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CRH380AL(一阶段)

2010年10月问世 共30组

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动车组列车
CRH380A系列
CRH380AL(一阶段)

2008年02月26日,中华人民共和国科技部与原铁道部共同签署了《中国高速列车自主创新联合行动计划》,计划中明确了重点实现的目标:一是在引进技术消化吸收和再创新已取得阶段性重大成果的基础上,进一步加大自主创新力度,突破关键技术,集成创新成果,研制新一代时速350公里及以上高速列车,为京沪高速铁路提供强有力的装备保障;二是建立并完善具有自主知识产权、国际竞争力强的时速350公里及以上中国高速铁路技术体系,加快实现引领世界高速铁路技术发展的目标。青岛四方机车车辆股份有限公司以CRH2C二阶段为基础,研制新一代时速350公里级别高速动车组,当时研制项目名称为CRH3-350。

2008年,原青岛四方新一代高速动车组研制项目更名为CRH2-350,因车辆的设计标也得到提高,最高时速由时速350 km/h提高至380 km/h,故项目名称亦变更为CRH2-380。

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“和谐号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。

存在的问题和不足

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,导致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,车内通风口没有排水挡,车内尤其是卫生间内的污水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。

非统型及长编组一、二阶段无停放制动,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。

图 / Aiklld2364
外观
参观CRH380AL模型车!这是真正意义上的第一节380A?
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CRH380AL-2557担当G1608(福州-广州南)进庆盛站
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技术参数
速度
380 km/h
设计速度
310 km/h
运营速度
486.1 km/h
最高实验速度
外观
14M2T
编组
403 m
全长
3380 mm
宽度
3700 mm
车体高度
26500 mm
头车长度
25000 mm
中间车车钩中心距
24500 mm
中间车车体长度
17500 mm
转向架中心距
2500 mm
转向架轴距
860/790 mm
新轮轮径(动/拖车)
1000 mm
车钩中心高度
1000 mm
中间车钩高度
15 t
最大轴重
924.4 t
最大质量
836.5 t
整备质量
动力
YQ365/YJ92B × 56
电机型号
365 kw
电机功率
21560 kw
装机功率
20440 kw
轮周功率
性能
1.69 km/h/s
标定启动加速度(非实际运用情况)
150 m
通过最小曲线半径
180 + 10 + 180 m
通过最小S型曲线半径
-25~40
工作温度
控制
CTCS3-300S/T
列控系统
更多
LMA
踏面类型
停放制动
SSS400+
受电弓型号
22.5 ~ 29 kV
正常运行网压
4532 / 6946 mm
落弓/最大高度
4782 ~ 6746 mm
受电弓工作高度
DC100 V
蓄电池电压
AC400V
外接电源电压
服务设施
Air Condition
空调
AC 220v
电源插座
餐吧
餐饮服务场所
热饮用水
电茶炉
卫生间
座便/蹲便
残障人士友好
无障碍设施
婴儿友好
婴儿护理设施
编组与席位
16
全列编组

1028
全列定员
01车 Tc ZYS (25+2)
02车 M ZY (56)
03车 M ZS (24)
04车 M ZY (56)
   05车 Mp ZE (73)
06车 M ZE (85)
07车 M ZE (85)
08车 M ZE (85)
09车 M CA (38)
10车 M ZE (85)
11车 M ZE (85)
12车 M ZE (85)
13车 Mp ZE (85)
14车 M ZE (85)
15车 M ZE (85)
16车 Tc ZYS (25+2)
席位及数量
28
商务座
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156
一等座
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6
与商务座同处
的一等座
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838
二等座
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38
独立餐座
(不售票)
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厂商及批次
中车青岛四方机车车辆股份有限公司
30组 CRH380AL-2541~2570
首批2010年01月投运 
示意图为自动生成,仅供参考。
2021年06月17日更新
* M:动车;Mc:动车,控制车;Mp:动车带受电弓;T:拖车;Tc:拖车,控制车;Tp:拖车带受电弓
* ZE:二等座车;ZY:一等座车;ZS:商务座车;ZET:二等/特等座车;ZES:二等/商务座车;ZYT:一等/特等座车;ZYS:一等/商务座车;ZEC:二等座车/餐车;WR:软卧车;WE:二等卧车;WY:一等卧车;WG:高级软卧车;WRC:软卧车/餐车;CA:餐车
配属
同系列车型

主要参考文献

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