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    哈大高铁5大举措助高寒动车抗住零下40℃低温

    近日,本报记者奔赴长春,探访CRH380B型高寒动车组的出生地——中国北车长春轨道客车股份有限公司。为了能让CRH380B高寒型动车达到能抗-40℃的目标,长客股份公司从选材、制造到试验进行了全面改造。 5方面的全方位保障下,CRH380B最终成功地达到了设计要求,不必增加采暖功率就能将车内温度保证在旅客冬季的最佳热舒适性的22℃。

    [1] 隔热手段强

    地板“加厚”材料防寒

    CRH380B型高寒动车组项目经理朱彦告诉记者,CRH380B的设计人员从5个方面对高寒动车进行了保暖处理,其中第一点就是加强隔热,“和穿衣服一样,想暖和首先就要让衣服保存好身上的温度,不能风一吹,身上的热气儿就全没了。 ”

    为了保证隔热,CRH380B运用的都是导热性能小的材料,车厢地板增加6毫米的纳能材料;卫生间地板和电气柜下增加防寒材料;车厢内各部件与车体连接处采用隔断热桥结构;司机室地板增加10毫米纳能,并加5毫米沥水板;司机室铝结构的铝型材梁内也增加了防寒材料。

    平常火车最冷的自然就是车厢连接处,CRH380B不仅在连接处的外部设立了一层外挡,内挡风的材料采用的也是在俄罗斯高铁项目上使用的相同材料。双层保护下,冷空气不会再像以往一样从这里进入车内,热空气也不会再从这里逃走。

    [2] 加热能力高 空调冬夏风量分配不同

    穿的再暖,外面的温度毕竟太低,要保证车内始终保持在人体最舒服的22℃,加热能力自然必不可少。

    在CRH380B的设计上,空调的送风在冬季和夏季都是不一样的。车顶和两侧的空调风量有不同的比例。夏天头顶部分送70%的冷风,两侧送30%。但到了冬季,车顶送的是30%的暖风,两侧送的是70%。“热空气比冷空气轻,这点大家都知道。如果冬天仍然是上面主要送热,那么热空气很可能会留在车厢上半部分不下来,对于保证整个车厢22℃的目标来说很难。 ”

    不仅仅是整体的空调加热有别于其他动车,CRH380B在车厢连接处也专门设有暖风,设备舱内一些设备也安装了伴热装置,给这些关键零部件加热。

    [3] 材料耐寒强 光筛选就用了一年半

    很多情况不去试验是想象不到的,哪些材料在-40℃还可以继续使用,哪些材料还没到这么冷就已经冻住了?朱彦透露,当初在设计时,对各种材料都进行了耐低温试验,30%到40%的材料最后被更换掉,更换的主要是橡胶材料和部分金属材料。由于所有材料都进行了试验,光这个过程就用了一年半左右的时间。

    在整车完工后,除了在线路上进行各项性能的试验,隆冬时节CRH380B还在长吉城际铁路进行了低温运行采暖试验,在齐齐哈尔低温试验站完成了低至-40℃的静止低温采暖试验。在试验室里,工作人员都是棉衣棉裤,手不小心碰到车体就会冻伤,但CRH380B承受住了-40℃的低温考验。

    [4] 关键部位全密封 运行过程不向外排一滴水

    平常的列车,车底等部位是不封闭的,但对于在冰天雪地行驶的哈大高铁,全封闭是必不可少的。

    漫天飘舞的雪花不会停留于圆滑的车体之上,但可能被卷入车体下部的设备舱内。此前,同类型的动车组设备舱均为自然风冷半封闭结构,端部挡板、侧部裙板、底板存在很多缝隙,有的车型每节车厢的缝隙总面积达2平方米,为风雪的进入留下了可乘之机,若不采取措施,每节车厢卷入的雪花重量可达数百公斤。

    朱彦告诉记者,CRH380B的车下设备舱是密封型的,一些设备的伴热装置就安放在里面,用于防雪防冻。每节车厢的卫生间采用专用污水箱,收集污水和污物,运行过程中不会向外排放一滴水。

    [5] 冷凝水特别处理 关键部位设有收集装置

    CRH380B动车组铝合金车体内侧设有隔热层,在车体与隔热层之间设有沥水板和收集槽,可以将冷凝水向下引流和收集起来。

    可能这么说有些太抽象,不过大家可以回忆一下冬季自家的窗户。当动车组在-10℃到10℃之间运营时,如果此时外界的空气又比较湿润,那暖气流和低温的车体相接触后,空气中的水分就会在车体设备及管路间冷凝成水,在冬季的窗户上这种情况十分常见,如果不去管,那么这些窗户内部的水最后就会冻成冰。即使不冻结,这些水也可能导致电气元件发生短路或损坏。在沥水板的阻挡下,这些冷凝水会自动流到回收处被收集起来,这样冷凝水的问题终于得以解决。

    在电气系统上,车内也进行了冷凝水防护结构优化,将车体外部接线盒材料更换为非金属材料,并增加排水孔。 记者孙晟源

    背后

    北欧俄罗斯“封锁”技术抗寒研究全靠自己

    在哈大高铁之前,全世界只有北欧和俄罗斯共拥有三条高寒地区高铁线路。在得知中国要启动高寒地区高铁项目后,这三条线路高寒动车组的开发商通过申请专利、加大保密等方式,防止高寒动车组技术被中国模仿或复制。联想起几年前“欧洲之星”穿越英吉利海峡隧道时发生的 “冻僵”梦魇,可以说抗寒性是全球轨道车辆制造者们最难啃的骨头之一。

    在没有任何可借鉴的前提下,北车长春轨道客车股份有限公司的设计者们开始了艰苦的试验。在调查分析了哈大高铁沿线最近三十年的气象记录后,发现最近三十年来这一地区的最低气温记录是-37.3℃,所以设计者们决定,CRH380B的可承受低温要达到-40℃。

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