统型CRH380A型动车组,是2013年新购置动车组中,根据中国铁路总公司的要求采用根据运营经验和乘客乘坐需求,在各型动车组技术平台上,对列车的车型、定员、旅客服务设施、司机操作设施、列车的主要性能进行统一而设计出来的动车组的设计而衍生出统型CRH380A,开发代号E27,与之前的CRH380A型动车组有诸多不同。
技术方面,统型新增的撒砂装置能自动检测轮轨面的黏着系数,从而向轨道撒砂,增加轮对踏面和钢轨间的摩擦力,提高动车组的制动可靠性。增加弹簧储能式停放制动,其中01、08车安装在轴盘,03、07车安装在轮盘,能够在较大坡度的线路运行,满足满载20‰或空载30‰坡度下长期停放要求并有1.2倍的冗余。转向架一系改用分体式轴箱,增加转向架失稳检测,当横向加速度过大时会自动进行减速。将司机室前窗安装结构由压板安装式改为了整体框架安装式,提升司机室前窗的维修便利,实现快速更换的要求,同时增加司机室安全窗。高压系统采用半刚性终端及车间跳线,实现车间高压连接和快速解编。不过缺点也是显而易见:检修强度大,需要清洗绝缘子;高压线裸露容易触发接地故障,高压拓扑结构需要增加高隔防止母线接地故障。设置熔断式及实时轴温监测系统,实时监测轴箱温度,并在异常时熔断;设置牵引电机温度监测,实时监测牵引电动机温度并在异常时报警。
车内布局与设施方面,CRH380A统型动车组每节车厢两端和过道上都安装有摄像头,不仅为旅客寻找遗失物品、记录突发情况等出行提供依据,还为机械师分析动车组故障提供方便。对4号车厢的无障碍卫生间进行了改造,增加部分空间作为高铁行包存储箱,既不影响残障乘客顺畅通行,又能提高动车组的利用率。新增餐车厨房冷藏箱,为工作人员提供冷藏储备。
统型CRH380A设有带商务座的一等座车(ZYS)1辆、带商务座的二等座车(ZES)1辆、二等座车(ZE)5辆和带酒吧的二等座车(ZEC)1辆,其中一等座采用2+2方式布置,二等座为2+3布置,商务座为1+2布置。列车商务座定员10人,一等座定员28人,二等座定员518人,全列定员556人,增加蹲便器,除餐车不设置卫生间外,01车设置座便器,08车设置蹲便器,其余车厢均同时设置座便器和蹲便器。
2013年08月10日招标时速350 km/h高速动车组,四方中标40组(2641-2680)。
2013年11月11日招标时速350 km/h高速动车组,四方中标60组(2681-2740)。
2014年08月22日招标时速350 km/h高速动车组,四方中标91组(2741-2834)。
2014年10月11日招标时速350 km/h高速动车组,四方中标5组(2835-2839)。
2015年06月12日招标时速350 km/h高速动车组,四方中标4组(2845-2848,大秦铁路公司)。
2015年07月15日招标时速350 km/h高速动车组,四方中标69组(2840-2844、2849-2912)。
2016年04月25日招标时速350 km/h高速动车组,四方中标5组(2921-2925,大秦铁路公司)。
2017年03月27日招标时速350 km/h高速动车组,四方中标5组(2931-2935,大秦铁路公司)。
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,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,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,与CRH2A型动车组以250 km/h运行时的情况相若。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,CRH380A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。
CRH380A系列共有4种牵引变流器,分别为时代TGA10A/TGA10E以及永电捷通CII-HHR1420C/CII-HHR1420F,TGA10A/TGA10E功率模块为IPM,散热结构为热管结构,CII-HHR1420C/CII-HHR1420F功率模块为IGBT,散热器为住友沸腾式结构。额定输入电流AC 1658V,额定电流1006A,额定输出电流520A,牵引变压器为TBQ34-3855/25A或ATM9D。
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。
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%。
CRH380A系列动车组使用SWMB-400/SWTB-400型无摇枕转向架,由CRH2C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。空气弹簧跨距均为2460mm,空气弹簧有效直径520 mm,轴箱和转臂一体加工成型,转向架增加了抗侧滚扭杆,端部车的二系悬挂采用半主动横向减振器。二系悬挂由空气弹簧、两个横向减振器、抗侧滚扭杆、每侧两个抗蛇行减振器、横向止挡和中央牵引杆构成,没有设置纵向减振器,由于空气弹簧采用带固定节流装置的结构,能够实现纵向减震器的功能,抗侧滚扭杆与SWMB/TB-350的布局类似,牵引电机采用刚性架悬。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。动车转向架质量7.328 t,拖车转向架质量6.52(中部不带清扫装置)/6.57 t(端部带清扫装置),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。
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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。