

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  高寒动车之所以能在天寒地冻的极寒地区疾驰,同时稳稳当当地停靠在每一个站点,一个最重要的本领,就是需要制动闸在严寒环境下可以随时进行准确制动。

  

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  在高速行驶中,动车的制动闸片和制动盘之间的积雪,会因为摩擦产生热量融化成水。等制动闸缓解松开后,又遇冷很容易冻结成冰。特别是动车停靠、检修维护的时候,制动闸很容易在低温下被冻住,那怎么解决这个难题呢?

  

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  中车四方股份有限公司技术中心动车组总评主任设计师 贾向杰

  具备自动防冻结功能的制动闸,通俗地说,就是一直让制动闸始终处于工作状态,防止低温下被冻结。“极寒列车”每节车厢的制动闸,每55秒就会抱闸一次,抱闸5秒后再缓解松开。制动闸每节车厢一分钟一个来回,一个编组8节车厢,每8分钟完成一个循环。

  

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  低温环境,不仅需要改进提升动车的制动闸性能,对动车供水排水系统的防冻性能也提出了更高要求。为了能抗零下40摄氏度的低温,防止结冰,避免管路及水箱箱体冻裂,动车车厢底部的水箱、污物箱、水管路都穿上一层特殊的“棉衣”。外温40摄氏度的时候,保温材料能把温度控制在30摄氏度左右。

  

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  不仅如此,车箱的管路还缠绕着电伴热线。如此保温之下,水箱里放出来的热水能达到30摄氏度以上,车厢里也保持着20摄氏度上下的适宜温度。

  

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  这个温度和车外零下三四十摄氏度的低温相差五六十摄氏度。温差如此之大,会带来一个新的问题:车厢连接部位的配电柜,在冷热空气交替作用下,很容易凝结为露珠,形成冷凝水往下滴落,造成里面的电气设备、电线管路等短路,甚至有引发火灾的安全隐患。

  

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  为了解决配电柜的“结露”现象,确保电气设备运行安全,设计人员为设备喷涂了0.2毫米厚度的微米级防结露涂料。这种涂料,遇水会进行吸收,不会有水珠流淌下来。

  

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  空气开关,也叫空气断路器,只要电路中电流超过额定电流就会自动断开,主要起控制和保护功能。但空气开关在低温环境下,容易出现“拉弧现象”,就像藕断丝连一样,电路断开的速度会慢下来,会造成用电设备的损坏。为此,设计生产单位又研制出了一种新型低温控制开关。

  

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  大数据检修、超声波探伤…高寒列车数字化管理

  高寒动车一系列的抗冻设施,还包括一些外界很少关注的零部件。像动车车厢底部一些特殊的高强度连接螺栓,是把车上和车下设备两部分连接到一块的吊挂紧固件。这种高强度连接螺栓不容易变脆断裂,使高寒动车拥有了一个个“抗冻的关节”。

  

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  这种抗冻理念,还运用到高寒动车的车头和车厢下面两侧部位。像车头前面狭缝部位加装的密封橡胶条,和车厢两侧底部的密封橡胶圈,这些容易被寒风吹冰冻的部位,安装使用的都是低温下不容易变硬变脆的特殊橡胶材料。

  

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  靠这么多抗冻设备、耐低温零部件打造出来的高寒动车,日常检测维护,主要靠大数据分析来发现列车的故障和安全隐患。这种大数据分析,还可运用到对高寒动车的中长期检测维护的预判。

  

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  除了利用电脑软件、大数据分析检测外,为了确保安全,他们还使用超声波设备对动车车轮进行探伤检测。

  

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  一个个关键设备的量身定制、一件件耐低温的零部件改进升级,抗冻“神器”全方位护卫着高寒动车的安全平稳、高效运行。1月28日,京哈高铁上的高寒列车,迎来了它的第一个春运。这辆耐风雪、战严寒的动车组,载着在外奔波一年的人们,驶向了远方的家乡,驶向了即将到来的春天。

  半小时观察:擦亮“中国名片” 续写华彩篇章

  这个冬天,就在全国多地轮番经历寒潮天气之际,“最抗冻”的高寒版复兴号列车在京哈高铁线路上闪亮登场。从无到有,从引进、消化、吸收再创新到自主创新,中国动车家族正在不断发展壮大。

  京哈高铁全线贯通,不仅为东北地区打开一条新的进出关通道,也为京津冀高铁版图增添了新动力,同时,它的开通对助力京津冀协同发展、振兴东北老工业基地起着举足轻重的作用。

  我们希望在未来,高铁这个靓丽的“中国名片”将越发闪亮,在祖国辽阔的版图上,不断书写下新的华彩篇章。

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