动车组控制系统(1)

二、四方/川崎动车组（CRH2） 该动车组由南车四方机车车辆股份有限公司与 国外合作伙伴川崎重工提供，数量60列。四方动车 组是以日本新干线E2－1000型动车组为原型车经 改变设计而成的。
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动车组技术概述 原型车 E2-1000 川崎重工
• 设计时速315公里，运营时速275公里； • 代表日本新干线最先进的动车组技术； • 可满足中国铁路高速客运需要。
（2）牵引传动系统 动车组内包括两个基本动力单元，3动1拖动力单元和2 动2拖动力单元。基本动力单元的牵引传动系统主要由1套网 侧高压电气设备、1个牵引变压器、3／2个牵引变流器、6／ 4台三相交流异步牵引电动机等组成。全列共计2个受电弓， 动车组正常时升单弓运行，另一个受电弓备用。
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动车组技术概述
57kV以下（V1mA，DC），限制电压为107 kV。由氧化 锌（ZnO）为主体的金属氧化物构成，是非线性高电阻的 无间隙避雷器。
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动车组技术概述
3．四方动车组主要结构及性能
高压电流互感器：一个基本动力单元1个，全列共计2个。 变流比为 200／5A，用于检测牵引变压器原边电流值。 接地保护开关（SH2052C型）：一个基本动力单元1个， 全列共计2个。额定瞬时电流为6000A（15周），电磁控制 空气操作，具有安全联锁。
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川崎重工 E2-1000
动车组技术概述 四 方 股 份
庞巴迪 Regina
B S P
引进
阿尔斯通 SM3
长 客 股 份
消化 吸收
中Biblioteka Baidu国 品 牌
西门子 Velaro-E
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唐 山 工 厂
动车组技术概述
项目阶段 制造企业
整车进口
散件组装
国内制造
四方股份/ 川崎重工 BSP/ 庞巴迪 长客股份/ 阿尔斯通 唐山工厂/ 西门子
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动车组技术概述
1．原型车概况
E2－1000型动力分散动车组是川崎重工等各车辆工 厂同时制造的动车组，（10辆编组：8M2T）牵引总功率 9600kw，设计速度315km/h，运营速度275km／h，目前 已经批量生产了15列，分别用于东北新干线、长野新干线 和上越新干线。
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动车组技术概述
2．四方动车组在原型车基础上主要改动如下：
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动车组技术概述
3．四方动车组主要结构及性能 （1）动车组总体组成
动车组采用8辆编组，4动4拖，由两个动力单元组成。 每个动力单元由2个动车和 2个拖车（T-M –M-T）组成。
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2 型动车组
CRH 2
动车组技术概述 编组结构图
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动车组技术概述 2 型动车组 CRH 2 定员、平面布置图
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动车组技术概述 原型车 SM3 阿尔斯通 • 设计时速220公里； • 技术成熟、是欧洲广泛使用 的Pendolino系列列车之一； • 适合高寒地区使用。
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动车组技术概述
1．原型车概况
SM3型动车组由两个牵引单元六辆编组构成，是动力 分散式摆式电动车组。倾摆系统采用液压作动器。动车组 适应芬兰铁路的1524mm宽轨，车体宽度 3200mm。每牵引 单元采用4个牵引电机，体悬方式悬挂，编组牵引功率 4000kw，轮周牵引力160kN，最高运营速度220km/h。六辆 编组定员325人（包括两个残疾人座席）。阿尔斯通公司自 1995年起已经为芬兰国铁（VR）生产了18列SM3动车组。
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动车组技术概述
2．长客动车组在原型车基础上主要改动如下：
编组结构从原型车的6辆变更为8辆，改变动力配置； 平面布置作调整，增加紧急通风，采用TAV S-104 Lanzaderas空调系统； 新的流线型头部外观设计； 采用新一代水冷IGBT的牵引和辅助设备，增加动车组 功率，提高了冗余性； 采用TCMS（列车监控系统）；
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动车组技术概述
3．BSP动车组主要结构及性能 （1）动车组总体组成 动车组采用8辆编组，5动3拖，由两个2动1 拖单元和一个1动1拖单元组成。
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动车组技术概述
3．四方动车组主要结构及性能
主断路器（CB201C－G3型）：一个基本动力单元1个， 全列共计2个。主断路器为真空型，额定开断容量为 100MVA，额定电流为200A，额定断路电流为3400A，额 定开断时间小于0．065，电磁控制空气操作。 0 065 避雷器（LA204或LA205型）：一个基本动力单元 1个， 全列共计2个。额定电压为 42kV（RMS），动作电压为
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动车组技术概述
3．动车组主要结构及性能
高压电压互感器：一个基本动力单元1个，全列共计2个。 安装在车顶上，用于对接触网电压和频率进行监控及各种 控制。 接地保护开关：一个基本动力单元1个，全列共计2个。与 主断路器组合在一起，安装在车顶，为便于安全维护，接 地开关装有联锁保护。
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动车组技术概述
3. 动车组的原型车选择
原型车 Regina 庞巴迪 • 最高运营时速200公里； • 在北欧地区使用广泛，运营数量大，技术成熟； • 理想的中短途客运和城际交通用车。
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动车组技术概述
1．原型车概况
Regina动车组为动力分散型动车组，最高运营速度 180～200km／h，轨距 1435mm，车宽3450mm，编组为2～ 3节车厢，用于网压E15kV的供电区域。庞巴迪公司自 1998年12月至2003年底相继获得了瑞典国铁和地方铁路公 司等用户／运营商的总共70列152辆的订单。
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动车组技术概述
2．BSP动车组在原型车基础上主要改动如下：
对原型车的编组结构和定员作变更，成为8辆一列编组， 改变动力配置； 调整车体尺寸车体宽度由原3450mm缩为3328mm。从而 能适应中国限界，并还能适应香港九广铁路的眼界； 适合中国网压的改进； 地板高度增加100mm，使其距轨面高度为 1250mm； 车钩高度降低120mm，使车钩中心距轨面高度为880mm； 调整轮轨关系以适应在中国轨道上的运行。
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动车组技术概述
2．长客动车组在原型车基础上主要改动如下：
在提供给西班牙铁路的TAV S－104 Lanzaderas列车的转 向架基础上取消摆式机构，将原钢簧的二系悬挂改为空气 弹簧，改变齿轮传动比等后，以满足最高试验速度 250km/h、运营速度200km/h要求； 车内布置的调整，包括一车双卫，在二等车厢配备两个 “蹲式”卫生间，在一等车厢配备一个“蹲式”和一个“坐式” 卫生间； 设可调排障器； 司机座位居中； 调整轮轨关系以适应在中国轨道上的运行。
3．动车组主要结构及性能
（3）网侧高压电气设备 主要包括：受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、 高压电压互感器、接地保护开关等。 受电弓（DSA250型）：每个基本动力单元1个，全列共计2 个。单臂型，额定电流1000A，接触压力80±10N，弓头宽 度1950mm，具有自动降弓功能适应接触网高度为5300～ 6500mm。
3列
6列
51列
0
0
20列
3列
6列
51列
3列
0
57列
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动车组技术概述
1.动车组技术特点
机车牵引的旅客列车 • • • • 高速 高效 经济 灵活
动车组旅客列车
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动车组技术概述
2.动车集中和动力分散动车组 动力集中
动力分散动车组优点:
• 牵引功率大 • 轴重小 • 启动加速性能好 • 可靠性高 • 列车利用率高 • 编组灵活
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动车组技术概述
3．动车组主要结构及性能
主断路器：一个基本动力单元1个，并另设一个以便对两个 受电弓进行隔离，全列共计3个。主断路器为真空型，额定 开断容量为440MVA，额定电流为1000A，额定断路电流 为 16000A，额定开断时间小于0．025～0．06s，电磁控
制空气动作。 避雷器：一个基本动力单元l个，全列共计2个。额定电压 为31kV，限制电压为107 kV。 高压电流互感器：一个基本动力单元1个，全列共计2个。 额定电流800A，用于检测牵引变压器原边电流值。
编组结构从原型车10辆 10M2T变更为8辆 4M4T； 相应地对动力配置进行了调整，牵引总功率降为4800kw； 通过增加供热设备容量、设置防冻结加热器等以适应环 境-25℃的要求； 通过更改侧面下部两侧的车体断面形状，以适应中国限界 的下部要求； 受电弓改用DSA250型； 不安装原型车上使用的主动式控制防摇控制装置、半主动 式控制防摇控制装置、车体间减振器，但具备不需改造即 可安装的条件； 调整轮轨关系以适应在中国轨道上的运行。
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动车组技术概述 5 型动车组 CRH 5 定员、平面布置图
1辆一等车和7辆二等车（含1辆酒吧、二等合造车）。 全列车定员622人，定员布置如下表：
序号 定员
1 60
2 93
3 93
4 93
5 93
6 42
7 74
8 74
驾驶动车平面布置图
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中间车平面布置图
动车组技术概述
3．动车组主要结构及性能
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动车组技术概述
3．四方动车组主要结构及性能
（3）网测高压电气设备 主要包括：受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、 接地保护开关等。 受电弓（DSA250型）：一个基本动力单元1个，全列共计 2个。单臂型，额定电流1000A，接触压力为70±5N，弓 头宽度1950mm，具有自动降弓功能，适应接触网高度为 5300～6500mm，列车运营速度为200km／h。
动力分散
动力分散动车组是当今世界高速动车组技术发展的方向。
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动车组技术概述 国外典型的高速动车组
法国 AGV 日本 E2-1000
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动车组技术概述
日本 700系
国外典型的高速动车组
法国 TGV
德国 ICE
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动车组技术概述
一、长客/阿尔斯通动车组（CRH5）
该动车组由长春轨道客车股份有限公司与国外 合作伙伴阿尔斯通公司提供，数量60列。长客动车 组是以阿尔斯通公司为芬兰国铁VR提供的SM3动 车组为原型车经改变设计而成的。
1辆一等车和7辆二等车（含1辆酒吧、二等合造车）。 全列车定员610人，定员布置如下表：
序号 定员
1 55
2 100
3 85
4 100
5 55
6 100
7 51
8 64
驾驶动车平面布置图
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中间车平面布置图
动车组技术概述
3．四方动车组主要结构及性能
（2）牵引传动系统 动车组以2动2拖为一个基本动力单元。一个基本动 力单元的牵引传动系统主要由网测高压电气设备、1个牵 引变压器、2个牵引变流器、8台三相交流异步牵引电动机 等组成。全列共计2个受电弓、2个牵引变压器、4个牵引 变流器、16台牵引电动机，列车正常时升单弓运行，另一 个受电弓备用。
高速动车组技术
第四章 动车组控制系统
胡汉春 西南交通大学
动车组技术概述
动车组技术概述
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动车组技术概述
按照“全面引进技术，联合设计生产，打造中国品牌”的原 则引进国外先进、成熟、经济、适用、可靠的时速200公里的 设计、制造技术，满足我国铁路客运专线和既有线提速旅客运 输要求，实现我国铁路动车组制造业的现代化。 时速200公里动车组项目，铁道部组织有关铁路局通过招 标采购，2004年10月先后与长春轨道客车股份有限公司、四 方·庞巴迪·鲍尔铁路运输设备有限公司（BSP）和南车四方机车 车辆股份有限公司签订了60列、20列和60列，共计140列动车 组的采购合同。
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动车组技术概述
三、BSP动车组（CRH1） 该动车组由青岛四方一庞巴迪一鲍尔铁路运输 设备有限公司（BSP）提供，数量级20列，国外合 作伙伴是庞巴迪运输瑞典AB（BT）。BSP动车组 是以庞巴迪公司为瑞典国家铁路和地方铁路开发的 “Regina”动车组为原型车经改变设计而成的。
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动车组技术概述
3
动车组技术概述
三种动车组均为200km/h速度级的动力 分散交流传动动车组，适应中国铁路既有线 上运营，并在中国铁路既有线指定区段及新 建的客运专线上以200km/h速度级正常运行。
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动车组技术概述
2005年11月铁道部又组织完成了与唐山机车车 辆工厂签订的60列时速300公里动车组的采购项目合 同，成功引进了西门子的高速动车组先进技术。同 时，四方股份在2004年引进技术的基础上，也进行 了动车组向时速300公里的提升。
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动车组技术概述
3．动车组主要结构及性能
（1）动车组总体组成 动车组采用8辆编组，5动3拖，由两个动力单元组成。 其中，一个动力单元由3个动车和1个拖车（M-M-T-M）组 成；另一个动力单元由2个动车和2个拖车（T-T-M-M）组 成。
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动车组技术概述 5 型动车组 CRH 5 编组结构图