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和諧2B型電力機車
鎖定
HXD2B型電力機車是中國鐵路的電力機車車型之一,由法國阿爾斯通公司和中車大同電力機車有限公司聯合研製。該型機車是在阿爾斯通“Prima”機車技術平台上,以“Prima 6000”電力機車為原型車,開發研製的大功率交流傳動幹線貨運用六軸電力機車,採用交—直—交流電傳動、“ONIX”IGBT水冷軸控牽引變流器、“Agate”微機網絡控制系統、變頻異步牽引電動機,單軸功率為1600千瓦,額定總功率為9600千瓦,最高運行速度為120公里/小時。
- 中文名
- 和諧2B型電力機車
- 外文名
- HXD2B electric locomotive
- 動力來源
- 接觸網供電
- 原產國
- 法國 中國
- 產 量
- 500台
- 生產年份
- 2009年-
- 主要用户
- 中國國家鐵路集團有限公司
- 生產商
- 法國阿爾斯通公司 中車大同電力機車有限公司
和諧2B型電力機車發展歷史
和諧2B型電力機車背景
2004年,中華人民共和國國務院常務會議通過了《中長期鐵路網規劃》,並對研究通過的鐵路機車車輛裝備現代化實施方案明確指出,“加快我國鐵路運輸裝備現代化,要按照引進先進技術、聯合設計生產、打造中國品牌的總體要求”。根據國務院確立的上述方針,國家發改委與中華人民共和國鐵道部於2004年7月聯合下達了《大功率交流傳動電力機車技術引進與國產化實施方案》,正式開始了新型交流傳動電力機車的採購過程。2004年10月,法國阿爾斯通公司和大同電力機車有限責任公司獲得了180台HXD2型雙節八軸10000千瓦大功率交流傳動電力機車的訂單
[1]
。
和諧2B型電力機車引進
為解決中國鐵路運輸運能問題、實現中國鐵路幹線貨運重載、快捷運輸的目標,中國鐵道部於2006年6月制定了六軸9600千瓦大功率交流傳動電力機車的技術方案並確定了項目執行模式。2006年10月26日,法國總統希拉剋訪問中國,與中國國家主席胡錦濤舉行正式會談,會談後兩國元首簽署了《中法聯合聲明》
[2]
,並共同出席了多項合作協議的簽字儀式。雙邊合作協議涵蓋科技、能源、鐵路運輸、航空、航天等領域,其中,阿爾斯通公司首席執行官孔柏客(Patrick Kron)與中國鐵道部部長劉志軍簽署了六軸大功率貨運電力機車的生產合作意向書,總額達12億歐元,阿爾斯通公司在此協議中所佔份額為3億歐元,其中方合作伙伴大同電力機車廠佔9億歐元。2007年3月12日,大同電力機車有限責任公司與法國阿爾斯通交通運輸股份有限公司在北京簽訂了大功率交流傳動六軸電力機車項目進口部件採購合同和技術合作合同,其中包括機車採購合同、技術轉讓合同、進口零部件採購合同和技術服務合同等四個相互關聯合同,但合同總額調整為11億歐元(113億元人民幣),其中阿爾斯通份額約為3.1億歐元,大同電力機車廠約為8億歐元
[3]
。同時,大同電力機車公司並與北京鐵路局、中國技術進出口總公司簽訂了大功率交流傳動六軸電力機車項目採購合同。
根據最初簽訂的生產合作意向書,原定計劃由阿爾斯通公司的貝爾福工廠完成首批100台機車,其餘400台機車將由大同電力機車負責生產製造;而採購合同和技術合作合同簽訂後,生產計劃改為由貝爾福公司完成首10台機車,另外190台機車以散件形式付運並在中國組裝,300台機車由大同電力機車生產。但在合同開始執行後,生產計劃再次被改變,貝爾福公司僅負責完成首2台機車。
和諧2B型電力機車研製
新機車被定型為HXD2B型,其中“HX”是“和諧”的漢語拼音首字母縮寫、“D”代表電力機車、“2”代表大同電力機車公司的生產廠商代號,通稱為“和諧”2B型電力機車。HXD2B型電力機車是在阿爾斯通“Prima”機車技術平台上,以“Prima 6000”電力機車為原型車,開發研製的大功率交流傳動幹線貨運用六軸電力機車。機車軸式Co-Co,軸重25噸,採用交—直—交流電傳動、“ONIX”IGBT水冷軸控牽引變流器、“Agate”微機網絡控制系統、變頻異步牽引電動機,單軸功率為1600千瓦,額定總功率為9600千瓦,最高運行速度為120公里/小時。
2009年6月,首2台HXD2B型機車(0001、0002)在法國貝爾福工廠落成。機車經過廠內的初步調試後,其中一台機車於同年11月被送往位於位於捷克共和國中波希米亞州的維林環形鐵路試驗中心(Zku?ební centrum VUZ Velim)進行運行試驗;而另一台機車於同年12月初被送往位於奧地利維也納的阿森納爾鐵路技術試驗中心(Rail Tec Arsenal)的實驗室,進行氣候風洞實驗。由於HXD2B型機車車體尺寸已經超過歐盟規定的機車車輛限界,機車需要通過水路和陸路運輸,在法國斯特拉斯堡裝船送往維也納。2010年5月23日,HXD2B、HXD2C型電力機車下線剪彩儀式在大同電力機車公司舉行,首台國產化的HXD2B型電力機車(0003)下線
[4]
。2010年7月10日,2台原裝進口機車由“馬士基三寶壟”號集裝箱船運抵中國天津港,
[5]
然後由汽車運輸至山西大同,隨後被送往中國鐵道科學研究院北京環形鐵道試驗基地進行型式試驗和綜合性能試驗。
和諧2B型電力機車運用
機車圖片(4張)
右圖1為配屬於北京鐵路局豐台機務段的HXD2B 0325號機車
和諧2B型電力機車技術特點
和諧2B型電力機車總體結構
和諧2B型電力機車(7張)
和諧2B型電力機車電氣系統
HXD2B型電力機車是交—直—交流電傳動的單相工頻交流電力機車,機車主電路由主變壓器、牽引變流器、牽引電動機三大部分構成。每台機車設有6套完全相同的牽引變流單元,分別安裝在3個牽引變流櫃內。接觸網導線上的25千伏單相工頻交流電電流,經受電弓、主斷路器進入機車後再輸入主變壓器,交流電經過主變壓器的6個牽引繞組降壓後向牽引變流單元供電;單相交流電經過6組四象限脈衝整流器整流為直流電,然後向電壓為3750伏的中間直流回路供電,再由6組牽引逆變器轉換成三相交流電輸出,每組逆變器向一台異步牽引電動機供電,實現機車的軸控驅動,使牽引電動機產生轉矩,將電能轉變為機械能,經過齒輪的傳遞驅動輪對。
主變壓器由大同ABB牽引變壓器有限公司製造,為芯式結構、多分裂繞組的單相變壓器,以卧式懸掛方式吊裝於車底中部,設計容量高達12600千伏安。主變流器是基於阿爾斯通公司“Prima”機車技術平台的“ONIX”變流系統,每組主變流器由一個四象限脈衝整流器、一箇中間直流環節、一個PWM逆變器組成,功率控制模塊採用水冷IGBT變流模塊(6500V/600A),中間直流電壓為3750伏。牽引電動機採用由永濟電機公司國產化的YJ90B型牽引電動機,該型電動機為六極三相鼠籠式異步牽引電動機,定子採用全疊片無機殼結構以減輕重量和改善散熱,額定功率為1600千瓦,額定電壓為2942伏,冷卻方式為強迫通風,採用磁場定向直接轉矩控制。
機車輔助供電電路由第2~5軸的牽引變流單元中間直流回路供電,每台機車設有兩組相同的輔助供電電路,每組輔助電源由兩組IGBT輔助逆變器和一組充電機電路組成,正常情況下其中一個為恆頻恆壓變流器(CVCF),為牽引電動機通風機和油水冷卻塔風機供電;另一個為變頻變壓變流器(VVVF),向水泵、油泵、蓄電池充電機等設備供電。
和諧2B型電力機車控制系統
HXD2B型電力機車採用了阿爾斯通公司開發的“Agate”微機網絡控制系統,機車控制系統(TCMS)由6個牽引控制單元(TCU)、2個主處理機單元、4個輔助變流器控制單元(ACU)和制動控制單元(BCU)和4個司機操縱顯示單元(DDU)構成。該系統是基於WorldFIP網絡通信總線,網絡架構分為FIP車輛網絡(FIPV)和FIP列車網絡(FIPT)兩級,其中FIPV負責每節機車內部各設備的信息交換,而FIPT用於兩台重聯機車之間的通信;控制系統具有全面的機車控制、監測、傳輸、故障診斷、顯示和存儲功能。
和諧2B型電力機車轉向架
機車走行部為兩台完全相同的三軸轉向架,轉向架構架採用鋼板焊成箱形結構的“目”字型構架,輪對軸箱採用拉桿定位。一系懸掛採用螺旋彈簧加雙軸箱拉桿配垂向油壓減震器;二系懸掛為橡膠堆。牽引力或制動力通過單推輓水平短牽引拉桿牽引裝置傳遞。牽引電動機採用滾動軸承抱軸式半懸掛、單邊剛性直齒傳動。基礎制動裝置為單側雙閘瓦踏面制動單元,並帶有閘瓦間隙調節器;其中三組制動單元具有停放制動功能。轉向架並設有輪緣潤滑裝置。
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技術數據 | |
---|---|
UIC軸式 | Co'Co' |
1,435毫米 | |
輪徑 | 1,250毫米(新輪) |
軸重 | 25噸 |
軸距 | 2,250+2,000毫米 |
機車長度 | 22,960毫米(車鈎中心距) |
機車寬度 | 2,850毫米 |
機車高度 | ≤4,800毫米(降弓狀態) |
整備重量 | 150噸 |
受流電壓 | AC 25 kV 50 Hz |
傳動方式 | 交—直—交流電 |
牽引電動機 | YJ90B × 6 |
最高速度 | 120公里/小時 |
持續速度 | 76公里/小時 |
牽引功率 | 9,600千瓦(持續) 9,900千瓦(最大) |
牽引力 | 584千牛(起動) 455千牛(持續) |
制動方式 | |
制動功率 | |
列車制動 |
- 參考資料
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- 1. 法國電力和阿爾斯通分獲核電與機車訂單 .第一財經日報.2006-10-27[引用日期2016-09-23]
- 2. 中法簽署聯合聲明和14項合作協議 .新華網.2006-10-26[引用日期2016-09-23]
- 3. 北車同車公司與阿爾斯通簽訂電力機車項目合同 .中國北方機車車輛工業集團公司.2007-03-15[引用日期2016-09-23]
- 4. 新型自主知識產權電力貨運機車下線 .新華網.2010-05-24[引用日期2016-09-23]
- 5. 天津港成功接卸“和諧號”列車 .北方網.2010-07-12[引用日期2016-09-23]
- 6. 中國北車同車公司和諧2B型電力機車實現批量生產 .鳳凰網.2010-06-12[引用日期2016-09-23]
- 7. HXD2B型大功率交流傳動電力機車 .中國北車集團大同電力機車有限責任公司[引用日期2016-09-23]
- 8. Alstom+CNR Datong: HXD2B .Railcolor.net.2012-09-03[引用日期2016-09-23]
- 9. 參考資料 .中國中車[引用日期2019-09-02]
- 10. 董明 姜悦禮.《HXD2型和HXD2B型電力機車電傳動系統技術比較》:機車電傳動. 2013(05),2013年