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我为青藏铁路设计制造变压器 作者/年年岁岁 我们都知道，青藏铁路是全世界海拔最高、线路最长的高原铁路，是我们中国一项在全世界引以为骄的巨大工程。我现在要说的是，青藏铁路一期工程（西宁市至格尔木市的846公里铁路）沿途各个火车站用的电力变压器是我设计并指导制造的。尽管事情已经过去47年了，但是回忆起来，仿佛就是不久才发生的事情，历历在目，倍感亲切。
青藏铁路的一期工程是1984年5月开始投运的。其实早在1976年，我所就职的蒲城变压器厂就按照第一机械工业部的指示，开始研究并设计这些铁路沿途各个火车站上使用的几十台电力变压器了。 那就得从开头说说这些事了。1976年，我在蒲城变压器厂担任技术科副科长（科长暂缺），负责着全厂制造电力变压器的产品设计、工艺、工装模具设计和各个工序的质量检验和成品的出厂电气试验工作。可以说是全厂技术方面的最高负责人了。那个年代由于历史的局限与各种原因，工厂的领导文化程度低，对于变压器产品的知识尚有很大的距离。 （一）任务从天而降和西安座谈会 1976年5月下旬，蒲城变压器厂接到国务院属的第一机械工业部的文件（见附图一、附照二）该文明令指示蒲城变压器厂承担为青藏铁路一期工程的各个火车站使用的变压器的研究和制造任务。随后即通知我厂派人参加在西安小寨饭店召开的青藏铁路使用电工产品研制座谈会。  附照一:1976年第一机械工业部我厂下达变压器生产任务的文件
当时厂里从上到下，都对这一指示感到惶惑不解，要知道我厂是1975年才建成投产的电力变压器厂啊，在全国百十个林立的变压器厂中，还是个无名小卒。从技术人员、制造的必备设备、工艺器具等的规模都是排不上名次的。何况兰州、西宁都有变压器厂啊！为什么要选一个名不见经传的蒲城变压器厂啊？百思不解。唯一的可能就是我们这个厂由一机部第八设计院设计的，是一个最正规的制造厂。在这里我简单补充几句蒲城变压器的历史。 蒲城变压器厂的前身是位于西安市胡家庙地区的西安电机厂（也称中兴电机厂）的变压器车间。1969年，当时的陕西省革命委员会指示，必须将变压器车间搬迁至蒲城县，但由于选的新址不是县城，而是位于县城二十公里外的平路庙公社的上寨大队与下寨大队的交界处，还是个前低后高的半塬坡地。前不着村、后不着店，孤零零的一个小工厂，距离平路庙小镇还有两公里。日常生活的用品供应及子女上学，确实存在着不可克服的现实困难。唯一的优势就是距离蒲石火车站只有一公里多。所以西安电机厂有关变压器的技术人员和技术工人，一致拒绝随厂搬迁。这个所谓的搬迁工厂仅仅是西安原厂的一些专用设备而已。经过四年的努力，该厂终于在1975年二季度投产了。 我作为变压器厂技术方面实际上的最高负责人，说几句我个人的当时情况，我当时是从西安交通大学毕业没有几年，何况因为文革的影响，在学校就没有学习完专业课程。目前具备的电力变压器的专业知识是在1974年用了一年多的时间在西安电机厂扎扎实实的跟老技术人员们学习来的，不但学习了变压器的设计，学习完了所有的工艺文件。而且我在生产变压器的每道工序的班组都实习过，有时为了彻底了解一个工艺细节，不惜跟着师傅们上后夜班。更为重要的是1975年我在兰州友谊饭店参加了西北五省区的电力变压器的统一设计，历时三个月。在此期间，向西北地区的所有变压器厂的技术人员们学到了更深刻的有关专业知识，尤其是西安变压器电炉厂的技术人员 。才具备了变压器的从设计到生产工艺的完整知识。 可能是1976年6月份吧，一机部在西安小寨饭店召开了青藏铁路用电工产品研制回忆，记得是一机部的一个叫胡庆生的处长主持的座谈会。参加会议的有铁道部第一设计院（兰州）、沈阳变压器研究所、昆明电器研究所、上海电缆研究所以及部分高压电瓷、电器开关、变压器、电缆、蓄电池、锅炉等行业的研究所与制造厂。蒲城变压器厂派我和另一个副科长张明杰参加了会议。 座谈会开始主要由铁道部第一设计院（兰州）的同志介绍了青藏铁路西宁至格尔木的基本情况，尤其是它的特殊情况，如海拔高度、极端温度、风沙、紫外线辐射、还要穿过一个漫长的盐湖、以及沿途各个火车站的名称位置规模等情况。并明确了青藏铁路对这些电工产品的特殊需要的要求。最后布置了各个产品的规格型号，提出了对产品的技术要求。并特别强调产品的质量重要性，这是全世界瞩目的国家重大建设项目。必须一次成功，不能给国家丢人。产品不急于设计，必须先进行充分的调研。 我当时从来没有到过青海，第一次才知道了青藏铁路沿途的火车站情况，连名字都感到新鲜，什么察汗诺车站、当雄车站、尕巴车站、还有乌兰车站、南山洛北车站、关角车站、关角隧道、希里沟车站。听完了介绍，仿佛自己到那里旅游了一番。当然也感觉到了肩上责任的重大。好在这些产品的单台容量小（从10KVA到630KVA的）。电压的档次都是偏低(35KV/10KV/0.4KV),我们厂的工艺装备完全都能满足制造的需要。只是要求变压器适应的外部条件太严峻了。我平时设计的产品根本不能满足青海地区外部条件的需要。那个时候青藏高原很少用电力变压器，个别的都是附近的手工产品。只有这次是大批量的正规专业厂制造。对于产品的具体规格与各项技术参数会议上说的不是最终数据，记得后来铁道部第一设计院（兰州院）后来为此专门发文（见附件三）才明确了所有产品规格型号的。
回到工厂后，就向厂级领导详细汇报了座谈会的精神。说句大实话，尽管当时的主要领导是一个延安时期的老干部，可他对于工厂、工业、尤其是变压器这种电力设备的知识认知很少。可以说是一无所知，他听汇报就泛泛的指示，那你们就看着认真办好吧。由于这批产品的特殊性和重要性，我们负责厂里技术的两三个人就决定不能闭门造车，根据一机部的指示精神，先了解一下当时全国高原用变压器的基本情况。于是就给全国变压器行业的中心研究所——沈阳变压器研究所打了电话，询问他们对高寒变压器的知识并请教他们的经验。结果他们介绍说是全国只有昆明变压器厂有制造高寒变压器的经验。建议我们去昆明变压器厂参观。 （二）昆明调研 于是经过充分的准备，厂里便派我去昆明参观学习了。但是怎么去昆明呢，当时的条件是只有乘坐成昆铁路的火车才能达，仔细的了解后，至少需要四天的时间才能到达，这样一来回就需要10天以上，因为10天时间对于我的工作来说，是太浪费了。一是因为全厂在车间以及投料的各种规格的变压器技术资料只有我一个人心中有数，二是我要随时处理各个车间的各个工序上出现的技术问题，最头疼就是对零部件的超差回用问题的审批。如果没有人及时处理表态签字，那么几乎全厂就停产了。正是此原因，我十多年没有正式休过探亲假。而当时可以说全厂只有我能处理此类问题，我出外10多天，如果用这样问题耽误全厂生产，影响全年生产计划完成也是最大的损失。厂里领导非常明白这一点，于是就有人建议我乘飞机去昆明，才能节约好几天的时间。同时，当时西安去昆明的飞机票价是58元，比火车费仅仅多1.5元。但是在当时的年代里，乘飞机对普通老百姓来说是连想不敢想的问题。为此厂领导还请示了上级。结果很快得到了同意。 记得好像已经到了11月份吧，全国各地还处在刚刚粉碎“四人帮”的热潮中，我在西安西关飞机场乘机去昆明，同行的还有一位不久前才学习变压器设计的技术员WHZ，他要比我大几岁。 第一次乘坐飞机，确实是在新鲜感与自豪感里夹杂着恐惧感，一上飞机，看见一切都是新奇的，尤其听说该飞机是“三叉戟”机型，更是有点受宠若惊的感觉。因为在1971年发生“913”事件的宣传时，说我国当时只有三架“三叉戟”飞机。全国民航上是两架，可以说这是当时最先进的机型。今天竟然自己也乘坐上了。真是“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”了。该班飞机在成都机场作了暂短的停留，可能是有上下飞机的旅客吧。用了将近三个小时就到了昆明，真是是朝发夕至。当晚住在昆明城里一家旅店。 第二天一早,就直奔远在郊区的昆明变压器厂技术科，和他们的技术负责人就直接探讨'并请教高寒型电力变压器的技术特点问题，果然有了不少的新的收获。 一是共性问题，包括青海的最低温度远远低于内陆的温度。必须把变压器油的型号提高一个等级。我们平时都是用的25＃油（意即在零下25度才凝固），必须改用45＃。还有，由于青海地区空气稀薄，必须注意加大相间的空气绝缘距离问题；二是有关容易被忽略的特殊问题，例如，变压器的长途运输问题，因为对于小容量的变压器不存在到现场后重新拆解和二次总装问题，都是直接通电投入使用。但是在那个年代，全是普通公路，尤其是青海，路况的高低不平更是尤甚，甚至多个地方根本就不通公路。恶劣的运输条件给变压器的能够承受长途运输颠簸提出了更为严格的要求，这是在内陆根本不用考虑的问题。第三个问题是铁路沿途存在空气污染，必须采用加强型高压绝缘瓷瓶。总之我们和昆明变压器厂技术人员们取得了相当多的统一认识。 谈完后，我俩还到他们厂的各车间参观了一下，学习一下人家先进的工艺。在昆明用了两天的的时间完成了预期的任务，尽管昆明的山水风景也是“甲天下”的，诱人的旅游点处处都是，但是我就没有心思去这些风景点，我不能浪费着宝贵时间去旅游啊，一心急着赶回工厂。于是匆匆赶往昆明飞机场准备立即返回蒲城。不巧的是那天因西安天气原因，不具备飞机降落条件，只好返回驻地作罢。到了第二天，又匆匆赶往昆明机场，当办了登机手续，已经坐在了飞机上的自己座位上后，飞机还是迟迟不起飞，等了一个小时后，不幸的消息还是传来了，那天仍旧是因天气原因，不能起飞。我俩在飞机上是干坐了一个多小时，无可奈何的又下飞机了，虽然心急如焚，奈何天不遂人愿啊。一直等到第三天才飞回西安，当天便回到厂里。 （三）困难的最后决策 从昆明调研回来后，我们基本心里有谱了，就开始了制造一线的扎实工作。首先清理了一下具体任务，从铁道部第一设计院的发文中的产品清单来看，共需要40多台变压器（其中一部分是由沈阳变压器厂制造完成的）。单台最大容量是630KVA,最小的只有10KVA。从电压等级来分析，最高等级电压是35KV的，还有10KV和0.4KV的。但是付之与真正的投料生产还有大量的工作需要仔细的研究决策。 一、关于关于这批产品的定型问题，也让我们搞技术工作的花费了大量的心血。为此我还有必要介绍一下当时我国的变压器生产状况。我们国家在上世纪五六十年代，还没有建立起自己的变压器体系，一切都是照前苏联搬过来的，命名原则、容量系列的确定、设计原则，各种系数的确定无不如此。尽管沈阳变压器研究所在七十年代初开始制定我国的变压器新的系列容量和命名规则，但是由于我国的幅员辽阔以及变压器生产厂的分散和当时的机械加工水平的限制，从仿苏标准过渡到自己国家的崭新标准，绝不是短短几年的事。行业内如此，行业外更是极为不统一，仅从有关部门下的计划就可以看出此种混乱状况，型号和容量新老标准混用。我们经过仔细的对照，并征得铁道部兰州设计院同意，决定一律按照我国拟行的新标准执行。 二、在标准确定之后，下来最为头疼的是产品的主要原料问题的供应，这个问题使得产品设计人员简直是无所适从。因为变压器最主要原料是硅钢片和电磁线，我们国家当时只能生产热轧硅钢片，这是一种性能上十分落后的硅钢片，和国外的冷轧硅钢片的性能有着悬殊的差距。不但生产过程工艺麻烦，而且生产出来的产品重量重、体积大，各项经济指标非常落后。当时全世界最好的硅钢片是日本生产的Z系列冷轧硅钢片，国内已经有部分厂家从日本直接进口这种片子了。我们国家的武汉钢铁公司的冷轧硅钢片正在试验之中，没有形成批量生产能力。我们设计人员也非常希望使用这种硅钢片，但是原料供应得不到保证。那我们到底是按照哪种硅钢片设计呢？这都不是技术人员所能决定的。原料供应的第二个不确定的因素就是电磁线，也就是说，我们是按照铜电磁线设计呢，还是按照铝电磁线设计呢？从实践中说，当然是铜电磁线好，但在那个年代，我国的技术政策是“以铝代铜”，国家大力提倡发展铝线产品，理由是我们国家铜资源短缺，属于战略物资，所以那个年代几乎所有的电机电器产品都是存在着开发铝线产品问题。并把铜铝产品的产量比例，纳入了对企业的政绩考核范围。为此，我们技术人员进行了多次讨论，并向厂领导如实汇报了技术决策的困难。后来我们还是决定用最好的材料来制造这批产品。自己再作难都要给青藏铁路提供最好的产品。 三、设计前对我厂工艺装备的基本分析：主要是线圈和铁芯的模具以及真空罐的容积与天车的吨位大小。我们厂的工艺装备都能满足生产这批产品的需要，但在对个别产品的设计中，还存在一些麻烦，就是容量20KVA和10KVA的变压器，因为它的容量小，体积当然小，变压器箱盖面积完全不能满足A、B、C、三相出线之间的绝缘瓷瓶距离要求；第二个麻烦是高压是35KY、而低压是0.4KV的变压器。行业内称为“直配变压器”，它是相当于节约了一级变电站。但它对内部的线圈绝缘和器身绝缘上是要特别麻烦的。 四、对于青藏铁路用变压器特殊要求，我们几个负责变压器技术的同志经过反复讨论，也制定出了相应的措施。 ①是将变压器油改用45号的，以适应青藏铁路的当地气温； ②是对于三相出线用的绝缘瓷瓶一律使用加强型的，同时加大相间的空气绝缘距离。 ③小容量的变压器的三相出线由平行状改为辐射状，从而使得小容量的变压器的相间绝缘距离得到了保证。 ④是针对防止长途运输中的变压器器身的损坏问题，尤其是器身吊杆的折断，我们在器身上下加设了弹簧，用这个减震措施来保证运输途中的可靠性。 ⑤是对变压器外壳的防护漆，我们采取使用当时最好的底漆和面漆。延长产品表面的锈蚀时间。 最后为了保证这批变压器的制造过程中的质量，我们还制定了比较严格的半成品检验制度和出厂试验制度。当以上问题决定之后，才能开始产品设计和制造。最终这批产品中多数规格由我担任主要设计，一部分由WHZ同志担任设计，最后由我总审签字。1976年的最后两个月，我和WHZ同志加班加点，完成了大部分产品的设计，那个年代的变压器设计计算全是用对数计算尺拉的，画图是用三角板和圆规逐笔画的，不知道利用电脑程序以及画图的模板工具为何物，我们经过多少个日日夜夜的工作，终于完成了多个规格的变压器设计任务，终于于1977年初开始向车间投料生产。 （四）胜利完成任务 1977年底，蒲城变压器厂终于按照国家计划，全部按时交付了下达的变压器任务。我们如释重负。事情至今已经过去47年了，电力变压器已经更新过好几代了。我们那时的产品肯定早就被淘汰了，甚至更新过好几代了，虽然本人离开变压器行业已经30多年了。如今我已近耄耋之年，每想起当年为青藏铁路做出的贡献，颇有欣慰之感。为自己当年能为祖国做出的贡献而自豪。
作者介绍：岁岁年年，原名刘静波，男，富平县宫里南陵人，1946年生，中共党员。高级工程师。高级咨询师，西安交通大学毕业。陕西省劳动模范、陕西省有突出贡献专家。陕西省第九届、第十届省人大代表。亦热爱文史诗词。陕西省诗词学会会员。编著有《先秦文史荟萃》。 讲述富平人的故事， 凝聚富平人的力量。 弘扬富平人的精神， 打造富平人的品牌！
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