国内外高速动车组玻璃标准现状及对比分析

刘合建 张杨宁 马海涛

摘要：介绍了国内外高铁用挡风玻璃标准现状，重点对其抗砾石冲击性、抗飞弹冲击性、抗穿透性、耐磨性等力学性进行对比分析，针对现状，提出了一项合理建议——各国合作制定统一的国际标准体系，以利于高铁挡风玻璃工艺提升和加工制造。

关键词：高铁;标准;力学性能;挡风玻璃

0.引言

随着列车速度的提高，对挡风玻璃（前风窗玻璃和侧窗玻璃）的要求越来越高。高速动车组（高铁）挡风玻璃属于高强度特种玻璃，对视觉性能、安全性能、耐老化性能等有着严格的要求[1]。较早进入高铁领域的几个国家（如英国、法国等）对挡风玻璃的光学、力学、耐环境性能做了相应标准，下面对国内外主要国家制定的高铁挡风玻璃力学性能标准进行对比分析，对提升加工工艺、完善标准有一定参考作用。

1. 国内外高铁挡风玻璃标准发展现状

1.1国外玻璃标准

国外对高铁挡风玻璃性能检测标准有欧洲标准、英国标准、法国标准、国际铁路联盟标准等，但以欧洲标准为主，如德国的西门子公司、法国的阿尔斯通公司等。对于高铁前挡风玻璃试验测试方面，英国通过BR 566：1989《抗高速冲击玻璃规范》对高铁前挡风玻璃的力学、光学、电学等做出来详细要求，欧洲通过标准EN 61373：2010《軌道交通机车车辆设备冲击振动试验》对高铁侧窗玻璃的抗振动冲击性能做了要求规范。

最近，国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）“铁路应用”技术委员会成立了对着高铁挡风玻璃标准的部门——“轨道车辆玻璃及装配”特别工作组，该部门计划制定一套完整的轨道车辆玻璃标准。

1.2国内玻璃标准

我国对于高铁挡风玻璃的研究起步较晚，相关标准是在欧洲、日本等国家标准的基础上发展起来的。GB 18045—2000《铁道车辆用安全玻璃》对抗冲击等力学性能做了相关规定;TB/T 1451—2007《机车、动车前窗玻璃》对高铁前挡风玻璃的力学、光学、电学等作出了相关技术要求。我国现阶段复兴号高铁的速度已经达到了380 km/h，即将投入运行的高速铁路动车组处于世界领先地位。因此在吸收国外先进技术的基础上结合原有标准，由中国建材检验认证集团主导制对高铁挡风玻璃制定了系列标准，对其力学等性能作出了详细规定。这些标准包括GB/T 32058—2015《高速动车组风挡玻璃及车体材料抗鸟撞、抗硬物冲击试验方法》、GB/T 32059—2015《高速动车组车窗、车门抗风压载荷疲劳试验方法》、GB/T 32060—2015《高速动车组车窗玻璃抗砾石冲击试验方法》、GB/T 32056—2015《高速动车组应急窗用玻璃逃生试验方法》[3]。

2.国内外高铁挡风玻璃标准力学性能指标对比

2.1前挡风玻璃力学性能分析

国内外标准对前挡风玻璃力学性能要求、检测项目如表1所示。对于抗砾石冲击性，中、欧、英、法、标准均有规定，除英国采用18kg的煤渣砖外，其他国家、地区均采用20g的小铝弹。对于抗飞弹冲击性，中、欧和国际铁路联盟采用的试验方法及要求都一致， 但中国和欧洲分别对试验样品在0 ℃和20 ℃进行试验;法、英、美和俄冲击体和冲击速度均不相同。对于抗磨性，仅中国和欧洲做出了相关规定且要求一致

.2侧窗玻璃力学性能分析

国内外标准对侧窗玻璃力学性能要求、检测项目如表2所示。

夹层玻璃、钢化玻璃、中空玻璃均可以作为高铁侧窗玻璃使用，但其性能差异较大，因此须按照玻璃种类制定标准。在抗穿透性方面，中国和俄罗斯采用钢球进行试验，钢球质量均为2.26kg，而法国则采用质量50 kg的软体模拟实际撞击情况;在抗冲击性能方面，各国标准试验方法均不相同;在抗砾石冲击性方面，中国和俄罗斯没有做出相应标准，只有法国标准进行了规范。

3.结论

通过比较主要国家、机构指定的高铁挡风玻璃力学性能指标发现，各国根据本国国情制定了对高铁挡风玻璃力学性能的判定准则，通过模拟行车过程中受冲击状态，确保动车组玻璃在行车过程中的的安全性。

参考文献：

1.吴辉延，王睿，臧曙光等.高速铁路机车用玻璃简介[J].玻璃，2012， 246 （3）.

2. TB 10621-2014《高速铁路设计规范》 中华人民共和国行业标准 [S].

3.GB/T 32060—2015 高速动车组车窗玻璃抗砾石冲击试验方法[S].