CRH380A系列动车组,是由青岛四方机车车辆有限公司在CRH2C型动车组的基础上,通过自主创新研制出的中国第二代CRH动车组。2010年09月30日CRH380A首次载客运营。2010年12月03日CRH380AL创造了486.1 km/h的最高运行时速。2011年06月30日,CRH380AL正式投入运营。CRH380A系列2010年开始至2017年停产,除模型车外累计生产448组,其中CRH380A 40组,CRH380A统型279组,CRH380AJ 5组,CRH380AL 113组,CRH380AN 1组,CRH380AM 1组,港铁CRH380A 9组,折合561标准组。
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。
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。
CRH380A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。使用DSA350型高速受电弓,受电弓两侧加装了挡板,而低阻力新头型的使用亦减少超过5%的气动噪音列车,且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运行时的噪音相当。
CRH380系列动车组牵引电机均采用架悬式悬挂方式。CRH380A(L)动车组牵引电机(YJ92B/YQ-365)采用刚性架悬式,是将电机上部卡槽与构架电机吊座卡条刚性配合安装,通过螺栓分别将电机上部和下部与构架连接。其特点是电机和构架刚性连接为一体,不存在任何方向的相对位移。这种悬挂方式结构简单、安装方便,但是电机振动直接作用在构架上,对车辆运行性能有影响。通过振动模态系统匹配,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 s,气压变化值小于200帕/秒。
CRH380A型动车组使用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,空气弹簧跨距均为2460mm,轴箱和转臂一体加工成型,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,端部车的二系悬挂采用半主动横向减振器。SWMB-400/SWTB-400的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。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。为降低牵引系统转差控制精度的难度,对YJ92B/YQ-365和MJA280-4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。
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。CRH380A的每个无动力轴有两个轴盘和两个轮盘制动组成,CRH2和非统型CRH380A的转向架没有停放制动功能,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%。
短编组列车采用6M2T的编组方式,使用南车时代CI11牵引变流器,TBQ34-3855/25A或ATM9D型牵引变压器,YQ365或YJ92B2型牵引电机,额定功率为365 kW,整车牵引功率为8760 kW,实际运行时,通过牵引系统略微“超频”,使单电机功率达400 kW,总功率达到9600 kW,能够使列车在时速350 km/h时剩余加速度满足0.05 m/s²的需求,实现405 s、25.5 km达速350 km/h,但在380 km/h时仅有0.01 m/s²剩余加速度,同时由于牵引系统超过额定功率,列车无法长时间高负荷运行,在坡道、逆风等情况下也难以维持350 km/h以上运行。
2009年6月,原铁道部向国内动车组制造企业招标采购共320列时速350 km/h的高速动车组,原中国南车青岛四方为中标厂商之一。由于CRH2C型动车组(第一阶段)是在250 km/h的CRH2A型动车组基础上加大牵引功率,仅满足目前最高运营速度320 km/h的要求,难以满足京沪高速铁路最高运营速度380 km/h的营运要求,因此需要在CRH2C型动车组(第一阶段)的基础上全面提升列车整体性能,对动车组的牵引系统、空气动力外形作出了较大的改变。
新一代高速动车组在之后的CRH2C型动车组(第二阶段)的基础上进行研发,以达到持续运营时速为350 km/h,最高运营时速为380 km/h,最高试验时速400 km/h以上的要求。
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。
为了预先获得CRH2-380型动车组新头型的空气动力效能和实车试验数据,原铁道部于2009年决定将CRH2-150C作为CRH2-380的试验实体样车,改为使用下一代的新头型。
2010年04月底,车身仅标示为“试验车CRH380A”的新头型CRH2C第二阶段动车组下线,并在5月起开始在郑西客运专线试验。
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09月01日,CRH380A-6001~CRH380A-6010相继下线并开始配属上海铁路局,及进入沪宁城际高速铁路和沪杭客运专线进行高速试验。
2010年09月28日,CRH380A在沪杭客运专线进行高速试验,并先后两次刷新“中国铁路第一速”,并刷新了世界上“正常营运编组列车最高试验速度”,当日上午10时40分,由上海虹桥开往杭州方向的CRH380A-6001列车(车次G55001)的试运行时速达到413.7 km/h。不到一小时后的11时37分,由杭州折返到上海虹桥试运行(车次G55002)途中,最高时速达到416.6 km/h。
2010年09月30日、10月01日、10月07日三天,为应对十一黄金周期间来往南京和上海的往返客流,上海铁路局安排CRH380A首次载客运营,在沪宁城际高速铁路担当临时高速动车组旅客列车任务,为此车型第一次载客运营。
2010年10月26日起,CRH380A正式在沪杭客运专线投入服务。
2010年12月03日起,CRH380A开始在武广客运专线投入运营。
2011年03月08日起,由于2011博鳌亚洲论坛的举行,2组CRH380A开始在海南东环铁路运行。
2015年03月14日,青藏铁路公司从西安铁路局临时抽调2列CRH380A动车组列车试跑兰新高铁,最高速度394km/h,证明了CRH380A动车组在高原运行的能力。
2014年07月01日,根据《铁总运(2014)150号》文件,所有CRH动车组的编号均作出了调整,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:原编号为CRH380A-6001~CRH380A-6040改为CRH380A-2501~CRH380A-2540;原编号为CRH380A-6141~CRH380A-6196改为CRH380A-2641~CRH380A-2696,此后,青岛四方生产的CRH380A系列动车组均依照新规定之格式安排编号。
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。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。
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%。
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。
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)。
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。
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。
CIT400A高速综合检测车以CRH380A/L新一代高速列车技术平台为基础,历时8个月研制成功,采用7M1T编组,设计时速为400 km/h。该车安装了ATP、信号参数、无线场强、弓网关系、轨道几何形态、动力学及加速度检测的设备和线路监视系统,主要负责时速250—350公里级的高速铁路的轨道几何状态、动力学、接触网、信号、ATP、无线通信、线路环境等的周期性检测和新建线路的全方位检测。
2011年02月22日,CRH400A 001于在青岛下线。
2011年03月01日,CRH400A 001出厂。
2011年03月03日,CRH380A 001起奔赴京沪高铁对线路状态进行一系列检测,以确保京沪高速铁路的安全可靠运营。
2014年,根据相关文件对名称及车号进行调整,CRH380A 001更名为CRH380AJ-0201。
2014年,随着新线路逐步开通,对于综合检测车的需求越来越多,增购了两组CRH380AJ(0202/0203)。
2015年,两组CRH380AJ在即将开通的赣龙线(4.4 m线间距,有砟,80㎡隧道截面积)展开线间距和阻塞比对动车组空气动力学性能影响的分析,以310 km/h的速度进行隧道内交会试验。
2017年07月,CRH380AJ在京沪高铁进行提速350 km/h相关试验。
CRH380AJ-0201也是首批LKJ15S实验列车之一。
注:CRH380AJ-0202、0203与CRH380AJ-0201差异较大,不能重联运行,CRH380AJ-0202、0203可以重联运行。
CRH380AJ-0202、0203,01、08车为设备车,02车为轨道、动力学、综合检测车,03车为通信、信号检测车,04车为接触网检测车,05车为会议车,06车为餐车,07车为卧铺车。
2009年09月28日订单中的后70组为CRH380AL(二阶段),二阶段CRH380AL进行了统型化改进,统一了操作界面,优化了乘客体验。二阶段CRH380AL采用新的坐席配置,将商务座设置于1车和16车,4车也由一等座车改为二等座车等,商务座定员26人、一等座定员112人,二等座定员923人,全列定员1061人,后期根据统一部署,列车编号调整为2571-2640。
同时CRH380AL二阶段最后一组列车(CRH380A-6140L,调整后的编号为2640)还承担了智能高速列车试验车的作用。首次提出智能列车的概念,以高速列车为核心,以全息化列车状态感知和数字化运行环境为基础,以信息化智能处理与交互为支撑,具有自检测、自诊断、自决策能力的智能化高速列车系统,并能提供数据通信、资讯服务、电子票务等个性化服务,实现高速列车安全可靠运行和全生命周期能力保持和优化,以实现形成智能列车产业化能力并形成相关设计、制造标准以及行业技术及标准体系,研制满足分层感知的智能传感器和电子标签并形成相关设计与检测系列标准与实验规范,进而实现运用检修效率提高25%,定期检修检修效率提高20%以上。系统主要由车载智能感知网络、车载数据处理中心、车载旅客服务系统以及车载无线通信系统构成。其中车载智能感知网络在每个车厢设置一个网络单元,构成环形千兆以太网作为传输网络,将性能参数、动态数据等车载数据传输到车载数据处理中心,与列车既有的WTD、TBDR、AAD等设备接口采集列车监控数据,并通过加装的传感器、采集终端、摄像机等补充采集安全、故障、检修灯必要信息,实现数据动态感知。车载多模无线通信实现车-地的实时传输列车运行状态和诊断数据,车载数据处理中心通过对采集到的数据进行处理,实现在途预警并向上传输,以实现基本信息和运行数据显示和监控、在途预警报警、故障记录等功能。除了面向列车运维,整个系统还可以实现旅客服务信息的发送并提供更丰富的旅客导向服务和互联网服务。不过遗憾的是,关于CRH2系列的落后列车网络仍没有做出较大的革新。
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。
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)。
与非统型相同,短编组列车采用6M2T的编组方式,使用YQ365或YJ92B2型牵引电机,额定功率为365 kW,整车牵引功率为8760 kW,实际运行时,通过牵引系统略微“超频”,使单电机功率达400 kW,总功率达到9600 kW,能够使列车在时速350 km/h时剩余加速度满足0.05 m/s²的需求,实现405 s、25.5 km达速350 km/h,但在380 km/h时仅有0.01 m/s²剩余加速度,同时由于牵引系统超过额定功率,列车无法长时间高负荷运行,在坡道、逆风等情况下也难以维持350 km/h以上运行。
CRH380A港铁版本总体性能与参数与内地版统型CRH380A基本相同,亦可以与统型CRH380A重联运行。在碰撞、防火、电磁兼容等性能上做进一步提升,优化了转向架设计并改善车厢内部结构,采用各种更先进的新型噪音吸收和阻隔技术材料,在时速350公里/小时的情况下车厢内噪声保持67至69分贝,更加人性化旅客界面,使旅客乘坐更加舒适。列车共提供579个座位,设一等席和二等席,由于只运行广深港高铁段,运行里程短,因此不提供餐车和商务席。车厢内提供Wi-Fi和电源插座。
2012年04月16日,中国南车集团正式与港铁签约落实为广深港高速铁路购置9列以南车四方CRH380A新一代高速列车技术平台为基础的电力动车组,每列8节编组。
2013年11月07日,首列列车在青岛完成生产和下线。2014年03月,首列列车抵达中国铁道科学研究院北京环行铁道试验基地开始进行型式试验。
2014年07月21日,首列列车抵达南昌铁路局南昌车辆段南昌西动车所。
2014年07月25日,首列列车开始在杭长客运专线南昌西至长沙南段进行运行试验。
2016年09月26日,首列列车交付港铁。
2017年02月15日,首列列车入驻MTR石岗车厂。
2017年10月07日,全部9列列车全部交付。
2018年09月23日,广深港高铁香港段开通,该车正式投入运营。
CRH380AM-0204综合检测列车,代号SFE16,曾名为更高速度试验列车,最高设计速度450 km/h,持续运行速度400 km/h,实验条件下可实现短时速度超过500 km/h,计划为更高速商业运营列车的安全性、可靠性等提供研究平台。更高速度试验列车项目是在科技部和铁道部的部署下,以“‘十一五’国家科技支撑项目-共性基础及系统集成”、“国家973计划项目-时速500公里高速列车关键力学行为研究”为依托,以中国南车四方股份有限公司为主体,以国家高速动车组总成工程技术研究中心开放的研究平台为基础,采用产、学、研、用相结合的模式,于2009年开始研制,整车于2011年12月成功落成并正式亮相。
试验列车以CRH380A创新成果为基础,以更高速条件下安全、可靠运行为首要目标,围绕提升临界速度、牵引能力和降低阻力等,对系统集成、头型、车体和转向架、牵引和制动系统等进行了全面创新。列车关键技术在中国南车实现了自主化和产业化。标志中国在高速列车前瞻性研究中取得了阶段性重大成果,有利于完善中国高速列车技术体系,将使中国在高速铁路领域拥有更大的国际话语权。
列车外形如“宝剑出鞘”,该试验列车头型的设计灵感来源于中国古代的兵器“剑”,通过大量的概念设计、数值仿真分析、风洞试验等,优化出“剑”和“火箭”的头尾组合,实现了头车降低阻力、尾车升力接近于零的最优技术匹配。
列车的车体采用轻量化、等强度设计理念,在重量减少的情况下,刚度提高了22.7%,全新设计的01车车体长度26,750 mm,车钩中心距27,000mm,该车也是国内首组两个车头头型不同的动车组。采用了全新开发的大功率牵引系统,采用两电平控制,主辅一体设计,6节车厢全部为动车,采用YQ600牵引电动机,额定功率600kW,额定总牵引功率14400 kW,高速运行时,通过适当“超频”让单个电机功率达950kW,总功率达到22800 kW, 在时速500 km/h运行时剩余加速度≥0.05 m/s²。但其他电气系统的设计冗余不足,仅能够满足短时间过载而不能满足长时间高速运行。列车设计有风阻制动装置,共配置3组,阻力板周围有流线型导流罩,在收纳时尽量平滑,制动时通过液压机构将其升起,通常只在极高速度下紧急制动使用,常规制动一般不需要使用。
在列车网络方面,采用以太环网,并结合物联网相关技术,能够自动根据气象数据和线路条件控制运行速度,以提高列车安全性。通过车载545个传感器,能够实现空气动力学性能、动力学、振动模态、弓网关系、牵引性能、制动性能、综合舒适度、动应力和载荷谱等试验。各测试系统采样基准实现时空同步,提高测试数据对比分析有效性;数据传输采用光纤网络化传输,提升传输速率,增强抗干扰性;数据采样频率高,实现即时处理,动态监视列车性能。其中,1车设动力学、振动模态和空气动力学试验系统,2车为弓网关系、牵引系统、制动系统等,3车为综合系统和动力学,4车为舒适度、噪声等,5车则进行动应力、动力学试验,而6车是同样能够进行空气动力学、动力学相关试验。
不过CRH380A及更高速度试验列车在气动外形及转向架上下足了功夫,但其他很多方面仍然使用相对落后的技术,整车的研制“略显粗糙”,在尚未完全将列车控制网络、传感器及电气系统等方面研究透彻的前提下就只为追求速度,有些操之过急,有些“急功近利”的感觉,由于该车继承了CRH380A系列的特征,CRH380A的部分缺点同样存在。
后续CR400BF-J等车型转向架性能已优于该车,目前滚动台最高速度为CR400BF-0031实验时配备的内支撑转向架。
2011年12月23日,更高速度试验列车在南车青岛四方机车车辆股份有限公司落成。
2014年01月16日,在试验平台完成时速605公里测试。
2014年04月18日,首次离开青岛,开始首次远行。
2014年04月19日,在南昌西至萍乡北区间测试。
2014年04月24日,跑出385 km/h速度。
不过该车生不逢时,最终也没有完成既定的相关实验项目,但通过其完成的相关技术验证为后续新产品开发奠定了基础,随着中国标准动车组的立项,更先进的技术和更先进的列车逐步诞生,相关试验后续由他的后辈们继续进行。
CRH380AM-0204高速综合检测列车2015年4月15日出厂,2015年5月13日从北京调至合肥南动车所,并按计划于5月20日、24日进行了合肥南—巢湖间高速试验。
2015年06月29日至2017年08月10日在大西高铁综合试验段完成了综合试验工作,进一步对检测系统及综合系统等的功能、指标进行了验证,完成最高速度385 km/h的系统试验。
2016年11月21日,CRH380AM-0204正式加入高速综合检测列车续列,参与多条线路联调联试与日常监测任务,其中1车/6车为信号检测车,2车为轨道几何、动力学及接触网检测车,2车1架改为无动力转向架,该转向架也无制动装置,用于轨检梁及测力轮对的安装,额定功率13200 kW,3车为通信、综合检测车,4车为卧铺及餐车,由于列车宽度不足,卧铺为纵向布局,5车为接触网检测车。
2014年06月公务版CRH380A诞生,是世界上第一款设计时速超过350 km/h的卧铺动车组,也是首款为国家领导人公务出行需求量身打造的高速动车组,在诸多方面进行优化改进,不仅满足日常乘坐的舒适度,还增加了办公和会议场所,同时,该车拥有较好的性能和乘坐体验,深受领导同志的喜爱,多名世界政要都曾在各种场合经乘坐过这款动车组。
2015年03月14日,公务版CRH380A试跑兰新高铁,最高速度394km/h,证明了CRH380A动车组在高海拔、大风环境下运行的能力。
2015年03月26日,公务版CRH380A前往海南,为2015博鳌亚洲论坛服务。
随着新一代“复兴号”动车组的问世,这两组公务版CRH380A动车组退役,并于2019年改造为高速综合检测车,以满足日益扩大的高速铁路版图的检测需求。该车安装了ATP、信号参数、无线场强、弓网关系、轨道几何形态、动力学及加速度检测的设备和线路监视系统,主要负责时速250—350公里级的高速铁路的轨道几何状态、动力学、接触网、信号、ATP、无线通信、线路环境等的周期性检测和新建线路的全方位检测。
历时11年,累计1000万次试验,积累150G数据,耗资1亿元,中国中车旗下株洲电力机车研究所有限公司攻克了第三代轨道交通牵引技术,即永磁同步电机牵引系统,掌握完全自主知识产权,用于时速500公里高速动车组的电机功率高达690 kW,且始终是高速运行状态,对牵引系统的稳定性、可靠性等各方面都提出了极大的挑战,这也将成为中国高铁制胜市场的一大战略利器。
2013年12月,株洲所成功开发出可用于时速500公里高铁动车的电机。
2014年10月,在青岛四方股份公司成功装车考核。
2015年07月,CRH380A-2820新一代永磁电机装车投入试验(后改名为CRH380A-0206)。
2015年10月,搭载着中车株洲电机公司研发的TQ-600永磁同步牵引电机的中国首列“永磁高速动车组”,近日通过了整车首轮线路运行试验考核,最高运行速度达到385 km/h。
2019年02月12日,搭载永磁电机的CRH380A定名为CRH380AN,国家铁路局颁发设计许可证。
2020年01月18日,CRH380AN-0206配属中国铁路成都局集团。
2020年01月22日,首次投入商业运营。
例如CRH380A以350 km/h匀速运行,需要约7000 kW的功率,现在的普通电机需要输入7447 kW的电功率,才能发出7000 kW的机械功率(效率94%),永磁电机只需7143 kW即可(效率98%),这就省出了304 kW的功率,能够节约相应的电能。
与现有CRH380A高速动车组的YQ-365异步牵引电机相比,TQ-600永磁同步牵引电机的重量减轻了35%,而效率将提升3%以上,节能10%以上。以一列8编组高铁列车每天往返一次京沪高速线计算,一年可节电100多万 kW时。
CRH380AL三阶段内饰与二阶段差距不大,但是细节部分做了一些优化。技术方面,增加停放制动,能够在较大坡度的线路运行,车间高压改用跳线,还增加车门防夹功能,夹物后可自动单独开启,同时还优化了车内监控系统。
2015年11月10日招标时速350 km/h长编组高速动车组,四方中标8组(2913-2920)。
2017年01月18日招标时速350 km/h长编组高速动车组,四方中标5组(2926-2930)。
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。
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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。