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KDZ1A型電力動車組

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KDZ1A型電力動車組(春城號電力動車組)中國鐵路的電力動車組車型之一,由長春客車廠、株洲電力機車研究所昆明鐵路局於1999年聯合研製成功。春城號電力動車組是為迎接1999年昆明世界園藝博覽會而開發製造,也是中國大陸首列投入商業運行的電力動車組,採用交—直流電傳動,最高運行速度為120公里/小時。
中文名
KDZ1A型電力動車組
外文名
KDZ1A type EMU
別    名
春城號電力動車組
類    型
電力動車組
生產國
中國
生產廠商
長春客車廠
數    量
1列(頭車3輛、中間車4輛)
製造年份
1999年
主要用户
中國鐵路總公司
衍生自
KDZ1型電力動車組

KDZ1A型電力動車組發展歷史

KDZ1A型電力動車組研製

春城號動車組停靠在昆明站 春城號動車組停靠在昆明站
1988年,長春客車廠成功研製了一列4節編組的KDZ1型動力分散式電力動車組,採用交—直流電傳動,最高速度可達140公里/小時,但因運用條件不成熟等原因而未能投入運用。至1990年代末,隨着中國成功申辦1999年昆明世界園藝博覽會,為滿足博覽會舉辦期間遊客往來昆明周邊旅遊城市的短途運輸需求,昆明鐵路局決定投資1680萬元人民幣引進一列短編組的電力動車組 [1]  ,並於1998年8月7日與長春客車廠、株洲電力機車研究所簽訂了新型電動車組的技術協議。新型電力動車組定型為KDZ1A型,表示是在KDZ1型電力動車組基礎上發展而來的改進產品,並被命名為“春城號”;列車由長春客車廠負責總體設計,株洲電力機車研究所負責電力傳動系統設計。 [2] 
1999年3月,春城號電力動車組在長春出廠,完成調試後隨即赴北京環形鐵道試驗基地進行各項試驗,最高試驗速度達到132公里/小時;同年4月11日,春城號列車完成各種電氣和動力學性能試驗後,在北京環形鐵道宣佈研製成功並舉行發佈會,並配屬昆明鐵路局

KDZ1A型電力動車組運用

春城號動車組駛經油菜花田 春城號動車組駛經油菜花田
1999年4月16日,春城號電力動車組在博覽會開幕前夕,於昆明站舉行首發剪彩儀式,開行了昆明至石林的K439/440次旅客列車,因此又稱“石林號”列車 [3]  ,併成為中國大陸首列投入商業運行的電力動車組,也是中國西南地區第一列流線型電動車組,因此在當時吸引了眾多新聞媒體的爭相報道。由於春城號電力動車組由開始設計到投入運行僅僅用了8個多月的時間,期間試驗時間較短,導致列車投入服務後初期尤其輔助電源系統、傳動系統、風源系統等方面發生了較多故障,經過一段時間進行改進之後狀態才漸趨穩定。 [2] 
昆明世界園藝博覽會舉辦期間,受惠於旅遊客流增長,“石林號”列車趟趟爆滿;但在博覽會結束之後,列車客流受到旅行社和公路客運競爭影響而每況愈下,每趟列車經常只有三四十名旅客乘坐。2003年5月6日,曾經在南昆鐵路上風光一時的“石林號”列車因客流不景氣被迫停運 [4]  ,此後春城號電力動車組改為擔當昆明至宣威的旅客列車。2006年初,春城號又改為擔當昆明至楚雄的5651/2/3/4次普通旅客列車,經由成昆鐵路廣大鐵路運行,由於廣大鐵路未電氣化,因此春城號列車在廣通至楚雄間由東風4B型內燃機車牽引運行。
春城號動車組四節編組運行 春城號動車組四節編組運行
2007年4月,滬昆鐵路沾昆複線建成通車,為了充分利用複線鐵路大通道功能,昆明鐵路局增加了管內滬昆線列車開行對數。2007年6月1日起,開通了昆明至曲靖間城際列車,由春城號電力動車組擔當,每天開行T901/2次和T903/4次兩對城際列車,從昆明至曲靖需106分鐘 [5]  ;但由於受到滬昆鐵路的供電系統分相區設置的限制,春城號電力動車組編組縮減至4節(2個動力單元、2個受電弓),列車載客量減少至372人 [6]  。2007年8月,春城號列車的電路系統進行了改造後,恢復以6節編組運行。
2009年,春城號電力動車組開始被封存於廣通機務段,而另一節備用頭車被封存於昆明機務段。
昆明至石林往返車票 昆明至石林往返車票
2014年5月,春城號的其中一輛頭車(RZ25DT 110875)和一輛中間車(YZ25DD 345767),進入雲南鐵路博物館保存展示。

KDZ1A型電力動車組技術特點

KDZ1A型電力動車組總體結構

春城號動車組停靠在改造前的曲靖站 春城號動車組停靠在改造前的曲靖站
春城號電力動車組為6節編組,由2輛帶司機室的頭車、3輛中間動車、1輛中間拖車組成,其中包括4輛硬座車、2輛軟座車。列車由三個獨立動力單元組成,每一動一拖組成一個電氣獨立單元,司機可在任一司機室對全列車進行操縱,牽引總功率為2160千瓦。頭車和中間拖車的車頂裝有受電弓主斷路器、避雷器等,車底裝有主變壓器、主整流器、輔助逆變器等設備;中間動車車底裝有平波電抗器櫃、輔助逆變器櫃等設備,每個車軸均為動軸及裝有牽引電動機,車頂並設有自通風電阻制動 [7]  。而經過改造後,取消了第二動力單元的受電弓並增加了連接各車廂的25千伏高壓連接線,三個動力單元共用一個受電弓,使列車運行時僅需要一個受電弓即可滿足需要。
車廂採用無中粱輕型車體鋼結構,各車廂之間採用15號小間隙車鈎連接,車頭外觀採用流線型設計,車體下部兩側並設有裙板。列車總定員為600人,其中軟座車採用“2+2”座席佈置,每輛定員為64人;硬座車採用“2+3”座席佈置,每輛定員為116人。列車採用日本NABCO模擬製動機,實現空電聯合制動;廁所採用真空集便器;車門採用氣動塞拉門 [7] 

KDZ1A型電力動車組傳動系統

春城號動車組列車水牌 春城號動車組列車水牌
春城號電力動車組採用交—直流電傳動,接觸網導線上的25千伏單相工頻交流電電流,經受電弓引入列車後經過主斷路器,經過高壓電纜進入車底的主變壓器,交流電經過主變壓器四個牽引繞組降壓後進入晶閘管整流裝置,將交流電轉換成電壓可調的直流電,向同一單元內相鄰動車的四台牽引電動機供電。主變壓器為殼式鐵心全密封變壓器,採用強迫導向油循環吹風冷卻。整流裝置採用晶閘管經濟四段橋整流電路,實現相控平滑調壓,冷卻方式為強迫風冷。牽引電動機為DS-112A型四極串勵脈流牽引電動機,持續功率為180千瓦,磁場削弱係數為90%。 [7] 
輔助系統電路採用分組整流、分散逆變的方式,全列車採用600伏直流電源集中供電,每節車廂底下裝有一台單—三相輔助逆變器,將600伏直流電逆變為兩路380伏交流電源,可為空調、電熱、電茶爐以及微波爐等電器設備提供電源。

KDZ1A型電力動車組控制系統

列車編組表 列車編組表
春城號電力動車組所使用的微機控制系統是在韶山8型電力機車微機控制裝置基礎上研製的,每個動力單元設有一個微機控制櫃,在列車兩端司機操縱枱上各裝有一個TFT彩色液晶顯示屏微機系統用於對電傳動部分的控制,包括牽引和制動特性控制、防空轉和防滑行保護、列車供電控制、自動過分相及故障診斷顯示等功能。由於當時中國國內尚未有成熟的列車控制網絡技術,因此採用RS-485標準連接各動力單元,控制命令不經網絡,網絡通信只傳送狀態數據,供顯示屏顯示。由於春城號動車組上的RS-485貫穿全列車,通信距離長,因而採取了各種抗電磁干擾的措施。

KDZ1A型電力動車組轉向架

在雲南鐵路博物館展示的頭車 在雲南鐵路博物館展示的頭車
每節車廂裝用兩台二軸轉向架,採用長春客車廠研製的CW-200型無搖動台高速轉向架。CW-200型轉向架採用H型焊接構架、無磨耗轉臂式軸箱定位裝置;一系懸掛為軸箱螺旋彈簧加垂向油壓減震器,中央懸掛裝置採用空氣彈簧,車體與轉向架構架之間並設有橫向減震器、橫向緩衝器、抗側滾扭杆。動車轉向架採用單元式踏面制動系統並設有停放制動,拖車轉向架採用盤式制動,兩者均設有電子防滑器。牽引電動機採用架承式全懸掛、單邊直齒傳動。 [8] 

KDZ1A型電力動車組車輛保存

春城號電力動車組的其中一輛頭車(RZ25DT 110875)和一輛中間車(YZ25DD 345767),於2014年5月進入位於雲南省昆明市的雲南鐵路博物館保存展示。

KDZ1A型電力動車組技術數據

列車編組
6節(3M3T)
設計最高速度
120 km/h
起動加速度
1.188 km/h/s
定員
頭車:64人
中間車:116人
車輛長度
頭車:25,770 mm
中間車:25,500 mm
車輛寬度
3,105 mm
車輛高度
4,134 mm
軸重
≤18t
1,435 mm
CW-200
供電制式
AC 25 kV 50 Hz
傳動方式
交—直流電
DS-112A × 12
電動機功率
180 kW
牽引功率
2,160 kW
傳動比
91:19
控制裝置
晶閘管四段橋相控調壓
參考資料