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新时代·铁路榜样丨陈燕平:燕衔明珠踏歌行

2023-07-04 18:16
来源:澎湃新闻·澎湃号·政务
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以下文章来源于人民铁道 ,作者人民铁道

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陈燕平

中共党员,现任中车株洲电力机车研究所有限公司设计专家,正高级工程师,先后获得茅以升铁道工程师奖、湖南省三八红旗手、中国中车劳动奖章等荣誉。

辽阔的中国版图上,刻印着世界最大的高速铁路网和先进的铁路网。每日,川流不息的列车,如循环全身上下的血液,为“流动的中国”注入澎湃活力。血液的涌动离不开心脏,列车的心脏,便是“牵引变流器”。

我国轨道交通牵引变流技术处于国际先进水平,这背后,几代科研工作者筚路蓝缕、栉风沐雨。中车株洲电力机车研究所有限公司设计专家陈燕平,就是其中一位代表。

在这个男性居多的研究领域,她巾帼不让须眉,以实现中国轨道交通牵引变流技术自主化的雄心壮志和过硬本领,为中国铁路牵引传动系统的关键技术攻关和产业安全自主可控作出贡献。难能可贵的是,在时代的淘洗中,陈燕平始终以积极向上、达观自在的心境感染着周边人,用实际行动展现了新时代女性科研工作者的理想情怀与气度内涵。

攻坚克难,勇摘“皇冠上的明珠”

循着岁月的辙印,陈燕平回忆起对火车最初的印象,“摇晃,不停地摇晃”。

1994年,陈燕平以湖南省衡阳市衡山县第一名的成绩考入上海交通大学。从株洲转车去上海,一路站了20多个小时,下车后,几天内看什么东西都像在火车上一样晃。

这样的乘车体验与当今高铁“立硬币不倒”的现象形成鲜明对比。这背后,列车牵引变流器中的核心元器件“绝缘栅双极晶体管”(IGBT)发挥了作用。

如果把纵横驰骋的高铁列车比作一条苍龙,安装在列车底部的牵引变流器就是龙的心脏。列车行进过程中的加减速以及恒速控制,都通过它来实现。这个吨级的方盒子中,一块巴掌大小的IGBT模块是最核心的器件。它相当于一个“闸门”,能让列车在启动后即刻提速至时速300公里以上,是高铁列车高速平稳运行的重要保障。

作为国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品,IGBT号称“功率半导体皇冠上的明珠”,诞生以来一直被西方发达国家垄断。

1998年,陈燕平学成毕业,进入当时中车株洲所IGBT牵引变流器设计团队。恰逢我国第一台输出功率达1.2兆瓦的IGBT牵引逆变器下线,陈燕平跟着团队里的同事一起,全程参与地面调试。其间,她本人表现出的超高悟性和勤奋好学也获得一致认可。这为她今后的研发工作打下基础。

不久后,陈燕平接到IGBT器件应用及驱动技术探路的重任。驱动技术是IGBT器件得以成功应用的前提,当时一块进口IGBT驱动板是陈燕平月薪的好几倍,责任重大,陈燕平兴奋到睡不着。“我心里很开心的,因为我来就是想干事的。”她笑着回忆。

为尽快攻克IGBT驱动技术,陈燕平一边瞄准国外先进驱动产品开展大量研究性试验,一边大胆摸索电路和试验方法。试验条件有限,她自己用变压器、二极管等设计出试验所需的高压电源;无法验证器件的可靠性,她研发智能驱动板老化盒;脉冲分配板调试不够人性化,她将原来必须由专业技术人员操作的复杂工序,简化成几个按钮就能执行……

经过两年的探索,2001年,在全面消化吸收国外成熟技术的基础上,陈燕平成功开发出具有自主知识产权的高性能IGBT驱动板,有效打破了IGBT驱动技术长期受制于人的困局,填补了我国大功率IGBT牵引变流器相关空白。

披荆斩棘,为高铁加装“强劲的心脏”

蓝白色车体清新淡雅,橘红色腰饰带飘逸灵动……2001年11月,我国自主设计、拥有自主知识产权的第一台动力分散型电力动车组“中原之星”投入运营,成为中原大地一道亮丽的风景线。

“中原之星”首次采用了我国自主研发的IGBT牵引变流器。陈燕平看到凝结着自己知识和劳动成果的“列车心脏”装载上车、驱动“钢铁长龙”千里奔腾,内心的激动溢于言表。

然而,喜悦并没有持续太久,此后很长一段时间里,团队自主研发的IGBT牵引变流器没有上线机会。有段时间,团队成员都担心自主研发路线会萎缩或被进口替代。陈燕平向带自己入门的师傅表态:“一代人有一代人的使命。我不会走的,我们要把自主研发的种子保留下来。”

功成不必在我,功成必定有我。抱着这样的心态,陈燕平一直在等待。2008年,曙光破晓而来。那天,陈燕平正在外地出差,突然接到师傅的电话,中车株洲所将承担大功率交流传动六轴7200千瓦电力机车项目。这是我国具有自主知识产权的IGBT牵引变流器在交流传动电力机车领域获得的第一个批量订单。“对于我们这一代人来说,这是一辈子都不能忘记的事情。”陈燕平说。

按照要求,从设计、生产试制到试验交付,留给牵引变流器项目团队的时间不足5个月。作为技术总管和项目组核心成员,陈燕平除了承担研究性试验,还要负责出厂试验方案的撰写、试验系统的设计、试验大纲的编制,以及项目的整体协调工作,那年春节她的心思都扑在了项目上。

然而,试验中,产品总是不停出现电缆发热或烧损。眼看交付时间逼近,却一直无法判定故障原因,团队陷入焦虑。陈燕平尽快让自己平静下来,创造性地提出用电抗器抑制谐振电流的方案。她带着团队,晚上试验到凌晨三四点,早上七八点又赶往试验现场整理分析数据,根据结果再不断改进,一连半个月的苦战,故障终于消除。

时隔十几年,陈燕平仍记得最后一次试验的场景。那是凌晨三点多,整个团队屏息以待,等着试验结果。当正确的波形终于出现,所有人都喊出了声。

“这一刻,不仅意味着我们完成了这个订单,更意味着,此前的坚持没有白费,我们国家的牵引变流技术离世界先进水平又进了一步!”陈燕平说。

打铁趁热,陈燕平又马不停蹄投入6轴9600千瓦牵引变流器试验中。这次采用的IGBT元件属新型高压功率器件,国外应用也处于起步阶段,找不到借鉴资料。陈燕平带着团队在试验站断断续续做了1年的试验,前后7次优化电路板,正常的周期1年只能完成一次优化。

山高人为峰。2011年,春暖花开之际,团队顺利完成变流器及模块的开发设计与试验,标志着我国高压变流器设计能力与IGBT应用技术成功迈入国际先进行列。

追梦前行,传递积极向上正能量

驱车沿株洲市境内湘江右岸一路行驶,不久便会看到“田心工业区”的标志牌。这个工业区绵延10里,被誉为中国先进轨道交通装备研发和制造的“动力之都”。

25年前,这里远非眼前的模样。当时,即将大学毕业的陈燕平正处于择业期。寒假回老家的路上,经过株洲,她走出火车站,搭上公交车,1个多小时的颠簸后,来到当时的铁道部株洲电力机车研究所。

她回忆,大门外面是一条土马路,周边是村民的自建房。进门处,她遇见一位“专家”模样的工作人员,对方得知她是想来参观的大学生,二话不说用摩托车载上她去看各个试验室。

这就是陈燕平第一次走进中车株洲所,科研工作者们认真、专注的模样在她脑海里挥之不去。后来,她辞去原本签订的工作,成为班上唯一放弃去大城市就业的毕业生,在株洲这片被誉为“中国电力机车摇篮”的热土扎根至今。她不曾后悔:“给我一张搞科研的桌子,就是一整个世界。”

这份笃定,正是陈燕平一路走来的底气。不论遇到什么样的困难,她总是积极向前、乐在其中。

工作实习期结束,担心自己作为女生,不能被分配到科研部门,她鼓起勇气找到上级领导当面自荐,用矢志科研的决心和信心为自己争取机会;

初入团队,天天和几百斤的牵引变流器打交道,作为唯一的女生,不被看好,她用比男同事还要刻苦的精神和足够的技术实力,为自己赢得尊重;

牵引变流器研究性试验在高压状态下进行,随时会引发爆炸,她克服恐惧,巧妙推出触发延迟设计,试验启动后她有3秒时间可以躲到柜子后面,等到电能释放完再出来观察;

常年高强度的工作,身体出现耳鸣、胸痛、颈椎炎等一系列状况,她迅速调整,挤出时间走上运动场。她说希望自己能为这份热爱的事业奋斗更久……

如今,陈燕平团队参与研制的IGBT牵引变流器已广泛应用于国内的干线机车、动车、地铁,并远销新加坡、澳大利亚、阿根廷等国家,不仅创造了年产数10亿元的经济效益,也助力中国高铁这张“金名片”越擦越亮。

经过长期努力奋斗,陈燕平从一名普通技术人员,成长为设计专家。回溯往昔,陈燕平深有感触,如果可以给现在的年轻人讲一堂课,她说一定要以“心态”为主题。正如她在社交媒体上写的:“快乐是一种心态,我们无法改变处境,让我们拥有快乐心态。”简单的一句话,浸润着生活的哲思,延展着广阔的视野。

历史不会辜负实干者

在与祖国轨道交通事业

同向前行的过程中

陈燕平见证了

中国铁路发展的坚实足迹

也听到了自己梦想开花的声音

这正是对她作为科研工作者

最好的回报和礼敬

原标题:《新时代·铁路榜样丨陈燕平:燕衔明珠踏歌行》

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