法国TGV与德国ICE相比的五大优势?

法国TGV与德国ICE相比的五大优势?,第1张

作为全长1400公里的京沪高速铁路的实验段,北京—天津客运专线设计时速300公里,已经于今年7月正式开工建设,2008年北京奥运会前通车。它透露出的信息是:京沪高速铁路的兴建,只是时间早晚问题。

此外,比京沪高速铁路规模更大的是:在2020年前,中国将投资2万亿元人民币,建设总里程12000公里、时速200公里以上的“四纵四横”铁路客运专线网络。

姑且不论2万亿元的客运专线网络,仅仅一条京沪高速铁路,总投资就不下2000亿元,规模相当于长江三峡水利枢纽工程。所以从上世纪90年代初提出修建京沪高速铁路的动议以来,日本、法国、德国等高速铁路技术强国闻风而动,力图向中国销售自己的技术和产品,相互间展开激烈竞争。

然而,日本、法国、德国三国的技术各成体系,成长的土壤各不相同;水平有长有短;价格有高有低;对中国转让技术的态度,也有热有冷。中国不能翘起二郎腿,沉醉于推销者的点头哈腰和甜言蜜语。究竟该选用哪国的技术体系?还是分别取各国之长、然后由我融会整合?关系到2000亿元人民币投资的成败,也关系到中国能否发挥后发优势在更高的起点独自创造。这就需要对三国国家的技术深入研究和比选。

此外,随着上海磁悬浮线路的通车,三国高速铁路之间的比选之外,又增加了速度更高、对环境保护更为有利的磁悬浮技术的选择,中国是否要跳过传统的高速铁路时代、一步跨越到高起点、实现磁悬浮“没有翅膀的飞行”?更是需要斟酌。

三国高铁发展里程

早在上世纪初,德国就利用电动车创造出了时速210公里的世界记录。不过,这是行车实验,没有进入商业运营。

最早的高速铁路1964年诞生于日本,全长515公里的东海道新干线,列车最高时速200公里,一举使日本铁路扭亏为盈,开创了高速铁路的新纪元。这条高速铁路从提出方案,仅用7年的工夫,就完成了项目论证、工程设计、车辆研制、工程施工、车辆建造的全过程。此后,又相继修建了山阳新干线、东北新干线、上越新干线等,共计1850公里,成为当时高速铁路里程最长的国家。其中新干线5000系列列车最高时速300公里。

日本新干线列车系统由川崎重工等企业研制,铁路运营企业拥有部分知识产权;管理技术由铁路运营企业开发。

法国于1976年10月开始修建巴黎-里昂TGV高速铁路东南线,全长426公里,于1981年建成通车,最高时速260公里,其后甚至达到300公里;1985年修建巴黎-勒芒的TGV大西洋线,1989年建成,全长308公里;1992年建成巴黎-里尔北线,继而向北延伸到比利时,最终形成了连接巴黎-布鲁塞尔-阿姆斯特丹的Th a ly s线,向西延伸,通过50公里长的英吉利海峡隧道,与英国相连,巴黎-伦敦之间开行“欧洲之星”高速列车;2001年,TGV东南线延伸至马赛,被命名为地中海线。

目前,法国高速铁路总里程1500公里。随着欧洲一体化的进展,法国继续建设与临国联网的高速铁路,以期形成欧洲高速铁路网络。目前正在建设东线,预计2007年开通运营;还计划分别将大西洋线和地中海线延伸,从两个方向进入西班牙。

法国的高速铁路列车系统由阿尔斯通和庞巴迪两个公司研制;法国国家铁路公司拥有运营及维护技术,承担基础线路的建设;信号和指挥控制系统由ALCA-TEL公司、CSEE T ran sp o r t公司提供;接触网由AM EC SPIE RALL公司提供。

德国是分别拥有轮轨和磁悬浮两个高速铁路技术体系的国家。其磁悬浮技术已经于2004年在上海投入商业化运营,与日本相比,德国的磁悬浮是目前世界上惟一的实用化的技术。但在德国本土,拟议已久的磁悬浮项目,目前都没有建设。磁悬浮列车及轨道系统,则分别由西门子和蒂森·克虏伯公司拥有。

与日本、法国相比,德国最初的研究方向集中在磁悬浮方面,轮轨高速事业起步较晚,但是追赶步伐很快。1983年起开始建设两条高速铁路:曼海姆-斯图加特、汉诺威-维尔茨堡,以后又建设法兰克福-科隆线,ICE-3列车最高时速300公里;德国还对一些既有线进行技术改造,在城市间开行时速200公里V en tu r io列车系列。德国的轮轨高速列车主要由西门子公司制造。

速度比拼

目前,在轮轨高速领域,日本、法国、德国先后都掌握了时速300公里高速技术,但法国最高,而且历史最长:1986年大西洋线上的高速列车时速达300公里,1990年创造了时速515公里的世界实验速度记录,目前运营速度达到世界最高的320公里,正在研制新一代的AGV列车系统,时速可达到350公里。

目前,法国高速列车已经安全行驶了20亿公里,虽然行驶总里程低于日本新干线,但20亿公里中有80%是在300公里时速下行驶的。这个比例高于日本。

日本新干线速度最高的是500系列列车,最高时速300公里,但以这个速度行驶的线路只有100公里,也就是说300公里时速的比例,低于法国。不过由于起步早、里程最长等因素,日本高速运营总里程最长;其他高速列车时速也接近280公里。日本磁悬浮技术实验速度达到550公里,比德国还高,但没有进入实用化,只是停留在实验场地。

德国高速列车ICE-3系列于1999年投入商业运营,至2002年开通法兰克福至科隆段达到300公里时速。西门子公司宣布正在研制新的V e la ro列车,最高时速可以达到350公里,不过还没有成功。德国磁悬浮上海线路运营速度420公里,实验速度可达500公里。

尽管轮轨列车最高速度记录达到515公里,但科学家指出:由于噪音和震动,实际运营速度是有极限的,不可能继续提高。而磁悬浮则基本上摆脱了这个限制。

列车价格谁有优势

11月10日,中国向德国西门子及其中方合作伙伴唐山车辆厂订购60列时速300公里高速列车,其中西门子获得价值6.69亿欧元,折合人民币约65亿元左右。其职责是转让技术、建造前3列样品车及提供其余57列制造所必须的重要部件。

据记者了解到的信息,这次采购,总采购价为130亿元人民币。每列列车价格略高于2亿元。这批列车是8节编组的,平均每节大约2500万多一点。据铁路院校北方交通大学陈娟老师的介绍,德国ICE-3列车在欧洲市场的价格,是每节250万欧元。这么说来,在中国生产的ICE-3列车,价格与欧洲价格大致相当。与飞机和磁悬浮列车纯粹购买不同,西门子将技术转让给中方合作伙伴唐山车辆厂,使后者获得130亿元定单中的一半,以及高速列车的制造技术。

日本方面,上月,共同社传闻中国还计划向以“川崎重工”为首的日本6家公司订购60列高速列车,这批列车以日本“疾风”新干线列车为原型,时速可达275公里左右。据说日本方面获得的金额将达到1000亿日元,折合人民币80亿元。此消息未获得证实。

法国方面,2004年阿尔斯通公司与中方伙伴一起获得60列时速200公里准高速列车定单,其中阿尔斯通公司获得的份额是6.2亿欧元,按去年的汇率,折合人民币约63亿元,其职责是技术转让、提供前3列样车、6列在中国组装的散件列车及51列国内制造列车所需设备。这个价格接近西门子,不过,这是时速200公里的准高速列车,与时速300公里是悬殊很大的。由此推断,阿尔斯通公司的高速列车价格,肯定比西门子高。

以上所说的是轮轨高速列车的价格,虽然各国价格有明显区别。但与之相比,磁悬浮列车价格更高。据北方交通大学陈娟老师的介绍,在欧洲市场,磁悬浮列车每节1000万欧元。

来自上海的消息,德国供应上海磁悬浮项目的列车,每列4节编组列车,约合人民币4亿元,与陈娟介绍基本吻合。围绕建设京沪高速铁路,轮轨学派一口咬定的“磁悬浮造价昂贵”,主要就是车辆昂贵。

此外,采用磁悬浮技术,几乎意味着中国必须全部采购,中国在这方面,比轮轨落后更远:除了通过建设上海项目摸索到轨道梁的制造工艺外,列车部分几乎一点都不能参与制造;上海项目建成后,仍然没有得到技术转让,而且西门子公司也明确表示:花费数百亿美元得到的技术,不会转让给中国,除非中国花钱买。

工程造价

除了列车,构成高速铁路总造价的,最大的部分是路基、轨道、供电网、桥梁、隧道等基础设施。这些基础设施的造价,一般要占整个工程总造价的60%-70%。

由于各高速铁路所处的自然环境不同,造价也有很大不同,可比性不是很明显。但总体而言,参考国外的总造价,还是能大致比较的。

根据北方交通大学陈娟老师的介绍,德国法兰克福-科隆线,平均每公里2968万欧元,按当时汇率,折合人民币超过3亿元。德国计划建设的两条磁悬浮线路,按预算价格,其造价高于该国轮轨线路20%-30%。

根据文献资料,2004年通车的韩国高速铁路,其基础部分,平均每公里造价,折合人民币约2.5亿元。

2004年建成的上海磁悬浮项目,投资总决算100亿元人民币。除了车辆购置费,基础线路大约每公里3亿元。其实已比德国低。国内轮轨学派指责“造价高昂”;但磁悬浮学派代表人物严陆光指出,上海项目造价高,是因为里程短,如果100公里以上的项目,每公里造价可以控制在1.8亿元左右。此外,磁悬浮学派指出,轮轨高速铁路的造价,绝对不会仅仅每公里1亿元。

技术特点

动力制式方面,阿尔斯通公司研制的列车,采用动力集中技术,也就是说,由独立的牵引机车作动力源。其好处是旅客车厢没有噪音;弊端是列车扩编或者缩编时,容易造成机车功能不足或者过剩。阿尔斯通将用于TGV东线的电力车,是第一部配有异步动力牵引的电力车。

日本新干线和德国ICE列车,则使用动力分散技术,类似地铁列车那样,在每个车厢的下部安置电动机。好处是运行稳定;一旦部分车厢出现故障,可以单独分离,不影响整个列车。缺点是为了减低车厢噪音,需要专门的隔音材料。当然,总的来看,动力分散技术,优点多于缺点。阿尔斯通新产品也将改用分散动力。

在列车供电技术上,我国采用工业方式。据阿尔斯通运输公司高级副总裁拉科特的介绍:能够适应这个特点的,只有法国阿尔斯通公司一家。

法国阿尔斯通公司研制的列车,以铰接式保证了列车的稳定性:相连的两节车厢以半钢性横向机械连接,使列车形成一个整体,没有了车厢间的冲撞,在发生重大事故(如脱轨)的情况下可避免列车解体;转向架设置在相临的两节车厢之间,重量低(小于17吨/轮轴),降低了运营和维护成本。

日本新干线R a il S ta r强调,舒适、减少震动和低噪音,无论车首转向架或者相临的两节车厢之间,都装有减震装置,列车转向架设置在车首;变压器和电动机采用半导体开关元件,加速时没有噪音;受电弓噪音低。电力制动器能利用电力再生制动,节省能源。

运量

京沪高速铁路沿线,是我国大城市最集中、人口最密集的区域,要求京沪高速铁路必须适应这个特点,实现运量最大化。

在法国-英国之间运营的“欧洲之星”,有18节客车车厢,是目前最长的高速列车编组,794席定员;韩国引进法国的高速列车,也达到最高的18节编组。

德国ICE-3型定员850人,ICE-1型定员759人;长度分别是400米和411米,与日本、法国最长列车大致相当;出售给中国的60列时速300公里车组,每列编组8辆,定员601人。

日本新干线长度最高的“E4”和300系列,是16节编组,不及法国。但“E4”系列坐席密度高,实现了世界上最高的1634人的定员,超过了“欧洲之星”794席定员。当然,法国、德国并不是做不到定员高,而是讲究舒适使然。

虽然日本新干线最高编组比TGV略逊一筹,但新干线总的运量反倒居世界首位,每天运送77万人。其中东海道1996年每日运量达到37万人,远远高出法国TGV东南线每日5万、德国ICE全线每日7万。

运营

新干线有如此大运量,除了定员高外,主要依靠发车密度最高、追踪间隔最短(仅4分钟)。也就是说,每隔4分钟,就能发出一班高速列车。能够做到这样的密集运输,是新干线独有的管理运营技术。这是新干线区别于法国、德国同行的优势所在。

在准点率方面,日本新干线走在世界首位:在多地震、多台风等国情条件下,包括自然灾害引起的晚点,平均只有0.3分钟;而且还是在班次高密度的前提下取得的。运营技术的确不一般。

在安全事故方面,法国自1981年开通高速铁路后,24年来没有一例人员伤亡事故;日本这样的记录一直保持了40年,但2004年发生了第一起人员伤亡的事故。出事地点不是在新干线上,事故原因是司机违章;德国ICE铁路2001年出现了列车颠覆事故。

法国、德国铁路采用欧洲铁路运输管理系统(ERTM S),德国ICE-3列车系统采用GPS技术显示行车路线。

新干线运营管理系统庞大复杂,有综合调度室,有信息管理、信息处理、进路控制、运行显示四大系统,有列车集中控制、通信信息监控、变电所集中控制等装置。对所有的运行信息,实行一元化管理,保证列车的安全准点。

技术转让经验

法国阿尔斯通公司产品出口历史悠久,市场份额大,覆盖9个国家和地区,在时速270公里的高速列车市场,占有85%的份额;德国在出口西班牙6列之后,今年11月出口中国60列;日本于2000年获得了向我国台湾省出口高速列车的合同,是惟一的海外输出。

在转让技术方面,法国阿尔斯通公司今年7月在接受本报记者采访时表示,整体引进或者分项引进,都可以由中国决定;日本要求线路、车辆、信号、控制四个系统整体化引进。日本之所以这样要求,是由台湾项目引发:原来拟订整体采用欧洲制式的台湾高速铁路,中途将列车系统定单抽走,转让给日本,两种制式在整合过程中不太顺利。

阿尔斯通积累了在国外成功地实施高速铁路项目所需要的技术、工业和管理。在渐进式技术转让方面经验丰富,先后成功的转让西班牙、英国、韩国,其合作伙伴都经受了全面的培训,并供建立工厂的技术支持。缴货期准时。该公司承诺毫无保留地向用户转让技术。韩国的KTX高速列车系统就是一个例证。韩国总统卢武铉访问中国时,曾对法国技术有过美誉。

1.日本没有输.日本联合体与青岛四方已经得到了60列300km/h高速动车组的合同.

在基本原理上.新干线采用的是动力分散的牵引方式.这和国内的地铁车辆是一样的.就是说.它的动力是分散在多个车辆下面的.日本采用动力分散是因为:首先.日本的铁路路基比较软.不允许较大的轴重.加上日本是在50年代率先开始高速铁路的研究.当时的牵引技术也可能实现较大的单轴牵引功率.更重要的一点.日本的城市密集.列车对于启动加速要求严格.所以日本对于动力分散的研究和应用比较多.因此.选择了动力分散作为高速列车的牵引方式是个必然的趋势.

而欧洲的TGV.ICE1等采用的是动力集中方式.就是在列车的一端或两端采用一台专门的动力车(可以理解为传统的机车)来进行牵引.这和国内铁路常见的机车牵引客车的方式是一致的.这同样都是有历史渊源的.欧洲铁路的路基较好.允许采用较大的轴重.而且传统上.欧洲铁路就大量的使用机车牵引机车的方式.所以在这个基础上采用动力集中的牵引方式是很正常的.而且.在欧洲.法国是第一个发展高速铁路的.法国是在60年代末开始高速铁路的研究的.这要比日本晚了10多年.此时随着半导体元器件技术的发展.已经能够实现较大的单轴功率了.所以欧洲人选择采用动力集中的方式来发展高速列车.

至于优缺点.动力分对于粘着的利用较低.启动加速较快.这一点优势在速度大于300km/h后更加明显.这也是欧洲的新一代大于300km/h的动车组也陆续改用动力分散的原因.如阿尔斯通的AGV.西门子的ICE3和ICE350.由于动力分散在多个车厢下面.单个设备故障时.对全列车的牵引力影响要比动力集中小一些.载客量也要比动力集中的大一点.缺点.动力分散的由于设备分布在许多车辆下面.因此数量较多.相对来说.故障.检修的频率要高一点.而且价格也要比动力集中的动车组要高.且设备都在车辆下面.因此对于旅客有影响.乘坐的舒适性不如动力集中的动车组.

动力集中的动车组基本上就是反过来.启动加速性能要比动力分散的差一些.故障时的影响要大一些.载客要少一些.但它相对动力分散的动车组要便宜一些.检修维护要简单一些.旅客的乘坐舒适性要好一些.

当然.上面所说的.只是些基本的东西.你如果还想知道更多.需要自己找资料去了.

2.京沪高铁是可以和普通铁路混用的.因为两者的轨距一样.但是.这里面还是存在一些问题的.首先是轨内间距.普通铁路是1353mm.京沪高铁的是多少我不知道.但我知道目前在建的200km/h客运专线的是1360mm.估计京沪高铁也是这个值.这7mm的差值对列车运行稳定是有影响的.其次.既有线与高铁的信号系统不一致.这就要求列车采用两种信号设备.

3.没太看懂你的意思.新干线就是日本的技术.轨距怎么又能和内燃车的一样呢.国内铁路内燃机车和电力机车的规矩是一样的.采用标轨.新干线用的是宽轨.

牵引电动机的主要作用

牵引电动机的主要作用,牵引电机是机车进行机械能和电能相互转换的重要部件,主电路由两个逆变器单元,使轮对转动而驱动机车运行,具有良好的调速性能。以下分析牵引电动机的主要作用

牵引电动机的主要作用1

牵引电动机是驱动车辆动轮轴的主电动机,用于车辆的加速及制动。

牵引电动机的定子绕组接通三相交流电,在定子空间将产生旋转磁场。转子绕组在旋转磁场中将产生感应电动机和感应电流,从而使转子受到电磁力的作用而转动。

牵引电动机有许多类型,诸如直流牵引电动机,脉流牵引电动机,单相整流子牵引电动机,交流旋转感应(异步)牵引电动机,交流同步牵引电动机和直线牵引电动机。

牵引电动机是电力机车的重要部件之一,它安装在车体下面的转向架上。通过牵引电动机转子轴端的齿轮与轮对轴上的齿轮相啮合,当电力机车在牵引状态时,牵引电动机将电能转换成机械能,使轮对转动而驱动机车运行。

组成

牵引电动机主要由定子和转子两部分组成。

定子又包括定子铁芯、定子绕组和机座。定子铁芯由硅钢片叠成,用于放置定子绕组,构成电动机的磁路;定子绕组由铜线绕制而成,构成电动机的电路;机座一般由铸铁或铸钢制成,是电动机的支架。

转子又包括铁芯和转轴。转子铁芯和定子铁芯相似,也由硅钢片叠成,作为电动机的中磁路的一部分。铁芯上开有槽,用于放置或浇注绕组,它安装在转轴上。工作时随转轴一起转动。绕组分为笼型和绕线型两种。笼型转子绕组由铸铝导条或铜条组成,端部用短路环短接。绕线型转子绕组和定子绕组相似。转轴由中碳钢制成,两端由轴承支撑,用来输出转矩。

为了保证牵引电动机的正常运转,在定子和转子之间存在气隙,气隙的大小对电动机的性能影响极大。气隙大,则磁阻大,由电源提供的励磁电流大,使电动机运行的功率因数低;但气隙过小,将使装配困难,容易造成运行中定子和转子铁芯相碰。

要求

(1)应有足够大的启动牵引力和较强的过载能力。

(2)具有良好的调速性能。保证电动车组在不同行驶条件下,有宽广的速度调节范围,并在速度变化范围内,充分发挥牵引电动机的功率。在正反方向运行时,其特性尽可能相同。

(3)直流牵引电机机换向可靠。在大电流、高电压、高转速及磁场削弱条件下运行时,换向火花不应超过规定的火花等级。

(4)各部件应具有足够的机械强度,以保证电动机在最恶劣的'条件下可靠的工作。

(5)牵引电动机的绝缘必须具有很高的电气强度,并具有良好的防潮和耐热性能,以保证电动机有足够的过载能力,并在其寿命期限内可靠工作。

(6)牵引电动机的结构应充分适应电动列车运行和检修的需要。如电动机的传动与悬挂应使动车与钢轨间的动力作用尽量减小;对灰尘、潮气及雨雪的侵入有良好的防护;便于检修和更换电刷等。

(7)必须尽可能地降低牵引电动机单位功率的重量,使电磁材料和结构材料得到充分利用。

牵引电动机的主要作用2

电力机车的话就是电能转化成了机械能,通过车轮与轨道的摩擦力而产生牵引力。

力的作用方向与车辆运动方向相同,力的大小取决于原动机的功率和车辆的运动速度,可由车辆使用者根据需要而控制。常记为F牵,与阻力相对。

实际应用的机车牵引力按照力的传递过程可分为几种,由动轮轮周上作用力而产生的切向外力,称为轮周牵引力;车钩牵引力(或称挽钩牵引力)是指机车用来牵引列车的牵引力,等于轮周牵引力减去机车全部运行阻力。

牵引力的计算:

牵引力的计算在铁路机车车辆方面尤其常见,是重要的性能指标之一。实际应用的机车牵引力按照力的传递过程可分为几种,由动轮轮周上作用力而产生的切向外力,称为轮周牵引力。

车钩牵引力(或称挽钩牵引力)是指机车用来牵引列车的牵引力,等于轮周牵引力减去机车全部运行阻力。而根据车辆的工作状态,牵引力又可分为起动牵引力、持续牵引力和最大牵引力。

起动牵引力是指车辆从静止状态起动时所能够发出的牵引力,其发挥受到粘着限制;最大牵引力是指车辆在不对自身机械构成破坏的情况下所能发出的最大牵引力,其值通常与起动牵引力相同。

牵引电动机的主要作用3

电机的交通应用

道路车辆

传统上,道路车辆(汽车、公共汽车和卡车)使用柴油和汽油发动机以及机械或液压传动系统。在20世纪后半叶,开始开发带有电力传输系统(由内燃机、电池或燃料电池供电)的车辆——使用电机的一个优点是特定类型可以再生能量(即充当再生刹车)——通过给电池组充电来提供减速并提高整体效率。

铁路

传统上,这些是串联的有刷直流电机,通常以大约600伏的电压运行。大功率半导体(晶闸管和IGBT)的可用性现在使得更简单、可靠性更高的交流感应电机(称为异步牵引电机)的使用变得实用。同步交流电机也偶尔使用,如法国TGV。

电机安装

在20世纪中叶之前,通常使用单个大型电机通过与蒸汽机车上使用的连接杆非常相似的连杆来驱动多个驱动轮。例如宾夕法尼亚铁路DD1、FF1和L5以及各种瑞士鳄鱼。现在的标准做法是提供一个牵引电机通过齿轮驱动器驱动每个轴。

通常,牵引电机三点悬挂在转向架架和从动桥之间;这被称为“悬垂式牵引电机”。这种布置的问题在于,电机重量的一部分未悬挂,增加了轨道上不需要的力。

以著名的宾夕法尼亚铁路GG1为例,两个安装在转向架上的电机通过一个套筒驱动器驱动每个轴。通用电气为密尔沃基路建造的“双极”电力机车配备了直驱电机。电机的旋转轴也是车轮的轴。

以法国TGV动力车为例,安装在动力车车架上的电机驱动每个车轴;“三脚架”驱动器允许驱动系统具有少量灵活性,允许卡车转向架枢转。通过将相对较重的牵引电机直接安装在动力车的车架上,而不是安装在转向架上,可以获得更好的动力,从而实现更好的高速运行。


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