牵引传动系统是动车组的动力源,复兴号的速度升级与之密不可分。
“复兴号”中国标准动车组最高试验时速可达 400 公里以上,得益于其拥有一整套高端动力系统,而说起高端动力,就不得不提及中车株洲电机。2010 年 12 月 3 日,CRH380AL 动车组在京沪高铁枣庄至蚌埠间的先导段进行联调联试和综合试验,装备了中车株洲电机研制的 YQ-365 型牵引电机的列车曾跑出 486.1 公里的世界铁路最高运营试验时速,至今记录尚未被打破。
轻量化、低噪音、高效能、低维护成本的强劲牵引装备,将助力“复兴号”恢复高铁 350公里时速。
2016 年 7 月 15 日,两列中国标准动车组在郑徐高铁的河南省商丘市民权县境内段跑出了 420km/h 的冲高交会试验新速度,这得益于中车株洲电机有限公司自主研制的 YQ-625 牵引电机。
目前 YQ-625 牵引电机装备在 CR400AF 型中国标准动车组上,功率从之前的 9600 千瓦提升到 10000 千瓦以上,优化了内部磁场分布和通风冷却结构以及新型轻质材料的应用,攻克了高效率、低噪音、大扭矩等关键技术,牵引动力强劲,配套于 CR400AF 型中国标准动车组的 TBQ67-6300/25 牵引变压器通过采用整体弹性悬挂、一体化层式绕组、本体与冷却系统一体化设计,实现了产品的小型化、扁平化、高舒适度、高可靠性设计。
基于中国多年高铁运营的实践,“复兴号”动力分配科学合理。
“和谐号”的动力分配有 6动 2 拖,也有 4 动 4 拖,而 “复兴号”动车组的动力分配统一为 4 动 4 拖,无论是 4 节、 8 节还是 12、16 节编组,均可以自由组合。经过了 10 年高铁的摸索,“和谐号”的动车组头车通常是动车。
但结合实际运营情况,得到的数据反馈显示告诉列车在行驶时最前面的车轮最易打滑。因此“复兴号”将头车改为拖车,减少了空转,也更有利于保护轮轨。车轮空转的减少也利于“复兴号”维持更高的运行速度。
互联互通:开启中国高铁完全重联运行新模式
在我国高铁实际运营当中,动车重连的需求非常大。
动车重联,原因主要和线路以及运力有关。如上海到西安的动车组列车与北京到西安的动车组列车,到达郑州后,均开往西安方向,若不进行重联发车,就要发两班次,而且根据客流量,两趟车次都难以维持运营平衡。
于是,在郑州进行动车组重联,在郑州到西安这一段路上,合并为一列,保障客流量有运营平衡就能解决。反之,列车从西安返程,到达郑州后拆分成两趟车,一路向北至北京,一路向东至上海。同理,杭州至成都,深圳至成都,厦门至成都,均经过长沙,动车组列车在长沙重联,返程是重联列车在长沙拆分,分别驶向杭州、深圳及厦门。
参考中国报告网发布《2017-2022年中国铁路机车车辆及动车组制造行业市场发展现状及十三五投资动向研究报告》
由于“和谐号”各车型技术源头各异,在过去十年中动车组难以“互联互通”的现状给铁路系统带来了诸多困扰。
“和谐号”因为基于不同国家的技术来源,生产时借鉴其技术资料,不同型号的和谐号动车组列车电路结构、机械结构不相同,导致不同型号之间的和谐号动车组列车是无法连接在一起运行的,针对列车的救援、车组人员的训练培训等存在大量的重复性工作,同时车用机械动力设备实际上也存在大量冗余,而这种状态已经持续了近 10 年。
例如,由于引进的 CRH2 型车与 CRH3 型车定员不同,CRH2 型车有 610 个座位,而 CRH3 型车却只有 556 个,列车运行途中突然发生故障,不得不中途更换车体。
导致切换备用动车组上,存在 50 余名旅客无法拥有与车票对应的列车座位。不仅如此,CRH2 型车与 CRH3 型车各成一体,旅客界面、司机操作界面、动拖比例等都完全不一样,车体无法互联互通带来的麻烦还是个别现象、偶然现象,众所周知,动车组列车每天零点需要进入列车检修基地进行系列检查,列车组没有做到简统化,意味着检修维护零部件尚未统型,检修基地运用部门备品备件品种多,统一列车部位的零部件种类复杂不统一,同一种零件要准备至少 5 种型号,零部件调度难分辨、易出错,检修维护复杂,购买成本高,不同型号的零部件占据了检修所大量的仓库储存面积,这是动车检修部门每天的工作,也是动车检修部门最大的麻烦。
“复兴号”的设计标准化为动车组实现真正意义上的普遍互联互通提供了保障。
“复兴号”采用的是新设计的自主化列车网络控制系统,由中国铁道科学研究院重新打造了中国自己的研发平台、实验平台和制造平台;而“和谐号”是基于一定的国外软件开发平台来完成网络系统软件的设计。
这样一来,“复兴号”能够实行不同型号之间的互联互通,本务机车的指令能够传到重联列车,重联列车能够把自己的工作状态反馈给本务机车,这样的话,在这个自主开发的中国标准动车组列车网络控制平台上,即使不是一个工厂生产的列车保证相同速度等级时,列车也能重联运行。
各车型 CCU 控制以及 MVB 网络通讯的同意下可以实现数据传输,因此列车行可以实现重联运行也可以单编运行,因此这样可以根据客流量灵活调整运行模式,并且一旦出现列出运行故障时,可以更好保障列车的维修。
与此同时,“复兴号”与目前国内高速铁路的主力“和谐号”仍存在一定的差异,主要表现在“复兴号”能与“和谐号”实现相互救援,但如果需要实现“复兴号”和“和谐号”重联运行还需要保证列车网络控制系统的软件、通讯信号的一致性。
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