極寒天氣對高速鐵路信號設備影響

劉彥民

摘要：自我國進入經濟新常態發展時期以來，經濟增長速度逐漸趨于平穩化，而在經濟平穩發展過程中，高速鐵路無疑為我國經濟的平穩化運行做出了卓越貢獻。由于我國高速鐵路建設在不同地區中，這些地區的四季氣候條件不同，使高速鐵路中的信號設備經常受到極寒天氣的影響。如何采取科學的防范措施來預防極寒天氣給高速鐵路信號設備造成的影響，已經成為鐵路部門管理工作的重中之重。為此，本文便以哈齊高鐵為例，對極寒天氣對該高速鐵路信號設備的影響及危害進行分析，在此基礎上提出了針對極寒天氣對高速鐵路信號設備影響的相關防范對策。

關鍵詞：極寒天氣；高速鐵路；信號設備；影響

0引言

近年來，我國鐵路事業的不斷發展，使高速鐵路建設項目不斷增多，高速鐵路里程數也日益增加。眾多先進的信號設備的使用，雖然為高速鐵路的正常運行做出了巨大貢獻，但與此同時，高速鐵路的維護工作難度也大大提升，需要投入更多的精力進行信號設備的維護工作。特別東北地區，隨著極寒天氣的來襲，必然會給高速鐵路信號設備的正常運行帶來巨大影響，如果不能采取相關對策來予以防范，勢必會給整個高速鐵路的運行安全造成威脅。

1 極寒天氣對高速鐵路信號設備的影響

極寒天氣會給高速鐵路信號設備的正常運行帶來極大的影響，以哈齊高鐵為例，其在2016年2月時，因極寒天氣導致齊齊哈爾南站的基本軌與尖軌連續發生三次結冰、夾雪現象，進而導致道岔尖軌的轉換與鎖閉功能無法發揮，后經過人工除冰，才使其得以正常運行。事后受損統計結果表明，極寒天氣給哈齊高鐵帶來的影響，導致該鐵路齊齊哈爾南站管內共出現三組道岔搬動異常，而這個數量更是占到所有道岔數量的十分之一；極寒天氣會使列車頂部結冰，如果結冰掉落時恰好處于軌道中，則可能使軌道中的電源線設備與電路箱盒受到冰塊打擊而發生損壞，進而引發電路紅光故障，給后續其他列車的運行造成巨大影響；處于線路中心的應答器亦常常遭到冰塊等撞擊損壞，當連續兩組的應答器丟失時，會造成動車組無法接收調度信息而使其只能在下一應答器中進行接收，此時列車必然會自動降速，如果其自動降速與預定降速速度不相符，必然會給動車組的運行安全造成極大威脅；溫度過低，達到設備的極限工作溫度造成設備特性發生變化進而造成故障。僅在2018年2月，哈齊高鐵大慶西站客專場便發生兩起因溫度過低，造成潤滑油脂失效，使得自動開閉器檢查柱無法落下，進而導致道岔轉換到位但無表示的故障；溫度過低，導致鋼軌收縮嚴重，導致站內的機械絕緣節處膠粘絕緣破損，進而導致絕緣失效，造成軌道電路紅光帶。據統計，哈齊高鐵齊電管內絕緣軌縫大于10mm共計87處。此外，設備故障時工作人員必須要對這些設備進行及時的搶修，如果此時列車不能按照預定的調度要求進行降速，其120km/h的運行速度勢必會給搶修人員的生命安全帶來巨大威脅。而這還僅僅是普通的極寒天氣所造成的，如果氣溫更低，受損的信號設備將更多。由此可見，極寒天氣給高速鐵路信號設備的正常運行帶來巨大的影響。

2極寒天氣對高速鐵路信號設備影響的分析

通過對上述影響進行分析，可以了解到，極寒天氣給高速鐵路信號設備造成的影響主要包括三個方面，其一是極寒天氣所造成的大量積雪，使其覆蓋了道岔外鎖閉裝置，使基本軌與尖軌積雪易發生結冰，進而造成表示缺口擴大，此外，極寒天氣還可能造成扣板、可動芯鋼軌長短芯軌接頭以及工務頂鐵結冰，扳動后導致道岔的轉換功能受到影響。其二是列車結冰掉落對信號設備的撞擊，導致設備損壞，造成軌道紅光帶等。其三是極寒天氣所導致的純溫度極低會造成信號設備中的金屬構件屬性變得脆弱，信號傳輸線路會因低溫而影響其信號傳輸質量，進而可能會產生信號接收不及時的現象，影響動車組的調度工作，并且信號設備一旦遭受到外力打擊，便會導致金屬構件發生損壞，進而引發信號設備故障。

3確保高速鐵路信號設備在極寒天氣中正常運行的相關對策

3.1從設備上應對極寒天氣應采取的防范對策

為了使高速鐵路信號設備能夠在極寒天氣下得以正常運行，使基本軌與道岔尖軌不致于因大量結冰或積雪的存在而影響其解鎖與轉換功能，需要在高速鐵路易結冰或低溫部位采取可靠的預防性措施。比如，可以在基本軌、尖軌及可動芯軌中加裝融雪裝置。不過，當極寒天氣的氣溫過低，降雪量也較大時，很難確保道岔中的結冰或積雪能夠及時融化。通過對哈齊高鐵實例的信號設備損壞原因進行分析，可知在極寒天氣應對處理中，在基本軌與尖軌中均放置了大小約10cm的冰塊，經過加熱裝置長達20分鐘的加熱，冰塊大小仍舊有3cm左右，如果將道岔和冰塊相貼近，也同樣需要10分鐘以上的時間才能使冰塊完全融化。采用RDI型電加熱道分岔及融雪裝置安裝在道岔密貼上來對冰雪進行融化，經過測試，其能夠對10cm左右的冰雪進行完全融化。此外，采用耐低溫設備及材料亦可很大程度上避免故障的發生。

3.2從管理上應對極寒天氣應采取的防范對策

（一）高速鐵路電務部門應采取的防范對策

作為高速鐵路的電務部門來說，要想確保高速鐵路信號設備的運行安全，就必須要準確及時地預測極寒天氣，并制定極寒天氣的應急處理工作。同時對軌道中運行的信號設備進行定期的維護和檢查。當極寒天氣來臨時，電務部門應及時收集極寒天氣的最低氣溫、來臨時間、最大降雪量等相關信息，通過限速數據包來實現對動車組的調節。此外，在確保動車組能夠得以正常運行的基礎上，最大限度地避免信號設備損壞狀況的發生。除此之外，電務部門還應通過夜間天窗來維護與檢查信號設備，當信號設備受到冰塊墜落打擊時，應及時清理道岔積雪，并防止后續冰雪給信號設備造成更大影響。最后，當極寒天氣結束后，電務部門還應對各岔道中的信號設備采取逐一排查與搶修，以保障極寒天氣不會給高速鐵路信號設備的正常運行帶來不利影響。

（二）高速鐵路其他部門應采取的防范對策

對于高速鐵路其他部門來說，也同樣要采取相應的防范對策來避免極寒天氣給信號設備帶來的影響，車務部門應固定進路，以確保動車組不會因極寒天氣而發生故障。此外，當極寒天氣過于惡劣時，車務部門還要采取上下行固定的方式與發車進行相連接，以便于對接發動車任務進行及時的處理，從而使岔道扳動頻率降低，并減輕岔道的受損程度。除此之外，工務部門還要利用相應的監測裝置來及時地收集與分析各個鐵路路段中的溫度、積雪與結冰信息，并及時反饋給電務與車務部門。車輛部門則要利用Ⅱ系動車組來對積雪過大或溫度較低的路段軌道進行交路，同時安排相應的鐵路維修人員對各個動車組進行全面細致的檢查，以避免動車組中發生大面積結冰現象，使動車組的車底不會出現較大尺寸的冰塊。

4結語

總而言之，我國高速鐵路運輸體系的不斷完善，使動車組的運行安全變得日益重要，特別是高速鐵路中的信號設備，對于保障動車組的運行安全有著至關重要的作用。而要想確保高速鐵路信號設備得以正常運行，就必須要掌握極寒天氣給高速鐵路信號設備帶來的影響與危害，并進一步采取針對性的防范措施來予以避免，這樣才能從根本上保障動車組的運行安全，使其能夠為廣大民眾提供更加優質的交通服務。

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