动车组牵引与制动_李小平主编.pdf

第一章高速列车概述第一节高速列车分类及基本概念一、高速铁路与高速列车定义迄今，高速铁路的定义有如下几种：1970年，日本政府第71号令将高速铁路定义为：凡在一条铁路的主要区段上，列车的最高运行速度达到200km/h及以上的干线铁路1985年，欧洲经济委员会在日内瓦签署的国际铁路干线协议规定：列车最高运行速度达到300km/h及以上的客运专线或最高速度达到250km/h及以上的客货混用线。1986年，国际铁路联盟将高速铁路定义为：最高速度至少达到250km/h的专用线或最高速度达200km/h的既有线。我国高速铁路设计规范(TB10621一2014)中将高速铁路定义为：新建设计开行250km/h(含预留)及以上动车组列车，初期运营速度不小于200km/h的客运专线铁路可以看出，各个机构对高速铁路的定义不尽相同，随着科学技术的进步，高速铁路的定义还会变化。目前，一般将铁路速度分级定义如下：100120km/h称为常速；120160km/h称为中速；160200km/h称为准高速或快速；200km/h以上称为高速。因此，以最高速度200k/h及以上运行的列车称为高速列车，相应的铁路称为高速铁路。二、高速列车分类高速列车的分类方法很多，从不同的角度有不同的分类方法。常用的分类方法主要有：1.按速度等级分类按照速度等级可以分为准高速、高速和超高速列车。(1)准高速列车最高运行速度为160200km/h的列车。(2)高速列车最高运行速度为200400km/h的列车。(3)特高速列车最高运行速度为400km/h以上的列车。2.按牵引动力类型分类高速列车按照牵引动力的类型可以分为：电力牵引高速列车、内燃牵引高速列车和磁悬浮高速列车。(1)电力牵引高速列车从高速铁路发展状况看来，尽管电力牵引具有较大的初始投资，但是电力牵引具有牵引功第一章高速列车概述3(2)铰接式高速列车铰接式列车是将车辆的车体之间用弹性铰接相连接，并放置一个共用的转向架，因此每节车辆不能从列车上分解下来独立行走。高速列车按照动力配置和转向架连接方式组合可以分为：独立式动力集中型、铰接式动力集中型、独立式动力分散型和铰接式动力分散型高速列车。这四种类型的高速列车各有其优缺点，都能满足运行速度300k/h以上的要求。各个国家和地区可根据自身的情况和列车的使用条件来选择适用的类型。例如，德国的ICE1、ICE2型列车采用独立式动力集中型，如图1-1(a)所示；法国TGV型和西班牙的TALGO-350型列车采用铰接式动力集中型，如图1-1(b)所示：日本新干线和德国ICE3型列车采用独立式动力分散型，如图1-1(c)所示；法国AGV型列车采用铰接式动力分散型，如图1-1(d)所示。00000ooooooobob0ooooooooaoooobao oooaaooboooa ooaooobooaoaoaoa气6司6包6司克6气6司6司6司6司6司汽(a)独立式动力集中型booaooooooaaaabbbbooaooaaooabooooooooaooaooaooaaoboaooopoboobooo6元86元6868()铰接式动力集中型b000b0oo 00oooooooooo oooaooboaooo0oooaooboooooaoooooooo00 booo(c)独立式动力分散型6司6司6司(d)较接式动力分散型动力轮对。非动力轮对动力设备物司机室图1-1高速列车动力配置和转向架连接方式类型图第二节高速列车牵引制动关键技术一、大功率电力牵引传动系统大功率电力牵引传动系统是高速列车的原动力。高速列车由于在高速区运行时的基本阻力为空气阻力，可近似地认为基本阻力与速度的平方成正比，所需功率与速度的三次方成正比。高速列车运行速度在300km/h以上时，空气阻力已占到总阻力的90%以上，所需功率是100km/h级列车的15倍以上。如此大幅度的增加功率，则意味着新技术的大量应用。因此，高速列车的电力牵引传动系统必须向功率大、重量轻、体积小、可靠性高和低成本方向发展，这就决定了高速列车的电力牵引传动系统必然采用先进的牵引传动系统。它主要包括：牵引变流器、主变压器、牵引电机和牵引传动控制。1.牵引变流器牵引变流器采用新型大功率半导体器件，从最早的晶闸管发展到GTO、IGBT、PM,以至