经历4个多月的调试后,哈大高铁10月8日起开始在921公里长的全线上试运行,年底将正式开通。这是世界上第一条在高寒地区建设的设计时速350公里的高速铁路。
哈大高铁是我国中长期铁路规划网中“四纵四横”高速铁路网当中的一纵,北起黑龙江省的哈尔滨市,经吉林省的松原、长春、四平,辽宁省的铁岭、沈阳、辽阳、鞍山、营口抵达滨海城市大连。预计从大连到哈尔滨只需3个多小时,大连到沈阳仅用80分钟。
试运行阶段不对外售票搭载乘客,而是用大米等载重物来模拟乘客重量进行实验,首次试运行时速是300公里/时,根据一段时间的试运行之后再决定正式运行的时速。此前,国内动车组列车只能适应零下25℃到40℃之间的环境,在东北地区运营的最快时速只达到每小时200公里。在世界范围内,俄罗斯和北欧地区有三条高寒铁路,总里程不到700公里,行车速度较慢。
据中国北车长客股份公司介绍,哈大高铁上运行的CRH380B型列车,是北车专供的高寒动车组,能在-40℃至+40℃的环境中运行,是国内惟一能从海南岛南北贯穿直抵冰城哈尔滨的高速动车组。
为适应如此跨度达80℃的气温区间运行,长客股份公司在CRH380B型高寒动车组的研制中,从列车研发的分析论证、材质选择、列车制造和低温试验等诸多环节都给予了特殊考虑。
比如,当列车运行的最低温度下降到零下40℃时,若卫生间洗手盆排水直接排到车外,这些水在列车高速运行时就会成为雾状喷向车体下部的转向架、制动等设备后,使这些设备大量结冰,不仅增加车辆重量,而且还降低车辆的安全性和平稳性。为此,高寒动车组在卫生间增加收集洗手盆排水的灰水箱,使得灰水管路与排污管路在车上相连通,灰水最终收集到车下污物箱中。同时对污物箱、净水箱进行防寒加厚。
CRH380B型高寒动车组整车完工后,除了在线路上进行各项性能的型式试验,还于隆冬的时段在长吉线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零下40℃的环境中静止低温采暖试验,这些都进一步验证了高寒动车组的低温运行性能的可靠性。
为确保哈大高铁的乘坐舒适度,长客股份公司借鉴国际上的先进标准,并结合中国人体适应温度的特征以及中国人均散热低于西方人的特点,确定了CRH380B型高寒动车组的热工设计参数并将车厢温度为人体最佳适应温度——22℃。
值得注意的是,高寒动车组面临的最大难题并非临近零下40℃的极限低温环境,而是暖湿气流交换之际产生的“冷凝水陷阱”。特别是列车在零下10℃到零上10℃之间的暖湿气流交换运营时,除了车体下部的细小冰块会融化外,车体设备以及管路之间还会产生冷凝水。冷凝水的产生则可能导致电气原件发生短路或损坏,影响列车运行。这对高度智能化的高速动车组来说,影响更为显著,“欧洲之星”屡屡发生的“冻僵”故障大多源于这一原因。长客股份公司在CRH380B型高寒动车组的研制上,采用了特殊的材料和设备,成功跳出了“冷凝水陷阱”。此外,永济电机公司为CRH380B型高寒动车组提供的牵引电机,是在全面消化吸收300km/h动车组牵引电机引进技术基础上再创新而设计制造。设计中重点攻克在高寒应用环境下电机及部件的适应性,主要解决了电机制造关键材料的选择,电机电磁计算、结构应力分析、通风散热条件等关键点。全面突破核心技术,打造出能经受零下40℃都运行自如的“超强心脏”。
哈大高铁的开通,不仅能大幅提升东北地区的客运通畅程度,还将巨量释放哈大既有货运能力,增大东北地区出海大通道规模。