高寒地區(qū)氣候條件復(fù)雜，極端天氣易發(fā)，特別是高寒會(huì)引起材料特性變化，降雪會(huì)覆蓋軌道設(shè)備，導(dǎo)致動(dòng)車組底部積雪，還會(huì)造成接觸網(wǎng)導(dǎo)線結(jié)冰，這些情況對(duì)動(dòng)車組高速運(yùn)行會(huì)帶來一定影響。同時(shí)，作為我國乃至世界首條高寒地區(qū)新建的高速鐵路，哈大高鐵沒有完全成熟的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)可以參照。

　　2010年的冬天，暴雪頻繁襲擊東北，氣溫降到零下35攝氏度。哈大高鐵的施工現(xiàn)場，正在進(jìn)行電氣化導(dǎo)線架設(shè)、懸掛調(diào)整的關(guān)鍵階段，由于溫度太低，哈氣在眉毛上結(jié)了一層薄冰。第一次經(jīng)歷酷寒的中鐵電氣化的員工小劉，被凍得失聲痛哭。

　　這是哈大高鐵在冬季施工的一個(gè)常見的場景。東北的冬天是異常的寒冷，據(jù)有關(guān)部門分析的哈大高鐵沿線最近30年的氣象記錄發(fā)現(xiàn)，這一地區(qū)的最低氣溫記錄是零下37.3攝氏度。

　　也就是在這樣的艱苦環(huán)境下，哈爾濱至大連高速鐵路于2012年12月1日正式開通運(yùn)營。哈大高鐵是我國“四縱四橫”快速鐵路網(wǎng)中京哈高鐵的重要組成部分。921公里的高鐵，將東三省主要城市連為一線，從大連到哈爾濱只需3個(gè)多小時(shí)。這是我國高寒地區(qū)修建的第一條長大高鐵干線，也是世界上第一條新建高寒高速鐵路。

　　建設(shè)：

　　攻破世界三大技術(shù)難關(guān)

　　高寒的環(huán)境帶來了一系列的建設(shè)難題。參與設(shè)計(jì)哈大高鐵的鐵一院專家介紹，防凍脹路基、接觸網(wǎng)融冰、道岔融雪為國際公認(rèn)的3大技術(shù)難題。

　　根據(jù)高寒地區(qū)特殊的氣候條件，中國鐵建鐵一院設(shè)計(jì)了具有防凍層、隔斷層、防凍脹護(hù)道、抗凍脹填料的防凍脹路基；設(shè)計(jì)了具備實(shí)時(shí)監(jiān)測、智能分析功能的大電流熱融冰接觸網(wǎng)及道岔融雪系統(tǒng)；研發(fā)了多種適應(yīng)不同基礎(chǔ)及設(shè)備類型的嚴(yán)寒地區(qū)無砟軌道。這些都為國內(nèi)高寒地區(qū)高速鐵路設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

　　以道岔融雪為例，大連至哈爾濱全線最大積雪厚度在17至30厘米間，由于風(fēng)向和風(fēng)速問題，沿線還存在產(chǎn)生風(fēng)吹雪災(zāi)的可能。積雪融化時(shí)間長，道岔易受雪埋，冬季道岔積雪清掃問題比較突出。

　　如果道岔尖軌與基本軌間積雪不及時(shí)清掃，道岔動(dòng)作時(shí)將會(huì)使積雪擠壓成冰狀，可能造成尖軌不密貼，使列車進(jìn)路的選排受到影響。

　　“為了保證高速行車安全暢通，必須保證道岔尖軌與基本軌間處于無雪無冰狀態(tài)，道岔轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，尖軌與基本軌保持密貼，沿線各車站（場）、線路所、動(dòng)車所共計(jì)27個(gè)車站（場、所）必須全部設(shè)置道岔融雪裝置?！辫F一院專家解釋說。

　　道岔融雪簡單說來就是為道岔加熱，裝置由室內(nèi)室外兩部分組成。主要設(shè)備有專門為道岔轉(zhuǎn)轍部位、可動(dòng)心和道岔外鎖閉部位配置的道岔融雪加熱元件，車站（場、所）咽喉區(qū)設(shè)置融雪控制柜、隔離變壓器、軌溫傳感器、雨雪傳感器等設(shè)備和傳輸電纜、控制電纜，采用具有客運(yùn)運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)的電加熱方式，主要部件采用國產(chǎn)化產(chǎn)品。

　　調(diào)度中心和各車站裝有遠(yuǎn)程和車站兩級(jí)控制的終端設(shè)備。既可以自動(dòng)啟動(dòng)，也可以手動(dòng)操作。由于極端溫度下的耗電量大，設(shè)計(jì)采用了專用動(dòng)力變壓器為融雪裝置獨(dú)立供電。哈大高鐵采用了分咽喉分散供電的方式，大大減少了電能傳輸過程中的損耗。該系統(tǒng)設(shè)備參考哈爾濱樞紐融雪系統(tǒng)試驗(yàn)站試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論，在傳統(tǒng)電加熱方式基礎(chǔ)上合理配置了加熱功率，使系統(tǒng)運(yùn)用更加可靠。

　　針對(duì)高寒高鐵，原鐵道部專題組組織了22項(xiàng)科研課題，解決了路基“凍脹”控制技術(shù)難題，研制了適應(yīng)低溫運(yùn)營環(huán)境的高寒動(dòng)車組，掌握了牽引供電、通信信號(hào)等設(shè)備低溫適應(yīng)性技術(shù)，形成了高寒地區(qū)高速鐵路成套技術(shù)。相關(guān)技術(shù)都經(jīng)過了試驗(yàn)驗(yàn)證和運(yùn)行試驗(yàn)，在運(yùn)行試驗(yàn)期間動(dòng)車組最高試驗(yàn)時(shí)速達(dá)到385公里。

　　列車：

　　新設(shè)計(jì)保障安全舒適

　　即使行駛在零下近40攝氏度的低溫環(huán)境下，還是要保證車輛安全，車廂內(nèi)溫度適宜。CRH380B型高寒動(dòng)車組完全滿足這樣的需求。

　　CRH380B通過全新設(shè)計(jì)的密封型開閉機(jī)構(gòu)和自然通風(fēng)密封型設(shè)備艙保證冬季多雪天氣不會(huì)在設(shè)備艙大量積雪而影響運(yùn)行；通過對(duì)轉(zhuǎn)向架、制動(dòng)、電氣、給水等系統(tǒng)的低溫適應(yīng)性優(yōu)化，保證在零下40攝氏度高寒環(huán)境下各部件功能正常。

　　用高寒動(dòng)車組的制造企業(yè)——中國北車長客股份公司設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的話來介紹：“它能將列車飛奔刮起的凜冽狂風(fēng)和漫天飛舞的暴雪攔截在車外，能讓車內(nèi)乘客在溫暖舒適的室內(nèi)，通過‘減速’玻璃欣賞窗外的雪域風(fēng)光，能夠阻止列車中的洗手池、廁所等用水凝結(jié)成冰，確保列車高速運(yùn)行時(shí)材料、結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)均充分適應(yīng)極度低溫環(huán)境?！?/p>

　　據(jù)中國北車長客公司總工程師趙明花介紹，在哈大高鐵車廂內(nèi)進(jìn)行了全方位的防寒隔熱優(yōu)化。如車廂地板增加6毫米的納能材料；衛(wèi)生間地板和電氣柜下增加防寒材料；車廂內(nèi)各部件與車體連接處采用隔斷熱橋結(jié)構(gòu)……通過上述改造后，CRH380B型高寒動(dòng)車組在高寒的環(huán)境中運(yùn)行，不必增加采暖功率就能提供近22攝氏度的車內(nèi)溫度，保證旅客在冬季的最佳舒適性。

　　運(yùn)營：

　　首次實(shí)行冬夏兩季運(yùn)行圖

　　與我國其他高鐵不同的是，哈大高鐵沿線冬季極端最低溫度零下40攝氏度左右，最大積雪厚度30厘米，沿線土壤最大凍結(jié)深度達(dá)205厘米。冰雪覆蓋下的高鐵，能否保證運(yùn)行安全“不打滑”，是考驗(yàn)這條高鐵的重要指標(biāo)。

　　“為了進(jìn)一步提高安全性，確保哈大高鐵運(yùn)營萬無一失，經(jīng)慎重研究論證，確定哈大高鐵開通運(yùn)營初期實(shí)行冬季、夏季兩個(gè)列車運(yùn)行圖?！敝袊F路總公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

　　鐵路部門還制定了大風(fēng)雪情況下的行車組織預(yù)案，根據(jù)小雪、中雪、大雪和大風(fēng)等不同情況分別采取不同的措施，盡力減少風(fēng)雪天氣對(duì)列車運(yùn)行的影響。如遇暴風(fēng)雪等特別惡劣天氣會(huì)相應(yīng)采取降速、暫時(shí)停運(yùn)等措施，確保列車安全。

　　上圖 我國自主研制的第一款高寒動(dòng)車組——CRH380B準(zhǔn)備駛離哈爾濱西站。2012年12月1日，4列CRH380B型高寒動(dòng)車組分別從哈爾濱西站、長春站、沈陽北站、大連北站四站同時(shí)首發(fā)，中國首條同時(shí)也是世界上第一條投入運(yùn)營的新建高寒地區(qū)長大高速鐵路——哈大高鐵開通運(yùn)營。

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