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CRH380AL (Gen 1)

Born in 2010-10

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CRH380A Series
CRH380AL (Gen 1)

CRH380AL (Gen 1) EMU Train was born in October 2010, belongs to the CRH380A series, 14M2T in marshalling, the hole length is 403 m, has a maximum design speed of 380 km/h, and 486.1 km/h in the experiment

技术特征

使用DSA350型高速受电弓,受电弓两侧加装了挡板,采用低阻力流线头型,青岛四方共设计了20种列车新头型方案,经过进行了气动阻力、气动升力、侧向力、隧道效应等大量的空气动力学的仿真计算,并通过三维流场数值仿真分析和多目标优化,进行了17项、75次仿真计算,确定了5种备选头型。继而又对备选方案制作1:8模型,分别进行了19个角度、8种风速的风洞气动力学实验和3种风速、4种编组的风洞噪声试验,对择优选出的方案进行了样车试制,完成了22项试验验证,经大量的比对、计算、试验之后,最终确定了新一代高速列车的头型方案,实际运行时新头型的阻力系数小于0.13,尾车升力系数小于0.08,而低阻力新头型的使用亦减少超过5%的气动噪音,同时列车采用各种新型噪音吸收和阻隔技术材料,在时速350 km/h的情况下车厢内噪声保持67至69分贝。

振动模态系统匹配,优化了转向架设计参数并改善车厢内部结构,以配合动车组车体的自然震动频率,有效抑制列车在高速运行时的车体结构性共振,同时提高了乘坐舒适度。

由于列车运行时速提高到380 km/h,为满足两列动车同时双向通过隧道的气密需要,CRH380AL型动车组进一步提升了气密性,车厢采用差压控制模式的全密封加压,车厢内压力从4000帕下降到1000帕实际大于180秒,气压变化值小于200帕/秒。

CRH380AL型动车组使用SWMB-400/SWTB-400型无摇枕转向架,由CRH2C第二阶段使用的SWMB-350/SWTB-350改良而来。两者相比,新的转向架增加了抗侧滚扭杆,带两组抗蛇行减震器,加强了二系悬挂空气弹簧柔度,提高了转向架的稳定性和减震效果,满足转向架临界失稳速度达550 km/h的指标要求。中国与欧盟的列车脱轨系数安全标准是小于或等于0.8,实验结果表示,当CRH380A型动车组运行速度为386.3 km/h,其最大脱轨系数为0.34,而CRH2A型动车组以250 km/h运行时最大脱轨系数为0.72。

列车采用各种新型噪音吸收和阻隔技术材料,CRH380AL型动车组在时速350 km/h的情况下车厢内噪声保持67至69分贝,与CRH2A型动车组以250 km/h运行时的情况相若。而低阻力新头型的使用亦减少超过5%的气动噪音。

由于列车牵引动力、结构质量、减噪水平的提高,车辆重量相应增加,但轴重仍维持在15吨的水平。当CRH380A动车组维持380 km/h的旅行速度时,平均每位旅客的每百千米能量消耗小于5.2 kW小时;高效率再生制动,再生能量回馈电网效率达到90%。

长编组列车采用14M2T的编组方式,使用YQ365或YJ92B2型牵引电机,额定功率为365 kW,7个动力单元,56台牵引电动机,牵引功率为20440 kW,能够使列车在时速380 km/h时剩余加速度满足0.02 m/s²的需求。长编组列车转向架与短编组基本相同,为SWMB-400/SWTB-400型无摇枕转向架,同样由于转向架的结构和焊接工艺容易造成焊接位置应力过于集中,导致坑疲劳性能弱。使用Lma踏面,采用小刚度的轴箱定位,以及小节点刚度、阻尼大的抗蛇行减振器,其中一系横向定位刚度为5.5 kN/mm,纵向为13 kN/mm,抗蛇行减振器的节点刚度为8.85 kN/mm,实现550 km/h的转向架临界失稳速度,但会使踏面磨耗范围较小但深度较大,对轮对的寿命有一定的负面影响。YJ92B/YQ-365牵引电机定子为叠片式无机壳焊接结构,这种结构能有效地利用动车运行时的空气流动,对减轻电机质量和改善电机散热条件有比较突出的优势,具有体积小、重量轻和散热冷却效果好等特点。不足之处是在电机整个寿命周期内,部件损伤后的更换检修成本较高。为了降低牵引系统转差控制精度的难度,对YJ92B/YQ-365牵引电机便于进行系统控制及减小轮对之间的负荷分配不均匀,而沿袭了较大转差率的设计理念,导条材质采用了高电阻率的铜合金和铝材。

CRH380AL型动车组运行速度为386.3 km/h,其最大脱轨系数为0.34,优于CRH2A型动车组以250 km/h运行时最大脱轨系数0.72。每个无动力轴有两个轴盘和两个轮盘制动组成,没有停放制动功能,长时间停车需要使用铁鞋,使列车无法在坡度较大的线路运行和停站。

由于列车牵引动力、结构质量、减噪水平的提高,车辆重量相应增加,但轴重仍维持在15吨的水平。当CRH380A动车组维持380 km/h的旅行速度时,平均每位旅客的每百千米能量消耗小于5.2千瓦小时;高效率再生制动,再生能量回馈电网效率达到90%。

发展历程

2009年09月28日,武汉铁路局与青岛四方在北京签署了140列时速350 km/h速度级动车组采购合同,包括100列16节长编组,及40列8节短编组的高速动车组订单,合同总金额约值450亿元人民币。

2010年09月,根据原铁道部下发的《关于新一代高速动车组型号、车号及坐席号的通知》,青岛四方的CRH2-380型动车组定型为CRH380A系列,其中短编组动车为CRH380A,而长编组动车为CRH380AL。

2010年10月底,首列长编组CRH380A-6041L在青岛四方的厂房下线。

2010年11月08日,CRH380A-6041L被运送至北京环行铁道进行安装试验设备及初步试验。

2010年11月20日,CRH380A-6041L前往京沪高速铁路先导试验段(枣庄至蚌埠)开始进行正式线路联调联试和综合试验,并在26日首次进行时速380 km/h的高速试验。

2010年12月03日,CRH380A-6041L动车组在京沪高铁进行冲高速试验,当日上午10时35分在徐州东站举行了“CRH380A新一代高速列车上线仪式”。随后11时6分,列车从枣庄西站出发。11时28分,列车在宿州东站附近达到486.1 km/h的最高运行时速;11时39分到达蚌埠南站,列车以34分钟运行了220km,全程平均时速达388 km/h。这是继9月28日CRH380A型动车组在沪杭客运专线试运行创下时速416.6 km/h之后,再次刷新“正常营运编组列车最高试验速度”。

2011年06月30日,CRH380AL正式投入京沪高铁运营。

编号调整

2014年07月01日,根据《铁总运(2014)150号》文件,所有CRH动车组的编号均做出了调整,青岛四方生产的CRH380A系列动车组重新分配号段,受此影响,CRH380A系列动车组的编号方式发生变化:CRH380A-6041L~CRH380A-6140L改为CRH380AL-2541~CRH380AL-2640。此后,青岛四方生产的CRH380AL系列动车组均依照新规定之格式安排编号。

其中,2009年09月28日订单中的前30组(2541-2570)为CRH380AL(一阶段)。

模型车

另外,该车模型车共(至少)5节,包括两节头车和三节中间车,目前陈列于中车青岛四方厂区。2010年05月,在CRH2-150C之后,青岛四方又制造了一节CRH2-380A头车的1:1实体模型,在上海世博会中国铁路馆展出,并亮相到世博会闭幕为止。该模型后于2010年12月参展于北京举行的第七届世界高速铁路大会,陈列于中国国家会议中心,该车编号ZY A00001(后续改为251501),后续又制造一节中间车ZE A00006,该车车体上标注为403 m,即该车为CRH380AL的模型车。随后的“十一五”国家重大科技成就展在北京举行,另一节头车ZYG 600001与一节新造餐车模型一同到中国国家会议中心展示,之后又制造1节中间车SW 600003。

Existing problems and deficiencies

CRH380A系列继承了CRH2系列诸多特征,同时很多缺点仍然存在,因CRH380A系列动力车多,且依然使用的是极其落后的ARCNET网络标准,监测列车运行状态的传感器数量不足,需要人工查找问题,检修十分困难,需要频繁人工检查,同时由于过度追求轻量化而导致车体结构强度严重不足,致使CRH380A系列早期修程较短,无法胜任较长交路运营,维护成本极高,是CRH380中成本最高的系列,后期更换部分配件后修程逐渐增长,部分运行条件较好的交路一级修里程已由早期的4000+400km/24h延长至6000+600km/48h,部分交路仍执行4000km/24h。另外,该车车内通风设施设计不合理,新风与废气容易串流,车内回风口设置于地面座椅下方,同时没有防护措施,车内尤其是卫生间内的污水或者污物有进入通风系统的概率,一旦进入就会发酵变质产生异味,且整个结构不利于清洁。

CRH2系列列车网络落后,不仅列车检修维护困难,而且包括后续的CRH380A、CRH2-NG以及早期的CRH6A,需要使用(日本进口的寿命约为5年的内置不可充电且无法更换电池的)有源NFC卡片写入包括列车车次数据、广播信息以及显示屏内容的列车运行数据,卡片寿命到期后需要更换,且部分列车因年代久远,相关车载装置也存在问题,导致列车无法更换车次信息,部分列车只能长期固定交路,限制了列车运行范围。另外该系统与列车网络深度绑定,通信协议落后,且使用非标准光纤传输,更换系统较为困难,暂无法升级更新。过分相时辅助变流器断电,空调、换气系统和空压机等会停止工作,重新启动时会发出额外的噪音。

备用制动也采用电制动(DC100V),当受电弓无法取电且蓄电池无电的情况下无法缓解制动,只能使用同型号同批次列车以固定方向救援(00车-01车),当使用不同型号动车组或机车救援时,只能全列手动缓解,限速5 km/h。

无停放制动,无法在坡度较大的线路运行。由于动力单元多、牵引电动机多且传感器数量严重不足,大量检修工作需要人工完成,致使该车运营维护成本极高。车门不具有防夹功能,虽然能够保证车门未妥善关闭时无法运行,但是车门夹物后无法自动打开,需要人工切断车门气路才能处置。电源插座仅设置在座椅一侧,当座椅转向00车(16车)方向时,面向座椅朝向的第一排(座位号第17排)无电源插座。

Photo by Aiklld2364
Appearance
参观CRH380AL模型车!这是真正意义上的第一节380A?
View in bilibli 这是真正的CRH6041 / 2023年05月06日
Technical Parameter
Speed
380 km/h
Design speed
310 km/h
Operating speed
486.1 km/h
Maximum experimental speed
Appearance
14M2T
Marshalling
403 m
Total length
3380 mm
Width
3700 mm
Height of Car Body
26500 mm
Distance between center of couplers of head cars
26250 mm
Body length of head cars
25000 mm
Center distance of coupler of middle cars
24500 mm
Body length of middle cars
17500 mm
Center distance of bogies
2500 mm
Wheelbase of bogies
860/790 mm
Diameter of the new wheel(M/T)
1000 mm
Height of center of coupler
1000 mm
Height of center of coupler of middle cars
15 t
Max Axle load
924.4 t
Max weight
836.5 t
Curb weight
Power
YQ365/YJ92B × 56
Motor model
365 kw
Motor power
21560 kw
Installed power
20440 kw
Power at wheel rim
Performance
1.69 km/h/s
Calibrated initial acceleration (not actual use)
150 m
The minimum radius of the curve that can be passed
180 + 10 + 180 m
The minimum radius of an S-shaped curve that can be passed
-25~40
Operating temperature
Control
CTCS3-300S/T
Train control systems
More
LMA
Tread tyoe
SSS400+
Pantograph model
22.5 ~ 29 kV
Normal operating voltage
4532 / 6946 mm
Maximum and minimum height of pantograph
4782 ~ 6746 mm
Pantograph working height
DC100 V
Battery voltage
AC400V
External power supply voltage
Service facilities
Air
Conditioned
AC 220v
Electrical outlet
Food supply
Dining bar
Hot water
Tea stove
Rest rooms
Toilets
Barrier free
Braille and Wheelchair area
Suitable for infants
Infant care facility
Frmation and seat arrangement
16
Cars

1028
Seat Number
Car 01 / Tc ZYS (25+2)
Car 02 / M ZY (56)
Car 03 / M ZS (24)
Car 04 / M ZY (56)
   Car 05 / Mp ZE (73)
Car 06 / M ZE (85)
Car 07 / M ZE (85)
Car 08 / M ZE (85)
Car 09 / M CA (38)
Car 10 / M ZE (85)
Car 11 / M ZE (85)
Car 12 / M ZE (85)
Car 13 / Mp ZE (85)
Car 14 / M ZE (85)
Car 15 / M ZE (85)
Car 16 / Tc ZYS (25+2)
Seat type and capacity
28
Business Class Seats
china-emu.cn
156
First-class seats
china-emu.cn
6
First-class seats
with unadjustable backrest
china-emu.cn
838
Second-class seats
china-emu.cn
38
Dining seats
(Not for sell)
china-emu.cn
Manufacturer and batch
Manufacture by CRRC Qingdao Sifang
CRH380AL-2541~2570 (30 in all)
Began to Put into operation at 2010-01 
The schematic diagram is automatically generated and only for reference.
Upgraded at 2021-06-17
* M: Motor Car; Mc: Motor car with driver's cab; Mp: Motor car with driver's pantograph; T: Trailer Car; Tc: Trailer car with driver's cab; Tp: Trailer car with driver's pantograph
* ZE: Second-class car; ZY: First-class car; ZS: Business Car; ZET: Second-class and Premier-class car; ZES: Second-class and business car; ZYT: First-class and Premier-class car; ZYS: First-class and business car; ZEC: Second-class car with dining room; WR: First-class sleeper car; WE: Second-class sleeper car; WY: First-class sleeper car; WG: Luxury sleeper car; WRC: First-class sleeper car with dining room; CA:Dining car
Other Models of the Series

Main References

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