HXD1D交流传动快速客运电力机车总体介绍(20120618).pdf

南车株洲电力机车有限公司 HXD1D型电力机车型电力机车 概述概述概述概述 机车主要技术参数及性能机车主要技术参数及性能机车主要技术参数及性能机车主要技术参数及性能 设备布置设备布置设备布置设备布置 机车布线及电气系统机车布线及电气系统机车布线及电气系统机车布线及电气系统 空调和通风系统空调和通风系统空调和通风系统空调和通风系统 Page 2 HXD1D型电力机车型电力机车 机械部分机械部分机械部分机械部分 空气制动与风源系统空气制动与风源系统空气制动与风源系统空气制动与风源系统 其他其他其他其他 运用前景运用前景运用前景运用前景 Page 3 HXD1D型电力机车型电力机车 概述概述 Page 4 概述概述 我国国民经济持续快速、稳定的发展带动了铁路客货运量的快速增 输社瓶解长，铁路运输对社会经济的瓶颈制约仍然未从根本上缓解 ，160km/h 以下速度等级的客运任务主要由直流机车和改造的货运交流电力机车 来承担，随着国家对节能降耗要求的提高以及电力牵引交流传动技术 在中国的发展，时速160km/h 、7200kW大功率的交流传动客运机车将 成为中国电力机车发展的必然趋势。

Page 5 课题依据课题依据 HXD1D型电力机车是根据2011年铁道部科技研究开发计划《交流传动快速客运电 力机车研究》（课题编号2011J003）力机车研究》（课题编号2011J003） 由南车株洲电力机车有限公司、株洲南车时代电气股份有限公司和南车株洲电 机有限公司等单位共同研制的根据《交流传动快速客运电力机车研究》和《交流 传动160km客运电力机车技术条件》的要求，设计的交流传动客运电力机车最大速 度为/总功率为度为160km/h，总功率为7200kW 研究平台研究平台 HXD1B HXD1C 本项目是在HXD1B和HXD1C项目构建的6轴 大功率交流传动电力机车设计平台上，结合大功率交流传动电力机车设计平台上，结合 公司多年积累的电力机车设计制造经验，以 遵循先进、成熟、经济、适用、可靠的技术 原则，按照模块化、标准化、系列化的要求 SS9 200km/h客运车 Page 7 ，自主研制的干线铁路160km/h交流传动客 运电力机车 200km/h客运车 机车牵引电路采绝缘栅极型晶 机车主要技术特点机车主要技术特点 机车牵引电路采用绝缘栅双极型晶 体管（IGBT）模块（3.3kV/1200A） 组成四象限整流器和逆变器，牵引 电机采用轴控控制技术。

机车辅助电路采用辅助逆变器供电方式， 辅助回路供电分为恒频恒压（CVCF） 与变频变压（VVVF）两个回路，具有 机车采用和谐1型机车成 与变频变压（VVVF）两个回路，具有 冗余功能 机车采用和谐1型机车成 熟的控制网络系统运用 微机控制系统，实现网络 化、模块化，使机车控制 系统具有控制诊断监 机车装有车载安全防护 系统；预留了各种设备 的安装接口，可更具环 境选择设备系统具有控制、诊断、监 测、传输、显示和存储功 能，控制网络符合IEC 61375标准要求 机车具有重联控制功 能，可以实现至少2 台机车的重联控制 机车总体结构为双司 机车上设有卫生间、 微波炉、冰箱等生活 设施 境选择设备 机车总体结构为双司 机室、机械间设备基 本按斜对称原则布置、 中间走廊、采用预布 线和预布管设计 机车空气制动系统采 机车上设有高压安全 联锁装置 线和预布管设计 机车采用独立通风方式 机车车体采用整体承 机车采用两台C0转向架驱动系统采用弹性 机车气制动系统采 用CCBⅡ或DK-2制动系 统 机车车体采用整体承 载结构型式，全部由 钢板及钢板压型件组 焊而成的全钢焊接结 构 架悬方式；构架为箱形梁焊接构架；一系悬 挂采用单拉杆轴箱定位＋螺旋弹簧方式；二 系悬挂采用高圆螺旋弹簧+橡胶垫结构；牵引 装置采用低位推挽牵引；基础制动采用轮盘 Page 8 构。

制动 交流传动快速客运电力机车交流传动快速客运电力机车 机车主要技术参数及性能机车主要技术参数及性能 Page 9 用途及使用环境条件用途及使用环境条件 在海拔高于1400m、环境温度+35℃～+40℃、连续在最大功率 状态下运行时可能出现功率限制 机车基础结构按照-40℃运用环境设计，并预留加强防寒设备 安装接口和布线空间机车能够在-40 ℃环境下存放，通过应用 加强防寒和预热后能够在-25℃～-40℃环境下正常运用 Page 10 机车功率发挥机车功率发挥 % (29kV200kW) (22.5kV，7200kW) (19kV，6080kW) (29kV，7200kW) Voltage 1、 22.5kV~29kV,机车轮周功率为7200kW； 2、 22.5kV~19kV,机车轮周功率从7200kW线性减小；网压在19kV时，轮周功率为6080kW； Voltage 3、 19kV~17.5kV,机车轮周功率从6080kW线性减小至0； 4、 29kV~31kV,机车轮周功率从7200kW线性减小至0； Page 11 牵引能力牵引能力-列车阻力列车阻力 根据《铁路技术管理规程》第31 条规定：电力机车在困难等级下客货 共线级铁路区间线路最大坡道制共线Ⅰ级铁路区间线路最大坡道限制 为15‰，电力机车在困难等级下客货 共线Ⅱ级铁路区间线路最大坡道限制 为20‰。

160km/h六轴7200kW客运交流传 动电力机车在正常情况下，牵引客运动电力机车在正常情况下，牵引客运 列车（编组20节，超员50%情况）， 切除1个电机可以满足20 ‰坡道起动， 切除 个电机可以满足‰坡道起动切除2个电机可以满足15 ‰坡道起动 制动性能制动性能 机车牵引20节客运 车，超员50%（3000人， 牵引定数1130t）情况 下，在6‰、15‰、 20‰的下坡道上列车20‰的下坡道上，列车 坡道下滑力与列车阻力 叠加曲线、机车电制动叠加曲线、机车电制动 力曲线见右图 Page 13 牵引能力牵引能力-加速性能加速性能 根据《列车牵引计算规程》要求根据《列车牵引计算规程》要求， 旅客列车在最大速度为160km/h时，列车 在平直道上运行时的保有加速度不小于 0.02m/s2 根据计算，160km/h六轴7200kW客运 交流传动电力机车比SS8、SS9和SS7E机交流传动电力机车比SS8、SS9和SS7E机 车加速性能都有了显著提高以正常情 况下牵引20节旅客列车计算，同样加速 到1k /h时1k /h客运车的加速时到160km/h时，160km/h客运车的加速时 间是SS9、SS7E型电力机车的二分之一， 是SS8型电力机车的四分之一。

Page 14 干线客运电力机车主要技术参数比较干线客运电力机车主要技术参数比较 机车型号SS8SS7ESS9（SS9改）160km客运车机车型号SS8SS7ESS9（SS9改）160km客运车 轴式轴式Bo BoCo CoCo CoCo Co轴式轴式Bo-BoCo-CoCo-CoCo-Co 电传动方式电传动方式交-直交-直交-直交-直-交 持续功率持续功率3600kW4800kW4800kW7200kW 持续速度持续速度100km/h96km/h99km/h80km/h 持续牵引力持续牵引力126kN171kN169kN324kN 最高速度最高速度170km/h170km/h170km/h176km/h 最大牵引力最大牵引力207kN245kN286kN420kN 电制动方式电制动方式电阻制动电阻制动电阻制动再生制动电制动方式电制动方式电阻制动电阻制动电阻制动再生制动 整备重量整备重量90t126t126t126t 生产年份生产年份1994-20012001-20061998-20022011生产年份生产年份1994 20012001 20061998 2002 （2002-2006） 2011 制造台数制造台数24314643（170）1 Page 15 交流传动快速客运电力机车交流传动快速客运电力机车 设备布置设备布置 Page 16 设备布置设备布置 机车采用双司机室、机械间为贯穿中间走廊结构（宽度≥600mm），机械间 设备基本按照斜对称布置的原则进行布置全车设备布置可分为车顶设备布置设备基本按照斜对称布置的原则进行布置。

全车设备布置可分为车顶设备布置、 司机室设备布置、机械间设备布置和车下设备布置、辅助设备布置及机车布线等 几个部分 Page 17 车顶设备布置车顶设备布置 在机车顶盖上相应布置有受电弓（2个）及支撑瓷瓶、主断路器、高压电压互 感器（2个）车顶门高压隔离开关（2个）避雷器（3个）25KV高压电缆高感器（2个）、车顶门、高压隔离开关（2个）、避雷器（3个）、25KV高压电缆高 压穿墙套管及天线 456 123 456 9 123 45678 1、风笛、电笛 2、受电弓 3、避雷器 4、高压互感器5车顶母线及支持绝缘子 6、高压隔离开关 7、无线通讯设备天线8、25kV高压电缆 9、主断路及接地开关 1 Page 18 司机室设备布置司机室设备布置 司机室设备布置分成操纵台设备布置、前墙设备布置、后墙设备布置、侧墙设备 置、顶部设备布置五个部分 采用模 块化设计，由 台面板组成、 主要布置 有遮阳帘、刮 雨器单元、八 显灯空调风 添乘座椅、暖风机、衣帽钩、灭火器等设备 左、中、右柜 和主副司机脚 踏组成主司 机操纵台位布 显灯、空调风 道等前墙左 侧拐角处布置 6A显示终端及 布置有感温、感烟探测器 风扇、照明灯、记点灯、 布置风扇、照明灯、记点 灯。

机操纵台位布 置所有与运行 有关的操纵装 置、仪表、显 均衡风缸压力 表 司机室左右 布置相同 摄像头天花板中间位置还布置了 监控摄像头 示装置、开关 按钮等按其 功能可分为运 行区制动区 布置相同， 侧墙的外侧各 布置了一个外 挂式后视镜， 内部噪声要求符合GB/T 3450-2006，不超过75dB(A)； 2、前、侧窗设置符合GB 5914 2及GB/T 6769中相关要求； 行区、制动区、 牵引区和气候 区 司机室内下布 置有一个暖风 机等 2、前、侧窗设置符合GB 5914.2及GB/T 6769中相关要求； 3、照明及其他附属设备设置符合GB/T 6769中相关要求； 4、取暖、通风及空调装置，符合GB/T 6769中3.2.3条及 TB/T 2866-1997中的相关要求； 机室相关安全规则符合中的相关要求 Page 19 5、司机室相关安全规则符合GB 6770中的相关要求 司机室设备布置 机车设有两个司机室，两个司机室的布置基本相同司机室正、副司机侧各设 有1扇通向车外的门，后墙中间设有1扇通向机械间的门，与车内中央走廊连通 司机室设备布置分成操纵台设备布置前墙设备布置后墙设备布置侧墙设司机室设备布置分成操纵台设备布置、前墙设备布置、后墙设备布置、侧墙设 备置、顶部设备布置五个部分。

Page 20 操纵台设备布置 操纵台采用模块化设计，由台面板组成、左、中、右柜和主副司机脚踏组成主司机 操纵台位布置所有与运行有关的操纵装置、仪表、显示装置、开关按钮等按其功能 可分为运行区、制动区、牵引区和气候区 ①台面板组成①台面板组成①台面板组成①台面板组成 ②左柜组成②左柜组成 ④成④成 ②左柜组成②左柜组成 ④右柜组成④右柜组成 ③中柜组成③中柜组成 ⑤主副司机脚踏⑤主副司机脚踏 前墙设备布置 前窗主要布置有前窗主要布置有 遮阳帘遮阳帘刮雨器刮雨器遮阳帘遮阳帘、、刮雨器刮雨器 单元、八显灯、 空调风道等前 单元、八显灯、 空调风道等前 角布角布墙左侧拐墙左侧拐角角处处布布 置置6A显示终端 及均衡风缸压力 显示终端 及均衡风缸压力 表 侧墙设备布置 司机室左。