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发表于 2009-12-23 21:15:04
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武广CRH3动车组与京津CRH3动车组特点对比
“武广高速动车组是京津城际动车组的升级版。”中国北车唐车公司总工程师孙帮成首先明确了它是自主创新的品牌。他说,武广高速动车组是在铁道部统一组织下,依托国内一流科研资源,总结京津城际动车组开行一年来的试验、运用等情况后,结合武广线前期科学试验数据和经验,自主创新开发出的又一具有完全自主知识产权的新一代高速动车组。
武广CRH3动车组与京津CRH3动车组相比有3大创新特点：
一、短跑变长跑。
京津城际铁路全长120公里，京津两地30分钟以内到达，CRH3动车组最高运行时速350公里，但是维持这个速度的时间只有短短的10分钟左右，平均旅行时速为260公里左右。
武广客运专线全长1068.6公里，武广两地3小时8分钟到达，CRH3动车组最高运行时速也是350公里，可是这个速度至少要维持1小时以上，全程平均旅行时速达到341公里以上。
这对CRH3动车组的牵引动力系统的能力，各个分系统和部件的疲劳强度和列车安全可靠性都提出新的的要求。
北车唐山轨道客车有限责任公司通过自主创新，优化了动车组的牵引系统的参数设计从而提升了动车组牵引性能，使动车组8800kW的功率得到充分的发挥，具有更好的启动加速和持续高速运行能力。
通过仿真计算以及动应力测试的结果，进行了裙板、设备仓地板等部件的强度优化，抗疲劳能力更优良，这种优化已经达到诸如锁、螺栓、垫圈等细节部件，使动车组在长距离持续高速运行中能更加安全可靠。
二、跨越障碍跑。
京津城际铁路修建在平原上，桥梁少，坡道少、坡度小，线路平直，列车运行条件优良。京津线CRH3动车组列车采用8辆短编组，载荷小，车辆加速更省力。
在武广客运专线全长1068.6公里的线路中，有桥梁684座468公里、有隧道226座177公里，桥隧比达66.7%，列车一路以高速穿山过河，运行时线路和外界条件与平原地区平直线路相比可谓困难重重，对列车稳定性要求更高。而且武广线坡道多、坡度大，动车组采用两列16辆长大编组重联运行，载客1100多人，列车载荷大，爬坡负重的运行条件对CRH3动车组的牵引动力性能和制动性能提出更高要求。
北车唐山轨道客车有限责任公司在优化了CRH3动车组的牵引系统的参数设计，提升性能动车组牵引性能的同时，进一步优化了动车组的轮轨关系，使动车组在高速运行时有充足的安全余量。优化了动车组的制动特性，通过调整了制动系统参数，使重联后的动车组制动能力得到了进一步的提升。动车组传感系统会提前获知行进前方36公里处的险情并紧急制动，并保证动车组能够在制动后5公里内安全停车。
武广线隧道多，列车持续运行速度快，空气阻力大，特别是动车组辆车交汇和穿越隧道时的活塞效应产生的气动力会对车体造成高达每平方米300公斤的压力波动，影响到列车运行的稳定性和乘客的舒适度。北车唐山轨道客车有限责任公司与国内科研机构合作进行了空气动力学数值仿真计算和风洞试验，结合的系统分析和实验数据采集，优化了动车组的空气动力学性能，对动车组外形进一步的平滑设计，增加外风挡，对受电弓导流罩、空调导流罩、转向架裙板和前端总成等车体空气动力外形进行了优化设计，有效减少动车组高速运行阻力，降低了高速动车组对内以及对外的噪音。通过武广客运专线的实验证明，CRH3动车组实现了在原有基础上降低空气阻力5％的目标。
为了确保旅客舒适度，科研人员结合空气动力学减阻设计，为CRH3动车组设置了良好的密封性能，通过对动车组车体气密性试验，车体内部压力从4000帕降低到1000帕的平均时间在75秒以上，远远高于50秒的国际标准。唐车还通过在空调系统设置空气压力自动保护装置，避免了旅客在列车高速汇车及通过隧道时因压力波对身体产生的不适，提高了动车组在武广客运专线的通行能力。
此外，由于武广CRH3动车组运行时间是京津城际铁路的6倍，为了给旅客创造更加舒适温馨的旅行环境，武广CRH3动车组内装设备继承了京津动车组的特点，不仅采用独特的旋转座椅，更加柔和色彩的灯光、人机工程学的设备外型设计使动车组更加舒适。
三、两车协同跑。
京津CRH3动车组是单列8辆编组，单受电弓受流，在120公里的全程中采用CTCS-3D列车控制系统，就好比一个人进行百米冲刺。
而武广CRH3动车组采用两列重联运行方式，列车共有16节车厢，双受电弓同时受流，如同两个人手拉手一起以百米冲刺的速度跑800米，这对两列车之间的耦合、控制等都提出新的挑战。
在武广CRH3动车组自主研发中，北车唐山轨道客车有限责任公司已经系统解决了动车组高速重联的双弓受流技术，使动车组能够安全可靠通过双受电弓将能量传递到动力部件上。
武广CRH3动车组首次集成了我国自主研发的适合中国国情的世界上最先进的CTCS-3级列车控制系统，在京津CTCS-3D系统基础上，地面增加了无线闭塞中心RBC，车载ATP集成了CTCS2模块，增加了无线接收模块。可以对列车前方32公里范围内的线路和车辆情况进行自动报告和预警，满足时速350公里以上，动车组行车间隔3分钟以内的列车运行指挥和控制要求，配合动车组5公里内安全停车的能力，可以确保运行安全万无一失。
武广CRH3动车组的研发通过大量的仿真分析与试验，在京津城际动车组成功运营的基础上，结合武广线长交路运营的特点，对牵引、制动、受流性能等28个方面72大项的型式试验和试运行，在动车组集成设计技术、综合试验及评估技术等方面进行技术创新，确保动车组安全可靠、舒适性。武广CRH3动车组采用两列车重联长距离持续高速运行，与京津动车组相比面临严峻挑战。唐车研发设计团队系统创新了高速动车组大断面宽车体、高速轮轨、高速受流、高速制动、人机界面等关键技术，在牵引系统、制动系统、高速转向架、车体空气动力学等方面的技术处于世界领先地位，系统解决了外部噪声、振动传递、电磁辐射对环境的影响。
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