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文档简介
CR400BF时速350公里中国标准动车组总体Page2什么是中国标准动车组?Page2第三部分型式试验Page3第一部分概述第二部分技术方案第五部分运用考核时速350公里中国标准动车组总体介绍第六部分型号许可第四部分较CRH380B技术提升一概述1项目来源2013年6月,中国铁路总公司科技管理部和运输局车辆部在北京共同组织召开了中国标准动车组推进会暨动车组前瞻性技术及方案研究项目启动会。2014年6月,国家发改委下发“发改产业[2014]1373号”批复了大西示范工程项目可行性研究报告;2014年中车长客股份公司与中国铁路总公司签订课题“动车组关键技术自主创新深化研究—时速350公里中国标准动车组样车研制”。(课题编号:2014J004-C)Page4Page4一概述文号名称铁总科技〔2014〕50号时速350公里中国标准动车组暂行技术条件科技装函〔2014〕23号时速350公里中国标准动车组样车研制工作方案铁总科技〔2014〕291号时速350公里中国标准动车组暂行技术条件(修订内容)科技装函〔2015〕132号时速350公里中国标准动车组试验评审意见科技装函〔2016〕27号时速350公里中国标准动车组试用评审意见科技装函〔2016〕99号时速350公里中国标准动车组运用考核阶段评审意见_铁路总公司运输局组织的动车组零部件统型工作方案(96项零部件)2输入文件Page5Page5Page6一概述3研制历程2014.09.01-04方案评审技术条件2014.02.11样车研制2014.11-2015.062015.07.21-22试验评审2016.02.25-26试用评审2016.07.21阶段运用考核评审哈大2016.07.25-10.272016.11.24技术评审项目启动2013.06样车下线2015.06.30型式试验2015.07-2016.02.17解体检查结束2016.11.13解体检查2016.10.28-11.13大西、郑徐2016.02.18-7.18运用考核结束2016.10.27第三部分型式试验Page7第一部分概述第二部分技术方案第五部分运用考核时速350公里中国标准动车组车辆总体概述第六部分型号许可第四部分较CRH380B技术提升Page81设计思路二技术方案-总体方案
中车长客股份时速350公里中国标准动车组样车从创新、智能、安全、人性、绿色、经济六方面进行技术提升。自主知识产权打造中国动车的标准体系融合四大平台实现互连互通中国特色气动头型平顺化车体外形智能安全绿色创新标准动车组中国自主知识产权世界一流科技水平主动安全防护地震预警系统被动安全防护碰撞吸能装置人性采用TCN网+以太网控制与诊断列车设故障识别手段故障时自动控车设智能控制终端,指导日常检修维护采用4G通信技术实现远程数据传输,提升地面同步监测远程维护能力人性化舒适乘坐体验照明设多种模式设电子票务显示无线4G
wifi节能环保设计理念轻量化车体废弃物集中处理零排放材料环保经济零部件统型合理的修程修制降低检修成本及故障率Page92编组及平面二技术方案-总体方案CR400BF型动车组平面布置总定员:576人,商务定员:10人,一等定员:28人,二等定员:538人1号车商务/一等车定员:5/28人2号车二等车定员:90人3号车二等车定员:90人4号车二等车定员:75人5号车餐座合造车定员:63人6号车二等车定员:90人7号车二等车定员:90人8号车商务/二等车定员:5/40人Page103技术参数二技术方案-总体方案主要项点参数主要项点参数CR400BFCRH380BCR400BFCRH380B最高运行速度
350km/h350km/h车辆高度4050mm3890mm最高试验速度
385km/h385km/h地板面距轨面高度
1260mm1260mm定员576人556人自动车钩高度1000mm1000mm编组型式4M4T4M4T中间车钩高度935mm895mm列车长度209.06m200.67m转向架中心距
17800mm17375mm头尾车长度27255mm25697mm转向架轴距
2500mm2500mm中间车长度25000mm24500mm轮周牵引功率
10140kW9200
kW车辆间距650mm650mm0-200km/h平均加速度≮0.4m/s2
≮0.4m/s2
车体宽度3360mm3257mm350km/h剩余加速度≮0.05m/s2~0.05m/s2Page114主要配置
时速350公里中国标准动车组采取8辆编组,由两个“二动二拖”的牵引动力单元组成“四动四拖”(4M4T)的结构。列车轮周牵引功率为10140kW,设计速度为350km/h。二技术方案-总体方案5互联互通二技术方案-总体方案互联互通是中国标准动车组顶层功能指标之一。通过互联互通设计,可以实现不同厂家生产的相同速度等级动车组的重联运营、不同速度等级的动车组的相互救援,有效提升动车组的利用效率,实现运营组织的灵活性。通过解决不同动车组的互联、互通、互操作问题实现。互联前端车钩统一气路接口统一电气连接器接口统一救援连接器接口统一过渡车钩统一互通电空转换逻辑统一网络通信协议统一控制电路统一Page12Page126统型二技术方案-总体方案Page13为减少配备备件种类,降低检修维护成本,开展96项零部件统型,统一修程修制。统型:座椅、侧门、车窗、车钩、滑板、闸片、车轴、锁类等,实现完全统型,满足整机和维护部件完全互换;接口统一:电视、内外信息显示器、蓄电池、电压电流互感器、受电弓等,统一电气、机械接口,满足整机互换;维护部件统一:空调、便器、水箱、开水炉等,实现维护部件和易损易耗件的统一。修程修制统一:一级维修6000公里或48小时,二级维修2~120(不含)万公里,三级维修120万公里或3年,四级维修240万公里或6年,五级维修480万公里或12年。Page137主要性能二技术方案-总体方案Page14车外噪声CR400BF型动车组与CRH380B型动车组相比,车外静止辐射噪声和起动加速噪声控制效果显著,均为优级;车外运行通过噪声也得到改善噪声等级为良。Page147主要性能二技术方案-总体方案Page15车内噪声
CR400BF型动车组车内噪声相对CRH380B型动车组在司机室、观光区、受电弓车端部、风挡区域控制效果显著,噪声等级均达到优。评价项评价指标CR400BFCRH380B客室端部300km/h优:70;良:7262~6871350km/h优:72;良:7464~7175客室中部300km/h优:68;良:7061~6465350km/h优:70;良:7264~6768司机室300km/h优:77;良:797273350km/h优:79;良:807577观光区300km/h优:70;良:726668350km/h优:72;良:747070Page157主要性能二技术方案-总体方案Page16动力学CR400BF型动车组与CRH380B型动车组的动力学线路试验结果基本相当,均满足要求。序号试验内容CR400BFCRH380B1动力学(脱轨系数Q/P)200~250(长吉)0.52(8车,220)0.8(8车,250)300~330(大西/哈大)0.37(8车,300)0.42(5车,300)2动力学(减载率△P/P)200~250(长吉)0.73(8车,250)0.83(5车,240)300~330(大西/哈大)0.88(8车/7车,300/320)0.9(6车,330)3动力学(横向力(kN))200~250(长吉)35.32(7车,220)47.50(6车,250)300~330(大西/哈大)35.52(8车,300)32.58(8车,330)4动力学(横向平稳性)200(长吉)2.41(1车二位)1.95(8车二位)250(长吉)1.91(8车一位)2.27(8车二位)300(大西/哈大)1.81(8车一位)1.95(8车二位)330(大西/哈大)1.83(8车一位)2.05(8车二位)Page167主要性能二技术方案-总体方案Page17牵引加速CR400BF型动车与CRH380B型动车组相比,0~200km/h起动加速度、350km/h剩余加速度、运行阻力有明显提升。车型0-200km/h平均加速度(单位m/s2)350km/h剩余加速度(单位m/s2)阻力系数(单位N/t)CR400BF0.4310.0713.99+0.0127v+0.001092v2142.2CRH380B0.4090.053.58+0.003763v+0.001215v2153.7提升比率5.3%42%7.5%Page177主要性能二技术方案-总体方案Page18检修维护CR400BF型动车组与CRH380B型动车组检修维护周期对比见下表。维修等级修CR400BFCRH380B运行里程时间运行里程时间一级维修I16,000公里2天4000公里2天二级维修I22万公里20天2万公里20天M110万公里90天10万公里90天M240万公里360天40万公里360天M380万公里720天80万公里720天三级维修R1120万公里约3年120万公里约3年四级维修R2240万公里约6年240万公里约6年五级维修R3480万公里约12年480万公里约12年Page183转向架Page191车体2设备舱二技术方案-关键系统4高压系统5牵引系统10空调系统8制动系统9给水卫生11旅客信息系统6辅助系统12车外设备7网络系统13司机室14列控系统Page20二技术方案-关键系统1车体车体组成根据车窗及车内设施不同,车体分为6种车型,分别为TC01、M02/07、TP03/06、MH04、MB05、TC08车,其中4辆是动车。采用车体全长的大型中空铝合金型材组焊而成,为筒型整体承载结构。车体具有很好的防振、隔音效果,尤其是侧墙。车体所使用的材料为可焊接铝合金,具有良好的防腐性。车体承载结构是由底架、侧墙、车顶、端墙以及设备舱组成为一个整体。对于头车还设有司机室,头车的车体结构设计能够为司机提供一个安全空间。Page21二技术方案-关键系统1车体技术特点采用整体承载结构,6系铝合金通长薄壁中空大型材焊接而成;采用边梁承载的底架结构,有利于车下设备吊装及转向架安装;
车头采用型材蒙皮与承载梁焊接结构,焊接变形小;按照车钩、防爬及主吸能块三级吸能原理研制了高速车耐撞结构,碰撞试验结果满足EN15227标准要求。中间车铝结构CR400BFCRH380B断面对比Page22二技术方案-关键系统2设备舱组成及原理设备舱由裙板、底板、裙板支架组成,与底架隔墙形成一个密闭型舱体,将车下设备置于其中,降低风阻,提升整车的空气动力学性能。设备舱整体结构Page23二技术方案-关键系统2设备舱设备布置设备舱防护的车下设备包括牵引电机通风机、废排单元、牵引变流器、辅助变流器、变压器、制动风缸和蓄电池箱等。车下设备布置Page24二技术方案-关键系统2设备舱
技术特点采用全密封式结构,格栅和滤网防水、防雪、防柳絮;主体材料为铝型材,轻量化程度较高;裙板采用双舌锁结构,检修操作方便;设备舱裙板、底板设计具有防松脱功能,采用抽拉式底板结构。设备舱整体结构Page25二技术方案-关键系统2设备舱裙板防松脱:裙板锁带自锁功能每块裙板设一把安全碰锁,当裙板锁失效后确保安全裙板两侧设安全绳底板防松脱:
底板锁加安全销
底板锁有指针防松标记
底板锁均失效后通过安全销起
到防脱功能折页裙板锁安全碰锁过滤网安全销底板锁底板锁Page26二技术方案-关键系统3转向架转向架主要技术参数设计参数CW350(D)转向架技术参数最高运营速度(km/h)350最高试验速度(km/h)385固定轴距(mm)2500轨距(mm)1435轮对内侧距(mm)1353(0,+2)车轮直径(新/旧,mm)Ø920/850最大设计轴重(t)17车轮踏面型式LMB_10动力学性能指标符合《高速电动车组整车试验规范》Page27二技术方案-关键系统3转向架转向架主要结构特点电机采用4点弹性架悬结构(横向解耦),有利于提高踏面磨耗后车辆稳定性;齿轮箱采用吊杆饼装吊挂方式;轴箱采用分体式结构,便于轮对更换;采用LMB_10踏面,改善了轮轨匹配关系。拖车转向架动力转向架Page28二技术方案-关键系统3转向架动车转向架Page29二技术方案-关键系统3转向架拖车转向架Page30二技术方案-关键系统4高压系统组成及原理动车组由两个对称的牵引单元(01至04车和05至08车)组成,它们通过车顶高压电缆相互连接。。缩写高压部件名称缩写高压部件名称ECT接地回流互感器RA车顶区域M牵引电机RLDS隔离开关LCT线电流互感器SA1SA2避雷器LVT线电压互感器TC牵引变流器MCB主断路器/接地开关TCT牵引单元电流互感器MT牵引变压器UA地板下区域P受电弓高压系统框图(所示为一个牵引单元)Page31二技术方案-关键系统4高压系统设备布置高压系统位于车辆顶部。除车顶高压电缆和高压跨接电缆外,下列高压系统的所有组件都位于03和06车。采用高压部件集成车顶高压箱方案,具有耐候性、免清洗、检修维护方便、气动阻力和气动噪音小等特点。车顶高压部件P受电弓SA1避雷器LVT线电压互感器MCB主断路器/接地开关SA2避雷器LCT线电流互感器RLDS高压隔离开关标准动车组车顶高压布置Page32二技术方案-关键系统4高压系统技术参数高压部件雷电冲击耐受电压185kV,高压箱整体雷电冲击耐受电压170kV。高压系统配合因数Kc≥1.6。高压电气连接采用内绝缘终端方式。系统具备为全车供电、电气保护、监测网压及工作电流的能力。标准动车组车顶高压主电路Page33二技术方案-关键系统5牵引系统组成及原理牵引系统由两个牵引单元组成,每个牵引单元由两个动车和两个拖车构成,两个牵引单元采用对称式设计。Page34二技术方案-关键系统5牵引系统设备布置一个牵引单元包括一台牵引变压器及冷却单元、两台牵引变流器及其冷却单元、八台牵引电机、四台牵引电机冷却风机。动车组共设置两台牵引变压器,安装在03/06号车,为相邻两个动力车的两台牵引变流器分别提供单相交流电源。每个动力车包含一台牵引变流器,牵引变流器采用交-直-交变换,可供本车四台牵引电机正常运行,并可实现牵引电机的变频调速。此外,牵引变流器通过中间直流环节为辅助变流器提供电源。牵引电机采用三相鼠笼式异步电动机,在驱动模式下可将电能转换成机械能,制动时将机械能转换成电能。Page35二技术方案-关键系统5牵引系统设备布置动车组的牵引系统部件(牵引变压器及冷却系统、牵引变流器及冷却系统、牵引电机及冷却风机)布置及数量见下表。车型及车号牵引部件的布置数量头车01//动力车02牵引变流器及冷却系统、牵引电机及冷却风机一台变流器及一套冷却系统,四台牵引电机及两台冷却风机变压器车03牵引变压器及冷却系统一台牵引变压器及一套冷却系统动力车04牵引变流器及冷却系统、牵引电机及冷却风机一台变流器及一套冷却系统,四台牵引电机及两台冷却风机动力车05牵引变流器及冷却系统、牵引电机及冷却风机一台变流器及一套冷却系统,四台牵引电机及两台冷却风机变压器车06牵引变压器及冷却系统一台牵引变压器及一套冷却系统变压器车07牵引变流器及冷却系统、牵引电机及冷却风机一台变流器及一套冷却系统,四台牵引电机及两台冷却风机头车08//Page36二技术方案-关键系统牵引系统技术参数轮周最大牵引功率10140kW,再生制动为牵引功率的1.3倍。牵引变流器采用主辅分离结构,具备无火回送自发电功能;采用成熟6500V/750AIGBT功率模块。Page37二技术方案-关键系统6辅助系统组成及原理辅助供电系统由辅助变流器、充电机和蓄电池、应急逆变器等组成。辅助供电系统采用母线并联供电方式,辅助变流器将由牵引变流器中间直流环节提供的中间直流电,转换成三相交流电为辅助系统供电。辅助供电低压系统电源由110V母线提供,通过充电机将三相AC380V50Hz交流电转换为DC110V电,实现母线并网供电,为蓄电池组充电,同时也为低压设备提供电源。Page38二技术方案-关键系统6辅助系统组成及原理辅助变流器通过供电母线向整列动车组输出同相位3AC380V50Hz电源,整列车供电母线分为3段,在正常情况下,供电母线贯穿整列车,当某段供电母线发生故障,可以通过打开位于中间车辅助变流器箱中的接触器隔离故障区间的供电,确保每个区间的供电母线都能提供最大载荷。见图Page39二技术方案-关键系统6辅助系统技术特点采用母线并联供电方式;过分相/无火回送工况满足供电需求:动车组在无火回送速度满足55km/h的情况下,也能够向辅助系统供电。当速度低于35km/h时退出供电状态;配置库停外接电源插座;钛酸锂离子电池:环保易回收、低温可用、轻量化、免维护、应急通风2小时后单组电池剩余容量大于60%。Page40二技术方案-关键系统7网络系统组成及原理网络及辅助监控制系统主要由列车网络控制系统、数据记录及无线传输装置、电子标签设备、烟火报警系统以及安全视频监控设备组成。列车网络控制系统由中央控制单元、网关、司机室输入输出模块、客室输入输出模块、高压控制单元、显示器、以太网交换机/网关等构成。列车通讯和控制的特点是使用了基于TCN模块的清晰结构。TCN是一个分为两级的通讯网络,由列车总线WTB(列车总线)和车辆总线MVB(多功能车辆总线)组成。动车组由两个牵引单元组成,在每个牵引单元内由MVB总线通讯,牵引单元间通讯由网关通过WTB总线通讯。Page41二技术方案-关键系统7网络系统组成及原理数据记录及无线传输装置由主机、合路器及车顶天线组成,与车辆信息控制系统中央装置通信,实时采集车辆VCB合/断、受电弓升/降、复位、开/关门、保护接地开关、关门安全、关门连锁等开关或按钮信息,通过以太网接口实现数据的快速下载和实时输出,通过GPRS/WLAN无线网络按照车地通信协议及时传输相应的数据。电子标签设备主要包括安装在头车底部的电子标签和安装在车上配电柜内的车载信息编程器,同时包括配套线缆,地面自动识别设备通过天线向电子标签发射连续的射频载波信号,标签内存储的数据按FM0编码对射频载波信号进行反射调制,并反射回地面天线,由地面自动识别设备接收并解调、译码和进行数据处理。Page42二技术方案-关键系统7网络系统组成及原理烟火报警系统由烟火主机及烟火探头等组成,烟火报警主机和中央控制单元之间通过MVB总线进行通信,客室、司机室、电气柜、厨房、卫生间及其他重点防火区域设置火灾探测器,各火灾探测器与本车厢烟火报警主机通过CAN总线进行通信。车厢视频监控系统主要硬件包括网络摄像机、车厢视频监控服务器、连接电缆。主要功能包括对车厢内公共区域监视、对采集的视频信息进行实时存储、具有使用外接授权终端设备进行单车厢预览、查询、回放及下载的功能。Page43二技术方案-关键系统7网络系统设备布置Page44二技术方案-关键系统7网络系统技术特点网络控制系统采用符合GB/T28029(IEC61375)标准TCN网络的两级总线。列车级总线为WTB总线,车辆级总线为MVB总线;同时布设以太网,主要用于传输状态数据和故障数据;设有无线传输装置,实现数据的存储及远程数据无线发送功能。Page45二技术方案-关键系统8制动系统组成及原理制动系统主要由制动控制装置(核心为制动控制模块)、BP救援转换装置、供风单元、辅助供风装置、撒砂装置、基础制动装置等组成,分布情况如下:制动系统构成Page46二技术方案-关键系统8制动系统组成及原理制动系统采用直通电空制动、电制动和弹簧储能式停放制动三种制动模式。常用制动和紧急制动EB采用微机控制的直通电空制动系统,空电复合,电制动优先;紧急制动UB由紧急制动电磁阀失电控制;电制动由牵引系统提供;弹簧储能式停放制动由硬线控制。头车设置BP救援转换装置和列车管,用于回送和救援。Page47二技术方案-关键系统8制动系统组成及原理直通式电空复合制动系统+救援转换装置;采用主从控制、列车级制动管理方式,电制动优先;各车制动控制单元通过网络和硬线冗余接受制动指令;防滑符合UIC541-05,具有冗余轴抱死检测功能;具有常用制动、紧急制动EB/UB、坡起制动、停放制动、救援回送和故障诊断记录等功能。转向架基础制动装置采用盘形制动,动车每轴两套轮盘,拖车每轴三套轴盘。制动控制装置防滑控制系统风源系统基础制动Page48二技术方案-关键系统8制动系统设备布置客室中的制动设备在TC01和TC08车的观光区设置乘客紧急制动拉手,在所有车客室两端设置乘客紧急制动拉手。车辆TC01M02TP03MH04MB05TP06M07TC08数量32224223观光区和客室乘客紧急制动拉手Page49二技术方案-关键系统8制动系统设备布置客室中的制动设备在MB05车机械师室和乘务员室设置乘客紧急制动拉手。各车BCU均与该车客室电气柜中的车辆控制面板相连。BCU服务接口位于车辆控制面板上,开展维护工作时将使用该接口。单车空气制动隔离开关和单针压力表均位于车辆控制面板上:Page50二技术方案-关键系统8制动系统技术参数额定供电电压制动控制系统DC110V风源系统3AC380V/50Hz辅助压缩机DC110V总风管800~950kPa制动响应时间常用制动
≤3s紧急制动EB≤2.3s紧急制动UB≤1.7s常用制动和紧急制动EB冲动限制的极限值≤0.75m/s3。平直道上紧急制动时的制动距离满足《铁路技术管理规程》的要求制动初速350km/h时≤6500m制动初速300km/h时≤3800m制动初速250km/h时≤3200m制动初速200km/h时≤2000m制动初速160km/h时≤1400m制动初速120km/h时≤800m停放制动能力:定员载荷下,20‰
的坡度上不溜逸,安全系数不小于1.2。Page51二技术方案-关键系统9给水卫生组成及原理给水卫生系统主要包括净水箱、净水管路、卫生间模块、洗面间模块、集便系统、排污管路、污物箱、电开水炉、排水管路等。全列设置6个容量为400升净水箱、2个300升净水箱。全列设置5个蹲式卫生间模、7个座式卫生间模块、7个洗面间模块、1个拖布池、5容量为600L的污物箱、3容量为400L的污物箱;采用真空集便系统。排污管路缠伴热线并包裹防寒材。全列设置了7个电开水炉。Page52二技术方案-关键系统9给水卫生设备布置动车组给水卫生设备布置见下图A=座式卫生间B=400L污物箱C=300L净水箱D=洗面间E=电开水炉F=400L净水箱G=蹲式卫生间H=600L污物箱J=冲拖布间K=残疾人卫生间L=400L污水箱Page53二技术方案-关键系统10空调系统组成及原理空调系统主要由装在车顶的单元式空调机组、贯穿整车的供风道组成、软风道,空调机组两侧的新、回风混合箱、新风格栅,安装在车下的废排单元,布置在车内的废排风道,控制系统和布置在通过台风扇加热器,安装在车顶的单元式司机室空调机组。Page54二技术方案-关键系统10空调系统组成及原理新鲜空气经客室外部机组两侧新风口进入。回风主要通过位于通过台平顶板处。回风和新鲜空气在机组两侧混合箱中混合,这两个混合箱位于新鲜空气栅格和空调机组侧面之间。混合空气由两边进入空调单元,经过蒸发器制冷或经过电阻式加热器加热,经过供风道及各出风口进入车厢。废排空气由车型内废排风道统一输送至车下废排单元,并由废排单元统一排出。是通过车下的排气装置排出和通过排风管系统连接到旅客车厢。门廊的风扇加热器为这些区域的供暖。控制器读取新鲜空气,回风,补给空气和旅客车厢的温度传感器值,决定不同部件的运行。Page55二技术方案-关键系统10空调系统设备布置客室空调机组位于车顶端部(TC01、MH04、MB05、TC08位于二位端,中间车位于一位端),空调机组两侧分设新、回风混合箱和新风格栅(带压力保护功能),废排单元安装在车下,司机室空调机组安装在司机室通过台顶部。每车还设有空调控制柜、通过台加热器和温度传感器等。空调系统设备布置见下图(以头车为例)。Page56二技术方案-关键系统10空调系统设备布置1-客室空调机组2-司机室空调机组3-废排单元动车组全列空调系统布置客室空调机组新风口混合箱Page57二技术方案-关键系统10空调系统技术特点采用车顶单元式空调机组,安装后与车体轮廓一致;客室风道采用冬夏季节冷暖风分开送风结构,温度场更均匀;隐藏式送风结构;被动式压力波保护装置。Page58二技术方案-关键系统11旅客信息系统组成及原理旅客信息系统由以下几部分组成:旅客信息显示列车内部通讯和广播通告旅客音视频娱乐系统车载无线系统座位信息显示Page59二技术方案-关键系统11旅客信息系统设备布置旅客信息系统主要设备明细及布置见下表:序号名称车型合计安装位置123456781旅客信息系统控制器11PIS柜2车厢控制器111111118PIS柜3旅客信息系统操作屏11乘务员室4I型车内联络电话1214司机台、乘务及机械师室5II型车内联络电话111115车厢内6乘客紧急对讲单元(主控器)3222222318客室行李架侧墙处7乘客紧急报对讲单元(对讲面板)3222222318客室乘客紧急制动手柄处8内部I型扬声器4141412101414688车厢内9内部II型扬声器107779771064车厢内Page60二技术方案-关键系统11旅客信息系统设备布置旅客信息系统主要设备明细及布置见下表:序号名称车型合计安装位置1234567810车外信息显示器2444244226车厢两侧车门附近11车内信息显示器3222222318车厢内端部两端圆头内12GSM/GPS天线
000010001车顶13FM天线000010001车顶14娱乐系统控制器000010001PIS柜15娱乐系统操作屏000010001乘务员室16音频分配单元100000001PIS柜17间壁电视6443344634车厢前后间壁18吊顶电视1222122113车厢内天花板下Page61二技术方案-关键系统11旅客信息系统设备布置旅客信息系统主要设备明细及布置见下表:序号名称车型合计安装位置1234567819左座椅数字音频娱乐单元(AEUMMILEFT等座椅扶手区域20右座椅数字音频娱乐单元(AEUMMIRIGHT等座椅扶手区域21VEU显示器5000000510VIP座椅扶手区域22VEU控制盒5000000510VIP座椅23VEU接线盒400000048VIP座椅24服务呼叫显示器100000012VIP观光区25无线网络控制器000010001PIS柜26车载无线服务器000010001PIS柜27座位信息显示器1434343025343416221行李架过道边缘Page62二技术方案-关键系统11旅客信息系统技术特点设置千兆以太网总线和UIC568音频总线;实现旅客信息系统、娱乐系统、视频监控系统集成设计;实现功能:公共广播、公共视频、内部通讯、信息显示、音频服务、监控乘客区域、监控弓网状态、画面智能分析。Page63二技术方案-关键系统12车外设备车窗客室车窗外表面与车体平齐,表面平顺;车窗整体框架式安装结构,方便维护更换。塞拉门控制指令用硬线传输,开门控制两步操作,防误操作;锁闭装置采用多点压紧、锁闭,安全可靠;优化门锁材料、结构,采用铸铝替代铸钢件,轻量化设计。风挡外风挡全包折棚结构,表面平顺度好;内风挡可两侧快速解编,方便检修车端部件。Page64二技术方案-关键系统13司机室
司机操纵台布置有各系统显示设备、司机控制器、CIR话筒、仪表、指示灯等部件,以及行车过程中司机必须操作的按钮、开关等元器件。1.CIR显示器及话筒TCMS显示器23.ATP显示器14.TCMS显示器15.ATP显示器26.仪表区7.预留横向7寸显示屏安装接口8.EOAS前置摄像头9.紧急断电按钮10.拾音器11.紧急制动按钮12.门关闭指示灯13.线路摄像机14.左操作区15.左侧制动按钮区16.中央操作区17.右操作区18.气候区19.主操纵手柄20.操纵模式选择按钮21.CIR打印机22.PIS电话23.DSD脚踏开关24.风笛脚踏开关25.220V电源插座26.转储装置
Page65二技术方案-关键系统13司机室序号描述用途1双针压力表显示主储气管(MRP,红色指针)和制动管(BP,黄色指针)中的压力2BP压力表显示实施制动时的精确的制动管道压力3控制电压表显示当前的电池电压4GFX过分相故障指示灯GFX过分相故障,需手动操作5主控钥匙激活司机室。只有钥匙开关处于“关闭”位置时,才可取出钥匙。6烟火报警器火灾报警时亮红灯,并发出警报7方向选择开关确定列车行驶方向。有三种工作模式:1、前—前进;2、0—无方向;3、后—倒车;只有激活司机室时,此开关操作才会起作用。仪表区Page66二技术方案-关键系统13司机室序号描述用途1司机室灯转换开关起动司机室照明设备。2前照灯转换开关起动外部照明设备。3手动过分相按钮开关(带保护罩)ATP故障或隔离时,用于通过分相区间4遮阳帘转换开关遮阳帘控制5刮雨器转换开关刮雨器功能控制6开左门按钮开关(带保护罩)打开所有左侧门7释放左门按钮开关(带保护罩)左侧门释放8关左门按钮开关关闭所有左侧门9前窗玻璃加热开关手动启动前窗玻璃加热功能左操作区Page67二技术方案-关键系统13司机室序号描述用途1停放制动施加按钮开关(带保护罩)对整列车施加停放制动2停放制动缓解按钮开关对整列车施加缓解停放制动3清洁制动按钮开关对整车施加轻微制动力,防止夹钳和制动盘之间进入冰雪等异物。4保持制动按钮开关(带保护罩)在保持制动施加后,指示灯亮;保持制动缓解后,指示灯灭;手动按下按钮后,保持制动强制缓解,指示灯灭(需持续按压,取高电平)。5比例制动按钮开关按下时比例制动功能生效、指示灯点亮,且一次空气制动有效;功能自动失效后指示灯灭。6DSD手动按钮开关激活司机警惕装置制动按钮区Page68二技术方案-关键系统13司机室序号描述用途1VCB拨键开关操作列车主断路器,具有两种工作模式:1、闭合;2、断开;2受电弓拨键开关使列车中“前”或“后”受电弓升起或降落3撒砂拨键开关启动列车撒砂功能。“前”、“后”位时车辆运行前方的撒砂管撒砂。4风笛拨键开关(手动)手动起动风笛。5复位按钮开关复位牵引变流器和辅助电源装置6紧急复位按钮开关紧急制动复位中央操作区Page69二技术方案-关键系统13司机室空调操做区序号描述用途1空调模式开关司机室空调模式选择2温度调节开关更改司机室中空调系统的温度设定值3腿部加热开关用于控制司机脚踏取暖设备4风扇转速开关设置司机室的风扇转速Page70二技术方案-关键系统13司机室1.蓄电池开关2.司机警惕装置旁路开关3.列车无线控制开关4.ATP电源开关5.ATP隔离开关6.ATP显示屏切换开关7.ATP冗余开关8.司机室扬声器音量调节旋钮位于司机台右柜前端。布置司机需要经常操作的开关。位置及开关的排序、标识、功能完全统型。Page71二技术方案-关键系统13司机室动车组运行速度达到5km/h时,司机警惕装置正常启用。从T时刻(司机警惕装置激活时刻)起,如警惕操作装置未被有效操作(脚踏开关、手动按钮或司机控制器),则按以下顺序进行报警及触发制动:T+30秒时,动车组同时触发音频信号及视觉信号,如若此时司机在5秒钟内有效操作警惕操作装置,则取消音频信号及视觉信号,并重新开始T时刻;如此时司机在5秒钟内仍未有效操作警惕操作装置,则T+35秒时,动车组应能够触发最大常用制动,同时封锁牵引,此时动车组最大常用制动可通过司机有效操作进行缓解,并重新开始T时刻;如若此时司机在5秒钟内仍未有效操作警惕操作装置,则T+40秒时,动车组应触发紧急制动,此时动车组需要停车后才能缓解紧急制动。警惕装置触发报警后,至恢复重新计时前,触发的音频信号及视觉信号持续保持。警惕脚踏开关:从放开到踩下(自由位到下踏位)或从踩下到放开(下踏位到自由位)有效。警惕手动按钮:从松开到按下或从按下到松开有效。司控器动作:移动司控器手柄有效Page72二技术方案-关键系统13司机室司机控制器:单手柄集成牵引/制动控制;集成操纵模式选择按钮。手柄位于“0”位时,可通过按压操纵模式选择按钮进行级位控制模式和速度控制模式切换。手柄顶端设置锁定按钮,从0位向牵引区操作时需要按下锁定按钮,其他操作则不需要按锁定按钮。锁定按钮Page73二技术方案-关键系统14列控系统中国时速350公里标准动车组采用通号公司300T型列控车载设备,主要由车载主机和车载外围传感器组成。车载主机通过硬线接口与外部设备进行连接。车载设备具有CTCS-3及CTCS-2等级转换功能,实时计算目标距离连续速度控制模式曲线并依曲线对列车超速进行自动防护。ATP系统组成及接口类型如下图所示。Page74二技术方案-关键系统14列控系统300T采用硬线接口框图:Page75二技术方案-关键系统14列控系统300T设备安装示意图:Page76二技术方案-关键系统14列控系统列控车载设备与动车组硬线信号接口:图。产品型号输入信号输出信号300H司机室占用、牵引位、制动位、方向(前、后、零位)、休眠信号、断电预告、5km/h信号、最大常用制动反馈、EB反馈1/4/7级制动、EB制动、切除牵引指令、分相有效信号、分相指令信号300T司机室占用、方向(前、后)、休眠信号、最大常用制动反馈、EB反馈1/4/7级制动、UB制动、切除牵引指令、分相有效信号、分相指令信号第三部分型式试验Page77第一部分概述第二部分技术方案时速350公里中国标准动车组车辆总体概述第五部分运用考核第六部分型号许可第四部分较CRH380B技术提升Page78三型式试验1零部件及整车型式试验
零部件型式试验根据《时速350公里中国标准动车组暂行技术条件》(铁总科技〔2014〕50号),需进行47类主要部件或子系统相关型式试验。2015年7月21~22日及2016年2月25~26日,铁总组织试验评审会和试用评审会,47类零部件全部完成并通过了专家评审。整车型式试验根据《时速350公里中国标准动车组试验评审意见》(科技装函〔2015〕132号)要求,整车型式试验共66项。2016年2月25日~26日及2016年7月21日,铁总组织试用评审和运用考核阶段评审会,66项整车型式试验全部完成并通过了专家评审。第三部分型式试验Page79第一部分概述第二部分技术方案第五部分运用考核时速350公里中国标准动车组车辆总体概述第六部分型号许可第四部分较CRH380B技术提升Page80四较CRH380B技术提升1总体性能提升
1.1使用寿命提升标准动车组设计寿命30年或1500万公里,CRH380B型动车组设计寿命20年。1.2噪声性能提升内部噪声:提升采用分频段控制和等声压级设计策略,使用隔声材料(隔音垫、消音涂瓷等)和优化结构等措施提升各区域隔声量,使用密封材料和优化措施提升各区域密封,实现车内噪声相对CRH380B型动车组在司机室、观光区和风挡区域大幅降低外部噪声:从声源控制入手,重点解决轮轨、集电系统、噪声传递路径(车端连接等位置)和车身表面气动噪声(优化车头、车下和车上倒流位置)等问题,车外噪声相对CRH380B型动车组大幅降低。Page812系统性能提升
2.1牵引系统2.1.1性能提升标准动车组轮周牵引功率为10140kW,CRH380B型动车组为9200kW,涉及的相关牵引系统部件,包括主变压器、牵引变流器和牵引电机,对应的容量、功率均提升。部件项点标动CRH380B牵引变压器数量和位置2台(3/6车,拖车)2台(2/7车,拖车)结构形式单相、芯式单相、芯式额定容量(kVA)64335848二次侧电压(V)18501850膨胀油箱集成在变压器内置于车顶冷却方式强迫油导向风冷(ODAF)强迫油导向风冷(ODAF)冷却功率(kW)300300冷却介质脂油矿物油四较CRH380B技术提升Page822系统性能提升
2.1牵引系统2.1.1性能提升部件项点标动CRH380B牵引变流器型号TKD502BTKD501B结构形式主辅分离主辅分离中间直流环节电压(V)DC3600VDC3600V功率模块6500V/750A6500V/750A过压抑制电阻集成在变流器内置于车顶无火回送模块集成在变流器内无过分相具备中压保持能力具备中压保持能力冷却方式强迫水循环风冷强迫水循环风冷冷却功率(kW)6767冷却单元滤网结构快速拆卸锁结构普通螺栓紧固牵引电机型号YJ268AYJ105A1类型4极三相异步电机4极三相异步电机吊装方式弹性节点套吊装刚性吊装单电机额定功率(kW)650586额定电压(V)28002700四较CRH380B技术提升Page832系统性能提升
2.1牵引系统2.1.2增加无火回送功能动车组牵引变流器具有救援回送再生发电功能,动车组在救援回送超过55km/h速度时,牵引电机开始发电维持牵引变流器中间直流电压,辅助变流器能够启动,向充电机、主空压机等负载供电;当速度低于35km/h时,牵引电机停止发电。发电容量满足救援回送条件下动车组辅助系统供电需求,实现动车组无火回送自发电功能。CRH380B型动车组无此功能。四较CRH380B技术提升Page842系统性能提升
2.2网络系统2.2.1增加以太网标准动车组增设以太网,用于传输故障诊断、事件记录、显示信息、软件更新和数据下载等用途。网络系统采用TCN+以太网网络,增加交换机、终端设备、以太网电缆等部件。2.2.2自主知识产权标准动车组网络控制系统为完全国产化的产品,硬件及软件工具供应商是铁科院和四方所等国内科研院所,网络系统控制软件为长客股份自行开发,拥有完全自主知识产权。CRH380B型动车组网络控制系统为西门子产品,无自主知识产权。四较CRH380B技术提升Page852系统性能提升
2.2网络系统2.2.3互联互通功能标准动车组实现了“不同厂家生产的相同速度等级动车组能够重联运营、不同速度等级的动车组能够相互救援”的设计目标,即长客股份与四方股份生产的时速350km/h的动车组能够进行重联运营,CRH380B型动车组无此功能。四较CRH380B技术提升Page862系统性能提升
2.3转向架动车组增设踏面清扫装置。每个转向架4套,全列共计64套,同时每台车设置两套踏面清扫控制单元,全列共计16套。可有效提高轮轨粘着力,防止车轮因空转、打滑造成的损伤,缩短制动距离;清扫踏面水膜、杂质等,修正车轮踏面形状,消除车轮踏面疲劳裂纹,消除安全隐患;修正车轮踏面形状,对车轮多边形形成有一定的抑制作用。四较CRH380B技术提升Page872系统性能提升
2.4旅客信息系统2.4.1新增乘客紧急对讲装置标准动车组新增乘客紧急对讲装置,拉动乘客紧急制动设施,将在司机室中产生声光报警信号并可显示具体车辆位置,启动旅客信息系统的双工通讯功能,同时列车自动触发紧急制动EB,并可由司机手动缓解,以选择适当位置停车,CRH380B型动车组无此功能。2.4.2新增座位信息显示器动车组客室座椅上方区域增设电子座位信息显示器。座位信息显示系统由座位信息接入点、座位显示网关、座位信息显示器以及3G/4G天线组成。座位信息显示系统通过与地面的售票信息服务器通信获取本车次各座椅的售票信息。四较CRH380B技术提升Page882系统性能提升
2.4旅客信息系统2.4.3新增千兆级以太网干线标准动车组增设千兆以太网通信系统,作为动车组车辆的基础以太网通信系统,为旅客列车无线局域网系统、受电弓视频监控(含3C检测装置)和旅客信息及娱乐系统等各系统提供全列通信传输的骨干网络。2.4.4增加电视数量、增大显示尺寸动车组车内设置吊顶电视和间壁电视,与CRH380B型动车组比较,每列增加19个电视。CR400BF型动车组电视采用18.5吋液晶屏,CRH380B型动车组电视为15吋液晶屏。四较CRH380B技术提升Page892系统性能提升
2.5高压系统2.5.1新增高压设备箱标准动车组高压设备采用集成高压设备箱方案,将除受电弓、绝缘子、网侧避雷器外的其余高压部件放置于集成高压设备箱内。高压设备箱内集成安装电压互感器、电流互感器、主断路器、高压隔离开关、避雷器等高压部件。CRH380B型动车组车顶高压部件是敞开的方式直接布置在车顶平台上。四较CRH380B技术提升Page902系统性能提升
2.5高压系统2.5.1新增高压设备箱车顶布置高压箱具有如下优点:通过高压箱体隔离了外界雨雾、污秽、气流等因素的影响,有效地改善了高压电气设备的工作环境,极大地避免了发生污闪、冰闪等事故,提高了其线路适应能力。高压箱与车顶平齐,有利于降低车辆运行阻力。高压系统采用高压部件集成在高压箱体里的设计方式,节省车顶安装空间。
高压部件集成在高压箱内,可减少对高压部件的擦拭次数,节约人工和水源和检修维护周期。
高压箱集成后的绝缘性能达到国际先进水平,雷电冲击耐受电压可达到170kV。四较CRH380B技术提升Page912系统性能提升
2.5高压系统2.5.2车顶电缆采用完全密封式的内绝缘终端连接方式为了提升车顶电缆连接处环境适应性,并实现车顶平顺化设计,CR400BF型动车组车顶电缆采用完全密封式的内绝缘终端连接方式,CRH380B型动车组采用的是绝缘子螺栓固定安装方式。四较CRH380B技术提升Page922系统性能提升
2.6车体及附件2.6.1车钩缓冲装置标准动车组自动车钩增加后置压溃管,CRH380B动车组无此配置;标准动车组中间车钩配有前置式压馈管,参数为阻抗1500kN,行程350mm,CRH380B动车组无此配置,代替以刚性杆。标准动车组前端车钩和中间车钩均配有免维护的轴承套,减少维护作业工作量,节约维护成本;可吸收重联列车运行过程中产生的纵向冲击,提高列车运行的舒适性。四较CRH380B技术提升Page932系统性能提升
2.6车体及附件2.6.2吸能装置
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