本次试运行的动车组型号为冰凤凰为复兴号高寒动车组系列成员

冰凤凰雪场试运行也可以在零下40摄氏度照常运行

高山鸸鹋的独特技能

8月15日7时50分，黑龙江省东部牡丹江高铁站伴随着一声汽笛，一组银色复兴号动车组缓缓启动，向佳木斯市驶去这是复兴号动车组首次尝试在中国最东线——贾母高铁上运行

本次试运行的动车组型号为冰凤凰，为复兴号高寒动车组系列成员因为车头上的两条金色丝带，如凤凰展翅，它赢得了这个名字冰凤凰是在复兴号动车组金凤凰基础上进行技术升级的高寒高速动车组与原车相比，增加了御寒，防风，防风沙的性能，可在零下40摄氏度的极寒环境下运行复兴号高寒动车组是复兴号家族中最抗冻的车型，成员众多除了冰凤凰之外，还有高山鳄鱼高山兔子杂交公主等多个系列，其中著名的京张高铁复兴号智能动车组也是其中一员普通动车组列车最多只能在—25下运行，而复兴号高寒动车组则可以在—40甚至更低的极寒环境下平稳高速运行，成功解决了高寒地区铁路运行的世界级难题

微米涂层，特殊合金——

耐低温材料打造防寒金钟罩

东北严冬，气温往往在—20摄氏度以下生活在这里的人都很熟悉这样一个现象，那就是哈程琦冰——呼出的水蒸气遇到外面的超低温，瞬间凝结成水露，形成白雾这种凝结现象是高铁的致命杀手

当一定量的水和灰尘混合在一起时，会形成导电管，导致电源短路，电子元件故障等故障而电力线恰恰是复兴至关重要的大脑神经

高铁和普通铁路的一个明显区别是，它脚下有轨道，头上有密如蛛网的电力接触网高铁运行速度很快，依靠这个网络不断为其源头输送动能中国铁路北京局集团有限公司北京动车所朝阳动车所副所长张开贤告诉记者，高铁的脑神经最怕水，电箱内部低温产生的冷凝水可能会对数百公里长的电线造成致命伤害

今年1月，冰凤凰首次在北京至哈尔滨铁路段试运行为减少冷凝水对配电柜的影响，在冰凤凰配电柜骨架上喷涂一层微米级陶瓷多孔材料这种材料在高温下烧制，内部有许多蜂窝状孔隙，可以将水露储存一段时间，直到舱体周围温度升高，露水可以沿着陶瓷材料的孔隙蒸发逸出，从而消除了水露滴落对电路的不利影响

耐低温材料是高寒动车组抗冻的重要法宝从外部车身到关键部件，高寒动车组所用材料经过大量计算和低温试验验证，满足低温运行环境下强度，疲劳，刚度，回弹性等特性要求

脆性是许多材料在低温下出现的现象高寒动车组制造商CRRC长春铁路客车有限公司高级工程师马凯介绍，车下设备舱底架上侧梁与侧梁之间位置的螺栓螺母一般采用碳素结构钢，但高寒动车组的螺栓螺母采用铬钼合金钢等复合材料，有效降低了零部件在低温下断裂的风险此外，还采用脆性温度低于—40的特种硅橡胶材料对设备舱，塞门，设备箱等与外界冷空气接触的部位的橡胶条进行密封，避免了低温脆性开裂和漏气漏水的问题火车上的水循环系统也怕冷

马凯说，高山动车组的防冻黑技术还有很多在材料方面，中国自主研发的多种高性能材料，让中国高铁成为世界级的耐寒专家

在冰雪中行驶，列车电加热装置产生的热量会使积雪迅速结冰，厚厚的冰层将成为行车安全的巨大威胁一段时间以来，我国高速列车采用进口涂料防覆冰，但效果不佳2016年，我国自主研发的疏水材料涂料问世这种涂料模仿自然界的荷叶效应，可以在动车组关键部件上形成油膜，水滴无法附着其上，从而达到防水除冰的效果

此外，我国自主研发的超低温球墨铸铁成功解决了高铁用金属材料的低温适应性问题2012年，中国第一条高海拔高速铁路————哈大高铁投入运营转向架等关键部件采用超低温球墨铸铁代替德国进口材料这种材料具有很强的耐低温性能，相关数据表明它可以承受零下60摄氏度的低温试验

特殊开关，自动防冻功能——

冰雪清除设计，让列车潇洒前行

融冰除雪是高寒地区铁路运营面临的最大挑战为了保护火车不受冰雪的侵袭，设计师们在火车的很多部位做了特殊的设计

转向架，高铁平稳运行的重要组成部分它位于车体和轨道之间，看起来像一辆有四个圆形轮子的小汽车火车靠这组小轮子在铁轨上行驶下雪天行车，转向架容易积雪结冰高寒动车组转向架区域采用密封结构，进行防护设计，防止积雪进入

一方面，刮风下雪时，预防就派上了用场黑龙江省哈尔滨市位于高寒地区2012年，中国也是世界上第一条设计时速350公里的——哈大高铁此后，哈齐高铁，哈木高铁相继开通为解决转向架结冰，积雪严重的问题，中国铁路哈尔滨局集团公司自主研发了国内首台HTK—CBX0型高寒高速铁路融冰除雪装置

哈尔滨动车段工程师李毅忱介绍，传统的除雪方式一般都是工人使用橡胶锤，高压热水车，效率低，最多的时候会有200多人同时上手而新型的除雪方式则采用了低压温水喷扫，可全方位快速剥离，融解转向架上的积雪结冰，操作员还能根据动车组积冰情况，调整喷水压力，温度，速度，2个人仅需1小时就能完成一组动车组的除雪作业

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伴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

坚固的路基是高寒动车组运行的重要保障设施在高寒地区，路基容易因冻胀而变形中国铁道科学研究院研究员卢耀荣表示，我国修建青藏铁路同样经过冻土地区，由于进行了长期大量试验研究工作，采取基本有效的处理冻土修建土建工程的技术措施，所以青藏铁路一年四季都能正常运行

在东北地区高寒高铁建设过程中，建设方也借鉴了青藏铁路的已有技术成果，并进行了一些针对性创新，成功解决了冻胀问题比如，在路基冻结深度范围内填筑非冻胀性填料，在路基坡脚两侧设置保温层针对钢轨，道岔等被积雪融化后易结冰的问题，在全线车站，线路所，动车所全部设置道岔融雪装置，在道岔钢轨下预先埋设了电加热丝

依靠完备的设施和强大的技术，中国高寒动车组不断创造世界奇迹目前，有冰凤凰之称的CR400BF—G系列已有60余列奔驰在高铁线路上我国首列时速达到400公里的高寒动车组——跨国互联互通动车组也已研制成功，可在零下50摄氏度的超低温下高速运行，堪称全球最抗冻的高速动车组

本报记者 王雅婧

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