极寒天气对高速铁路信号设备影响
刘彦民
摘要：自我国进入经济新常态发展时期以来，经济增长速度逐渐趋于平稳化，而在经济平稳发展过程中，高速铁路无疑为我国经济的平稳化运行做出了卓越贡献。由于我国高速铁路建设在不同地区中，这些地区的四季气候条件不同，使高速铁路中的信号设备经常受到极寒天气的影响。如何采取科学的防范措施来预防极寒天气给高速铁路信号设备造成的影响，已经成为铁路部门管理工作的重中之重。为此，本文便以哈齐高铁为例，对极寒天气对该高速铁路信号设备的影响及危害进行分析，在此基础上提出了针对极寒天气对高速铁路信号设备影响的相关防范对策。
关键词：极寒天气；高速铁路；信号设备；影响
0引言
近年来，我国铁路事业的不断发展，使高速铁路建设项目不断增多，高速铁路里程数也日益增加。众多先进的信号设备的使用，虽然为高速铁路的正常运行做出了巨大贡献，但与此同时，高速铁路的维护工作难度也大大提升，需要投入更多的精力进行信号设备的维护工作。特别东北地区，随着极寒天气的来袭，必然会给高速铁路信号设备的正常运行带来巨大影响，如果不能采取相关对策来予以防范，势必会给整个高速铁路的运行安全造成威胁。
1 极寒天气对高速铁路信号设备的影响
极寒天气会给高速铁路信号设备的正常运行带来极大的影响，以哈齐高铁为例，其在2016年2月时，因极寒天气导致齐齐哈尔南站的基本轨与尖轨连续发生三次结冰、夹雪现象，进而导致道岔尖轨的转换与锁闭功能无法发挥，后经过人工除冰，才使其得以正常运行。事后受损统计结果表明，极寒天气给哈齐高铁带来的影响，导致该铁路齐齐哈尔南站管内共出现三组道岔搬动异常，而这个数量更是占到所有道岔数量的十分之一；极寒天气会使列车顶部结冰，如果结冰掉落时恰好处于轨道中，则可能使轨道中的电源线设备与电路箱盒受到冰块打击而发生损坏，进而引发电路红光故障，给后续其他列车的运行造成巨大影响；处于线路中心的应答器亦常常遭到冰块等撞击损坏，当连续两组的应答器丢失时，会造成动车组无法接收调度信息而使其只能在下一应答器中进行接收，此时列车必然会自动降速，如果其自动降速与预定降速速度不相符，必然会给动车组的运行安全造成极大威胁；温度过低，达到设备的极限工作温度造成设备特性发生变化进而造成故障。仅在2018年2月，哈齐高铁大庆西站客专场便发生两起因温度过低，造成润滑油脂失效，使得自动开闭器检查柱无法落下，进而导致道岔转换到位但无表示的故障；温度过低，导致钢轨收缩严重，导致站内的机械绝缘节处胶粘绝缘破损，进而导致绝缘失效，造成轨道电路红光带。据统计，哈齐高铁齐电管内绝缘轨缝大于10mm共计87处。此外，设备故障时工作人员必须要对这些设备进行及时的抢修，如果此时列车不能按照预定的调度要求进行降速，其120km/h的运行速度势必会给抢修人员的生命安全带来巨大威胁。而这还仅仅是普通的极寒天气所造成的，如果气温更低，受损的信号设备将更多。由此可见，极寒天气给高速铁路信号设备的正常运行带来巨大的影响。
2极寒天气对高速铁路信号设备影响的分析
通过对上述影响进行分析，可以了解到，极寒天气给高速铁路信号设备造成的影响主要包括三个方面，其一是极寒天气所造成的大量积雪，使其覆盖了道岔外锁闭装置，使基本轨与尖轨积雪易发生结冰，进而造成表示缺口扩大，此外，极寒天气还可能造成扣板、可动芯钢轨长短芯轨接头以及工务顶铁结冰，扳动后导致道岔的转换功能受到影响。其二是列车结冰掉落对信号设备的撞击，导致设备损坏，造成轨道红光带等。其三是极寒天气所导致的纯温度极低会造成信号设备中的金属构件属性变得脆弱，信号传输线路会因低温而影响其信号传输质量，进而可能会产生信号接收不及时的现象，影响动车组的调度工作，并且信号设备一旦遭受到外力打击，便会导致金属构件发生损坏，进而引发信号设备故障。
3确保高速铁路信号设备在极寒天气中正常运行的相关对策
3.1从设备上应对极寒天气应采取的防范对策
为了使高速铁路信号设备能够在极寒天气下得以正常运行，使基本轨与道岔尖轨不致于因大量结冰或积雪的存在而影响其解锁与转换功能，需要在高速铁路易结冰或低温部位采取可靠的预防性措施。比如，可以在基本轨、尖轨及可动芯轨中加装融雪装置。不过，当极寒天气的气温过低，降雪量也较大时，很难确保道岔中的结冰或积雪能够及时融化。通过对哈齐高铁实例的信号设备损坏原因进行分析，可知在极寒天气应对处理中，在基本轨与尖轨中均放置了大小约10cm的冰块，经过加热装置长达20分钟的加热，冰块大小仍旧有3cm左右，如果将道岔和冰块相贴近，也同样需要10分钟以上的时间才能使冰块完全融化。采用RDI型电加热道分岔及融雪装置安装在道岔密贴上来对冰雪进行融化，经过测试，其能够对10cm左右的冰雪进行完全融化。此外，采用耐低温设备及材料亦可很大程度上避免故障的发生。
3.2从管理上应对极寒天气应采取的防范对策
（一）高速铁路电务部门应采取的防范对策
作为高速铁路的电务部门来说，要想确保高速铁路信号设备的运行安全，就必须要准确及时地预测极寒天气，并制定极寒天气的应急处理工作。同时对轨道中运行的信号设备进行定期的维护和检查。当极寒天气来临时，电务部门应及时收集极寒天气的最低气温、来临时间、最大降雪量等相关信息，通过限速数据包来实现对动车组的调节。此外，在确保动车组能够得以正常运行的基础上，最大限度地避免信号设备损坏状况的发生。除此之外，电务部门还应通过夜间天窗来维护与检查信号设备，当信号设备受到冰块坠落打击时，应及时清理道岔积雪，并防止后续冰雪给信号设备造成更大影响。最后，当极寒天气结束后，电务部门还应对各岔道中的信号设备采取逐一排查与抢修，以保障极寒天气不会给高速铁路信号设备的正常运行带来不利影响。
（二）高速铁路其他部门应采取的防范对策
对于高速铁路其他部门来说，也同样要采取相应的防范对策来避免极寒天气给信号设备带来的影响，车务部门应固定进路，以确保动车组不会因极寒天气而发生故障。此外，当极寒天气过于恶劣时，车务部门还要采取上下行固定的方式與发车进行相连接，以便于对接发动车任务进行及时的处理，从而使岔道扳动频率降低，并减轻岔道的受损程度。除此之外，工务部门还要利用相应的监测装置来及时地收集与分析各个铁路路段中的温度、积雪与结冰信息，并及时反馈给电务与车务部门。车辆部门则要利用Ⅱ系动车组来对积雪过大或温度较低的路段轨道进行交路，同时安排相应的铁路维修人员对各个动车组进行全面细致的检查，以避免动车组中发生大面积结冰现象，使动车组的车底不会出现较大尺寸的冰块。
4结语
总而言之，我国高速铁路运输体系的不断完善，使动车组的运行安全变得日益重要，特别是高速铁路中的信号设备，对于保障动车组的运行安全有着至关重要的作用。而要想确保高速铁路信号设备得以正常运行，就必须要掌握极寒天气给高速铁路信号设备带来的影响与危害，并进一步采取针对性的防范措施来予以避免，这样才能从根本上保障动车组的运行安全，使其能够为广大民众提供更加优质的交通服务。
参考文献：
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