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文檔簡介

CRH2動車組總體介紹南車四方機車車輛股份有限公司一、概

述南車四方機車車輛股份有限公司1.項目簡介

根據(jù)國務院批準的《鐵路中長期發(fā)展規(guī)劃》,鐵道部按照“引進先進技術、聯(lián)合設計生產、打造中國品牌”的總體要求和“先進、成熟、經濟、適用、可靠”的技術方針,全面組織實施了時速200公里動車組技術引進和國產化項目。CRH2型動車組以日本新干線E2-1000型動車組為原型車,通過全面技術引進和消化吸收,實現(xiàn)國內制造。項目實施進程驗證技術方案,聯(lián)合設計成果驗證制造技術,完成核心技術人員和操作人員培訓,在國內形成制造能力全面開展技術分析、設計驗證、工藝驗證、工藝推進、工序評定、質量認可、型式試驗、平推試驗、線路試驗等工作初步掌握了設計、制造技術,形成設計、制造平臺。

南車四方機車車輛股份有限公司實現(xiàn)技術質量與國際全面接軌700系Rail

Star100系0系800系300系E2系200系E3系-1000番代400系E1系E3系200系E4系

上越(127.3km)長野/北陸(148.6km)

東北(593.1km)

E2系-1000番代

秋田(127.3km)東海道

(515.4km)700系

(117.4km)

山陽(553.7km)

山形九州

(128km)500系2

日本高速鐵路和E2-1000動車組日本新干線分布網(wǎng)絡圖

南車四方機車車輛股份有限公司南車四方機車車輛股份有限公司日本新干線的發(fā)展史南車四方機車車輛股份有限公司

2002年12月1日日本東北新干線盛岡-八戶96.6公里延長新線開通。為了與500系、700系動車組保持在技術上的同步性和領先性,JR東日本公司開發(fā)了E2-1000型動車組,編組由E2系8輛(6M2T)擴大到10輛(8M2T),總功率為9600kW,定員814人,設計速度315km/h,采用275km/h速度運營,已經批量生產了15列。

由于E2-1000型動車組的主變流器全面采用了IGBT元件,工作頻率由300系的420Hz上升到1500Hz,單電機功率也比類似的700系的275kW大,增加到300kW,所以其牽引系統(tǒng)各部件可以做到體積更小、重量更輕、集成化程度更高。E2-1000動車組概況M2

(2)M1

(3)M2

(8)M1

(9)Tc1,

Tc2

——

Driving

Trailer

CoachM1,

M2

——

Motor

Coach

南車四方機車車輛股份有限公司T1c(1)T2c

(10)M2

(4)M1

(5)M2

(6)M1

(7)E2-1000動車組概況車廂號12345678910代號T1cM2M1M2M1kM2M1M2M1sT2c定員(人)541008510075100851005164軸重(t)11.012.712.312.912.312.912.512.712.010.7車體長(mm)257002500025700車體高寬(mm)3700X3380車體構造大型中空鋁合金擠壓型材全焊接構造供電方式AC25kV,50Hz/AC25kV,60Hz牽引方式VVVF逆變控制的三相異步電動機驅動,帶空轉檢測功能;9600kW起動加速度20.44m/s轉向架型式無搖枕式,空氣彈簧支撐,單拉桿牽引方式,空氣式有源懸掛制動方式M車:再生制動+電氣指令空氣制動;T車:電氣指令空氣制動;再生制動優(yōu)先,空氣制動補充,帶防滑器、空重車自動調整控制受電弓PS207單臂、低噪音型受電弓主變壓器3060kVA(25kV)×4臺;主變流器IGBT;1200kW×8臺;電機三相鼠籠式異步電動機,強迫風冷,耐雪型,300kW×32臺輔助電源靜止型穩(wěn)壓裝置,輔助變壓器空調準集中單元式,地板下安裝,2臺/輛南車四方機車車輛股份有限公司E2-1000主要技術參數(shù)南車四方機車車輛股份有限公司

3.引進平臺的適應性研究3.1

車輪的適應性改進:

輪軌關系是高速鐵路首先需要研究解決的課題,輪軌關系不僅影

響到列車運行品質,更影響到列車運行的安全性和輪軌摩擦磨損。

車輪輪輞厚度由原型車125改為135;

車輪踏面形狀采用LMA型踏面;

輪對的內側距由1360±1調整為1353+2-1日本圓弧踏面中國LMA型踏面南車四方機車車輛股份有限公司計算表明,CRH2型動車組采用LMA踏面和T60鋼軌匹配下的動力學性能優(yōu)良,特別是運動穩(wěn)定性具有很大的裕度,具體計算結果見表1.2和表1.3。其中,非線性蛇行失穩(wěn)臨界速度在500km/h以上,既便等效錐度為0.4時的線性臨界速度也在350km/h以上。其它動力學性能指標,如平穩(wěn)性和安全性指標也達到優(yōu)良。3.1車輪的適應性改進:南車四方機車車輛股份有限公司3.2

受電弓適應性改進E2-1000采用的接觸網(wǎng)是帶彈性組合吊弦的重型復式鏈型懸掛,接觸網(wǎng)網(wǎng)高僅5m,而

且接觸網(wǎng)坡度小。該接觸網(wǎng)由于采用復式鏈型懸掛和彈性吊弦,接觸網(wǎng)的彈性一

致性較好,從而減小受電弓弓頭振動,易于受電弓受流。E2-1000動車組使用的受電弓為PS207單臂、低噪音受電弓,受電弓的工作范圍小,該受電弓的弓頭工作寬度只有1m左右。我國接觸網(wǎng)為簡單鏈型懸掛接觸網(wǎng),結構簡單,但其剛度一致性差;網(wǎng)高為6.45m,

比日本接觸網(wǎng)1米多;為了保證受電弓能通過既有線的不同線岔,我國受電弓的弓

頭寬度要求為1950mm。CRH2采用DSA250受電弓,最高運行速度230km/h,滿足CRH2的運動速度要求,受電弓最高提升高度3m(包括絕緣件),滿足接觸網(wǎng)網(wǎng)高6.45m的要求。1.414.7kNTHJ9514.7kNCTHA120659.53.2

受電弓適應性改進日本復式鏈型懸掛接觸網(wǎng)

原型車網(wǎng)和弓中國簡單鏈型懸掛接觸網(wǎng)

CRH2網(wǎng)和弓南車四方機車車輛股份有限公司3.3動力配置和編組的適應性

:E2-1000動車組采用了8動2拖的列車編組,設計速度315km/h,列車總功率9600kW;CRH2型動車組運營速度200km/h,列車編組改為4動4拖,列車總功率僅為4800kW;動車組可以采用2列(16輛)聯(lián)掛運行,能夠適合我國長距離大運輸量的運輸模式;功率上得到充分利用,而且在編組上實現(xiàn)靈活運用。M2

(2)M1

(3)T2

(4)T1k

(5)M2

(6)M1s

(7)T1c

(1)T2c

(8)E2-1000CRH2

南車四方機車車輛股份有限公司南車四方機車車輛股份有限公司拉板式轉臂式3.4

轉向架

轉向架作為列車走行部件,直接關系到列車運行安全,其重要性和

可靠性始終處于動車組設計的重要位置,是高速動車組的核心部件。

為適應更高速度和我國線路狀況的需要,在引進轉向架基礎上進行

了創(chuàng)新,主要如下:

轉臂式定位結構

免維護整體密封圓錐滾子軸承

構架、輪對和空簧懸掛參數(shù)優(yōu)化

CRH2型轉向架南車四方機車車輛股份有限公司二.CRH2動車組總體介紹經濟:動車組采用流線型頭形,各車輛的最大軸重僅14t,牽引和制動能耗低。另外,列車采用再生制動方式,在節(jié)能、環(huán)保以及減少機械損耗等方面具有獨特的優(yōu)越性。適用:動車組具有速度提升能力,通過調整動車、拖車比例,能夠靈活適應200km/h~300km/h各速度等級運行。另外,動車組還可通過兩列自動聯(lián)掛滿足大運量需求。可靠:動車組采用了先進的防滑、防空轉控制系統(tǒng)和自動列車保護系統(tǒng),為列車在各種運行環(huán)境下的準時性提供了可靠的保障

南車四方機車車輛股份有限公司。1

CRH2動車組總體技術特點

CRH2型動車組為動力分散、交流傳動電動車組。動車組具有“先進、成

熟、經濟、適用、可靠”的技術特點。

先進:動車組采用鋁合金型材車體,采用了先進的IGBT功率元件及

VVVF控制牽引方式。

成熟:動車組的原型車為日本新干線動車組,其主要系統(tǒng)和部件均有

長時間的運營業(yè)績。南車四方機車車輛股份有限公司2

列車組成和主要參數(shù)

動車組采用8輛編組,4動4拖,由兩個動力單元組成,每個動力單元由2個動車和2個拖車(T-M-M-T)組成。受電弓設在4號和6號車上,動車組運行時采用單弓受流,另一受電弓處于折疊狀態(tài)。兩列動車組可聯(lián)掛運行,聯(lián)掛時受電弓采取雙弓受流。M2

(2)M1

(3)T2

(4)T1k

(5)M2

(6)M1s

(7)T1c

(1)T2c

(8)南車四方機車車輛股份有限公司編組圖2

列車組成和主要參數(shù)車號12345678備注形式代號T1cM2M1T2T1kM2M1sT2c整備重量/t42.84846.54244.14846.841.5定員/人5510085100551005164合計610人乘客重量/t4.48.06.88.04.48.04.15.180kg/人定員重量/t47.256.053.350.048.556.050.946.6編組整體重量408.5平均軸重(t)11.814.013.312.512.114.012.711.7南車四方機車車輛股份有限公司2

列車組成和主要參數(shù)軸重:定員610人,最大軸重14t車號代號定員主要設備其他1T1c55二等車、司機室坐式廁所、洗臉間、小便間、飲水機*禁煙車廂2M2100二等車、飲水機**禁煙車廂3M185二等車、自動售貨機、備品室坐式廁所、洗臉間、小便間、飲水機*4T2100二等車、飲水機**安裝受電弓,禁煙車廂5T1k55二等車、酒吧餐飲區(qū)、電話間坐式廁所、洗臉間、小便間、飲水機*禁煙車廂6M2100二等車、飲水機**安裝受電弓7M1s51一等車、多功能室、乘務員室、備品室坐式廁所、洗臉間、小便間、飲水機*適應殘疾人使用的車廂,禁煙車廂8T2c64二等車、司機室、飲水機**禁煙車廂南車四方機車車輛股份有限公司車內設備布置2

列車組成和主要參數(shù)南車四方機車車輛股份有限公司一等車二等車2

列車組成和主要參數(shù)客室布置南車四方機車車輛股份有限公司端部衛(wèi)生設備布置南車四方機車車輛股份有限公司2

列車組成和主要參數(shù)車下設備布置

CRH2動車組車下設備主要有主回路設備、制動設備、輔助回路設備、空調設備和給水衛(wèi)生設備等,設備布置具有良好的均衡性,充分考慮設備的性能、安全、檢修、維護要求??紤]限界、轉向架彈簧撓度、空簧無氣狀態(tài)、輪緣磨耗等因素,車下設備底面至軌面高度為200mm;為保證動車組具有良好的動力學性能和防止高速運行時石擊發(fā)生,車下設備外設有設備倉,設備倉由裙板、底板(采用不銹鋼板)、骨架、端板和防雪板等組成。南車四方機車車輛股份有限公司2

列車組成和主要參數(shù)車下設備布置車下設備利用車體底架小橫梁的T型槽(川崎專利技術)安裝,安裝設備的橫梁不允許焊接;緊固件采用特殊螺栓+Hardlock強力鎖緊螺母;螺栓與T型槽之間、橫梁下表面與設備安裝面之間設有壓板并涂有鉻酸鋅底漆,避免接觸面產生劃痕和電化學腐蝕。端部設備安裝在車體底架吊座上,緊固件采用螺栓+Hardlock強力鎖緊螺母。南車四方機車車輛股份有限公司2

列車組成和主要參數(shù)車下設備布置南車四方機車車輛股份有限公司2

列車組成和主要參數(shù)車下設備布置南車四方機車車輛股份有限公司2

列車組成和主要參數(shù)車頂設備布置車頂設備布置:4、6車設受電弓及附屬裝置,1、7、8車設相關設備天線,2~6車設高壓電纜及連接器。南車四方機車車輛股份有限公司2

列車組成和主要參數(shù)車頂設備布置2

列車組成和主要參數(shù)

車頂設備布置25450

245002450024500

南車四方機車車輛股份有限公司5005002

列車組成和主要參數(shù)

車頂設備布置

50050024500

25450

南車四方機車車輛股份有限公司2450024500南車四方機車車輛股份有限公司2

列車組成和主要參數(shù)動車組主要參數(shù)氣溫條件:-25℃~+40℃編組形式:

4動4拖定員:610人最大軸重:14t動車組全長:201.4m,動車組高:3700mm,動車組寬:

3380mm軌距:1435mm供電制式:單相AC25kV,

50Hz牽引功率:4800kW啟動加速度:≥0.406m/s2剩余加速度:≥0.1m/s2(200km/h)南車四方機車車輛股份有限公司2

列車組成和主要參數(shù)動車組主要參數(shù)動車組運行速度:200km/h,動車組試驗速度:250km/h車鉤形式:密接車鉤動車組車鉤高:1000mm兩端過渡車鉤高:880mm通過最小曲線半徑:聯(lián)掛運行時:180m單車調車時:130m車門地板距軌面高度:1300mm轉向架中心距:17500mm固定軸距:2500mm輪徑:860mm制動距離:初速為200km/h時≤2000m。初速為160km/h時≤1400m。2

列車組成和主要參數(shù)動車組主要參數(shù)1號車平面圖5號車平

南車四方機車車輛股份有限公司面圖南車四方機車車輛股份有限公司2

列車組成和主要參數(shù)

動車組主要參數(shù)二等車斷面圖南車四方機車車輛股份有限公司九大關鍵技術:動車組總成、轉向架、車體、牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機、牽引控制、網(wǎng)絡控制及制動系統(tǒng);3

動車組主要系統(tǒng)性能十大關鍵部件:空調、輔助供電系統(tǒng)、門、窗、風擋、車鉤、座椅、內裝、受電弓、集便系統(tǒng)。南車四方機車車輛股份有限公司動車組采用VVVF逆變器控制方式,有四個動車,共16個電機,電機功率300kW,動車組牽引總功率4

800

kW

動車組運營速度為

200

km/h,最高試驗速度為

250

km/h。定員載荷時動車組平直道上的啟動加速度為

0.406

m/s2;200

km/h

運行時,其剩余加速度為0.12

m/s2。動車組損失25%

的動力時,平直道上的平衡速度大于200

km/h。動車組在逆風風速15

m/s時也能正常營運。

牽引系統(tǒng)工作原理示意圖3

動車組主要系統(tǒng)性能牽引性能南車四方機車車輛股份有限公司3

動車組主要系統(tǒng)性能功率因素、效率(×%)打滑率

(×1/100%)電機電壓

(×10V)電機電流

(A)

[扭矩(Nm

/電機)]

[1777][1333][0][889]

[444][3930][轉速(rpm)]

[2950][1965][982.5][0][4912.5]速度(km/h)牽引性能

牽引力

(kN/編組)

[2666]0.406m/s2(1.46km/h/s)起動加速度

牽引力電機電流電機電壓行駛阻力(非隧道·12‰)行駛阻力(非隧道·平坦線路)剩余加速度

0.059m/s2轉差率効率功率因數(shù)剩余加速度

0.124m/s2編組:4M4T變速比:3.036(=85/28)車輪直徑:820mm牽引電機:MT205型接觸網(wǎng)電壓:22.5kV電機軸功率:300kW/臺南車四方機車車輛股份有限公司3

動車組主要系統(tǒng)性能制動性能CRH2型動車組的制動采用帶滑行控制的電氣再生制動和電氣指令式空氣制動的復合制動方式,利用防滑行控制來提高粘著力3

動車組主要系統(tǒng)性能制動性能速度(km/h)

効率

功率因數(shù)南車四方機車車輛股份有限公司轉差率

再生制動力電機電流空氣制動力編組:4M4T變速比:3.036(=85/28)車輪直徑:820mm

最大減速度0.747m/s2主電機:MT205型接觸網(wǎng)電壓:22.5kV電機軸功率:300kW/臺功率因素、效率(×%)打滑率

(×1/100%)電機電壓

(×10V)電機電流

(A)

電機電壓

制動力(kN/車輛)南車四方機車車輛股份有限公司3

動車組主要系統(tǒng)性能制動性能制動時,進行與速度-粘著形式相對應的制動力控制,設置滑行檢測和載重調節(jié)功能,以保證準確的停車位置。CRH2阻力公式為:開放區(qū)間

r=8.63+0.072

95v+0.001

12v2(N/t)動車組制動方式有:常用制動——根據(jù)指令的階段控制方式緊急制動——平時勵磁方式(由指令線斷路來使緊急制動動作)快速制動——平時勵磁方式(由環(huán)形電路斷路來使快速制動動作)輔助制動——制動控制裝置不良時使用,只對兩端的車輛起作用。耐雪制動——防止雪天雪塊嵌入制動盤和閘瓦間。制動可采用ATP/LKJ自動控制及手動控制。對于快速制動,在平坦線路上的制動距離或減速必須滿足列車追行間隔的要求,即制動初速度為200km/h時小于2

000m,制動初速度為160km/h時小于

1

400m。南車四方機車車輛股份有限公司3

動車組主要系統(tǒng)性能輔助供電系統(tǒng)動車組的輔助供電系統(tǒng)采用母線供電方式,為列車輔助設備提供電源。牽引變壓器的輔助繞組輸出單相AC400V/50Hz電源,直接給司機室空調、客室空調、換氣裝置和輔助電源裝置提供電源。輔助電源裝置的輔助電源箱(APU)和輔助整流器箱(ARf)可以輸出下述五種電壓制式的電源:⑴

非穩(wěn)壓單相AC100V系統(tǒng)(電熱水器等)。⑵

穩(wěn)壓單相AC100V系統(tǒng)(空調裝置和制動裝置的控制電路等)(3)穩(wěn)壓單相AC220V系統(tǒng)(車內用電插座等)(4)

穩(wěn)壓三相AC400V系統(tǒng)(牽引系統(tǒng)相關的輔助設備)(5)穩(wěn)壓DC100V(客室照明、網(wǎng)絡控制系統(tǒng)、制動控制、旅客信息、ATP)南車四方機車車輛股份有限公司3

動車組主要系統(tǒng)性能空調系統(tǒng)CRH2型動車組每輛車下均設兩臺空調機組和一臺用于提供新風和排放廢氣的換氣裝置。經過處理的空氣通過車下風道、地板中風道、窗間風道送風口送到客室南車四方機車車輛股份有限公司

3

動車組主要系統(tǒng)性能

空調系統(tǒng)

為防止客室外壓力變化影響客室內,地板下安裝了客室通風用供排氣一體的換氣裝置。客室內通風采用換氣裝置連續(xù)進行,并且其結構采用在通過隧道時能控制客室外壓力急劇變化的結構。空調系統(tǒng)主要參數(shù):?制冷功率:37.21kW(32,000kcal/h)X2?制熱能力:24kWX2?通風量為60

m3/min機外靜壓490Pa(50mmAq)

(新風量12m3/min,回風量48m3/min;)送風流程圖南車四方機車車輛股份有限公司3

動車組主要系統(tǒng)性能給水、衛(wèi)生系統(tǒng)CRH2型動車組單號車設給排水和衛(wèi)生系統(tǒng),雙號車僅設給排水系統(tǒng)。主要包括:(1)單號車給排水系統(tǒng):車下設水箱裝置(700L)、給排水管路,為洗臉間、衛(wèi)生間、小便間供水和排水。(2)單號車衛(wèi)生系統(tǒng):車下設污物箱組成(700L)、排污管為小便器、座便器排污。(3)雙號車給排水系統(tǒng):車下設小水箱裝置(200L)、給排水管路,為電熱開水器供水和排水(CRH2-001A~CRH2-026A為大桶水飲水機,無給水系統(tǒng))。(4)5號車小賣部內設電熱開水器,由水箱裝置供水。南車四方機車車輛股份有限公司3

動車組主要系統(tǒng)性能給水、衛(wèi)生系統(tǒng)給水系統(tǒng)由水泵從水箱向各用水設施提供生活用水,水箱上水嘴組裝型式符合TB/T112-1974“客車用注水(A、B型)型式與尺寸”。當車上用水時,供水管路內壓力下降,水泵檢測到壓力下降和流量變化,自動接通電源啟動,由車下向車上供水;用水完畢后,水泵檢測到供水管路內壓力達到設定值和流量小于設定值,水泵自動關閉。南車四方機車車輛股份有限公司3

動車組主要系統(tǒng)性能給水、衛(wèi)生系統(tǒng)動車組采用光電感應清水空壓式集便裝置。便器(小便器和座便器)沖洗時,通過控制部件一系列動作,將沖洗水和污物依靠重力沿排污管進入污物箱。污物箱安裝于單號車二位端車下,通過四個安裝座與車體相連接,依靠重力接收來自便器沖洗污物,排污嘴型式為符合UIC563有關規(guī)定的通用2.5″快速接頭。南車四方機車車輛股份有限公司3

動車組主要系統(tǒng)性能輔助供電系統(tǒng)輔助供電系統(tǒng)采用冗余設計,當一臺牽引變壓器出現(xiàn)故障時,可采用故障供電方式,由另一臺牽引變壓器向整列車供電。當一臺輔助電源裝置出現(xiàn)故障,另一臺輔助電源裝置可通過故障供電方式向整列車供電。南車四方機車車輛股份有限公司列車信息控制示意圖

3

動車組主要系統(tǒng)性能

信息傳輸系統(tǒng)

信息系統(tǒng)通過貫穿全列車的總線傳輸信息,對列車運行狀況及車載設備動作的相關信息進行集中管理,可以有效地實現(xiàn)對司機和乘務員的輔助作用、加強對設備的保養(yǎng)和提高對乘客的服務質量。列車信息控制系統(tǒng)具有控制指令傳輸、設備狀態(tài)監(jiān)視和故障診斷三大功能。系統(tǒng)由中央裝置、終端裝置、車內信息顯示器和IC卡組成南車四方機車車輛股份有限公司3

動車組主要系統(tǒng)性能信息傳輸系統(tǒng)信息傳輸系統(tǒng)具有以下功能:(1)

牽引、制動指令傳輸功能(2)

設備的控制、復位指令傳輸(3)

顯示燈、蜂鳴器控制指令傳輸(4)

司乘人員支持功能(5)

服務設備控制功能(6)

數(shù)據(jù)記錄功能(7)

車上試驗功能(8)

自我診斷傳輸線(9)

遠程控制功能(10)

列車信息控制裝置的自我診斷功能(11)畫面顯示功能車外目的地顯示器車內信息顯示器

南車四方機車車輛股份有限公司

3

動車組主要系統(tǒng)性能

旅客信息系統(tǒng)旅客信息系統(tǒng)是一個能夠給旅客提供語音、文字信息或音頻、視頻服務的系統(tǒng)。系統(tǒng)能給旅客提供列車當前到站、前方到站、正晚點情況、當前時間、運行速度、臨時停車等語言信息和相關的文字信息。旅客信息系統(tǒng)主要由廣播聯(lián)絡系統(tǒng)、無線收音系統(tǒng)、車外信息顯示設備、車內信息顯示設備、車內標識、列車運行信息顯示設備等設備組成

。南車四方機車車輛股份有限公司4

動車組主要特點鋁合金中空型材車體結構CRH2車體是主要采用通長大型中空鋁合金擠壓型材組焊而成的薄壁筒型整體承載結構。車體由司機室(頭車、尾車)、底架、車頂、側墻、端墻以及車體各附件等組成。車體設計吸取輕量化設計理念,采用薄壁中空鋁合金型材設計方案,較好地考慮了強度、剛度的關系,滿足JIS

E

7105標準要求。CRH2車體采用全流線化外形設計,新穎、現(xiàn)代,且具有良好的空氣動力學性能。大型中空鋁合金擠壓型材南車四方機車車輛股份有限公司4

動車組主要特點鋁合金中空型材車體結構由于采用采用雙殼結構和鋁合金材料,使車體具有以下特點:整體通長鋁型材,大幅減少零件數(shù)量,提高自動化焊接程度,降低制造成本,提高質量。車體質量輕,從而降低軸重,運營成本降低。隔音效果好,從而提高車內的乘車舒適度。雙殼結構,提高車體的整體剛性。維護小,壽命周期成本低。防腐性好,可以實現(xiàn)無涂裝設計。南車四方機車車輛股份有限公司4

動車組主要特點流線形頭部結構為了降低空氣阻力,節(jié)省能源,動車組頭型設計應用了大量的空氣動力學技術,不僅要考慮車體流線型,還要考慮頭車的阻力,會車壓力波和隧道微壓力波的形成,尾車的渦流的形成和脫流等因素。CRH2頭型縱向為雙曲拱面,橫向為五曲拱面,具有良好的氣動性能南車四方機車車輛股份有限公司4

動車組主要特點高速轉向架采用無搖枕式轉向架,H形構架;二系采用具有高度自動調節(jié)裝置的空氣

彈簧懸掛,且其輔助風缸由橫梁內腔承擔;采用單拉桿式中央牽引裝置傳遞縱向力,

采用抗蛇行減振器兼顧高速穩(wěn)定性和曲線通過性能;一系采用轉臂式定位,軸箱彈簧采用雙圈鋼圓簧;采用小輪徑(φ860

mm)車輪減少簧下重量,采用內孔為φ60

mm的空心車軸;全部車輪設有制動輪盤,所有拖車轉向架車軸上還裝有制動軸盤。基礎制動裝置采用特殊的液壓油缸卡鉗式盤型制動,制動裝置體積??;裝有踏面清掃裝置,以改善輪軌間運行噪聲和粘著狀態(tài);動車轉向架上裝用輕型交流異步牽引電機,通過撓性浮動齒式聯(lián)軸節(jié)與齒輪箱連接運行。變壓器變流器

牽引電機南車四方機車車輛股份有限公司4

動車組主要特點

輕型牽引系統(tǒng)

CRH2型動車組采用VVVF控制牽引方式,牽引變流器采用IGBT元件,工作頻率為

1500Hz,牽引電機采用三相鼠籠異步電機,功率為300kW。動車組牽引系統(tǒng)各部

件體積小、重量更輕、集成化程度高,使得動車組牽引變壓器和牽引變流器可以整

合到同一輛車上,即兩個動力車可組成一個基本動力單元。南車四方機車車輛股份有限公司4

動車組主要特點復合制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)為復合制動模式,動車采用再生制動+電氣指令式空氣制動,拖車采用電氣指令式空氣制動。制動系統(tǒng)是由制動信號發(fā)生裝置、信號傳輸裝置、控制裝置、基礎制動裝置以及空氣供給系統(tǒng)組成。基礎制動均采用空壓—油壓變換的增壓氣缸和油壓盤式制動裝置。制動控制裝置分常用制動、快速制動、緊急制動、防雪制動。主要特點為:①

具有適應粘著變化規(guī)律的速度-粘著控制模式;②

具有根據(jù)載荷自動調整制動力的能力;③

具有防滑保護控制;④

以1M1T為單元進行制動力的協(xié)調配合,充分利用動車再生制動力,減少拖車空氣制動力使用,僅在再生制動力不足時才由空氣制動力補充;⑤

具有與車載ATP/LKJ2000的接口,施行安全制動;⑥

具有故障診斷和相關信息保存功能。南車四方機車車輛股份有限公司4

動車組主要特點保持車內壓力穩(wěn)定的換氣裝置為了克服列車在高速運行下,特別是在會車和進入隧道時造成的客室內外空氣的壓力差傳到客室內,CRH2型動車組采用供排氣一體的換氣裝置。換氣裝置采用變頻器控制送風機的運行轉速,動車組運行速度高于160km/h時,風機高速運行,動車組運行速度低于160km/h時,風機低速運行。通過提高換氣裝置送風機的靜壓力性能,能夠很好地抑制客室內的壓力變動,

同時確??褪覂刃嘛L量的要求。南車四方機車車輛股份有限公司4

動車組主要特點氣密側拉門側拉門設5km/h自動關門、30km/h自動壓緊功能。壓緊裝置將空氣壓力用變成高壓的油壓、通過小型油壓缸將安裝在門板上的氣密橡膠頂在車體上,實現(xiàn)密封。利用油的不可壓縮性,通過設置在油壓放出口上的導向止回閥.可以保持壓緊裝置的壓緊力,以保持門的氣密性能。南車四方機車車輛股份有限公司5

動車組運營條件自然條件氣溫條件:-25℃~+40℃相對濕度:≤95%(該月月平均最低溫度為25℃)海拔高度:≤1500m最大風速:一般年份15m/s;偶有30m/s適用200km/h速度等級線路區(qū)段的線路參數(shù)運輸組織供電系統(tǒng)回送限界信號檢查及維修供水設施排污設施南車四方機車車輛股份有限公司限界

:動車組符合GB146.1的電力機車限界和

“客運專線機車車輛限界暫行規(guī)定”的規(guī)定。5

動車組運營條件南車四方機車車輛股份有限公司6

質保期及檢修周期質量保證期保養(yǎng)與維修周期雙日檢查:48小時內月檢查:30日或3萬公里以內轉向架檢查:1年或45萬公里以內大修:3年或90萬公里以內ATP動作檢查:90日以內南車四方機車車輛股份有限公司三

動車組各系統(tǒng)簡介1

車體

車體結構形式高速列車車體承載旅客和設備,在高速運行過程中同時承受縱向、橫向、垂向和扭轉等載荷。列車運行阻力、氣動噪聲、輪軌噪聲、結構噪聲、高頻振動以及高速會車的氣動載荷,都必須考慮。(1)為了減小空氣阻力,車體外型需設計成流線型;(2)為了提高乘坐舒適度,車體需采用氣密結構;(3)為降低能耗,車體需采用輕量化設計由于車體需要承受旅客的重量和各種設備的重量,以及動車組在運行過程中的縱向、橫向、垂向和扭轉等載荷,所以車體需有足夠的強度和剛度。高速動車組車體采用鋁合金筒形整體承載結構能夠達到必要的強度和剛度,同時實現(xiàn)結構輕量化,主要由底架、車頂、側墻、端墻、司機室(頭車有)以及車下設備艙等組成。車體設計時較好地處理了輕量化和結構強度、剛度相匹配的關系,車體結構設計滿足JIS

E7105車體強度及載荷規(guī)范的要求。

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車體車體結構特點(1)車體斷面:寬幅車體,車體橫斷面最大寬度為3380mm,

高3700mm,地板面距離軌面為1300mm,設備倉底罩距離軌面為200mm。(2)車體結構采用雙殼結構,大幅減少零件數(shù)量,其剛性高,降噪效果好,乘車舒適性好。(3)質量比鋼制車體輕,大幅降低軸重,從而降低運營成本。(4)車體使用鋁合金材料,可回收,對環(huán)境損害低,壽命周期成本低。(5)防腐性好,可以實現(xiàn)無涂裝設計。(6)采用不燃性材料,防火性能好。(7)能擴大自動化焊接范圍,提高生產效率,降低制造成本。(8)在部分中空鋁型材的中空空腔內部

貼有防振材料以達到隔音減振的目的。順號材料名使用部位符合標準附注1A5083P-O車頭,端墻JISH40002A6N01S-T5側墻,車頂JISH41003A7N01P-T4底架補強板JISH40004A7N01S-T5底架JISH41001

車體

車體主要參數(shù)長度

:25700mm

25000mm

頭車(前端至后端車鉤連接面)中間車(兩端車鉤連接面)寬度:高度:3380mm3700mm

轉向架中心距:

17500mm

地板面距軌面高度:

1300mm

車鉤距軌面高度:

1000mm車體主要材料

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車體

底架

底架包括側梁(邊梁)、中梁(牽引梁)、枕梁、端梁、橫梁等組成。

側梁采用通長鋁合金擠壓型材拼焊而成。中梁主要由鋁合金擠壓型材和鋁合金板焊接而成,車鉤安裝部位用鉚釘鉚接鋁合金板加強,并為車鉤安裝設置相應的安裝座。枕梁由鋁合金擠壓型材和鋁板焊接而成,枕梁為轉向架安裝提供相應結構,枕梁外側

有抬車座。

端梁由鋁合金擠壓型材和鋁合金板焊接而成。

橫梁為鋁合金擠壓型材。

底架橫梁

特殊螺栓安裝切口

殊特殊墊

墊板

(特殊螺拴定位)沉頭螺釘南車四方機車車輛股份有限公司1

車體車頂及側墻車頂及側墻采用大型中空框架結構的擠壓型材,不設車內側立柱。型材之間的焊接為在車體長度方向上連續(xù)焊接的方式,側墻和車頂及側墻和側梁之間的連結采用車內側點固焊接,車外側連續(xù)焊接。在車體的高度中間位置、行李架位置和側頂板的安裝位置,通長擠壓型材上設置了通長的T型槽,便于內裝部件的安裝南車四方機車車輛股份有限公司1

車體端墻根據(jù)車輛廁所和洗面所的布置主要分為兩種結構形式,整體式和分體式兩種結構。車體端部設有盥洗間和廁所的端墻使用厚4mm的外板,骨架較少,外板上設有用于搬運衛(wèi)生間的開口,搬運完后,用螺栓安裝由厚2.5mm鋁外板和骨架組焊接而成的閉塞板,并填充密封材料保持氣密性。車端沒有盥洗間和廁所的端墻使用厚2.5mm外板和型材骨架構成的焊接結構。整體式為兩端角柱,兩門立柱,門上橫梁,門檻及端頂彎梁拼焊成框架外面鋪墻板構成,然后根據(jù)結構需要在內部增焊縱向梁和小橫梁。南車四方機車車輛股份有限公司1

車體車頭頭部結構形狀對列車運行的空氣阻力、氣動噪音、列車交會壓力波、隧道微氣壓效應及移動壓力場等影響較大,是影響列車空氣動力學性能的關鍵因素。頭部結構按車頭斷面形狀變化將縱骨架形成環(huán)狀,與橫向骨架叉接組焊,骨架外焊接鋁板??v向為雙曲拱面,橫向為五曲拱面,具有良好的氣動性能CRH2型動車組頭部結構設計利用現(xiàn)代的流場計算CFD軟件進行三維建模分析,并進行模型的風洞試驗和三維隧道駛入分析。南車四方機車車輛股份有限公司1

車體型材地板型材地板采用通長擠壓鋁合金型材,型材預設坡口及搭邊,便于焊接。型材截面采用平板和丁字型筋板相組合的結構形式,提高型材的強度、和剛度

。設備倉保證動車組具有良好的動力學性能和防止高速運行時石擊發(fā)生,車下設備外設有設備倉,設備倉由裙板、底板(采用不銹鋼板)、骨架、端板和防雪板等組成。為滿足動車組輕量化設計要求,骨架、裙板采用鋁合金材料,利用大設備底面作為設備倉底板,利用設備底部安裝座安裝底板減少骨架設置;考慮限界、轉向架彈簧撓度、空簧無氣狀態(tài)、輪緣磨耗等因素,設備倉底面至軌面高度為200mm。南車四方機車車輛股份有限公司1

車體

設備倉

安全性:在動車組運行中不會脫落

操作:在構造上應當拆裝方法簡單、輕量化設計

維護性:設備的維護檢修容易

強度標準:

裙板:3750Pa(包括安全率1.5倍)底板:3150Pa(包括安全率1.5倍)1

車體

車鉤緩沖裝置

CRH2型動車組車鉤裝置具有如下特點:

(1)動車組兩端設全自動車鉤;

(2)車輛間由半自動車鉤聯(lián)接;(3)緩沖器為復式橡膠緩沖器,位于車鉤后端,但端部和中間緩沖器的吸振性能不同;

自動車鉤緩沖裝置端部車鉤(動車組兩端部車鉤)與中間車鉤都帶有氣路自動連接裝置,可在車鉤進行機械連接的同時直接實現(xiàn)車輛之間的氣路、電氣連接。并帶有自動摘鉤風缸,可以實現(xiàn)自動摘鉤與聯(lián)掛,因此稱為全自動車鉤。屬于剛性全自動車鉤,它要求在兩車鉤連接后,其間沒有上下和左右的相對移動,而且縱向間隙也限制在很小的范圍內(約

1~2

mm)。可提高列車運行平穩(wěn)性、降低車鉤零部件的磨耗。車鉤緩沖器的載荷為壓縮100t(45mm),拉伸80t(30mm)

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車體半自動車鉤緩沖裝置車鉤為手動摘鉤形式,只有通過人工的方式才能實現(xiàn)摘鉤,因此稱為半自動車鉤。端部自動車鉤相比較,半自動車鉤只是沒有解鉤風缸

。重要部件:緩沖器包括尾框和橡膠緩沖器,具有足夠容量和堅固性,確保

可吸收車輛之間的縱向力和沖擊力。尾框采用整體鑄造結構;橡膠緩沖器采用天然橡膠為主體并加入多種添加劑車鉤的主要承載部件為鉤體,采用整體鑄造結構,在運行中能有效傳遞車輛之間的縱向力;最大拉力為1679KN,大于1600KN的拉力要求。南車四方機車車輛股份有限公司1

車體內風擋車輛之間設置氣密性橡膠風擋。氣密式內風擋采用全波紋氣密橡膠,由金屬框、安裝框(金屬)、全波紋橡膠密封件和外罩等組成。該風擋不僅為旅客提供了車輛間的貫通通道,也是構成整車氣密空間的關鍵組成部分。具有良好的隔聲、隔熱和氣密特性。內部風擋主要尺寸參數(shù)如下:通過寬度:約788mm通過高度:1886mm長度:500mm外部寬度:1210mm外部高度:2240mm渡板面距地板面:16mm南車四方機車車輛股份有限公司

壓縮式外風擋是為了降低和隔離車外的噪音而設置的防護裝置。壓縮形外風擋與通常的車端緩沖器具有同等的減振性能,同時還使車體間的車輛連接部位盡量平滑化,能夠使列車運行時的空氣阻力適當降低。1

車體壓縮式外風擋南車四方機車車輛股份有限公司1

車體前罩開閉裝置

車體頭部前端設有自動開閉裝置,由開閉機構和玻璃鋼前罩(分割成左右)構成,對運行中的振動、風壓、氣壓波動有足夠的承受能力。動作部分采用氣缸驅動,分開閉氣缸和鎖緊氣缸,開閉氣缸完成開閉動作,鎖緊氣缸完成對機構的鎖固,維持開、閉狀態(tài)。

開閉機構的主體框架用螺栓固定在底架上,在主體框架上安裝驅動機構。各關節(jié)采用銷軸連接,氣缸的伸縮動作轉變?yōu)榍罢值拈_關動作。開閉動作流程如下:氣缸伸縮→滑板在直線軸承上運動→滑板帶動兩推拉桿運動→兩推拉桿帶動兩側安裝翼動作→兩側安裝翼帶動前罩開合。鎖緊裝置:前罩全部關上或者全部打開的狀態(tài)下鎖緊滑板,使整個裝置穩(wěn)定。

玻璃鋼前罩采用FRP5材料,內襯不銹鋼板加固及保證安裝面強度。南車四方機車車輛股份有限公司1

車體排障裝置CRH2在頭車及尾車前端均設置排障裝置,主要功能是當排障時撞飛障礙物,防止卷

入物品侵入轉向架下,同時,出于保護車體及乘員安全目的,設計上要保證即使

該裝置損壞車體也不受損或只是輕微受損,以應對列車高速化后沖擊障礙物帶來

的風險。

前頭排障裝置由排障板、排障橡膠、蓋板、緩沖板、緩沖板支撐、緩沖板安裝座等部件組成。其中:抗沖擊結構外板為排雪犁(材料:鋼板16-SS400)及排障板(材料:鋼板6-SS400);起到緩沖作用的為板彈簧結構的鋁合金緩沖板,通過兩種鋁合金板(鋁板23-A5083P-O及鋁板27-A5083P-O)折彎疊加組焊而成,能有效承受周邊沖擊載荷。南車四方機車車輛股份有限公司2

電氣系統(tǒng)2.1

高壓電氣系統(tǒng)動車組高壓電氣系統(tǒng)主要有:受電弓、保護接地開關EGS、故障隔離開關、真空斷路器VCB、避雷器、高壓電纜及高壓連接器

。

25KV電網(wǎng)高壓首先由受電弓引入動車組,然后經過故障隔離開關接入到高壓機器箱,并旁路連接了保護接地開關EGS。高壓機器箱內有避雷器、真空斷路器VCB、接地端子。從高壓機器箱出來的高壓電直接連接到牽引變壓器的原邊繞組,設置了高壓聯(lián)鎖回路,在受電弓沒有降下或保護接地開關EGS沒有閉合的情況下,高壓機器箱不能打開。

CRH2在4、6號車設受電弓及附屬裝置,安裝高度4m時,受電弓工作高度最低4888mm,最高6800mm,最大升弓高度7000mm。動車組正常運行時,采用單弓受流,另一臺備用,處于折疊狀態(tài)。南車四方機車車輛股份有限公司2

電氣系統(tǒng)2.1

高壓電氣系統(tǒng)受電弓型號:DSA250結構:單臂受電弓額定電壓:25kV額定電流:1000A質量:約115kg環(huán)境溫度:-40℃~+60℃放空升起高度:3000mm(100-25)(包括絕緣子)最高作用高度:2800mm(包括絕緣子)最低作用高度:888mm(包括絕緣子)折疊后高度:588+5

-25mm(包括絕緣子)接觸壓力:70N±5N南車四方機車車輛股份有限公司2

電氣系統(tǒng)

2.1

高壓電氣系統(tǒng)

真空斷路器(VCB):由高壓電流分斷部分、隔離絕緣部分和電空機械裝

置(低壓部分)組成,利用真空中的高絕緣性能電弧的擴散作用遮斷

型式:CB201型

額定電壓:AC30kV(瞬間最大電壓AC31kV)

額定電流:AC200A

額定頻率:50Hz

額定開斷容量:100MVA

斷路時間:3周以下(50Hz)

額定閉合電流:10000A

額定瞬間電流:4000A(2s)

額定斷路電流:3400A

無負荷閉合時間:0.15s以下

額定開斷時間:0.06s以下

額定斷路時間:0.08s以下

操作方法:電磁控制空氣操作額定操作電壓:DC100

+10-30

V額定操作壓力:7.84×105Pa(8kgf/cm2)

2

電氣系統(tǒng)

2.1

高壓電氣系統(tǒng)

避雷器采用LA205型交流避雷器,避雷器由采用聚合物制成的瓷管與氧化鋅組件組成。在瓷管內部裝有氧化鋅組件,用氮氣密封。如果避雷器由于大電流而短路,內部壓力異常上升,則通過特殊薄金屬板的放壓裝置向外釋放高壓氣體額定電壓標準放電電流持續(xù)運行電壓AC42kVrms

10kA(8*20us)

AC33kVrms動作電壓

≥AC57kV(V1mA,DC

即直流1mA電流流過時的端子電壓)≤AC100kV限制電流:

5kA10kA(標準)≤107kV耐放電量:

沖擊電流100kA(8*20us)矩形波重量400A,2周

21kg電壓互感器:檢測接觸網(wǎng)電壓電流互感器:BB-S隔離型高壓電流互感器,用于檢測牽引變壓器

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2

電氣系統(tǒng)

2.2

牽引系統(tǒng)主電路基本動力單元由1臺牽引變壓器-2臺牽引變流器-8臺牽引電機構成,1臺牽引變流器驅動4臺牽引電機。四臺牽引電機并聯(lián)使用。四臺牽引電機特性差異控制在±5%以內,以便電流負荷分配均勻。主電路系統(tǒng)以M1車、M2車的兩輛車為1個單元。受電弓從接觸網(wǎng)25kV、50Hz單相交流電源受電,通過主斷路器VCB連接到牽引變壓器原邊繞組上,主電路開閉由VCB控制。牽引變壓器牽引繞組設兩組,原邊繞組電壓25kV時,牽引繞組電壓1500V。

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電氣系統(tǒng)

2.2

牽引系統(tǒng)

牽引變壓器

把接觸網(wǎng)上取得的25kV高壓電變換為供給牽引變流器及其它電器工作所適合的電壓。

變壓器中最主要的部件是鐵心和繞組,鐵心既是磁路,又是套裝繞組的骨架。按照鐵心結構,變壓器可分為心式和殼式兩種;繞組是電路,用紙包或紗包的絕緣扁線或圓線繞成。輸出:在網(wǎng)壓變化范圍內,輸出電壓、電流及功率滿足列車牽引和再生制動的要求安裝結構:牽引變壓器的安裝采用在車體橫梁下用螺栓固定的吊掛式。強度:牽引變壓器有足夠的強度,保證在高速運行時碎石碰撞不至于破損。冷卻及其冷卻油:冷卻采用強迫油循環(huán)風冷方式,除用溫度繼電器、油流指示器實狀態(tài)監(jiān)控外,還采用金屬波紋管存油器,避免外氣與油的直接接觸,防止油質老化冷卻油采用難燃性硅油。規(guī)格:牽引繞組為兩個獨立線圈,每1線圈均連接到1臺牽引變流器上,確保牽引繞的高電抗、疏偶合性,具有可使牽引變流器穩(wěn)定運行的特性。

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電氣系統(tǒng)2.2

牽引系統(tǒng)牽引變壓器南車四方機車車輛股份有限公司2

電氣系統(tǒng)2.2

牽引系統(tǒng)牽引變壓器線圈結構:牽引繞組2組、輔助繞組1組方式:殼式無壓密封方式冷卻方式:油循環(huán)風冷方式、硅油效率:95%以上(額定載荷條件)絕緣等級:原邊繞組高壓側:感應耐電壓:42kV×10分鐘(120Hz時)(另外,240Hz時5分、166.7Hz時7.2分等條件也可)脈沖耐電壓:全波150kV(波形:波前長1.2μs/波尾長

50μs);截斷波170kV

(波形:在波前長1.2μs處截斷)原邊繞組接地側:工頻耐壓

2.5kV牽引繞組側:車輛用工頻耐壓

5.4kV輔助繞組側:車輛用工頻耐壓

2.9kV絕緣種類:特A級南車四方機車車輛股份有限公司2

電氣系統(tǒng)2.2

牽引系統(tǒng)牽引變壓器牽引變壓器額定性能參數(shù)值

2

電氣系統(tǒng)

2.2

牽引系統(tǒng)

牽引變流器CRH2型動車組牽引變流器由單相三電平脈沖整流器、中間直流電路、三電平逆變器、真空交流接觸器等主電路設備以及牽引控制裝置、控制電源等控制設備組成

;配置脈沖整流器功率模塊(2臺)和逆變器功率模塊(3臺),設兩臺電動鼓風機(主鼓風機),向功率模塊冷卻器送風。箱體內部集中設置真空接觸器、繼電器單元和牽引控制裝置等,便于集中檢查。

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電氣系統(tǒng)2.2

牽引系統(tǒng)牽引變流器結構:動車組牽引變流器采用免維修模塊結構。電路方式:采用電壓型3點式電路,由脈沖整流器、中間直流電路、

逆變器構成功率半導體:IGBT或IPM:3300V、1200A鉗位半導體:3300V、1200A保護功能:系統(tǒng)具有完善的保護功能。冷卻方式:采用液體沸騰冷卻機械通風方式,冷卻介質采用氟化碳

(FX3250)??刂蒲b置:軟件控制,調節(jié)裝置免維護。效率

:在額定載荷條件下(除輔助電路和控制電路外),效率為0.96以上。性能參數(shù):形式:CI11脈沖整流器:單相電壓3點式PWM脈沖整流器逆變器:3相電壓3點式PWM逆變器南車四方機車車輛股份有限公司2

電氣系統(tǒng)2.2

牽引系統(tǒng)牽引變流器額定參數(shù)::輸入:1285kVA

(單相交流1500V,857A,50Hz)中間直流電路:1296kW

(直流3000V,432A)輸出:1475kVA

(三相交流2300V,424A,0~220Hz)效率:96%以上(在額定載荷條件下,除輔助電路外)功率因數(shù):97%以上(在額定載荷條件下,除輔助電路和控制電路外)開關頻率::脈沖整流器:1250Hz逆變器:500~1000Hz

冷卻方式:

液體沸騰冷卻機械通風方式,冷媒為氟化碳(FX3250)。

維修、檢查功能車載試驗功能:依據(jù)車輛信息控制裝置的指令,在無接點控制裝置內產生模擬信號,可進行保護動作,接觸器動作等自我檢查工作南車四方機車車輛股份有限公司2

電氣系統(tǒng)2.2

牽引系統(tǒng)牽引電機CRH2型動車組采用MT205型三相鼠籠異步電機,每輛動車配置4臺牽引電機(并聯(lián)連接),一個基本動力單元共8臺,全列共計16臺。電機額定功率為300kW,最高轉速6120r/min,最高試驗速度達7040r/min。牽引電機由定子、轉子、軸承、通風系統(tǒng)等組成。采用轉向架架懸方式,機械通風方式冷卻,平行齒輪彎曲軸萬向接頭方式驅動

。牽引電機的外形尺寸、安裝尺寸和電氣特性相同方便互換2

電氣系統(tǒng)

2.2

牽引系統(tǒng)

牽引電機

優(yōu)點:

(1)功率大、體積小、重量輕:無換向器和電刷裝置,可以充分利用空間,在高速

范圍內因不受換向器電機中電抗電勢及片間電壓等換向條件的限制,可輸出較大的

功率,再生制動時也能輸出較大的電功率。

(2)結構簡單、牢固,維修工作量少:無換向器和電刷裝置,電機的故障大大降低。特別是鼠籠形異步電機,轉子無絕緣,除去軸承的潤滑外,幾乎不需要經常進行維護。(3)良好的牽引特性:由于其機械特性較硬,有自然防空轉的性能,使粘著利用率提高。

三相交流異步電機對瞬時過電壓和過電流不敏感(不存在換向器的環(huán)火問題),它在

起動時能在更長的時間內發(fā)出更大的起動轉矩。合理的調頻、調壓特性,可以實現(xiàn)

大范圍的平滑調速。(4)功率因數(shù)高,諧波干擾小

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電氣系統(tǒng)

2.2

牽引系統(tǒng)牽引電機

性能規(guī)格:方式:三相異步感應電機相數(shù):3極數(shù):4通風方式:強迫通風裝載方式:轉向架構架懸掛安裝絕緣種類:200級

額定參數(shù)功率:300kW電壓:2000V電流:106A頻率:140Hz轉差:1.4%轉速:4140rpm效率:0.94功率因數(shù):86%南車四方機車車輛股份有限公司2

電氣系統(tǒng)2.3

輔助供電系統(tǒng)概述動車組的輔助供電系統(tǒng)采用母線供電方式,由牽引變壓器輔助繞組提供電源,為列車輔助設備如冷卻通風機、空調裝置、照明、網(wǎng)絡控制系統(tǒng)、制動裝置、旅客信息、列車無線等設備提供電源。冗余設計:牽引變壓器輔助繞組擴展供電:動車組2、6號車牽引變壓器的輔助繞組輸出單相AC400V/50Hz

給四輛車;當一臺牽引變壓器故障時,另一臺牽引變壓器的輔助繞組能夠通過電路的切換向

整列車供電,受牽引電壓器輔助繞組容量的限制,空調裝置功率減半運行。輔助電源裝置擴展供電:動車組1、8號車上分別安裝一臺輔助電源裝置。正常情況下,每臺

輔助電源裝置輸出的三相AC400V/50Hz電源分別供電給四輛車。當一臺輔助電源裝置發(fā)生

故障時,另一臺輔助電源裝置能夠通過電路的切換向整列車供電。輔助電源裝置的輸出容量

能夠向整列車供電,當一臺輔助電源裝置故障時無需減少負載功率。⑴

非穩(wěn)壓單相AC100V系統(tǒng)(電熱水器等)。⑵

穩(wěn)壓單相AC100V系統(tǒng)(空調裝置和制動裝置的控制電路等)(3)穩(wěn)壓單相AC220V系統(tǒng)(車內用電插座等)(4)

穩(wěn)壓三相AC400V系統(tǒng)(牽引系統(tǒng)相關的輔助設備)(5)穩(wěn)壓DC100V(客室照明、網(wǎng)絡控制系統(tǒng)、制動控制、旅客信息、ATP)

南車四方機車車輛股份有限公司

2

電氣系統(tǒng)

2.3

輔助供電系統(tǒng)

功能描述輔助供電系統(tǒng)由牽引變壓器輔助繞組、輔助電源裝置、蓄電池、輔助及控制用電設備、地面電源等幾部分組成。其中輔助及控制用電設備包括各種交流及直流用電設備。動車組的2、6號車分別安裝有一臺牽引變壓器MTr。1、8號車分別安裝有一組輔助電源裝置。2、4、6號車分別安裝有一組蓄電池組。2、6號車車體側面分別安裝一個外部電源插座;所有車廂上安裝有各種輔助及控制用電設備。2

電氣系統(tǒng)

2.3

輔助供電系統(tǒng)

輔助電源裝置的故障保護功能包括:

輸入過流

變流器過流

輸出過壓

輸出欠壓

變流器過壓

變流器過載

檢測接地

輸出短路等在列車信息控制系統(tǒng)和輔助電源裝置之間設有自診斷功能接口,控制系統(tǒng)對其實施檢測。動車組設有蓄電池組,供緊急時使用,應急用電量(含應急照明、列車無線系統(tǒng)、廣播聯(lián)絡裝置、標志燈)最少可維持2小時。運行過程中,蓄電池組可在線路上充電。動車組車體側面裝有可以連接外部電源的插座(單相AC400V/50Hz),2號車和6號車上各有一處。車輛檢修基地設外部電源,可向動車組輔助電路供電。

南車四方機車車輛股份有限公司南車四方機車車輛股份有限公司2

電氣系統(tǒng)

2.3

輔助供電系統(tǒng)

輔助電源裝置:由輔助電源箱(Auxiliary

Power

Unit,簡稱APU)

和輔助整流器箱(Auxiliary

Rectifier

簡稱ARf)兩部分組成。主要

參數(shù)如下:

輸入:AC400V+24-37%,50Hz

輸出1:DC100V±10%,58kW

輸出2:單相AC100V±10%,50Hz,12kVA

輸出3:單相AC220V±10%,50Hz,11.3kVA

輸出4:三相AC400V±10%,50Hz,123kVA

輸出5:單相AC100V+26-41%,50Hz,22kVA電池

控制用蓄電池:型式:ESLB3方式:陰極吸收式密封型鉛蓄電池容量:100Ah(20小時率)

無線裝置用蓄電池方式:鎳鎘堿性蓄電池容量:60Ah(5小時率)

2

電氣系統(tǒng)

2.4

列車信息控制系統(tǒng)

基本原理兩端頭車設置了列車信息中央裝置、列車信息終端裝置及列車信息顯示器(包含IC卡架),而中間車廂設列車信息終端裝置,各中央控制裝置、終端裝置及信息顯示器通過網(wǎng)絡電纜連接在一起,由列車信息中央裝置對整個網(wǎng)絡系統(tǒng)進行管理。列車信息控制裝置由監(jiān)控器和控制傳輸部分組成。硬件為一體化裝置,但各自獨立構成網(wǎng)絡。列車信息控制系統(tǒng)可以區(qū)分重大故障和輕微故障,關于重大故障而且需要處置時,會將故障內容及處置引導通知給乘務員。

南車四方機車車輛股份有限公司控制傳輸部為雙重系統(tǒng),確保系統(tǒng)冗余性。頭車設置的中心裝置為雙重系統(tǒng)構成,確保其可靠性。前后中心的控制單元間用母線仲裁。

故障對策

列車信息控制系統(tǒng)的中央裝置為兩重系設計,具有冗余性。一套發(fā)生故障的時候,自動

切換到另一套。

列車利用自身診斷傳輸線對整個系統(tǒng)進行監(jiān)視,發(fā)生異常情況時保存故障信息。

車輛信息控制裝置檢測出設備發(fā)生故障,具有記錄故障情況的功能。南車四方機車車輛股份有限公司2

電氣系統(tǒng)2.4

列車信息控制系統(tǒng)南車四方機車車輛股份有限公司2

電氣系統(tǒng)2.4

列車信息控制系統(tǒng)牽引/制動的指令系統(tǒng):設備的開啟/復位顯示燈/蜂鳴器控制乘務員支持:應急指南的顯示:服務設備控制:數(shù)據(jù)記錄:車上試驗:自我診斷傳送線遠程裝載功能系統(tǒng)功能南車四方機車車輛股份有限公司2

電氣系統(tǒng)2.4

列車信息控制系統(tǒng)適用規(guī)格:總線方式適用以下的國際規(guī)格:列車總線適用規(guī)格:

ANSI

878.1

“ARCNET”傳送速度:

2.5Mbps拓撲結構:

環(huán)形車輛總線適用規(guī)格:20mA

電流環(huán)形方式(和牽引變流器、制動控制裝置的傳送適合使用光纖維方式H-PCF200/230)。步調同步方式(和一部分設備的傳送是高級數(shù)據(jù)鏈路控制HDLC方式)。傳送速度:192kbps

/

19.2kbps

/

9.6kbps

/

1.2kbps/拓撲結構:1:12

電氣系統(tǒng)

2.5

旅客信息系統(tǒng)動車組旅客信息系統(tǒng)的管理功能集中在列車信息控制系統(tǒng)內,設置集中控制的旅客信息系統(tǒng)。旅客信息系統(tǒng)具有乘客引導和旅行信息服務功能。其內容包括列車車次、到達站、時刻表、車輛編號、運行速度和車內外溫度信息。旅客信息中心裝置設在乘務員室。車內旅客引導播音、全車同時播音及司機室、乘務員室、車內銷售準備室間的業(yè)務聯(lián)絡播音系統(tǒng)。共線電話(配電盤內)每兩車設置1臺。本系統(tǒng)利用車頂上的天線接收FM/AM播放的電波,可用于接受頻帶為87~108MHz(FM)、522~1610kHz(AM)的環(huán)境下并將其輸送給播音系統(tǒng)供車內廣播使用。各車輛的外部兩側設置目的地顯示器,用以顯示終點站、列車車次等乘客引導信息。

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電氣系統(tǒng)

2.6

照明系統(tǒng)

1)客室照明

客室內設有DC100V的快速起動熒光燈,部分兼用于應急照明。

熒光燈及照度符合中國標準,照度不小于200Lux。

乘客不應直接看到照明光源。

2)通過臺照明

設DC100V的白色熒光燈,可兼用作應急照明。

照明照度(通過臺部分):≥30Lux。

各車走廊上有良好的照明。

3)廁所及洗臉間的照明

采用DC100V的白色熒光燈,可兼作應急燈。

4)前照燈司機室的前方設置前照燈(DC100V,封閉式大燈,150W/50W切換式)和標志燈(LED)南車四方機車車輛股份有限公司3

制動系統(tǒng)系統(tǒng)構成1)采用電氣指令式制動系統(tǒng):動車組各車輛的制動控制裝置采用微機控制,由動車的

電制動(電力再生制動)及各車的空氣制動(車軸盤方式制動)構成,并且在制動控

制裝置內具有滑行檢測功能。2)粘著模式控制:由于列車隨著速度上升,粘著系數(shù)會下降,所以設置了隨著速度的

變化而改變制動力的速度-粘著模式控制的制動力。該模式是以雨天為前提的粘著

試驗為基礎設置的,所以列車制動時可以保證在規(guī)定的距離停車,不致滑行。3)手動緊急制動:在司機室及乘務員室設置緊急制動操縱開關。在各旅客車廂中設有

緊急制動報警開關,旅客可在發(fā)生緊急情況時,通過觸動開關通知司機和乘務員,

通過他們判斷并操作緊急制動。4)供風裝置充風時間如下:780

kPa

880

kPa的充風時間約為55

s0

kPa

880

kPa的充風時間為455

s5)總風管風壓:保持在780kPa~880kPa的一定壓力范圍內;救援時,救援用機車供給壓力為600kPa時也可以正常動作。南車四方機車車輛股份有限公司司機制動控制器制動指令轉換裝置車輛信息控制裝置(終端裝置)車輛信息控制裝置(中央裝置)制動控制器制動控制裝置電空轉換閥中繼閥油缸盤形制動裝置電氣指令緊急制動電磁閥牽引變流器器防滑閥空氣指令壓縮空氣

空壓機油增壓氣缸控制風缸干燥器調壓閥總風缸總風管3

制動系統(tǒng)

系統(tǒng)構成3

制動系統(tǒng)速度(km/h)

効率功率因數(shù)

南車四方機車車輛股份有限公司轉差率

再生制動力電機電流編組:4M4T變速比:3.036(=85/28)車輪直徑:820mm

最大減速度0.747m/s2主電機:MT205型

接觸網(wǎng)電壓:22.5kV電機軸功率:300kW/臺功率因素、效率(×%)打滑率

(×1/100%)電機電壓

(×10V)電機電流

(A)

電機電壓系統(tǒng)構成

制動力

(kN/車輛)

空氣制動力南車四方機車車輛股份有限公司3

制動系統(tǒng)制動方式1)制動控制方式動車組動車使用電制動、拖車使用空氣制動的復合制動方式。動車電制動優(yōu)先,低速區(qū)域的電制動停止工作時或電制動故障時,不足的部分由空氣制動力補充實施。制動時,列車首先最大限度地利用電制動力制動列車,減輕拖車的空氣制動負荷,減少拖車的機械制動部件的磨損。通過ATP的自動控制及手動制動光傳送指令式采用再生制動并用電氣指令式空氣制動延遲控制,首先讓動車(再生制動)負擔制動力,減小拖車自身制動力的方式。以1輛動車、1輛拖車為控制單位進行延遲控制2)制動的種類通常運行時司機用制動控制器操作常用制動(表示為1級~7級的7個檔位的制動力)和快速制動。ATP動作時常用最大制動(7級)和快速制動作用相同。緊急制動、輔助制動,在故障時等異常情況下通過開關操作。耐雪制動是積雪時通過開關操作,制動力幾乎不作用。南車四方機車車輛股份有限公司3

制動系統(tǒng)制動方式①

適應粘著變化規(guī)律的速度-粘著控制模式;②

根據(jù)載荷變化自動調整制動力;③

防滑保護控制;④

以1M1T為單元進行制動力的協(xié)調配合,充分利用動車再生制動力,減少拖車空氣制動力的使用,僅在再生制動力不足時才由空氣制動力補充;

優(yōu)先響應車載ATP/LKJ2000接口的指令,可施行安全制動;

故障診斷和相關信息保存功能;⑦

當安全控制回路分離時產生緊急制動;南車四方機車車輛股份有限公司3

制動系統(tǒng)常用制動:常用制動力為1級~7級;延遲控制,在初速度為75km/h以上時,由動車的再生制動負擔拖車部分的制動力,在65km/h以下切換成為單獨控制??焖僦苿樱壕邆涑S弥苿?.5倍的制動力,在手動制動操作時及在閉塞區(qū)間無法減速至設定的速度時根據(jù)ATP指令動作。緊急制動:當列車分離、總風管壓力降低及手柄取出時均會實施緊急制動。此時,不具有按照負荷大小調整制動力的功能。

耐雪制動:在降雪時,為了防止冰雪進入制動盤和閘瓦之間,使得閘瓦無間隙輕輕接觸制動盤。在110km/h的速度以下,接通耐雪制動開關,通過操作制動手柄動作。制動缸壓力設定為40±20kPa,可以操作制動控制器的開關調整設定值。

輔助制動:以在制動控制裝置異常、制動指令線路斷線、以及在救援等時使用為目的而設置。操作司機臺的設定開關及各單元(Tc車)的配電盤開關進行動作,與常用、快速制動不同,制動力為與速度無關的定值。停車制動:采用鐵靴實施停車制動。南車四方機車車輛股份有限公司3

制動系統(tǒng)南車四方機車車輛股份有限公司3

制動系統(tǒng)南車四方機車車輛股份有限公司3

制動系統(tǒng)南車四方機車車輛股份有限公司3

制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)組成制動控制系統(tǒng)包括:制動信號發(fā)生裝置(司機制動控制器)制動信號傳輸裝置(列車信息控制系統(tǒng),包括中央裝置、車輛

終端裝置)制動控制裝置(內部集成了電子控制單元和制動控制單元(BCU)、空氣制動管路上所需的各種閥門及風缸等)?;A制動裝置位于轉向架上,由帶防滑閥的增壓氣缸及油壓盤式制動裝置等組成??諝夤┙o系統(tǒng)由位于3、5、7號車地板下的3臺空氣壓縮機、干燥器,及用于每輛車的總風缸、制動供給風缸,以及貫穿全車的總風管等組成。南車四方機車車輛股份有限公司3

制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)組成南車四方機車車輛股份有限公司3

制動系統(tǒng)制動控制裝置制動控制裝置包括制動控制器、空氣制動相關閥門及儲氣缸實現(xiàn)單元化,吊裝在車下。制動控制單元(BCU)采用微處理器數(shù)字運算處理方式,來自司機臺的制動指令通過中央裝置、傳輸終端由光纜傳輸,根據(jù)各車廂的負荷信號及速度信息計算出需要的制動力,對電氣制動力、空氣制動力進行控制。關于與再生制動的協(xié)調采用延遲控制,負擔一部分的拖車制動力。防滑控制功能:對于空氣制動的防滑,通過防滑控制閥對各軸進行控制。對于電氣制動的防滑,通過調整電氣制動曲線實現(xiàn)滑動軸的再次粘著控制,與傳輸終端進行信息傳輸,實時輸出各種控制數(shù)據(jù)。制動力切換功能打滑再次粘著功能(空氣壓力控制式)對應負荷功能耐雪制動控制功能不足/不緩解檢測功能監(jiān)視功能故障信息保存功能其它車輛制動輸出功能(從動車向拖車的EP閥指令功能)南車四方機車車輛股份有限公司3

制動系統(tǒng)電氣空氣壓縮機

3臺主空氣壓縮機組成主風源,分別位于3、5、7號車,主要為空氣制動系統(tǒng)供風,同時為氣動輔助設備(包括風笛、空氣簧、門控、集便器等)提供風源方式:

往復式排氣壓力:880kPa排氣量:2000NL/min容積效率:70%以上(hot)空氣壓縮機組采用壓縮機與電機通過內部組裝的聯(lián)軸器傳遞動力的結構。電動空氣壓縮機及除濕裝置分別吊裝在專用吊架上。南車四方機車車輛股份有限公司4

內裝4.1

內裝結構南車四方機車車輛股份有限公司4

內裝4.1

內裝結構南車四方機車車輛股份有限公司4

內裝4.1

內裝結構南車四方機車車輛股份有限公司4

內裝4.1

內裝結構南車四方機車車輛股份有限公司4

內裝4.1

內裝結構南車四方機車車輛股份有限公司4

內裝4.2

門側拉門由司機室、乘務室(M1S車及T1C、T2C)中設置的乘務員開關集中控制,可通過操作設備艙內的手柄切斷氣路,手動打開側門,車內可用隔離鎖鎖閉。側門上部懸掛承載,安裝于鋁骨架上。。側拉門由側門機構(驅動裝置、氣壓液壓轉換裝置、壓緊裝置)、門板組件(鋁合金內板紙蜂窩)、排水部件、復位彈簧裝置、隔離鎖以及各種管件組成關門后門板外面與車體外面有35mm的高度差。通過壓緊門四周的密封膠條來實現(xiàn)密封和隔聲。門板厚度為32.8,門板結構為內外兩層1.4厚的鋁板,中間為鋁蜂窩芯材和鋁骨架車門性能參數(shù):有效開口

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