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标题: [讲座][高速机辆][欧洲]浅谈ICE系列动车组 [打印本页]

作者: 哈局哈段0316 时间: 2007-10-17 11:20
标题: [讲座][高速机辆][欧洲]浅谈ICE系列动车组
2007年我国铁路迎来了第六次大面积提速,这次提速的亮点之一就是在干线开行时速两百公里及以上动车组,其中时速三百公里的CRH3型动车组将于北京奥运会前投入京津城际铁路之间运用.而CRH3型动车组的原型正是德国的ICE-3型高速动车组.ICE-3型是德国ICE系列动车组的一员.下面我将结合我查阅的大量原文资料,并结合我对ICE系列动车组的认识,粗浅的谈一下体会,希望得到大家的斧正.共同探讨,学习.

德国在高速铁路上的起步比较晚,相对于欧洲也是较晚的.法国在1967年就开始了高速列车的研究,首次将航空燃气涡轮发动机用于铁路动车组中.而当1981年9月,第一代高速列车TGV--PSE投入巴黎----里昂间的东南高速线南段运行时,西德直到1982年8月才开始了高速列车的正式研究.究其原因,我认为与当时的政治环境密不可分,两德处与不同意识形态中,对立的局面严重影响了基础设施的发展和建设.当然,西德的起步较快,1985年试制成功了ICE/V型试验高速电力动车组,同年最高试验速度达到了317KM/H,1988年5月又创造了406KM/H的当时世界记录.由此我们可以看出,在短短几年时间里,从一无所有到创造世界记录,德国在对轮轨技术的研究上是有良好基础的.这也为日后他们成为与日,法齐驱的高速铁路大国打下了良好基础.
1986年到1990年7月,四年多时间里ICE/V型车从单纯的试验车转变为ICE1型动车组,标志着德国高速铁路的商业运营正式开始了.1991年6月2日,首批ICE1型动车组投入运营,最高时速为280公里.共十四节车,其中12节托车,2节机车,采取动力集中模式.这与我国很多动车组模式类似.
从客流及运营成本考虑,1990年,德国开始了第二代动车组的研制.当然是基于ICE1型基础之上的.并在1996年投入运营.命名为ICE2型,ICE2型与ICE1型之间的基本技术参数一样,只是编组缩短.ICE2型采取八节编组,仍为动力集中型,一节机车,七节拖车.全长为206米,最高时速为每小时280公里.
1995年,德国开始修建科隆---法兰克福的高速铁路,线路要求最高运行时速为每小时三百公里.线路最大坡度为千分之四十.而此时,主力车型ICE1,ICE2型已无法满足于需要.只能重新研制新的动车组.1996年,德国铁路部门开始订购ICE3型动车组,其中有部分车用于国际联运.由于此时欧洲高速铁路的牵引供电模式有四种之多,因此部分ICE3型动车组需要满足四种牵引供电模式,因此,这些用于国际联运的ICE3型动车组也称为ICEM型动车组.与ICE1,2型不同的是,ICE3型采取了动力分散模式.该车与1997年投入运营.
由于德国很多铁路属于既有线改造,弯道较多,为了更好的让ICE3型动车组满足运行需要,1997年德国铁路部门开始订购具有摆式供能的ICE3型动车组,这种ICE3型动车组也被称为ICET型动车组.最高时速为每小时230公里.此外,ICE摆式动车组除了ICET型外,还有内燃动力的ICETD型动车组,最高时速为每小时200公里.
德国铁路部门将21世纪的动车组速度定位在每小时350公里,于1999年开始研发.这种动车组被命名为ICE21型动车组,具有每小时350公里的速度.将在欧洲各主要城市间运行.西门子公司在ICE3型动车组基础之上形成了一个新的技术平台,称为VELARO机车车辆技术平台.它以ICE3型动车组的成熟技术为基础进行改进,特别考虑了最佳的舒适度.并提高了运营速度.实现这种构思的是西班牙铁路的AVE S 103型高速列车,该列车于2001年开始按欧洲最新标准备TSI进行设计,并在2005年运营.
20年来,ICE成为德国高速铁路的标志,其生产数量如下;
ICE1型共60列,ICE2共44列,ICE3共37列,ICEM共19列{其中为荷兰制造3列}.ICET共71列,ICETD共20列,VELAROE共86列{其中,西班牙16列,中国60列,荷兰10列}
通过数据分析,ICE高速列车基本的技术要求如下;
1,所有结构耐磨,耐腐蚀.总运行里程在1500万KM以上.
2,有很好的舒适性
3,安全和舒适的车门和蹬车梯及车内设施.
4,充分利用UIC505-1规定的机车限界,车体宽度为3.02M,车体长为26.40M
5,司机室有先进的仪表
6,整车具有良好的维修性,故障查找,换件和重新使用控制在四小时内.一台动力转向架故障后,保持百分之七十五的总牵引功率维持列车运行.
7,整车符合空气动力学,外型美观,运行阻力小.
8,动力车和拖车的上,下横断面略窄,中部稍宽,外部流顺.车上设备尽可能用裙板包裹
9,采取耐压密封结构.
10,连接处设有上翻式过渡板,耐压密封双波纹大风挡,连接车钩包裹在内.
11,车内装有数控,故障诊段,通信系统.
12,运行时速250KM/H时,常用制动距离为4820M,紧急制动为2300M.

ICE--1型动车组
ICE-1型动车组采取动力集中式牵引,列车遍组一般为2M+12T,两端各一节动力车,中间为12节拖车,根据情况可改为2M+14T,2M+10T,最大牵引供率为9600千瓦,最高运营时速为280KM/H.共四种车型;1等车{801型}座席48个,2等车{802型}座席60个,带特殊设备的2等车{803型}座席45个,餐车{804}座席40个.
该车特点是;
1,动力集中式,三种编组模式.最大长度为410.70M,最大定员为759人.
2,列车头部为流线形,车顶滑顺,把手凹进,没有外露的电缆.车下设备有裙板包裹,整体平顺.
3,动力车车体为钢结构,外墙为不锈钢制造,侧墙到车顶过渡部分的上部边缘采取中空型材,车顶部件为铝材,拖车车体为铝合金挤压型材焊接而成,满足密封要求.
4,由于一型在德国使用,两动力车通过各自受电弓从接触网接受15KV,16-3/2HZ的高压电流,两受电弓可同时工作,并可使用头尾车相连的高压电缆.
5,牵引传动装置采取三相交流传动技术,前四十台采取晶闸管,第四十一台起,采用GTO大功率控制元件,提高了变流器可靠和稳定性,减小了体积.
6,控制单元和数据处理网络化
7,每节动力车有两台动力转向架ET401型,牵引拉杆联接车体,空心轴等方法降低轮轨间动力作用.大功率交流异步牵引电机,提高黏着力.
8,复合制动.动力转向架上三相交流异步电机在制动时产生再生制动,动力轴与从动轴都有盘形制动,拖车为磁轨制动.
9,具有旅客信息功能
ICE-2型动车组
2型与1型在技术参数上完全一样，只是长度为1型的一半，由一辆动力车和六辆拖车加一辆拖车控制车组成。特点是动力车和控制托车的流线型车头外壳下面有自动车钩，可把两列车重联运用。
2型客车共有七种。禁烟一等车{805-1}，吸烟/禁烟一等车{805-3}，冷饮服务车{807}，二等车{806-0}有保育室和乘车区，二等车{806-3}禁烟车，二等车{806-6}为吸烟敞开型车，808型为带司机室的禁烟车。总定员为391人，一等车105人，二等车263人，酒吧车23人。
特点；
1，将ICE1型两端半固定车密接车钩改为自动车钩，具有前端活动盖板，便于重联
2，拖车轻量化，侧墙及车顶全部中空结构。
3，改进变流器结构，互换性好，采用新的辅助变流器。
4，拖车不再有手制动
5，采ET402型转向架，拖车采用SCP400型空气弹簧转向架。具有液压控制的轮对导向杆，利于列车曲线通过和直线运行稳定。采取电子控制制动阻尼系统，减少轮轨导向力，增加高速稳定性。
6，增加端车光缆通信站接口，实现两列车的信息传递。
7，驱动控制采SIBAS32微机技术，控制更快，更容易，提高牵引力的利用率。
8，采用DSA350SEK型受电弓，与一型的DSA350比，其弓网接触力标准偏差更小，气动阻力更低
9，改进旅客信息系统

ICE-3型高速动车组{CRH-3型的原型}

九五年,德国开始修建科隆－－－法兰克福高速客运专线，要求高速列车的最高运行速度达到每小时三百公里，线路的坡度为千分之四十．在这种条件要求下，ＩＣＥ－１，ＩＣＥ－２型已无法满足要求．ＩＣＥ－３型也就应运而生了．１９９４年８月，向西门子公司订购五十列，其中三十七列为单电流制动［ＡＣ１５ＫＶ，１６－２／３ＨＺ｝，用于德国使用，在２００２年底投入科隆－－－法兰克福客专运营；四列为三电流制｛ＡＣ１５ＫＶ，１６－２／３ＨＺ，ＡＣ２５ＫＶ，５０ＨＺ．ＤＣ１．５ＫＶ｝用于德国－－荷兰的国际联运业务．在９９年投入运营；九列为四电流制｛ＡＣ１５ＫＶ，１６－２／３ＨＺ，ＡＣ２５ＫＶ，５０ＨＺ，ＤＣ１．５ＫＶ，ＤＣ３ＫＶ］用于德国，荷兰，比利时之间的国际联运，９９年投入运营．１９９５年，荷兰又订购六列此种型号动车组，用于阿姆斯特丹－科隆－法兰克福线运营．除了单流制的ＩＣＥ－３型外，其余多流制ＩＣＥ－３型均称为ＩＣＥ－Ｍ型动车组．
最高速度为３３０ＫＭ／Ｈ，最大牵引供率为８０００ＫＷ；在直流电网下的最高运行速度为２２０ＫＭ／Ｈ，最大牵引宫率为４３００ＫＷ，该车编组为八节，４Ｍ４Ｔ．可重联．但运行中不能分解．最前端为带司机室并装有变流器的动力车头ＥＷ１，为一等禁烟车｛４０３．０｝，第二节是变压器拖车ＴＷ２，为一等可吸烟车｛４０３．１｝；第三节为牵引变流器车ＳＷ３，为一等禁烟车厢｛４０３．２｝；第四节为无动力拖车ＭＷ４，为具有餐饮等功能服务车｛４０３．３｝；第五节为无动力拖车ＭＷ５，为二等禁烟车厢［４０３．７｝型；第六节为牵引变电器的动力车ＳＷ６，为二等禁烟车厢｛４０３．７｝型；第七节车为变压器拖车ＴＷ７，为二等可吸烟车｛４０３．６］型；第八节车为带司机室并有变流器的动力车头ＥＷ８．为二等禁烟车厢［４０３．０｝

ＩＣＥ－－３型主要技术特点
１，动力分散配置，改变了德国原有动力集中配置，主要原因为运行速度提高及欧洲对高速列车轴重的要求｛小于等于１７吨｝．八节车共十六个转向架，其中八个具有动力，共有十六个动力轮对．
２，列车编组为４Ｍ４Ｔ，三节车为一个电气单元，两个电气单元间为两节无动力拖车．车倆总长为２００米，定员４１５人．
３，车头外形流线化，长细比加大．运用航空制造业的技术
４．车体为铝合金挤压型材焊接，使得整车重量降低．同时为提高列车碰撞时吸收能力，在车前端有能量吸收元件．
５．采用ＳＧＰ５００型转向架，为无摇枕转向架．
６．制动除了再生制动外，在动力转向架和从动转向架上装有盘形制动．最大特点在于它才用了线性涡流制动，这种制动在后面的专题中会重点讲到．
７．与１，２型车载供电不同之处在于辅助牵引和拖车供电是不分开的，每四节车由一台安装在变压器拖车的ＩＧＢＴ变压器供电
８．首次采用了空气为制冷剂．
９．信息和诊段系统采用国际电工委员会提出的ＴＣＮ标准，通过ＷＴＢ和每节车的ＭＣＢ来实现信息传递交换．

ＩＣＥ－－Ｍ型高速动车组

ＩＣＥ－３型多电流制动车组被称为ＩＣＥ－Ｍ型动车组．不同之处如下

１．由于Ｍ型为多电流制，因此与原型比，只有装变压器的中间拖车不同，由于设备增加，造成车重略高，轴重加大，定员减少
２．Ｍ型在中间拖车上安装了直流受电弓，当在直流供电区段运行时，必须升起两个直流受电弓同时工作，这样以保证列车的运行可以稳定．满足大电流受流的要求．
３．Ｍ型的从动转向架上，每根轴须安装三套轴盘式制动盘，而原型只需两套．原因是直流供电时，再生制动功率小，必需要量要用机械制动来弥补．
４．Ｍ型在直流供电区段运行时，牵引功率降低．
５．Ｍ型由于跨国运行，因此带有多种自动信号系统．

ＩＣＥ－－Ｔ型高速摆式动车组
为将ＩＣＥ－３型动车组运用于既有线上，开发出ＩＣＥ－Ｔ也称为ＩＣＴ型摆式动车组．首批五组在１９９９年夏天在斯图加特－－苏黎世间运行．
Ｔ型车最高运行速度为２３０ＫＭ／Ｈ，编组较为灵活．一般采用两种编组模式．即五辆车和七辆车组成，分别称为４１５型，４１１型．功率为３０００ＫＷ，４０００ＫＷ．定员分别为二百五十人，三百八十一人．两列同型车可重联．两列不同型车可重联，三列４１５型也可重联．

ＩＣＥ－Ｔ型车主要特点

１．动力分散式的摆式高速列车．最高时速二百三十公里．
２．装备按其重量平均分配在地板下，局有较高的驱动轴制动力．
３．模块化设计．
４．牵引变压器布置在两端控制车中，车上带有一个受电弓．
５．采ＳＦ６００型转向架，均装有意大利ＥＴＲ４６０和ＥＴＲ４７０列车的倾摆系统和横向主动悬挂系统．
６．所有转向架采用再生制动和盘形制动，从动转向架安装了ＩＣＥ－１，２型采用的磁轨制动装置，以便能运用于最高时速１６０公里的既有线．
７．装有意大利ＦＩＡＴ主动液压顷摆系统．车体最大摆角为八度．转向架装有主动横向悬挂系统

ＩＣＥ－ＴＤ型高速摆式内燃动车组

ＴＤ型车是德国在九七年以Ｔ型车为蓝本开发的，２００１年投入运行．它是动力分散，电传动，高速摆式内燃动车组．最高时速为二百公里．是世界上运营速度最高的内燃动车组．编组为４Ｍ，每节车均为动力车．牵引供率为２２４０ＫＷ，总定员一百九十五人．可因需要增加无动力拖车．４Ｍ编组的情况为；第一节具有司机室的一等座动力车头｛６０５．０｝．二节为酒吧和二等座的中间动车｛６０５．１｝，第三节为二等座和行李仓的中间动车｛６０５．２｝型．第四节为客厅，二等座的动力车头｛６０５．５｝

ＩＣＥ－－ＴＤ型内燃动车组的特点

１．动力分散，电传动，高速摆式内燃动车组．
２．四节动力车各有一台动力转向架和一台非动力转向架，车头与相邻的中间动车形成一个牵引单元．单元中的每节车下各悬挂一台５６０ＫＷ的柴油机，各自驱动相应的三相交流同步发电机，发出的电能通过各车的整流装置整流后向本单元的牵引逆变器和辅助供电系统供电．
３．采用电力机械驱动的倾摆系统比液压控制的系统更简单．
４．可与ＩＣＥ－Ｔ型车重联运用

ＩＣＥ－－３５０｛西班牙ＡＶＥ　Ｓ　１０３｝高速动车组

ＩＣＥ－３５０型高速动车组是西门子公司以ＩＣＥ－３型动车组为基础所形成的技术平台ＶＥＲＡＲＯ中的一个系列．２００１年中标，共制造十六列．２００５年起运用于马德里－－－巴塞罗那间高速铁路，最高运营速度为每小时三百五十公里，是世界上运营最快的高速列车．
其编组为４Ｍ４Ｔ，最大牵引供率为八千八百千瓦．与ＩＣＥ－３型不同的是，除了一，二等车外，另加有观光车．第一节车为观光车，除具有司机室外，还有餐厅，橱房，座位也更舒适．第二节为一等座客室和两个厕所的变压器车．第三节为一等座客室和两个厕所的变流器车．第四节为乘客服务台，餐厅，酒吧的中间车．第五节为二等座，两个轮椅区，一个残疾人厕所的中间车．第六节为二等座和两个厕所的变流器车．第七节为二等座和两个厕所的变压器车．第八节为司机室，二等座，一个餐厅，一个厕所的端车．

ＩＣＥ－３５０动车组是ＩＣＥ－３型车的发展．充分考率了西班牙的具体情况．特点如下

１．最高运营时速提高到三百五十公里．供率增加，定员为四百零四人

２．具有更好的舒适度．舒适度符合ＵＩＣ５１８标准．速度为３５０ＫＭ／Ｈ时，噪音最大值为９６db{A}．

３．根据西班牙要求，必须按环境温度五十度设计所有零件．满足了高温要求

４．ＩＣＥ－－３５０在ＡＣ２３ＫＶ，５０ＨＺ电源下运行，重新设计了牵引变压器等

５．取消了直线涡流制动，采用电阻制动为主要紧急制动方式．

６．由于增加电阻制动，需要由牵引变流器直流回路提供牵引辅助电源．因此每个牵引变流器都有对应的一个与其直流回路相连的辅助直流器

７．空调系统采用４４０Ｖ，６０ＨＺ的三相电源．

８，与ＩＣＥ－３采取的冷气系统不同，采用了传统制冷．

９．更完善的旅客信息系统．

以上为大家简单介绍了ＩＣＥ系列高速动车组的组成和发展情况．希望通过此贴让大家对ＩＣＥ系列动车组有一个大概的认识．特别是我们引进的ＩＣＥ－３型，以及ＩＣＥ－３５０型．尤其是可以从ＩＣＥ－３５０的身上找到我们国家ＣＲＨ－３型的一些共性的东西．谢谢大家的观看．希望我们共同研究讨论．不详之处，恳请斧正．

[ 本帖最后由中原之星于 2007-10-18 20:08 编辑 ]

作者: yehorse_temp 时间: 2007-10-17 15:00
顶！

我真正期待的是6M2T版的CRH3，总功率13200kW，达到运营350、试验385+的要求。

作者: bahn.comfort 时间: 2007-10-17 16:03
修正若干小错误，
按照DB官方媒体宣布的ICE世代顺序应该为 ICE 1 - ICE 2 - ICE-T/TD - ICE 3
ICE3是ICE家族中最年轻的成员，ICE-T为先于ICE3发布的DB首款高速动力分散式动车组。
ICE-T预定当初并没有被编入ICE行列，而是作为另外一支准高速列车运营车种IC的替代车种，后由于商业考虑升格编入ICE。7节编组的411于1996就交货并进入服役，文中提到的1999年Stuttgart-Zuerich的ICE-T 实为415 5节编组。后由于该车组反响较好，DB再次追加订购28列 411.5。2006年ICE-T在与摆式列车的鼻祖Pendolino的激烈竞争获胜后，顺利进入奥地利市场，OeBB第一次向DB购买了3列第一代的411用于奥地利国内线路的运营。

再关于ICE3部署的数量也需要修正一下。ICE3共生产50列全为DB所有，ICE3M共17列，其中4列为NS所有，其余归DB所有，5列经过特殊改造专营于德法高速专线。

作者: bahn.comfort 时间: 2007-10-17 16:15
其他国家定购Velaro平台的数量目前为西班牙 26，中国 60，俄罗斯 8

作者: wonghy1976 时间: 2007-10-17 17:08
中国也可以购买一些ICE-T,ICE-TD一类的小型动车组在大江南北行走,加快铁道现代化

作者: BoomerCE 时间: 2007-10-17 17:45
好文，学习了！！

作者: hewm 时间: 2007-10-17 18:32
了解了不少新东西

作者: highrock 时间: 2007-10-18 00:27
顶了，好文！

作者: QQme 时间: 2007-10-18 09:36

原帖由 bahn.comfort 于 2007-10-17 16:15 发表
其他国家定购Velaro平台的数量目前为西班牙 26，中国 60，俄罗斯 8

俄罗斯才买了8列？真意外。。。

作者: yehorse_temp 时间: 2007-10-18 11:30

原帖由 QQme 于 2007-10-18 09:36 发表

俄罗斯才买了8列？真意外。。。

线路短，不需要那么多。

作者: DF110008 时间: 2007-10-18 16:30
我说楼主的标题上加上"高速机辆"是否有点怪?ICE3是高速机辆吗?如果说只介绍ICE1、2的话倒没问题......

作者: Itany 时间: 2007-10-19 21:53

原帖由 yehorse_temp 于 2007-10-18 11:30 发表
线路短，不需要那么多。

俄罗斯的高速线应该是在莫斯科-圣彼得堡之间吧
好像是距离在不到700km的样子吧，还是很远的阿

不过俄罗斯不是自己造动车么

作者: asoya 时间: 2007-10-19 22:48
4,充分利用UIC505-1规定的机车限界,车体宽度为3.02M,车体长为26.40M

该数据直逼中国的3.1m和26.6m的25客车系列。可座位一般才4个，软座三个，看样子空间够舒适的。

还是中国消费能力强，一次订单就超过原产国积攒很多年的车了。

作者: Itany 时间: 2007-10-20 01:03
这个写的很好啊，强烈支持
就是科普的味道稍微重了点，技术的东西少了点，让人觉得有点意犹未尽……

作者: 哈局哈段0316 时间: 2007-10-21 10:09

原帖由 DF110008 于 2007-10-18 16:30 发表
我说楼主的标题上加上"高速机辆"是否有点怪?ICE3是高速机辆吗?如果说只介绍ICE1、2的话倒没问题......

这个标题不是我本人加的，而是本版版主修改后的题目。

作者: Nozomi500 时间: 2007-10-21 12:51
哈局的这两篇文章很不错!

作者: clotho 时间: 2008-4-7 08:13

原帖由 yehorse_temp 于 2007-10-17 08:00 发表
顶！

我真正期待的是6M2T版的CRH3，总功率13200kW，达到运营350、试验385+的要求。

德国最近交通系统罢工频繁估计希望不大，除非是为了和agv竞争，但是世界上350的区间太少了。

作者: jmyang 时间: 2008-4-12 11:14
好文，学习了！！

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