特制开关,这是“冰凤凰”等新型高寒动车组的又一抗寒设计。张开弦表示,在极寒环境下,高铁空气开关内部的润滑脂黏度会增加,容易导致正负极触点间产生“拉弧现象”,电流在空气中产生电火花,就像藕断丝连一样,导致电路断开速度变慢、控制失灵,这是十分危险的。尤其是高铁处于高速运行状态,所需的电压也大,“拉弧现象”一旦发生,破坏力更大。因此,设计生产单位为高寒高铁研制了新型低温控制开关,再冷的天,也能收放自如。

这种特别的设计在高寒动车组中还有很多。比如,列车采用全密封式设备舱,通风格栅采用“V”型迷宫式设计,空气能自由流动,冰雪却进不来;车轮具有防滑、防抱死功能,当检测到车轮转速异常时,自动减小制动力、牵引力,并通过撒砂装置提高摩擦力,避免车轮打滑。针对动车组车门和站台补偿踏板结冰、电水炉上水管冻结等问题,改装排水孔,增加伴热线。

此外,新型高寒动车组还首次批量使用了自动化防冻结功能。中车集团相关设计人员表示,在列车停放期间,单车制动闸片和制动盘每次松开55秒,抱住5秒,各车依次循环动作3小时。简单来说,就是一直让制动闸始终处于动起来的状态,把积雪“抖落”下去,防止低温下被冻结。设计人员还对闸片和制动盘的间隙进行了放大设计,把摩擦块之间的间隙放大,防止冰雪进入影响刹车。

动态跟踪、大数据分析——完善监测设施为出行护航

清晨,哈尔滨高铁站,首发动车组开车前,一位“探路者”已先行出发,这便是高铁综合检测车。据哈尔滨供电段供电技术科科长韩秀峰介绍,极寒天气下,高铁线路容易发生轨距变化和裂折,动车组受电弓和接触网也会因热胀冷缩产生零部件松动、电压不稳等问题,容易造成断电停车。检测车每天都会先行试跑,车上安装有6C检测系统,每秒拍摄17张照片,帮助工作人员观察接触网零配件积雪结冰情况,有无松动、缺失、破损,再通过系统监测、综合诊断等,及时发现处理所存在的问题。

高寒动车组顺利运行,离不开强大完备的配套设施。随着大数据等新兴技术的发展,这些先进技术也运用在了高寒动车组的运行保障中。

运行监测是发现问题和解决问题的重要保障。在京哈高铁等高寒铁路沿线,铁路部门在临近车站的轨道旁安装了配有高速摄像头、传感器和图像识别技术的监测系统,可动态跟踪并分析动车组运行状态和运行数据,一旦发现积雪或结冰等异常现象,便会启动融冰除雪分级处置预案。除监控雪和冰以外,系统还能监控动车组的部件运行情况,提高了检测维修效率。

高寒动车组的日常“体检”,主要靠大数据分析来发现“病灶”。北京动车段朝阳动车所随车机械师郭晓东表示,各种设备数据每天都会被及时采集并上传至“云端”进行统计分析,形成各种图表,一些隐患也可以通过这些数据分析提前暴露出来。此外,高速摄像头还会对高铁线路扣件、立螺栓等设备登记造册,逐一筛查,在极寒冰雪天气下,使用抗高寒数字检查仪现场采集分析数据,通过声波、红外线等探伤手段,能够快速测算设备数值。这些数据的积累,不仅对于列车当时的平稳运行有着重要作用,也为今后其他高寒动车组的运行提供了宝贵经验。