CRH2型动车组总体技术
CRH2型动车组总体技术
2.1动车组总体技术
CRH2型动车组为动力分散、交流传动电动车组。动车组具有“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术特点。
先进：动车组采用铝合金空心型材车体，采用了先进的IGBT功率元件以及VVVF牵引控制方式。
成熟：动车组的原型车为日本新干线动车组，其主要系统和部件均有长时间的运营业绩。
经济：动车组采用了流线型设计，各车辆的最大轴重仅14t，牵引和制动能耗低。另外，列车采用再生制动方式，在节能、环保以及减少机械损耗等方面具有独特的优越性。
适用：动车组具有速度提升能力，通过调整动车、拖车的比例，动车组能够灵活适应200～300km／h各速度等级的运行。另外，动车组还可以通过两列联挂来满足大运量的需求。
可靠：动车组采用了先进的防滑、防空转控制系统和自动列车保护系统，为列车在各种运行环境下的准时性提供了可靠的保障。
2.1.1列车组成和主要参数
2.1.1.1编组
CRH2型动车组最高运营速度为250km／h，可在中国铁路
既有线路(指定区间)和客运专线上运行。动车组采用8辆编组，4动4拖，由两个动力单元组成，每个动力单元由2个动车和2个拖车(T-M-M-T)组成。CRH2型动车组编组见图2.1，动车组编组代号意义参见表2.1。动车组前后两端均设驾驶室，列车通常运行时在前端的驾驶室内进行操作。受电弓设在4号和6号车上，动车组运行时采用单弓受流，另一受电弓处于折叠状态。两列动车组可联挂运行，联挂时受电弓采取双弓受流。
表2.1动车组编组代号含义表
注：数字1，2表示不同型号。
2.1.1.2轴重配置
动车组各车的质量如表2.2所示，列车定员610人，最大轴重为14t，最小轴重11.7t。
表2.2CRH2型动车组各车辆的质量
2.1.1.3车辆定位
车辆的定位、转向架、车轴及车轮的编号按图2.2进行定义。
2.1.1.4车内主要设备配置
CRH2型动车组具体编组结构参见图2.3，各车辆的车内主要设备如表2.3所示。
表2.3各车厢内主要设备
注：①**：CRH2-001A～CRH2-026A列采用桶装水，CRH2-027A后采用冷热饮水机。
②一等车座椅布置为2+2形式，二等车座椅布置为2+3形式，坐席为旋转式可调靠背坐席。
③5号车(Tlk)为餐座合造车，设置咖啡机、微波炉、冰箱等，设置饮食用简易餐桌、椅子，设置可以提供饮食服务的区域。设置广播、联络电话设备。
④各车设有广播系统。
2.1.1.5车下设备布置
CRH2型动车组的大型设备均安装在车下设备舱内，如牵引变压器、牵引变流器、辅助电源装置、控制回路分线箱、蓄电池箱、接触器箱等，各车辆车下布置的设备见表2.4，车下设备布置见图2.4～图2.10。
表2.4各车厢车下主要设备
2.1.1.6车顶设备布置
车顶设备主要包括：受电弓及附属装置(见图2.11)、接地保护开关、高压电缆、高压电缆连接器、各种无线天线等，具体设备见表2.5，安装布置见图2.12和图2.13。
表2.5各车厢车顶主要设备
2.1.1.7动车组总体参数
(1)速度
最高运营速度250km／h
(2)最小通过曲线半径
联挂运行时R180m
单车调车时R130m
S曲线时R180m曲线+最小10m，直线+R180m曲线(3)车体主要尺寸
车体最大长度
头车25700mm
中间车25OOOmm
车体最大宽度3380mm
车体最大高度3700mm
车门处地板面高度 1300mm
车厢天花板高度2277mm
轨距1435mm
转向架中心距17500mm
固定轴距 2500mm
车轮径860mm
车钩高度 1000mm
动车组两端过渡车钩中心高 880（+10，-5）mm
2.1.2动车组主要系统性能介绍
2.1.2.1牵引性能
CRH2型动车组各车辆牵引质量构成参见表2.2所示。动车组采用感应电动机VVVF逆变器控制方式，有4个动车，共16个电动机，电动机功率300kW，动车组牵引总功率4800kW，正常时牵引性能曲线参见图2.14。
动车组最高运营速度为250km／h。定员载荷时动车组平直道上的启动加速度为O.406m／s2；200km／h运行时，其剩余加速度为O.12m／s2。动车组损失25％的动力时，平直道上的平衡速度大于200km／h。动车组在逆风风速15m／s时也能正常运营。
2.1.2.2制动性能
CRH2型动车组的制动采用带滑行控制的电气再生制动和电气指令式空气制动的复合制动方式，利用防滑行控制来提高黏着力，制动特性曲线参见图2.15。
制动时，进行与速度一黏着形式相对应的制动力控制，设置滑行检测和载重调节功能，以保证准确的停车位置。CRH2
型动车组阻力公式为：
开放区间r＝8.63＋O.07295v+0.00112v2(N／t)
动车组制动方式有：
常用制动——根据指令的阶段控制方式；
紧急制动——平时励磁方式(由指令线断路来使紧急制动动作)；
快速制动——平时励磁方式(由环形电路断路来使快速制动动作)；
辅助制动——制动控制装置不良时使用，只对两端的车辆起作用；
耐雪制动——防止雪天雪块嵌入制动盘和闸瓦间。
制动可采用ATP／LKJ自动控制及手动控制。
对于快速制动，在平坦线路上的制动距离或减速必须满足列车运行间隔的要求，即制动初速度为200km／h时小于2000m，制动初速度为160km／h时小于1400m。
2.1.2.3空调装置
CRH2型动车组每辆车下均设两台空调机组和一台用于提供新风和排放废气的换气装置。空调机组的控制由内置的变频控制完成，变频控制通过比较设置在空调显示设定器设定的温度值和客室内检测温度值，对空调机组的压缩机、室外送风机、室内送风机进行变频控制，对电加热器空气处理设备进行通断控制，实现对客室空气的制冷及加热。
为防止客室外压力变化影响客室内，地板下安装了客室通风用供排气一体的换气装置。客室内通风采用换气装置连续进行，并且其结构采用在通过隧道时能控制客室外压力急剧变化的结构。
空调系统能够保证动车组如下性能：夏季，外部气温33℃、相对湿度80％及150％定员时，客室温度可保持在26℃以下；气温40℃、相对湿度55％及100％定员时，客室温度可保持在28℃以下；冬季，气温为-15℃时，客室温度可保持在20℃以上。
2.1.2.4给排水、卫生系统
CRH2型动车组单号车设给排水和卫生系统，双号车仅设给排水系统。主要包括：
(1)单号车给排水系统：车下设水箱装置(700L)、给排水管路，为洗脸间、卫生间、小便间供水和排水。
(2)单号车卫生系统：车下设污物箱组成(700L)、排污管为小便器、座便器排污。
(3)双号车给排水系统：车下设小水箱装置(200L)、给排水管路，为冷热饮水机供水和排水(CRH2-001A～CRH2-026A 为大桶水饮水机，无给水系统)。
(4)5号车小卖部内设冷热饮水机，由水箱装置供水，提供乘客冷热饮用水。
给水系统由水泵从水箱向各用水设施提供生活用水，水
箱上水嘴组装型式符合TB／T112-1974((客车用注水(A、B 型)型式与尺寸》。当车上用水时，供水管路内压力下降，水泵检测到压力下降和流量变化，自动接通电源启动，由车下向车上供水；用水完毕后，水泵检测到供水管路内压力达到设定值和流量小于设定值，水泵自动关闭。
动车组采用光电感应非真空集便装置。便器(小便器和座便器)冲洗时，通过控制部件一系列动作，将冲洗水和污物依靠重力沿排污管进入污物箱。污物箱安装于单号车二位端车下，通过4个安装座与车体相连接，依靠重力接收来自便器冲洗污物，排污嘴形式为符合UIC563有关规定的通用2.5英寸快速接头。
2.1.2.5辅助供电系统
动车组的辅助供电系统采用母线供电方式，为列车辅助设备如冷却通风机、空调装置、照明、网络控制系统、制动装置、旅客信息、列车无线等设备提供电源。
牵引变压器的辅助绕组输出单相AC400V／50Hz电源，直接给司机室空调、客室空调、换气装置和辅助电源装置提供电源。
辅助电源装置的辅助电源箱(APU)和辅助整流器箱(ARf)可以输出下述5种电压制式的电源：
(1)非稳压单相ACl00V系统
由辅助变压器将牵引变压器辅助绕组的AC400V电压直
接降压至ACl00V，向允许电压波动范围较大的负载供电，如电热水器等。
(2)稳压单相ACl00V系统
稳压单相ACl00V向空调装置和制动装置的控制电路等提供电源。
(3)稳压单相AC220V系统
稳压单相AC220V为车内用电插座等设备提供电源。
(4)稳压三相AC400V系统
稳压三相AC400V电源给牵引系统相关的辅助设备(如牵引变压器、牵引变流器、牵引电动机用通风机等)供电。
(5)稳压DCl00V
稳压DCl00V电源为客室照明、网络控制系统、制动控制、旅客信息、ATP等设备供电。
辅助供电系统采用冗余设计，当一台牵引变压器出现故障时，可采用故障供电方式，由另一台牵引变压器向整列车供电。当一台辅助电源装置出现故障，另一台辅助电源装置可通过故障供电方式向整列车供电。
2.1.2.6信息传输
CRH2型动车组信息系统通过贯穿全列车的总线传输信息，并且对列车运行状况及车载设备动作的相关信息进行集中管理，可以实现对司乘人员有效的辅助作用、加强对设备的保养和提高对乘客的服务质量。列车信息控制系统具有控制
指令传输、设备状态监视和故障诊断三大功能。系统由中央装置、终端装置、车内信息显示器和IC卡组成，系统功能如下：
(1)牵引、制动指令传输功能；
(2)设备的控制、复位指令传输；
(3)显示灯、蜂鸣器控制指令传输；
(4)司乘人员支持功能；
(5)服务设备控制功能；
(6)数据记录功能；
(7)车上试验功能；
(8)自我诊断传输线；
(9)远程控制功能；
(10)列车信息控制装置的自我诊断功能；
(11)画面显示功能。
2.1.2.7旅客信息系统
动车组旅客信息系统是一个能够给旅客提供语音、文字信息或音频的系统。系统能给旅客提供列车当前到站、前方到站、正晚点情况、当前时间、运行速度、临时停车等语言信息。同时，通过信息显示装置看到相关的文字信息。
CRH2型动力组充分利用动车组计算机通信网络平台，组成了适应高速动车组旅客信息、运行控制、列车运行安全监测和故障诊断要求的列车信息控制系统。CRH2型动车组的旅
客信息系统主要由广播联络系统、无线收音系统、车外信息显示设备、车内信息显示设备、车内标识、列车运行信息显示设备等组成。