动车组概论-动车组组成及其技术特点

动车组类型及分类方法目录CONTENTS01动车组定义及相关概念02动车组分类方式03动车组类型动车组定义及相关概念机车：带有动力的车辆，可以自主行驶。车厢内空间安装有各种机械和动力设备，不能装载乘客。司机可以在两端司机室中驾驶机车。机车可以带动若干车辆行驶。车辆：车辆无动力装置，不能自主行驶。需要和机车连挂在一起，由机车牵引才能行驶。车厢内空间无机械和动力设备，用于装载乘客。1、传统列车的组成动车组定义及相关概念1、传统列车的组成传统列车是一种由机车（有动力）和多节车辆（无动力）组成的自带动力、只能在机车司机室操纵驾驶、根据运输需要灵活组合而成的一组列车。完成运输任务后，机车和车辆之间、车辆和车辆之间可以灵活拆解、分离。动车组定义及相关概念2、动车组定义动车组是一种由动车（有动力）和拖车（无动力）组成的自带动力、两端均可操纵驾驶、整列一体化设计的一组列车。动车组定义及相关概念3、动车组的列车编组动力车——简称动车，符号为M；带有司机室的动车为Mc拖车——符号为T；带有司机室的拖车为Tc上一列动车组编组为：4M（也可表示为：M+M+M+M）下面一列动车组编组为：3M1T（也可表示为：M+T+M+M）动车组分类方式动车组是当今世界高新技术的集成，是高速铁路的标志性装备。动车组的分类方式主要有：按动力配置方式分类按牵引动力类型分类按速度等级分类按其它方式分类动车组类型所谓动力配置方式是指在动车组编组中，动力车的数量和所处的位置。按照动车组动力配置方式可将动车组分为：动力集中型动车组动力分散型动车组1.按动力配置方式分类动车组类型（1）动力集中型动车组1.按动力配置方式分类动车组编组中两端为动力车（或一端为动力车、另一端为控制车）、中间为拖车的配置，称为动力集中型配置。其特点是两端的动力车均为一个完整的动力单元，与传统的机车相似，动力车只牵引不载客。动车组类型（1）动力集中型动车组1.按动力配置方式分类如法国大西洋线高速列车（TCV-A），在列车编组中两端是动力车，中间是10节拖车，即2动+10拖（简称2M10T）；动车组类型（1）动力集中型动车组1.按动力配置方式分类德国ICE-2型高速列车在编组中一端是动力车，另端为控制车，中间是6节拖车，即1动+6拖+1控制车（简称1M+6T+1Tc），控制车的特征是带司机操作室，外形设计成流线形，不带动力单元，可以容纳司乘人员和旅客；动车组类型（2）动力分散型动车组1.按动力配置方式分类动车组编组中全部为动力车，或一部分为动力车、另部分为拖车的配置，称为动力分散型配置。其特点是由二节或二节以上的车辆组成一个动力单元，电动机驱动的动力轮对分散配置在所有车下或部分车下，将动力单元中的变压器和变流器等设备吊挂在不同车下，也可将动力装置吊挂在车辆下部，使动车组轴重比较均匀，整列动车组可由若干个动力单元组成。动车组类型（2）动力分散型动车组1.按动力配置方式分类例如，我国目前生产的CRH系列定型动车组全部采用动力分散型配置的动车组。动车组类型（2）动力分散型动车组1.按动力配置方式分类例如，我国目前生产的CRH系列定型动车组全部采用动力分散型配置的动车组。动车组类型（2）动力分散型动车组1.按动力配置方式分类例如，我国目前生产的CRH系列定型动车组全部采用动力分散型配置的动车组。动车组类型（2）动力分散型动车组1.按动力配置方式分类例如，我国目前生产的CRH系列定型动车组全部采用动力分散型配置的动车组。动车组类型（2）动力分散型动车组1.按动力配置方式分类如日本也全部采用动力分散型配置的动车组。法国AGV型高速列车和德国ICE-3型高速列车也都是动力分散型配置的动车组。动车组类型（2）动力分散型动车组1.按动力配置方式分类如日本也全部采用动力分散型配置的动车组。法国AGV型高速列车和德国ICE-3型高速列车也都是动力分散型配置的动车组。动车组类型（2）动力分散型动车组1.按动力配置方式分类如日本也全部采用动力分散型配置的动车组。法国AGV型高速列车和德国ICE-3型高速列车也都是动力分散型配置的动车组。动车组类型2.按牵引动力类型分类按照牵引动力的类型可以将动车组分为电动车组和内燃动车组等。（1）电动车组：是指从外界获取电力作为能源驱动的动车组，通常是在电气化铁路运行。由于电力牵引具有牵引功率大、轴重轻、经济性好、利于环保等优点。因此，从世界各国高速铁路的发展状况来看，80%以上的高速动车组都是采用电力牵引。动车组类型2.按牵引动力类型分类按照牵引动力的类型可以将动车组分为电动车组和内燃动车组等。（2）内燃动车组：是指以内燃机作为原动力驱动的动车组。根据内燃机的种类，可分为柴油动车组和燃气轮动车组。我国铁路内燃动车组绝大多数是柴油机动车组。内燃动车组由于其投资少、见效快等优点，常常用于尚未电气化的高速铁路区段，或者作为发展高速铁路建设的一种过渡牵引型式。动车组类型2.按牵引动力类型分类另外，磁悬浮列车是一种全新的交通运输工具。它是利用电磁系统使整个列车悬浮在导轨上，利用直线电机将电能直接转换为牵引力，推动列车高速运行。磁悬浮列车由于轮轨不接触，没有轮轨摩擦阻力，因而适于超高速运行，速度可达500km/h以上，最高试验速度达到581km/h。动车组类型3.按速度等级分类按照速度等级可以分为普通速度、快速、高速和超高速动车组。（1）普通速度动车组：运行速度为120～160km/h；（2）快速动车组：运行速度为160～200km/h；（3）高速动车组：运行速度为200～400km/h；（4）超高速动车组：运行速度大于400km/h。动车组类型4.其他分类方法（1）独立式动车组：是指传统的转向架与车体的连接方式，每节车的车体都由两台转向架支撑，车辆与车辆之间通过车端连接装置相连接，动车组解编后车辆可独立行走。（2）铰接式动车组：是将动车组车体与车体之间用弹性铰相连接，在两个车体连接处共用一台转向架，因此每节车辆不能从动车组中解编下来独立行走。（3）倾摆式动车组：是指动车组在曲线线路通过时，车体可以向曲线内侧倾摆的动车组。倾摆式动车组可应用在既有线路的提速。动车组的组成目录CONTENTS01车体及车端连接02转向架03牵引传动系统04辅助电气系统05供风及制动系统06网络及监控系统07旅客信息系统08车内环境控制系统09给水卫生系统10内装结构及车内设施11驾驶设施12列车运行控制系统（车载装置ATP）动车组的组成车体车端连接（车钩缓冲装置）车端连接（车钩缓冲装置、风挡、管路、及电气连接）转向架牵引传动系统辅助电气系统供风及制动系统网络及监控系统旅客信息系统车内环境控制系统给水卫生系统内装结构及车内设施驾驶设施列车运行控制系统（车载装置ATP）动车组的组成车体及车端连接转向架牵引传动系统辅助电气系统供风及制动系统网络及监控系统旅客信息系统动车组作为一个长期固定连挂在一起的车组，通常由以下部分组成：车内环境控制系统给水卫生系统内装结构及车内设施驾驶设施列车运行控制系统（车载装置ATP）动车组的组成模块2：高速动车组车体技术模块3：高速动车组转向架技术模块4：动车组辅助设备模块5：动车组牵引传动系统模块6：动车组制动系统模块7：动车组信息网络系统模块8：动车组自动运行控制系统本课程将把以上动车组组成部分涵盖在：车体及车端连接车体的作用：动车组车体是容纳乘客和司机驾驶的地方，同时，又是安装与连接其他设备和部件的基础。

图（a）带司机室车体图（b）不带司机室车体1、车体带司机室车体不带司机室车体车体及车端连接为使车体轻量化，高速动车组车体通常采用铝合金和不锈钢材料制造，而铝合金将是今后动车组车体的主导材料。

不锈钢车体铝合金车体车体及车端连接车钩缓冲装置风挡及管线连接2、车端连接车端连接的作用：把各个车辆连接成可以整体运行的列车。车端连接的组成：机械连接：车钩缓冲装置风档电气连接：高压电器连接辅助系统列车供电连接控制系统连接空气管路的连接转向架转向架是保证列车运行品质和安全的关键系统部件。（1）导向引导车辆沿轨道行驶；（2）承载和缓冲承受和传递来自车体及线路的各种载荷，缓和其动作用力；（3）传力通过牵引传动装置产生牵引力并传递给车体和车端连接装置，通过电空制动系统产生必要的制动力并传递给车体和车端连接装置。转向架的作用转向架动车组转向架可分为动力转向架和非动力转向架。如图1-1-3所示。动力转向架的车轴可以是全动轴，也可以是部分动轴，还可以是无动力轴。转向架处于车体和轨道之间。动车组转向架的类型a）动力转向架（b）非动力转向架有牵引电机及齿轮箱无牵引电机及齿轮箱转向架动力转向架的车轴可以是全动轴，也可以是部分动轴，还可以是无动力轴。转向架处于车体和轨道之间。部分动轴转向架全动轴转向架动车组转向架的类型车轴上有牵引电机驱动车轴上有牵引电机驱动车轴上有牵引电机驱动车轴上无牵引电机驱动牵引传动系统受电弓主断路器其他高压设备牵引变压器牵引变流器牵引电机齿轮箱电传动系统的保护受电弓主断路器牵引传动系统的组成牵引传动系统其他高压设备牵引传动系统的组成牵引传动系统牵引变压器牵引传动系统的组成牵引传动系统牵引变流器牵引电机齿轮箱牵引传动系统的组成辅助电气系统提供辅助电源（三相AC380V、单相AC220V、直流电源）为辅助电气设备供电具备应急供电功能辅助电气系统的作用辅助电气系统辅助供电系统

辅助变流器、蓄电池、充电机辅助电气设备

空气压缩机、冷却通风机、油泵/水泵电机、空气调节系统、采暖设备、

照明设备、旅客服务设备及维修用电应急用电电设备

客室应急通风、应急照明、应急显示、维修用电、通信及其控制辅助电气系统组成辅助电气系统辅助电气系统组成辅助供电系统辅助电气系统空气压缩机冷却通风机辅助电气系统组成辅助电气设备

空气压缩机、冷却通风机、油泵/水泵电机、空气调节系统、采暖设备、

照明设备、旅客服务设备及维修用电辅助电气系统空气调节系统采暖设备照明设备旅客服务设备辅助电气系统组成辅助电气设备

空气压缩机、冷却通风机、油泵/水泵电机、空气调节系统、采暖设备、

照明设备、旅客服务设备及维修用电供风及制动系统动车组制动模式

动车组通常采用动力制动与空气制动的复合制动模式。供风及制动系统的作用

供风及制动系统是保证列车减速或准确停车及安全运行所必需的装置。动车组制动装置的组成基础制动装置空气制动装置制动控制系统

动力制动控制系统（如再生制动）

空气制动控制系统

电子防滑器供风系统组成空气压缩机干燥器供风管路等供风及制动系统供风及制动系统供风及制动系统干燥器供风管路空气压缩机网络及监控系统该系统是基于计算机技术和通信技术的分布式计算机控制系统，提供整列车的控制、监测、诊断等功能。列车网络控制就是应用于列车上的计算机通信网络，已成为动车组的必备技术之一。该系统可实现各动力车的重联控制、全列车（动车和拖车）所有由计算机控制的部件联网通信和资源共享，实现全列车的制动控制、自动门控制、轴温监测及空调控制等功能，完成全列车的自检及故障诊断决策。空调控制轴温监测自动门控制旅客信息系统旅客信息系统是为旅客和司乘人员提供音视频服务分布式的信息服务系统，主要由三个子系统组成，分别是：广播通信子系统信息显示子系统影音娱乐子系统旅客信息系统的组成旅客信息系统一是通过乘务员室的主机和分布于各客室内的扬声器、各车厢内的车载电话等广播通信系统为乘客提供必要的广播信息；各客室内的扬声器车厢内的车载电话旅客信息系统的作用旅客信息系统二是通过设在乘务员室的主机、各车厢的车内外信息显示器等信息显示系统为乘客提供乘车所需的必要信息；乘务员室的主机信息显示子系统旅客信息系统的作用旅客信息系统三是通过乘务员室的主机，各车的车顶电视和商务座椅的座椅控制器等影视娱乐系统为乘客提供音视频节目。乘务员室的主机商务座椅的座椅控制器影音娱乐子系统旅客信息系统的作用车内环境控制系统车内环境控制系统是使车内环境达到预期要求的所有设备的集合体，其主要设备包括空调系统、压力保护系统和照明系统等。车内环境控制系统的组成车内环境控制系统主要是为司、乘人员提供舒适的工作和生活环境条件；并在列车出现危险的时候，能为司、乘人员提供紧急逃生的必要条件。车内环境控制实质上就是借助于各种技术手段通过对车内空气温度、相对湿度、压力、清洁度和空气流速的调节，使车内环境保持理想舒适的状态。车内环境控制系统的作用车内环境控制系统车内环境控制系统乘务员环境司机环境车内环境控制系统主要是为司、乘人员提供舒适的工作和生活环境条件；并在列车出现危险的时候，能为司、乘人员提供紧急逃生的必要条件。车内环境控制实质上就是借助于各种技术手段通过对车内空气温度、相对湿度、压力、清洁度和空气流速的调节，使车内环境保持理想舒适的状态。车内环境控制系统的作用给水卫生系统给水卫生装置作为服务设施，是旅客及司乘人员在饮食、卫生方面不可缺少的装置，与车辆的用途、运营区间、环境保护和车辆的整体风格的关系密切。给水装置主要向动车组提供各种用水，如：洗漱用水、饮水装置用水、便器冲洗用水、清洗用水：饮水装置的主要功能是提供开水，用于沏茶、泡面等；卫生设施为旅客及司乘人员提供如厕、洗漱等服务设施，并收集来自便器的排泄污物。给水卫生系统的作用给水卫生系统的组成给水装置卫生设施给水卫生系统给水装置集便装置给水卫生系统的组成饮水装置卫生设施内装结构及车内设施内装结构主要包括地板、内侧墙、顶板和间壁、平顶板等内饰部件。车内设施是指服务于乘客的车内固定附属装置，如图1-1-6所示。如车内电气、座椅、车窗、车门、行李架及其他设备小件系统等。

（a）二等车内设备（b）餐座合造车驾驶设施驾驶设施主要是供司机在动车组司机室操作的设备，司机可以从司机室获取列车运营信息、发出运行指令和完成各种操纵动作。动车组司机室按照设备件布置的区域划分，一般分为司机室外部组成和司机室内部组成，司机室外部包括雨刮器、开闭机构、外部照明和司机登车门等组成，司机室内部由司机操纵台、司机座椅、司机室内饰、司机室空调、遮阳帘等组成。此外，设备件的布置也充分考虑坐姿、立姿的各个操纵方式。动车组司机室驾驶设施驾驶设施驾驶设施主要是供司机在动车组司机室操作的设备，司机可以从司机室获取列车运营信息、发出运行指令和完成各种操纵动作。动车组司机室按照设备件布置的区域划分，一般分为司机室外部组成和司机室内部组成，司机室外部包括雨刮器、开闭机构、外部照明和司机登车门等组成，司机室内部由司机操纵台、司机座椅、司机室内饰、司机室空调、遮阳帘等组成。此外，设备件的布置也充分考虑坐姿、立姿的各个操纵方式。司机室内部组成司机室外部组成列车自动运行控制系统（车载装置ATP）ATP系统主要用于对列车驾驶进行防护，对与安全有关的设备或系统实行监控，实现列车间隔防护、超速防护等功能。其主要工作原理是：不断地将一些信息（地形信息、前方目标点的距离和允许速度信息等）从地面传至车上，从而得出此刻所允许的安全速度，依此来对列车实现速度监督及管理。使用ATP的优点是缩短了列车间隔，提高了线路的使用率和行车的安全可靠性。ATP系统承担着确保安全的重要职责，是ATC系统中的最关键一环，是列车运行时必不可少的安全保障。列车自动运行控制系统的车载装置（ATP）列车自动运行控制系统的车载装置（ATP）动力集中型与动力分散型动车组的比较目录CONTENTS01动力分散型动车组优缺点02动力集中型动车组优缺点动力集中型与动力分散型动车组的比较动力集中与动力分散动车组都具有各自的特点和发展过程，从其产生和发展历史来看，某个国家或某条高速铁路采用什么类型的动车组，可能与它们的运用条件、运用经验和传统技术有关。因此在选择、比较它们的优劣时不能一概而论，只有详细分析它们的技术特性结合具体的运用要求和使用条件才能得出比较明确的结论和选型方案。动力分散型动车组优缺点1、动力分散型动车组的优点：（1）动力车不但能为列车提供牵引力，同时可以容纳旅客，增加动车组的定员；动力车所需要的重要大型机电设备（如主变压器、牵引变流器、空气压缩机组、通风冷却设备、制动控制设备等）被分散吊挂在各车辆的下部，动力车车厢用于布置适合于乘客乘坐的环境；列车高速运行所需要的大功率牵引电动机也被分解为若干小功率的牵引电动机，小功率牵引电动机分散布置于各动力车转向架上。因此，动力车不但能为列车高速运行提供充足的牵引动力，同时可以容纳旅客，大幅提高了动车组的运输效率。动力分散型动车组优缺点1、动力分散型动车组的优点：由于动力分散型动车组按照动力单元进行布置，列车包含多个动力单元，列车将会布置多套牵引传动系统，满足列车高速运行所需要的大功率牵引传动部件（如主变压器、牵引变流器、空气压缩机组、通风冷却设备、制动控制设备、牵引电动机等）的体积、重量将会大幅缩减；牵引传动系统的设备重量分散到各个车辆上；轮对采用空心车轴技术，牵引电机采用架悬式或体悬式等技术。（2）将牵引传动系统的设备重量分散到各个车辆上，可降低动车组的最大轴重；降低了动车组的最大轴重，更加容易满足高速牵引的需要，同时，降低了高速铁路线路的工程造价和日常线路维护的成本。动力分散型动车组优缺点1、动力分散型动车组的优点：（3）将牵引力分散到各个动力轮对上，可解决动车组大牵引力与轴重限制之间的矛盾，提高牵引力；动力分散型动车组优缺点1、动力分散型动车组的优点：电气制动时，仅仅动力车会产生制动力；空气制动时，列车中所有车辆都会产生制动力。由于列车中，动力车的数目占有一定比例，从粘着利用的角度考虑，空气制动所形成的制动力会大于电气制动所形成的制动力。但高速运行状态电气制动的效果更好，调速更加安全。根据制动性能需求，往往是电气制动已经能够满足制动力的需要。如遇电气制动无法满足时，可以采用空气制动补充。低速时，切除空气制动，保证安全停车。（4）可以充分利用电气制动功率，提高动车组的制动性能。动力分散型动车组优缺点1、动力分散型动车组的优点：连续制动时间比较：空气制动属于机械摩擦制动。制动过程中，闸瓦与轮对踏面摩擦或制动靴与制动盘摩擦，以上部件迅速升温，尤其长时间连续空气制动，会导致制动性能下降甚至失效，带来极大的安全隐患。因此，遇到长大下坡道需要调速，电气制动有极大的优势。绿色节能，制动能量可再生利用。（4）可以充分利用电气制动功率，提高动车组的制动性能。动力分散型动车组优缺点2、动力分散型动车组的缺点（1）车辆下部吊装的动力设备所产生的振动和噪声会影响车厢内的舒适度，增加了隔振降噪的成本；动力分散型动车组优缺点2、动力分散型动车组的缺点（2）吊装在车下的动力设备工作环境较差，动力设备单元增多，其故障点将会增多；动力分散型动车组优缺点2、动力分散型动车组的缺点（3）列车只能按动力单元进行编组，降低了动车组编组的灵活性；动力分散型动车组优缺点2、动力分散型动车组的缺点（4）与传统运营、维修管理体制和习惯不适应，必须建立一套新的维修保养体系。动力集中型动车组优缺点1、动力集中型动车组的优点（1）故障率相对较高的机械和电气设备集中在动力车中，运用中便于监测和维修保养；（2）机械和电气设备与载客车厢相隔离、对车厢内噪声和振动影响小，提高乘坐舒适度；（3）与传统机车牵引的列车相似，可灵活编组，便于运用和维修管理；（4）动力设备整合在一起，部件数量少，故障点少。动力集中型动车组优缺点2、动力集中型动车组的缺点（1）动力头车不能容纳旅客，减少了动车组的定员；动力集中型动车组优缺点2、动力集中型动车组的缺点（2）动力头车集中了全部动力设备，减轻设备重量比较国难，而高速列车要求列车的轴重尽量轻；动力集中型动车组优缺点2、动力集中型动车组的缺点（3）高速动车组需要动力头车产生足够大的粘着牵引力，这与减轻轴重的要求形成矛盾；动力集中型动车组优缺点2、动力集中型动车组的缺点（4）动力头车的制动能力受到粘着的限制，需要拖车分担部分制动功率，因此列车的制动性能欠佳。高速动车组采用的主要技术目录CONTENTS01优良的空气动力学外形设计02车体结构轻量化设计03高性能转向架设计04复合制动技术05密接式车钩缓冲装置06交流传动技术07列车自动控制及故障诊断技术08车厢密封隔声与集便处理技术09高速受流技术10倾摆式车体技术高速铁路是现代化高新技术的综合集成，而高速动车组则是包括材料、机械、电工、电子、计算机和控制等现代技术的集中体现。高速动车组所需要解决的关键技术主要体现在：对于速度的提升而带来的革命性系列关键技术革新问题。动车组的主要技术特点有以下10个方面：高速动车组采用的主要技术一、优良的空气动力学外形设计二、车体结构轻量化设计三、高性能转向架设计高速动车组采用的主要技术四、复合制动技术五、密接式车钩缓冲装置高速动车组采用的主要技术高速动车组采用的主要技术六、交流传动技术七、列车自动控制及故障诊断技术高速动车组采用的主要技术八、车厢密封隔声与集便处理技术高速动车组采用的主要技术九、高速受流技术高速动车组采用的主要技术十、倾摆式车体技术优良的空气动力学外形设计随着列车运行速度的提高，空气的动力作用一方面对列车运行性能产生影响；同时，列车高速运行引起的气动现象对周围环境也产生影响。对于高速动车组来说，列车头形设计非常重要，好的头型设计可以有效地减少列车表面压力、列车空气阻力、会车压力波和隧道内列车表面压力和列车风等问题车体结构轻量化设计因此，国外各国高速列车车体的主要材料是铝合金和不锈钢，从发展趋势看，铝合金将成为动车组车体的主导材料。减轻为了节省牵引功率，降低高速所引起的动力作用对线路结构、机车车辆结构产生的损伤，以及提高旅客乘坐舒适度，需要最大限度地降低高速动车组的轴重。高性能转向架设计提高列车运行速度首先要解决好转向架运行的稳定性、平稳性和良好的曲线通过性能的问题。所以，列车高速运行就应有高性能转向架作为保证。对于高性能转向架，要求其具有高速运行的稳定性、平稳性、良好的曲线通过性能。稳定性也称安全性，即保证列车在设计规定的最高速度范围内，在规定的线路条件下，不会脱轨、倾覆和对轨道产生破坏的基本性能；平稳性是列车在规定的线路条件下、在设计最高速度范围内运行时，设备能平稳工作、乘客感到舒适的基本性能；列车通过曲线时，将产生过大的侧压力，造成轮、轨的剧烈磨损，因此，良好的曲线通过性能是保证列车安全的基本性能。复合制动技术高速列车对制动技术提出了严峻的挑战，因为列车的动能与速度的平方成正比，而在一定的制动距离条件下，列车的制动功率是速度的三次函数。因此，传统的空气制动能力远远不能满足需要。高速列车需要采用高性能的复合制动技术。复合制动技术复合制动的组成为：电气动力制动空气制动制动控制系统复合制动技术而电气动力制动包括：再生制动电阻制动涡流制动磁轨制动动车组制动时，优先采用电气动力制动，空气制动作为制动不足时的补充。空气制动通常是指列车上采用的大功率盘形制动。密接式车钩缓冲装置车钩缓冲装置在列车中起传递纵向力的作用。它直接影响列车纵向冲击力的大小，旅客的舒适性和列车的安全性。高速列车对车钩缓冲装置的安全可靠性提出更高的要求，尤其是车钩缓冲装置的强度、刚度和缓冲器特性要求非常重要。密接式车钩缓冲装置的两车钩连接面的纵向间隙一般都小于2mm，上下、左右偏移也很小，对提高列车的运行平稳性和电气线路、风管的自动对接提供了保证。交流传动技术早期的电力牵引传动系统均采用交一直传动，用直流电动机驱动。由于直流电动机的单位功率重量较大，使高速列车既要大功率驱动又要求减轻轴重，特别是减轻簧下部分的质量形成难以克服的矛盾。交流传动技术交流传动系统的变流装置是将单相交流电转变为调频调压的三相交流电。高速列车的交流传动技术经历了从直流传动到交流传动的发展过程。对于要求功率大，轴重轻，黏着利用较好，整车利用率很高的高速列车，交流传动技术发挥了显著优势。列车自动控制及故障诊断技术列车自动控制系统对保证高速列车安全运行有十分重要的作用，世界各国在发展高速铁路时都十分重视列车自动控制系统的研究和开发，研制了多种自动控制和诊断技术设备，例如列车超速防护系统、卫星定位系统、车载智能控制系统、车载微机自动监测和诊断系统等。目前在世界高速铁路上的自动控制方式主要分为两类，一类是以设备为主，人控为辅的控制方式，以日本新干线采用的ATC（列车自动控制）方式为代表。另一类是人机共用、人控为主的方式，以法国高速列车（TGV）为代表，主要采用TVM300型安全防护系统及改进的TVM430型安全防护系统，还有德国ICE高速列车采用的FRS速差式机车信号和LZB型双轨条交叉电缆传输式列车控制设备等。列车自动控制及故障诊断技术列车网络控制诊断技术主要是实现动车组的控制、监视、信息传输和故障诊断功能。通过列车网络完成对列车主要设备的管理、列车运行信息采集、列车运行状态的监视和故障诊断，从而保证列车安全可靠的运行，并为司乘人员、维护保养人员提供技术支持。车厢密封隔声与集便处理技术车体具有良好的密封性能也是高速列车必须要解决好的一项关键技术。动车组高速运行时，特别是两列动车组在隧道交会时，头、尾车外面的气流压力变化很大，车外压力的波动会反应到车厢内，使旅客感到不舒服，轻者压迫耳膜，重则头晕恶心，甚至造成耳膜破裂。许多国家先后在压力波对旅客舒适性的影响方面进行了研究。随着动车组运行速度的提高，所产生的噪声也将增大。噪声传到车内，将影响旅客的舒适度，同时造成铁路沿线的环境噪声污染。因此，削弱噪声源、提高车体的隔声性能也是高速动车组必须解决的关键技术。高速受流技术接触网-受电弓受流系统的受流过程是受电弓在接触网下，以列车行驶的速度与接触网之间滑动完成的，是一个动态过程，这一动态过程包括了多种机械运动形式及电气状态变化。因此，高速铁路中接触网受电弓受流具有新的特点，高速铁路的受流系统必须符合以下基本条件。首先，要保证功率传输的可靠性，必须保证动车组所需要的最低电压，保证动车组的可靠运行，高速列车的电流负荷特性较之常速列车有较大的区别，其特征是脉冲负荷占的比例大，整个牵引供电系统要适应高速列车对电压水平和电流负荷的要求；二是受流系统的运行安全性：三是良好的受流质量；四是保证受流系统的使用寿命。为了提高列车通过曲线的速度，国外发展了各种形式的摆式列车倾摆式车体技术通过各种措施，使列车车体在通过曲线时、可以向曲线内侧傾摆，使车体相对轨道平面转动一个角度，车体转动角和轨道超高角的转动方向一致。在车内的旅客感受到的超高角是线路实设超高和车体倾角之和，因此，旅客感受到的重力加速度的横向分量显著增加，可以大幅度抵消列车的离心加速度使旅客感受到的未被平衡的离心加速度保持在容许范围之内。因此，采用摆式列车可提高曲线限速30%～40%，提高旅行速度15%～20%。倾摆式车体技术高速动车组的技术要求目录CONTENTS01可靠性、可用性、可维修性和安全性02节能与环保03重量管理04防火安全性及材料可靠性、可用性、可维修性和安全性可靠性（Reliability）可用性（Availability）可维修性（Maintainability）安全性（Safety）中国铁路长期以来始终坚持“让人民群众满意”的根本标准，努力践行“人民铁路为人民”的宗旨；“安全优质、兴路强国”的新时期铁路精神，这是突破以往精神理念的新发展，更是指引铁路职工前进的新思路；新时期，切实为社会提供“安全、准时、快捷、高效”的运输服务是实现“安全优质、兴路强国”目标的具体体现；我国高速动车组已经成为中华民族伟大复兴的一张靓丽名片，高速动车组这一运输产品应满足下列技术要求：可靠性、可用性、可维修性和安全性1.可靠性

我国在高速列车设计中第一次把可靠性问题纳人高速列车的设计核心指标，这是因为可靠性问题曾经伤害过我国的机车车辆工业。从我国铁路大提速开始，提速和高速机车车辆的结构可靠性问题时有发生。我国在铁路提速过程中所出现的大量结构可靠性问题，对高速列车自主创新来说是前车之鉴。因此，在高速列车的设计中，可靠性应该单独作为一个设计和考核的指标。可靠性的概念产品的可靠性是产品在规定的条件下运行时，在规定的时间内保持规定功能的能力。可靠性、可用性、可维修性和安全性1.可靠性可靠性的概念有以下特征：关注故障判定故障发生的可能性，用定量的形式表达；评价故障对系统功能的影响程度。可靠性的定量衡量参数为可靠度或MTBF，是概率参数。可靠性设计和分析的主要任务可靠性表征产品故障的频繁程度和危害程度，是产品的一种固有属性，主要由设计决定，可靠性设计和分析的主要任务是降低故障发生的概率和降低故障的影响。可靠性、可用性、可维修性和安全性1.可靠性故障——不能满足规定的功能故障的种类：功能丧失功能降低故障的可恢复性软故障－没有物理损伤硬故障－有物理损伤规定功能常用故障判据逆向表达性能界限破坏极限过应力工作极限设计裕度技术规范正常工作区可靠性、可用性、可维修性和安全性2.可维修性可维修性的概念可维修性是产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到产品所规定状态的能力。对高速列车而言，就是在列车发生故障时容易修理和方便维护的性能。可维修性的概念具有以下特征：关注故障，是针对故障的一种活动；可维修性的定量衡量参数为：平均维修时间（MTTR，MTTM），是时间参数。可靠性、可用性、可维修性和安全性2.可维修性可维修性的属性：可维修性是表征产品预防故障和修复故障的能力，表达产品维修的难易程度，是产品设计所赋予的一种固有属性。可维修性设计和分析的主要任务：主要任务是建立以可靠性为中心的维修设计（RCM－ReliabilityCenterMaintainability），相当于容易发生故障的地方容易修复。维修类别包括：预防性维修：预防故障的维修，是计划性的，常称为维护或保养；修复性维修：处理故障的维修，是非计划性的，常称为修理或修复。可靠性、可用性、可维修性和安全性2.可维修性高速列车可维修性设计的定性要求如下：（1）良好的可达性：维修时接近维修部位的难易程度。（2）提高标准化和互换性程度：高速列车零部件的标准化、互换性和通用化是维修性的重要要求。（3）具有完善的防差错措施和识别标记。（4）保障维修安全：维修活动时应避免人员伤亡或设备损坏。（5）检验诊断准确、迅速、简便。（6）重视贵重件的可修复性。（7）减少维修内容、降低维修技术要求。可靠性、可用性、可维修性和安全性2.可维修性高速列车可维修性设计的定性要求如下：（8）符合维修人机工程要求：维修人机工程是研究维修作业人员的各种能力，如体力、感观力、耐受力、心理承受和人体尺寸等因素与机器之间的关系，以保证其持续工作的能力和维修效率。高速列车维修性设计定量要求：维修性定量指标很多，如维修度M（t）、平均修复时间MTTR、最大修复时间MTTRmax、预防维修周期MTBMpt、维修费用等。可靠性、可用性、可维修性和安全性3.可用性可用性的概念可用性是产品在任意随机时刻需要和开始执行任务时，处于可工作或可使用状态的程度；可用性的描述可用性常用可用时间占总时间的比值来描述，即：

可用性＝可用时间/（可用时间＋不可用时间）可用性是可靠性、维修性和运用保障的综合特性：可靠性越好，则可用时间越长；维修性越好，则维修时间越短，不可用时间越短；运用保障特性越好，则维修等待时间越短。可靠性、可用性、可维修性和安全性4.安全性安全性的概念安全性是指产品不发生系统危险事件（HazardEvent，也称为事故，如人员伤亡、系统损坏、重大财产损失、危害员工健康与环境等）的能力。安全性的概念具有以下特征：关注危险，铁路产品的危险包括：

——违反政府法规

——人员伤亡

——重大财产损失

——环境破坏涉及到在各种环境条件和工作条件下，在运营、维护和维修过程中发生的所有危险；故障是危险的主要来源，危险性故障是全部故障的子集。节能与环保节能与环保的概念节能是指以减少能源消耗的方式，保护资源，减少对环境的污染。节能的途径提高能源使用效率；减少能源消耗；降低传统能源的消耗量。节能与环保节能的意义节能可以带来更多的金融资本，环境质量，国家安全，人身安全和人体舒适度。节能可减少温室气体排出到大气层，让大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平，减少恶劣气候对人类造成伤害的机会。高速列车在节能与环保方面的主要对策列车空气动力学设计车体轻量化设计列车降噪设计等。节能与环保1.列车空气动力学设计列车空气阻力的类型：列车表面空气摩擦阻力空气压差阻力节能与环保1.列车空气动力学设计整列车的主要减阻措施：（1）高速列车两端的端车头部采用流线型，列车前端能减轻气流滞止的影响，后端能减缓涡流或改变尾流结构，从而降低头尾车的空气阻力。（2）基于列车空气摩擦阻力形成的机理，在列车外形设计时尽可能降低表面积，即可减小列车空气摩擦阻力。（3）合理设计列车头尾流线外形，包括增加流线型头部长度，合理设计流线型头部俯视形状等。节能与环保1.列车空气动力学设计整列车的主要减阻措施：（4）相邻车辆链接部位采用外风挡结构，将车体连接部分的外表面延伸使得两车体外表面间距缩小，这样可减弱气流分离及气流冲刷端墙表面的强度，以减小列车空气压差阻力。实验研究结果表明，采用外风挡结构可以使列车空气阻力降低10%左右。（5）尽可能使门窗部分与车身一致减小由门窗引起的车身表面的凹凸不平。节能与环保1.列车空气动力学设计整列车的主要减阻措施：（6）车顶受电弓部分，安装导流罩以降低受电弓的阻力。（7）安装列车底部导流罩。（8）在列车车体侧壁的下部安装适当的裙板。节能与环保2.车体轻量化设计高速列车轻量化设计的意义是高速列车的关键技术之一；减小列车质量意味着用材的减少和制造成本的下降；减小运行中的机械阻力，达到提高牵引加速能力和节能的目的；减小运行过程中轮轨相互作用，改善相关零部件的工作条件；轴重的大小反映出车体系统轻量化的水平。节能与环保2.车体轻量化设计高速列车轻量化设计必须考虑的要求（1）车体强度。为保证车辆在运行中有足够的强度，必须能承受一定的载荷工况，以符合车辆的强度设计规范。车体在运用中承受着纵向、横向、垂向、扭转和气密载荷等动态载荷的作用，这些动态载荷往往与线路条件、司机操纵和列车动力学品质和列车高速运行的气动效应相关，具有很强的随机变动特性。车体结构设计上需要考虑这些准静态及动态载荷的单独或联合作用，需校核车体结构的强度和刚度，同时要进行结构疲劳设计。节能与环保2.车体轻量化设计高速列车轻量化设计必须考虑的要求（2）车体刚度。这主要是控制车体的垂向位移和扭转角位移。（3）车体自振频率。这与车辆运行品质和安全密切相关，因此，规范中对车体最低阶自振频率及模态有一定的限制。（4）车体的耐碰撞安全防护。即要求设计一个更强的客室结构，同时在车体的非乘客区设置能量吸收区，以吸收撞击动能，保证乘客安全。（5）结构轻量化。在保证安全和使用寿命的前提下，尽量做到结构的轻量化。车体结构所占车辆自重的比例很大，因此设计时尤其应注意减轻其自重。节能与环保2.车体轻量化设计高速列车车体的轻量化措施（1）采用新材料、新工艺。高速列车车体材料早已放弃使用普通的钢质材料，耐候钢也已很少应用。近代高速列车主要采用铝合金和不锈钢材料，纤维复合增强塑料主要使用在车体头部流线型部分，同时在车体内装修中也得到愈来愈多的应用。近些年来，由于多品种异型截面和中空大截面铝合金挤压型材的发展，而使铝合金成为高速列车的主