高速铁路动车组的构成和特点
(完整版)动车组基本知识
创立了中国铁路高速动车组的自有品牌，同时也 与国际惯例接轨。
表明了时速200公里及以上动车组是中国铁路的自 有产权。
标志着中国铁路以此为起点，进入全新的高速列 车时代。
2021/4/11
二、我国主要动车组类型
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牵引控制系统 列车网络控制系统 铝合金、不锈钢车体
动车组系统集成
转向架
牵引电机
制动系统 牵引变流器 牵引变压器
动车组九大关键技术示意图
CRH380A型电力动车组，或称CRH2-380型，是由中国南车 集团青岛四方机车车辆股份有限公司在CRH2C(CRH2-300)型电力 动车组基础上自主研发的CRH系列高速动车组，持续运营时速为 350公里，最高运营时速为380公里，最高试验时速400公里以上。 在气密强度、旅客界面、智能化等多个方面进行了系统创新，达到 了世界领先水平，目前已在沪宁高铁、沪杭高铁、武广高铁批量投 入使用。
采用大型中空挤压铝型材焊接结构
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采用航空骨架式铝合金车体结构
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3、高速动车组高性能转向架技术
动车组转向架分动力转向架和非动力转向 架。动力转向架的车轴可以是全动轴，也可以 是部分动轴。 转向架置于车体和轨道之间， 用来牵引和引导车辆沿轨道行驶和承受与传递 来自车体及线路的各种载荷，并缓和其动作用 力。转向架是保证列车运行品质和安全的关键 部件
1825年 世界第一条铁路运营 1903年 德国列车试验速度达到 203 km/h 1955年 法国列车试验速度达到 330 km/h 1964年 日本新干线开通，最高运营速度210 km/h 1983年 法国TGV投入使用，最高运营速度270 km/h 1988年 德国ICE试验速度达到 406 km/h 1990年 法国TGV列车最高试验速度达到 515.3 km/h 1991年德国ICE投入使用，最高运营速度270 km/h 2007年 法国TGV列车最高试验速度达到 574.8 km/h
动车组运用
动车组运用高速铁路动车组列车由牵引动力（机车）和运输载体（客车车底）一体化构成，与既有铁路旅客列车的机车和客车车底的运用与管理是分离的特点有很大区别。
（1）动车组运用的特点。
①提高了运营效率。
牵引动力和运输载体的管理合二为一，缩短了换挂机车的作业时间，既有利于提高列车的旅行速度，又减少了工作环节，提高了工作效率。
②改变了整备和维修体系。
高速铁路动车组列车采用新的整备和维修体系，提高了整备和维修作业质量，缩短了整备和维修作业时间，成为高速铁路高质量、高可靠、高效率运营的一项重要特点。
③实现了动车组运用与整备维修一体化。
动车组的运用和整备维修计划是统一编制、统筹安排的，这使运载设备的运用和管理从常规铁路的分散化走向集中化，使动车组摆脱既有铁路客车车底的固定运用方案模式，采用更为高效的运用方案。
（2）动车组运用的方案。
根据动车组运用与整备维修一体化的思想，动车组运用的方案主要有以下三种：①固定运行区段的使用方式。
这种方式与既有铁路客车车底的运用方式一致，动车组只在固定的区段内往返运行。
②不固定运行区段的使用方式。
不固定运行区段的使用方式以全线（或高速线路网）为系统，通过统筹考虑动车组的使用与维修来安排动车组的运用。
③半固定运行区段的使用方式。
半固定运行区段的使用方式是指一些动车组采用固定运行区段的使用方式，而其余动车组采用不固定运行区段的使用方式。
（3）动车组运用计划的构成。
动车组运用计划主要由动车组周转计划、动车组分配计划和动车组检修计划构成。
①动车组周转计划。
动车组周转计划主要规定按什么顺序担当列车，并不规定具体的动车组。
②动车组分配计划。
动车组分配计划指定具体的动车组担当周转计划中的具体交路，保证每个交路由质量良好的动车组完成。
③动车组检修计划。
动车组检修计划规定了动车组在基地检修的时间、内容、检修线等具体内容，供动车组基地检修使用。
CRH简介
车种代码（以两位大写的拉丁字母表示）
一等坐车----ZY
二等坐车-----ZE
二等坐车/餐车----ZEC
示例1：动车组的型号和车号
CRH 1 010 A
运营速度200公里、8辆编组、座车 制造顺序第10列 BSP动车组 中国铁路高速动车组
示例2：动车组中车辆的车种和编号
ZE 2 010 00 尾车 制造顺序第10列 四方动车组 二等座车
供电条件
采用单相AC25kV, 50Hz。时速200公里动车组 电压范围为17.5～31 kV，时速300公里动车组 电压范围为20～29 kV。
接触导线高度5300～6500mm。
动车组设车载GFX3型自动过分相装置，由地面 点式信号设施向动车组提供过分相位置信号， 实现自动过分相。
通信信号条件
1678.5
3890
总
长： 约200 m
头 车 长 度： 25.70 m
中 间 车 长 度： 24.825 m
车 体 宽 度： 3.265 m
车 体 高 度： 3.89 m
适应站台高度： 1.25 m
1260
3 型动车组 CRH 3 编组结构图
头车
变压器车
中间车
一等车
酒吧车
变压器 牵引变流器
时速200公里动车组在运行时速160公里以下时采用 LKJ2000车载设备接收指令实现控车，在运行时速160 公里及以上时采用ATP车载设备接收指令实现控车，两 种控车方式可以实现转换。
时速300公里动车组采用ATP车载设备接收指令实现控 车。
车载CIR设备可实现车载列车无线调度通信和控制，可 接收调度命令并与前后车站通话。
4动4拖 6动2拖
CRH2动车组速度提升的主要设计变化 车辆之间增加纵向减振器
高速铁路名词解释
高速铁路名词解释高速铁路是指设计运营速度较高、综合运输能力较强的铁路系统。
下面将对高速铁路相关的名词进行解释。
1. 高速铁路：指设计运营速度达到每小时250公里及以上的铁路系统。
高速铁路具有较短的行车时间、较大的运输能力、较高的安全性和舒适性等特点，是现代化快速交通工具的代表。
2. 动车组：是高速铁路的核心车辆，由机车和多个车厢组成。
动车组使用电力驱动，具有较高的加速度和制动能力，能够实现快速起动和减速。
动车组可以根据需要增减车辆，适应不同运输需求。
3. 轨道：是铺设在地面或地下供列车行驶的轨道线路。
高速铁路的轨道采用了新型材料和设计，具有较高的强度和平顺性，能够保证列车的稳定运行。
4. 线路：是高速铁路系统的一部分，包括轨道、排水系统、信号设备等。
线路的设计和建设直接影响高速铁路的运行速度和质量。
5. 站点：是高速铁路上设有车站的地点。
站点通常设在中心城市和重要交通枢纽的周边，方便乘客上下车和换乘其他交通工具。
6. 信号系统：是用于指挥和控制高速铁路运行的设备和技术系统。
信号系统通过信号灯、信号机、通讯系统等方式，确保列车运行的安全和顺畅。
7. 列车控制系统：是高速铁路上使用的技术系统，用于控制列车的运行速度和间隔。
列车控制系统可以实现列车的自动驾驶、自动停车等功能，提高列车运行的安全性和效率。
8. 客运量：是指高速铁路每天或每年运输的旅客数量。
高速铁路由于具有较快的行车速度和较大的运输能力，能够满足大量乘客的出行需求，解决交通拥堵和舒缓交通压力。
9. 施工：是建设高速铁路的过程，包括勘察设计、地基处理、道路修建、桥梁隧道建设等多个环节。
施工的质量和进度直接影响高速铁路项目的完成和运营。
10. 运营：是指高速铁路正式投入使用，开始提供客运服务的阶段。
运营包括列车运行、车票销售、维修保养等一系列活动，保障高速铁路的正常运行。
总之，高速铁路是一项复杂的交通工程，涉及到众多的技术、设备和服务。
理解高速铁路相关的名词和概念，有助于我们更好地了解和利用这一现代化交通工具。
CRH5A动车组简介及车型特征
CRH5A动车组简介及车型特征所谓动车组就是由动力车和拖车或全部由动力车长期固定地连挂在一起组成的车组。
按动力配置方式可为动力集中和动力分散两种方式，动力集中方式与上述铁路客运列车的动力配置相同，可以在两端配置动力车，而中间全部为拖车。
如法国TGV和德国ICE-1均采用动力集中配置方式。
动力分散方式动车组的动力配置有两种模式：一种是完全分散模式，即动车组中的车辆全部为动力车；另一种是相对分散模式，即动车组编组中大部分是动力车，小部分为无动力的拖车。
一、动车组的组成1．车体动车组车体分为带司机室车体和不带司机室车体两种。
它是容纳乘客和司机驾驶的地方，同时，又是安装与连接其他设备和部件的基础。
为使车体轻量化，高速动车组车体通常采用铝合金和不锈钢材料制造，而铝合金将是今后动车组车体的主导材料。
2．转向架动车组转向架分为动力转向架和非动力转向架。
动力转向架的车轴可以是全动轴，也可以是部分动轴。
转向架置于车体和轨道之间，用来牵引和引导车辆沿轨道行驶与承受和传递来自车体及线路的各种载荷，并缓和其动作用力。
转向架是保证列车运行品质和安全的关键部件。
转向架一般由轮对轴箱装置、构架、弹簧悬挂装置、车体支承装置和制动装置所组成。
对于动力转向架还包括牵引电动机及传动装置。
3．车辆连接装置车辆编组成列车运行必须借助于连接装置，其中，机械连接包括车钩缓冲装置和风挡等；同时还有车辆之间的电气和空气管路的连接、高压电器连接、辅助系统和列车供电连接、以及控制系统连接等。
4．制动装置制动装置是保证列车安全运行所必需的装置。
动车组常采用动力制动与空气制动的复合制动模式，制动控制系统包括动力制动控制系统(再生制动)和空气制动控制系统。
此外还有电子防滑器及基础制动装置等。
5．车辆内部设备车辆内部设备是指服务于乘客的车内固定附属装置，如车内电气、供水、通风、取暖、空调、座席、车窗、车门、行李架、旅客信息服务系统等。
6．牵引传动系统牵引传动系统包括主电路、高压设备、受电弓、主断路器、其他高压设备、主变压器、牵引变流器、牵引电机、及电传动系统的保护等。
crh型动车组系统分类
crh型动车组系统分类中国铁路动车组（China Railway High-speed，简称CRH）是中国铁路系统的高速列车，旨在提供高效、舒适、安全的出行体验。
根据列车的不同特性和运营要求，CRH动车组系统被划分为多个分类。
下面就让我们来了解一下这些分类，并了解它们的特点和应用。
一、CRH1型动车组CRH1型动车组是中国铁路系统中的第一代高速列车，通常用于中长程运营。
这种动车组的最高时速可达到220公里/小时，并具备较好的加速性能。
同时，CRH1型动车组的车厢结构紧凑，乘坐舒适度高，内部设备齐全，满足了旅客的基本需求。
它在中国铁路系统中的运营里程较长，覆盖了许多主要线路。
二、CRH2型动车组CRH2型动车组是中国铁路系统中的第二代高速列车，用于中短程运营。
这种动车组的最高时速达到了300公里/小时，具备更好的加速性能和操作灵活性。
与CRH1型相比，CRH2型动车组提供了更高的速度和更短的行程时间，因此非常适合连接城市间的高速铁路线路。
三、CRH3型动车组CRH3型动车组是中国铁路系统中的第三代高速列车，用于长程运营。
这种动车组的最高时速为350公里/小时，是目前中国境内最快的高速列车。
CRH3型动车组采用了先进的轻量化设计和动力系统，具备较低的能耗和较高的运营效率。
它广泛应用于中国高速铁路干线，连接了许多重要城市。
四、CRH5型动车组CRH5型动车组是中国铁路系统中的第五代高速列车，用于跨区域运营。
这种动车组的最高时速可达到250公里/小时，配备了舒适的座椅和先进的车载设备。
CRH5型动车组可在不同的城市间提供快速便捷的交通连接，提高了区域间的交流和交流。
五、CRH6型动车组CRH6型动车组是中国铁路系统中的第六代高速列车，用于短程城际运营。
这种动车组的最高时速为300公里/小时，具有较小的车体和较高的载客量。
CRH6型动车组在城际交通运输中起到了重要的角色，提供了高效的城市连接服务。
综上所述，CRH型动车组系统根据列车的不同特性和运营要求进行了分类。
CRH1动车组介绍
流器，通过一系列的处理，变成电
压和频率均可控制的三相交流电，
输送给牵引电机牵引整个列车。
1. 受电弓 2. 接地开关 3. 主电路断路器 4. 电压测量变压器 5. 电涌放电器 6. 电流互感器 7. 线路滤波器 8. 主变压器 9. 线路变流器 10. 电动机表流器 11. 辅助变流器 12. 滤波器/变压器 13. 切换触点 14. 外部三相电源 15. 牵引电机 16. 受电弓切断开关 20. 电池充电器 21.电池开关 22.电池 23.电池触点
拖车转向架根据结构不同有2种类型: • 转向架E: 无自动过分相天线. • 转向架F: 有自动过分相天线.
2. 牵引系统
牵引系统主要由受电弓、牵引 变压器、牵引变流器及牵引电机组 成。
受电弓通过电网接入25kV的高
压交流电，输送给牵引变压器，降
压成902V的交流电。
902V
降压后的交流电再输入牵引变
制动控制原理
制动方式转换均由微机系统控制完 成。当司机通过司机台上的制动控 制器实施制动指令时，制动电信号 首先到达车辆计算机系统，再传入 制动控制系统。制动控制系统根据 列车速度，自动实施空气制动与电 制动。
电气制动系统的组成与牵引系统一致。过分相区时，动车组的牵引 电机将转变为发电机，所发电将用于车辆用电负载。 空气制动系统由制动控制器、空气压缩机、干燥器、制动控制装置、 制动缸及相关的电气和空气管路组成。
M3车底部吊挂 Tp车底部吊挂
Tb车底部吊挂
➢ 车内平面布置
2辆一等车和6辆二等车（含1辆酒吧、二等合造车） 。
全列车定员：1-21列668人，22-40列(旋转座椅)611人：
序号
12
3
4
5
高速铁路运输设备第三节 铁路动车组
9.“蓝箭”电力动车组 “蓝箭”电力动车组是为满足广深线小编组、高密度、高速度的公交化客运要求，由株洲电力机车厂、株洲电力 机车研究所、长春客车厂和广铁集团于2000年共同研制的新一代交流传动高速电动旅客列车组，牵引“蓝箭”的 DJJl型是中国第一台动力集中式交流传动高速动力车。该车编组形式中基本编组为1动5拖1控制车（M+5T+TC）两 列连挂编组为2动10拖（M+10T+M），基本编组定员为421人，连挂编组定员约800人。持续功率4800 kW，最大速 度220 km/h。 10.“先锋号”电动车组 200 km/h动力分散型交流传动电动车组，是被国家计委列为“九五”重点科技攻关项目的我国首列交流传动 动力分散电动车组。列车运营速度200 km/h，最高试验速度250 km/h。该电动车组由两个单元6辆车组成，每3辆 车组成一个单元，其中包含2辆动车和1辆拖车。电动车组设有一等软座1辆，二等软座 5辆，总定员424人。 11.“中华之星” 电动车组 “中华之星”电动车组是我国自行设计，拥有完全自主知识产权的高速电动车组，设计时速为每小时270公里， 满座能够承载726名旅客。2003年初，该电动车组在秦沈客运专线进行正线试验时，曾创造了每小时312.5公里的 “中国铁路第一速”。 12．“和谐号”CRH动车组 （1）CRH动车组基本先进技术 在引进、消化吸收国外先进技术的过程中，CRH动车组主要采用了九项关键技术和十项主要配套技术。
3.“新曙光”内燃动车组 1999年10月沪宁线上开行了由我国自己设计制造的“新曙光”双客内燃动车组，最高速度达到180 km/h， 装用12V280ZJ型柴油机、JF211型主发电机和ZD106A型牵引电动机。 4.“神州号”内燃动车组 “神州号”双层内燃动车组运营于北京--天津区间，是长春客车厂和大连内燃机车厂联合开发研制的。编组 形式为2动10拖（1M+10T+1M），首尾为动车，中间10辆双层拖车，其中，软座车l辆、硬座车9辆（包括1辆播 音车、1辆车长车、3辆小卖部车及4辆普通硬座车）。动车为交-直流电传动内燃机车，采用轴式为C0﹣C0的准 高速转向架、JZ-7型电空制动机等。 5．哈尔滨液力传动内燃动车组 哈尔滨铁路局动车组属于液力传动式单层内燃动车组。该动车组采用两动五拖编组形式，前后为两辆完全相 同的动车，动车采用重联控制，可同时操纵整列动车组。 6．160km/h内燃摆式动车组 动力分散内燃液传摆式动车组是由中国北车集团唐山机车车辆厂研制，时速为160km/h。该车由于采用了先进 倾摆技术，所以曲线通过速度比普通客车提高20%～30%。 7.“普天”号内燃摆式动车组 “普天”号摆式动车组动车装用12V240ZJD-l型柴油机，机车标称功率为3250kW。该车采用微机网络控制以及 国际领先的径向全悬挂转向架，最高速度可达l60km/h。 8.“金轮”号双层内燃动车组 金轮号内燃双层动车组的两节内燃动车是由中国北车集团大连机车车辆厂为兰州铁路局研制开发，该动车组 用于兰州至西宁、兰州至敦煌等区间的旅客运输。动车采用交-直流电传动系统、国产16V240ZJE型柴油机， 标称功率为2740 kW，采用推挽重联牵引。动车组最大运用速度180km/h。这是第一列驶入西北高原的内燃动 车组。
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6.交流传动技术
早期的电力牵引传动系统均采用交一直传动，用直流 电动机驱动。由于直流电动机的单位功率重量较大， 使高速列车既要大功率驱动又要求减轻轴重，特别是 减轻簧下部分的质量形成难以克服的矛盾。在交流传 动系统中，交流牵引电动机较传统的直流牵引电动机 具有额定输出功率大；结构简单、体积小、重量轻、 易维修；速度控制方便；效率高等一系列优点。
司机室
空调系统
网络
车体
辅助供电系统
供电与牵引系统 车顶设备
车端连接
转向架
制动系统
车下悬吊设备 车内设备
司机室
动车组的技术特点 由于速度的提高，动车组的设计与开发中需要解决 一系列关键技术。 如果说高速铁路是现代化高新技术的综合集成，那 么动车组则是包括材料、机械、电子、计算机和控 制等现代技术的集中体现。
4
5
6
7
8
形式略号 T1c M2 M1 T2 T1k M2 M1s T2c
整备重量（t） 42.8 48 46.5 42 44.1 48 46.8 41.5
定员（人） 55 100 85 100 55 100 51 64
乘客重量（t） 4.4 8.0 6.8 8.0 4.4 8.0 4.1 5.1
定员重量（t） 47.2 56.0 53.3 50.0 48.5 56.0 50.9 46.6
2.车体结构轻量化
为了节省牵引功率，降低高速所引起的动力作用对 线路结构、机车车辆结构产生的损伤，以及提高旅 客乘坐舒适度，需要最大限度地降低高速动车组的 轴重。因此，各国高速动车车体的主要材料是铝合 金和不锈钢，从发展趋势看，铝合金将成为动车组 车体的主导材料。
动车组车体的轻量化设计
号车
1
2
3
车内设备的轻量化技术
车内设备约占客车总重量的20％，轻量化具有重要意 义。
1.车内设备如门、窗、行李架、座椅、供水设各、卫生设备等等，均可选 用轻合金或高分子工程材料和复合材料，使设备重量大大减轻。
2.车内装饰板材广泛采用薄膜铝合金墙板，工程塑料顶板等。
3.其它设备的轻量化。如日本100系采用直流牵引电机，每台重量为 825kg（功率为230kw），而300系采用交流感应电机后，每台重量仅为 390kg（功率增至300kw）。德国ICE-3的主变压器铁芯采用优质铁—铝 合金，使导磁率提高4～5倍，又将铜编线改为铝编线，冷却使用硅油，这 样其总重由11.5吨降为7吨，等等。
车头流线型
5.密接式车钩缓冲装置
车辆间的牵引缓冲装置是关系到缓和列车冲击，提 高旅客舒适性和列车安全的重要部件，高速列车对 牵引缓冲装置提出了更高的要求。 目前世界各国高速列车（如日本、德国）普遍采用 密接式车钩连接装置，该装置两车钩连接面的纵向 间隙一般都小于2mm，上下、左右偏移也很小，对 提高列车的运行平稳性和电气线路、风管的自动对 接提供了保证
最大轴重（t）
16.0 15.0 11.3 17.0 17.0 17.0 19.5 19.5 17.0
平均轴重（t）
15.1 14.5 11.1 16.0 16.0 16.3 15.1 14.2 12.3
车体结构的轻量化技术
实现结构轻量化的主要途径有两个：一是采用新材料， 二是合理优化结构设计 目前，国外高速车辆的车体材料主要有：不锈钢、高 强度耐候钢、铝合金。
7.列车自动控制及故障诊断技术
目前在世界高速铁路上的自动控制方式主要分为两 类，一类是以设备为主，人控为辅的控制方式，以 日本新干线采用的ATC（列车自动控制）方式为代 表。另一类是人机共用、人控为主的方式，以法国 TGV高速列车为代表，主要采用TVM300型安全防 护系统及改进的TVM430型安全防护系统，还有德 国ICE高速列车采用的FRS速差式机车信号和LZB型 双轨条交叉电缆传输式列车控制设备等。
1.优良的空气动力学外形
不同列车速度下空气阻力所占的比例
速度/（km/h） 20
50
100 160 300
空气阻力所占 比例
2%
15%
41%
55%
75%～ 95%
高速动车组的速度都在200 km/h以上，空气阻力占 主导地位。所以动车组往往从头尾部以及整个列车的 流线型（包括车顶和车下设备）来减低空气阻力，并 尽量降低表面粗糙度和列车高度。
高速铁路动车组的构成和特点
主要内容
动车组的构成
动车组构成
动车组的技术特点
车体及车内设备 转向架 制动及其控制 供电与牵引系统 空调系统 网络控制
动车组的运用与维修 动车组运用 动车组维修 国外动车组检修基地 简介
国产动车组及维修基地 国产动车组情况 四种车型的性能对比 动车组基地及运用所 分布
动车组的构成
动车组的主要技术特点有：
动车组的技术特点
动车组的特点： ▪ 固定编组 ▪ 动力集中或动力分散 ▪ 密接车购 ▪ 整体运用 ▪ 整体保养检修 ▪ 大修前不解体 ▪ 采用网络控制 ▪ 交流传动/液力传动 ▪ 制动系统完整设计
高速（电）动车组的特点： ▪头部流线型 ▪车体轻量化技术 ▪高速转向架 ▪高速受流技术 ▪车厢密闭、空调换气 ▪高功率重量比 ▪低噪声、低轮轨力 ▪配现代化动车段、综合维修基地
车体的流线形结构
1．动车组运行中列车的表面压力
2．动车组会车时列车的表面压力
3．动车组通过隧道时列车的表面压力
4．列车风
当列车高速行驶时，在线路附近产生空气运动，这就是列车风。当列车以 200km/h行驶时，根据测量，在轨面以上0.814m、距列车1.75m处的空气运 动速度将达到17m/s，这是人站立不动能够承受的风速，当列车以这样或更高 的速度通过车站时，列车风将给铁路工作人员和旅客带来危害。
备注
359,7 合计610人 80 kg/人 编组整体重量
408.5
轴重与轮轨作用
车型
（日）0系列 （日）100系列 （日）300系列 （法）TGV-PSE （法）TGV-R （法）TGV-2N （德）ICE （德）ICE-2 （意）ETR-500
最高运营速度 （km/h）
210 220 270 270 300 300 250 280 300
高速列车通过隧道时，在隧道中所引起的纵向气流速度约与列车速度成正比。 在隧道中列车风将使得道旁的工人失去平衡以及将固定不牢的设备等吹落在 隧道中，这都是一些潜在的危险。国外有些铁路规定，在列车速度高于 160km/h行驶时不允许铁路员工进入隧道。列车速度稍低时，也不让员工在隧 道中行走和工作，必须要在避车洞内等待列车通过。