交流传动快速客运八轴200公里/小时电力机车(HXD3G)是中国铁路总公司的重点科研课题,2012年12月,根据铁路客运发展的需要,铁路总公司提出200 km/h速度级快速电力机车研制需求,中车大连联合西南交通大学、北京交通大学、中南大学、大连理工大学、大连交通大学、中国铁道科学研究院以及瑞士PROSE公司等单位进行了研究,以HXD3B、HXD3C、HXD3D型电力机车技术平台为基础,将部分和谐机车上成熟可靠技术进行移植,结合我国铁路客运运输需要,采用自主创新、自主研发的方法进行研制,研制工作于2014年启动,2015年06月完成图纸设计及所有技术文件的编制,2015年底完成首台动力车生产,在产品设计中还考虑了18~20 t轴重、B0-B0轴式机车技术平台化,相关技术充分运用于后续的动力集中动车组。
2016年02月02至03日在厂内完成称重、淋雨、整体起吊、安全设施检查、辅机相序检查和库内动车型式试验等项目,并完成四象限列车供电带载、均流试验、过分相辅机不断电线路运行试验等国内外机车首次应用功能调试和验证。04月13日,首台机车出厂发往北京环形铁道试验基地进行型式试验,并于04月16日机车到达北京环形铁道,开始进行整车型式试验。2016年05月完成第二台机车的研制,2016年08月在石太客运专线进行空气动力学、模态、机械间正压噪声、两车交汇、隧道通过和运行平稳性试验。08月31日至09月05日完成试验任务,09月在天津完成道岔试验,10月22日开始新乡动力学试验项目,试验分八轴和推挽两种模式。八轴模式中,机车在新乡至晋城北和新乡至安阳各运行两趟,之后进行推挽模式整备,更换两节车之间密接车钩,加装内重联电缆。11月02日,机车顺利完成新乡动力学型式试验项目,并恢复八轴模式返回北京进行整备。至年末机车完成25个大项型式试验,8个大项研究型试验。2017年05月起,两台机车先后在京沪、京九线与兰新客专进行30万公里运用考核,尤其在海拔高、坡度大、温差大的兰新客专的测试中,充分发挥机车性能,其间还进行了客车推挽运行。2018年08月15日,机车通过技术评审,2018年11月28日,国家铁路局向中车大连机车车辆有限公司、中车株洲电力机车有限公司、中车唐山机车车辆有限公司、中车南京浦镇车辆有限公司颁发了时速160公里动力集中电动车组(HXD3G/HXD1G电力机车、KZ25TA/KZ25TB座车)型号合格证和制造许可证。机车于2018年12月更名为FXD3。
2017年03月,株洲动力车样车1001、大连动力车样车3001、唐山拖车样车4001、浦镇拖车样车4002曝光
2017年05月,株洲动力车样车、大连动力车样车、唐山拖车样车前往北京进行测试。
2017年06月19日,浦镇拖车样车前往北京进行测试。
2017年09月03日,株洲动力车样车1002、1003,大连动力车样车3002前往北京进行测试。
2017年12月17日,样车CR200J-1001 + 4001、CR200J-3001 + 4002在成都局成渝、兰渝和渝贵线进行试验,试验内容主要包括动力学、空气动力学、过分相、速度控制等。
2018年04月,样车CR200J-1001 + 4001、CR200J-3001 + 4002在兰渝铁路进行了动车全线拉通实验,之后前往乌鲁木齐继续进行测试。
2018年08月02日,样车CR200J-1005 + 4004与CR200J-1004 + 4003在哈尔滨局滨洲线进行测试并参与哈佳线联调联试。
2018年08月05日,样车CR200J-1001 + 4001、CR200J-3001 + 4002结束在兰新线和兰渝线的测试并分别返厂。
2018年11月04日,调整后的配色(绿)亮相,样车相继改色。
2018年11月28日,国家铁路局向中车大连、株机、唐山、浦镇颁发了时速160公里动力集中电动车组型号合格证和制造许可证。
2018年12月20日,最终定名为CR200J,唐+连短编组编号为1×××,浦+株短编组为2×××。
CR200J-1001拖车为样车,原4001;CR200J-1 003动力车(FXD3-J0003)为样车,原CR200J-3003。
后续部分机车进行了交换,目前CR200J-2001机车为FXD3-J0001(FXD3-J0001原为CR200J-5005机车之一),CR200J-1001机车为FXD1-J0001,恢复为试验阶段编组。样车CR200J-1001 + 4001即目前CR200J-1001 + FXD1-J0001、CR200J-3001 + 4002即目前CR200J-2001 + FXD3-J0001。样车无空调两侧的装饰罩,车窗尺寸与量产车也有所不同。
列车采用MVB/WTB控车+以太网维护的网络架构。动力车、控制车网络采用两级总线,列车级为绞线式列车总线(Wire Train Bus,WTB),车辆级为多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus,MVB),车辆级同时设置以太网维护网络,当以太网故障时,动车组的控制、监视、诊断功能不受影响。 拖车采用两级网络,列车级和车辆级均为LonWorks,拖车网络系统通过LonWorks/MVB网关与动力车和控制车通信,向动力车和控制车传送状态及报警信息等。
FXD3-J采用IGBT水冷变流机组,大转矩异步牵引电动机,动力车持续功率为5600 kW,短时(半小时)功率为6400 kW,运营速度为160 km/h,恒功率最高速度为200 km/h,持续速度为95 km/h,最大启动牵引力为 240 kN,持续牵引力为212 kN,可根据编组形式提供最大单路400 kW或双路200 kW的列车供电电源,轴式为B0-B0,轴重为19.5 t,通过最小曲线半径为125 m。动力车采用单司机室、中间贯通道结构,机械间主要设备按斜对称原则布置,整车采用预布线、预布管工艺;尾端设有与客车连接的通过门,连接部分采用双层折棚气密内风挡、外风挡及密接式车钩。动力车装有2组辅助变流器,分别集成在2个变流器中,并分别由牵引变压器2个辅助绕组供电,与牵引系统完全解耦,辅助系统具备过分相辅机不断电功能。列车供电系统由变压器二次侧绕组供电,采用四象限整流技术,每组列车供电模块输出功率为200kW,可并联运行。采用两级总线拓扑结构,分为列车级和车辆级总线,列车级总线为WTB,可用于重联通信;车辆级总线为MVB+以太网冗余方式,用于车内设备间的通信。动力车系统部件采用通用模块化设计,可靠性及互换程度高,整列车的购置、维护成本进一步降低。
1为司机室;2为转向架;3为牵引变压器;4为空调;5为牵引通风机;6为供电配电柜;7为冷却塔风机;8为变流器;9为空气压缩机;10为干燥器;11为网侧柜;12为总风缸;13为微机柜;14为第三方设备柜;15为6A柜;16为制动柜;17为控制电源柜;18为低压电器柜。
动力车功率5600 kW( 短时6400 kW) ,运营速度160 km/h,构造速度 210 km/h。动力车电气系统为主、辅(滤波) 和列供变流器集成一体化设计,水冷技术;辅助系统的牵引电机通风机和冷却塔采用变频控制,具有节能、降噪的优点;主电路采用1400 kW牵引电机、6777 kVA牵引变压器、水冷牵引变流器采用6.5 kV的IGBT 元件、四象限、中间环节以及逆变器完全独立的轴控技术;分散式微机网络控制系统的电源为DC110 V,控制系统具有先进的智能化诊断功能,能对主、辅、列车供电电路、控制系统以及空气制动系统的故障进行诊断和安全导向,并具备动力车状态实时记录功能; 利用变压器耦合技术实现过分相辅助系统不间断供电。
转向架在既有25T型客车SW-220K转向架基础上进行改进。拖车转向架分为控制车转向架和普通车转向架,采用无摇枕轻量化结构,沿用H型焊接构架、单牵引拉杆、盘形制动等成熟结构。采用两级悬挂,一系悬挂采用圆柱螺旋钢弹簧+垂向油压减振器,轮对轴箱采用转臂式定位;二系悬挂采用空气弹簧,设高度调整阀及差压阀,安装横向油压减振器、抗蛇行油压减振器。控制车转向架二位端加装排障装置。基础制动型式为盘形制动,每轴2铸钢轴盘+粉末冶金闸片。图为控制车转向架,其中1为构架组成;2为一系定位装置;3为中央悬挂装置;4为基础制动装置;5为速度传感器安装;6为转向架排障装置。
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列车开往的方向并不重要,
重要的是窗外的风景和看风景的心情。
处在嘈杂的动态中,
却是静而细腻的心思。