南国早报讯(记者 罗暘 通讯员 王戈辉)高铁动车组的正常运行速度都在200公里/小时以上，是什么动力牵引动车高速飞驰？有什么技术手段可以确保动车安全运行？动车的调度、通信等系统是如何工作的？11月29日，南国早报记者带着这些问题，走访了负责广西沿海高铁“四电”集成工程的中国铁建电气化局集团广西沿海铁路指挥部，揭秘保障高铁动车安全运行的“幕后英雄”。

　　“幕后英雄”1 

　　接触线和受电弓

　　所谓“四电”集成，就是为高铁运行提供支撑的通信、信号、电力和电气化4大系统。其中的电气化系统，正是动车组动力的来源。

　　11月29日上午，南国早报记者在钦州火车站附近的高铁线路旁看到，每隔约50米，铁路上方就架设有一个“门”字型的钢架，多根线缆被固定在架子上。中国铁建电气化局集团广西沿海铁路指挥部工程部副部长周良飞介绍，“门”字型的架子被称为接触网架，上面有一根带25千伏高压电的线缆，被称为接触线。设置在每节动车顶的“受电弓”，与接触线接触取电，为动车组的电机提供电能。每节动车上的电机同时“发力”，才能把动车组的速度提升到200公里/小时以上。动车上的电灯、空调等设备用电，也来自这根接触线。

　　带着高压且没有绝缘外皮的接触线，是否会对乘客和沿线居民造成威胁？技术人员解释，接触线架设在六七米高的空中，车厢内乘客的高度一般不超过两米，人只要在接触线两米以外就是安全的。当然，高铁沿线的居民切不可尝试翻越护栏并攀爬接触网架。

　　动车车厢上的“受电弓”，需时刻承受25千伏高压，用普通的电线做“受电弓”，很快就会在高速摩擦下被磨断。为了达到优良的导电性，同时把维护成本控制在合理水平，“受电弓”的主要材料是石墨制成的碳棒。石墨导电性好，材质较软，成本也不高。碳棒需要经常检查，磨损到一定程度后必须更换。

　　“幕后英雄”2

　　沉重的坠砣

　　动车在运行过程中，“受电弓”几乎一刻也不能与接触线脱离，否则会对稳定运行产生严重影响。那么如何确保两者长时间“亲密接触”？周良飞解释，“受电弓”下方有一组弹簧，能把它牢牢地压在接触线上。

　　当然，接触线也必须尽可能保持在同一高度，如何让一根数百公里长的线尽量绷直且在同一高度上？这个看似相当“高端”的问题，解决的方法却既“古老”又有效。我们都知道，当一根绳子被两个人从两边用力拉扯时，这个绳子会变得很平直，安装接触线就利用了这个生活小常识。

　　每隔一两百米距离的接触线两端，都挂有两组沉重的坠砣，每组坠砣重达几十公斤。这个重量可能还不足以抵御狂风吹袭，不过没关系，技术人员没有把坠砣直接挂在接触线上，而是挂在一个直径较大的滑轮上。这个大滑轮再带动一个小滑轮，拉力因此增加了几倍。其次是把所有接触线，通过一根被称为“吊弦”的线缆，悬挂在另一根线缆上，三者呈“工”字型。只要调节“吊弦”的长度，即可达到微调接触线高度的目的。经调试后，“受电弓”与接触线短暂分离的几率，必须控制在千分之一以内。

　　“幕后英雄” 3

　　供电设备有“备胎”

　　高铁运行源源不断的高压电从何而来？11月29日上午，记者在沿海高铁钦州东牵引变电所内看到，4台近两层楼高的变压器放置在变电所中间，周围密布着各种线缆和电气设备，高铁从距离变电所不到100米的地方穿过。技术人员介绍，变压器将电网输送来的220千伏超高压电降低到25千伏，然后再输送到接触线上。这4台变压器实际上只有两台在工作，另外两台是备用的。一旦正在工作的变压器发生故障或检修，技术人员就会立即启动备用的变压器。类似的变电所，在沿海高铁线路上共有4座。

　　“幕后英雄”4

　　无线电通信设备

　　在普铁时代，调度室和列车的通信是定点且单向的，列车只能在经过特定地点时收到信息，且无法回复。在沿海高铁，这种落后的通信方式已不存在了，取而代之的是无线电通信。技术人员介绍，高铁沿线每隔一段距离就安装有一个专用的无线电信号基站，动车上各种设备的数据和信息，都通过无线电信号发至最近的基站，基站再通过埋设在地下的光缆传送到最近的车站。车站将附近所有动车发来的信息汇总，再传输到南宁铁路局的通信主机。

　　最终，这些包含着动车位置、速度、沿线道岔状态等一系列信息的数据，全部实时显示在调度室的大屏幕上。同时，动车司机还配备有一台类似手机的装置，通过它可以直接与车站、调度联系。它使用铁路的专用无线网络，即便乘客的手机没有信号了，它照样能正常使用。值得一提的是，沿海高铁使用的通信线缆是光纤，与国内前几年修建高铁时使用的电缆相比，信号传输速度更快更稳定，而且因为没有回收价值，不易被盗。

　　“幕后英雄” 5

　　异物监控系统

　　高速行驶的动车一大担忧是坠落物。即便是一颗小石子，也有可能导致严重的后果。因此，所有跨越高铁线路的桥梁都安装了监控设备，包括安装在桥身两侧，内嵌感应器的监测网等部件。

　　假设一名淘气的小学生把一块砖头从桥上往下扔，感应到异物坠落的监测网会在几秒钟内发出信号，通知列车和调度员，即将驶到事发路段的动车可立即减速甚至停车。同时，铁路部门会派出工作人员到该路段进行清理。此外，高铁沿线还安装有许多摄像头，监控线路情况。在每天第一辆动车开出车站前，还会有一辆不载客的线路检测车以较低的速度走完全程，检查线路上是否存在异常情况。

　　“幕后英雄” 6

　　能自动移动的道岔

　　扳道工曾是铁路线上艰苦而又不可缺少一个工种，火车往哪个方向走，全靠扳道工移动道岔来引导。数百公里的铁路线上，可能有几十组道岔，一列火车开出车站，这几十组道岔必须全部移动到正确的位置上，才能保证列车正常运行。人工扳道显然无法满足高铁的需要，况且为了保证动车高速通过，高铁道岔比普铁要长很多，有的甚至长达数十米，人工根本无法扳动。

　　在沿海高铁，就全部用扳道机取代了扳道工。所有道岔的状态通过通信系统传输，实时在南宁铁路局的调度室内显示。调度员只要轻点按钮设定好动车行驶路线，借助信号系统中的“信号连锁”子系统，沿线的几十组道岔就会在几秒钟内，凭借微型电机自动移动到位。

　　“幕后英雄” 7

　　列车控制系统

　　动车组开行速度快、频率高，如何确保前后车保持安全距离而不会碰撞，这就要借助信号系统中的列车控制子系统(以下简称“列控系统”)。周良飞称，在列控系统的帮助下，动车组几乎可以在无人操作的情况下全程自动行驶。他解释，动车组的速度可以在调度室里设置，包括什么时候加减速，在哪里停车。如果司机尝试手动提高车速，超过原来设定的最高速度，列控系统还会强制自动降速。

　　为了防止前后两辆列车发生碰撞，铁路部门会把两个车站之间的线路划分为多个区间，每个区间的进出口都有监控设备。当一个区间内有动车在行驶，调度室的屏幕上会自动将该区间标识为红色，被称为“红光带”。为避免碰撞，一个“红光带”内只允许一列动车运行。正常情况下，前后两列动车在各自的区间内行驶，且两车之间还会设置间隔区间。当前车发生异常情况导致减速甚至停车，列控系统会自动发出信号通知调度室和后车。即便调度员和后车司机不进行操作，列控系统也会控制后车减速甚至停车。

　　“幕后英雄” 8

　　地线和防雷塔

　　高铁的接触网、受电弓、信号机等设备均在室外且带电工作，我区雷雨天气较多，这些精密的电气设备能否在“电闪雷鸣”中正常工作？在钦州东牵引变电所，记者发现所里竖立着5座约五六层楼高的铁塔。技术人员介绍，这5座铁塔全部是用于防雷的，高度和位置经过精确计算。周良飞介绍，高铁沿线的电气设备，也都会连接到一条被称为“综合贯通地线”的铜质线缆上。这根铜线被做得很粗，以确保可以承受较大的电流冲击。假设一道闪电打到了接触网架，电流会经接触网架传入贯通地线，再通过与沿线跨线桥、涵洞等连接的线缆进入地下。

　　台风也是我区的“常客”，周良飞说，当台风裹挟着狂风暴雨袭来时，为安全起见，调度室会根据具体情况降低动车组的速度甚至停车。如果雷电或风雨损坏了高铁的信号系统，也不用太过惊慌。假设雷电破坏了一个区间上的信号机，基于安全考虑，列控系统会自动将该区间所在线路前后两个车站之间的所有区间都标识为“红光带”，也就是说禁止所有列车进入。同时，调度员会命令“红光带”最前面一列动车可以低速行驶，其他动车停车。直到这列动车安全抵达下一个车站，调度员才会放行第二列动车。