Admin

Типаж перспективного подвижного состава

Специалисты отрасли разрабатывают требования к новым моторвагонным поездам

В журналах «Локомотиа» № 8, 9, 2002 г. было рассказано о типаже перспективных электровозов и теплоаозов. Сегодня редакция знакомит читателей с разрабатываемым типажом отечественного мотораагонного подвижного состава (электропоездов, дизель-поездов и автомотрис). Работа над этим документом продолжается, поэтому в дальнейшем возможны некоторые уточнения и изменения отдельных параметров и решений.

 

Содержание

1ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТИПАЖА 2ТИПЫ МОТОРВАГОННОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА 2.1Электропоезда городского сообщения 2.2Электропоезда местного сообщения 2.3Скоростные электропоезда 2.4Рельсовые автобусы 2.5Дизель-поезда пригородного сообщения 2.6Дизель-поезда местного сообщения 3ОБОРУДОВАНИЕ МОТОРВАГОННОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА 3.1Кузов 3.2Экипажная часть 3.3Тормозное и пневматическое оборудование 3.4Вспомогательное электрооборудование 4ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТИПАЖА

Этот документ разрабатывается с учетом достижений научно-технического прогресса и современных мировых тенденций в электротехнике, дизелестроении, транспортном и общем машиностроении. Типаж устанавливает основные нормативные показатели подвижного состава, габариты и требования к унификации оборудования, обязательные для применения при проектно-конструкторских работах и сертификационных испытаниях.

Определенный типажом пригородный моторвагонный подвижной состав заменит выработавшие установленный срок службы вагоны пригородных электро- и дизель-поездов, а также вагоны, используемые сейчас в пригородном движении поездов с локомотивной тягой. Подвижной состав для городских, местных и скоростных перевозок предназначен для более полного удовлетворения увеличивающегося спроса на такие виды перевозок. Рельсовыми автобусами планируется заменить экономически убыточные тепловозы с вагонами, эксплуатирующиеся на малодеятельных линиях.

В основу формирования типажа положен принцип специализации подвижного состава по видам пассажирских сообщений. Учтена необходимость обеспечивать социальные, экологические и эксплуатационные характеристики, требуемый уровень комфорта в зависимости от длительности поездки для различных климатических зон. Предусмотрена максимальная унификация оборудования между различными типами подвижного состава.

Пока не будет освоен выпуск вагонов нового поколения, при согласии МПС России может продолжаться изготовление серийно выпускаемых в настоящее время вагонов электро- и дизель-поездов по заказам железных дорог.

Основные технико-экономические характеристики электропоездов представлены в табл. 1, дизель-поездов и рельсовых автобусов — в табл. 2. Там же приведены заменяемые серии подвижного состава.

В разрабатываемый типаж включены следующие 12 типов моторвагонного подвижного состава:

- электропоезд переменного тока городского сообщения; <у электропоезд постоянного тока городского сообщения; электропоезд переменного тока пригородного сообщения;

- электропоезд постоянного тока пригородного сообщения,

- электропоезд переменного тока местного сообщения;

электропоезд постоянного тока местного сообщения; <г электропоезд двухсистемный постоянного и переменного тока местного сообщения;

- электропоезд двухсистемный скоростной постоянного и переменного тока;

электропоезд скоростной постоянного тока;
- автомотриса (рельсовый автобус);
- дизель-поезд пригородного сообщения;
- дизель-поезд местного сообщения .

Каждая вновь разрабатываемая серия электропоездов, дизель-поездов и рельсовых автобусов должна соответствовать одному из указанных типов. Каждый тип может быть представлен несколькими унифицированными между собой сериями.

Предусматривается возможность передислокации парка подвижного состава по сети железных дорог Условия проезда пассажиров должны соответствовать современным санитарным нормам и требованиям.

ТИПЫ МОТОРВАГОННОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Электропоезда городского сообщения

Такие поезда предназначены для массовых перевозок пассажиров на сравнительно короткие расстояния (до 60 км) в транспортных системах крупных городов по заранее определенным маршрутам со стабильным пассажиропотоком. Для городских электропоездов характерен челночный режим движения, близкий к режиму движения поездов метрополитена с короткими перегонами (1,5. 3 0 км), высоким ускорением при разгоне и замедлением при торможении (0.8 . 1,0 м/с2). Максимальная скорость в эксплуатации — 100 км/ч.

Эффективная эксплуатация таких электропоездов возможна, например, на реконструируемой окружной дороге Москвы, в пригородных узлах Санкт-Петербурга Волгограда, Минеральных Вод, Владивостока и других городов, оборудованных высокими пассажирскими платформами.

Сократить время остановок на платформах помогут кузова с тремя широкими двустворчатыми автоматическими дверями, расположенными с каждой стороны. Составность поезда в зависимости от местных условий может меняться от четырех до восьми вагонов.

Уровень комфорта определяется непродолжительным временем поездки (в среднем 20... 30 мин). Для большей вместимости пассажиров может применяться специальная планировка салонов. Нижний предел диапазона рабочих температур установлен на уровне -40 °С.

Электропоезда пригородного сообщения Это наиболее распространенный ™п поездов, эксплуатирующихся на всем полигоне железных дорог России Они предназначены для перевозки пассажиров на расстояния до 150 км на участках со средней длиной перегона 3 — 6 км, выпускаются в двух основных модификациях—постоянного и переменного тока.

Максимальная скорость в эксплуатации—120 км/ч, величина среднего ускорения и замедления — 0,70... 0,82 м/с2. Составность поезда — от четырех до двенадцати вагонов, число моторных вагонов в составе оговаривается при заказе в зависимости от местных условий.

Габаритные размеры кузовов и планировка салонов должны быть унифицированы с серийными электропоездами. Вагоны оборудуются входными автоматическими раздвижными дверями шириной 1250 мм (по две с каждой стороны) и накопительными тамбурами с возможностью выхода пассажиров на высокие и низкие платформы. В среднем время одной поездки может составлять от 30 мин до 2 ч в зависимости от участка обращения.

В базовом варианте вагоны комплектуются системами отопления и вентиляции. По специальному заказу планировка салонов и комплектация оборудованием (включая кондиционирование воздуха) выбираются в зависимости от класса вагонов и требуемого уровня комфорта.

Электропоезда местного сообщения

Такие поезда предназначены для ускоренных перевозок пассажиров между городами (расстояния до 700 км) на участках с устойчивым пассажиропотоком с остановками только на крупных станциях или без остановок (поезда-экспрессы). Максимальная скорость в эксплуатации — 160 км/ч. Должны быть предусмотрены три основные модификации электропоездов местного сообщения для эксплуатации на всем полигоне дорог России: постоянного тока, переменного и двухсистемные

Вагоны по результатам предварительной конструкторской проработки могут быть спроектированы в габаритах Та или 1Т с длиной кузова соответственно 21,5 или 25 м. Составность поезда — 4 14 вагонов, число моторных вагонов в составе определяется местными условиями. Вход и выход пассажиров — с высоких платформ, но по специальному заказу вагоны могут оборудоваться для посадки с низких платформ. Входные двери открываются с пульта управления, расположенного в вагоне, а закрываются автоматически по команде машиниста.

Среднее время одной поездки может составлять от 2 до 6 ч. Продолжительность поездки в 8 ч является предельной по условиям комфортного проезда в вагонах с местами для сидения

На электропоезде предусматриваются специальное тормозное оборудование и системы обеспечения безопасности движения.

Скоростные электропоезда

Они предназначены для скоростных перевозок пассажиров между крупными городами европейской части России на расстояние свыше 300 км по специально оборудованным линиям, рассчитанным на скорости движения до 250 км/ч. Предусматриваются две модификации скоростных электропоездов: постоянного тока и двухсистемные

Длина и материал кузова вагонов определяются по результатам предварительной конструкторской проработки. Составность электропоезда — 8... 14 вагонов. Вход и выход пассажиров должны обеспечиваться только с высоких платформ. Одна поездка может длиться в среднем от 2 до 6 ч. Время поездки 8ч — предельное по условиям комфорта.

Планировка салонов и комплектация оборудования должны выбираться в зависимости от класса вагонов и требуемого уровня комфорта. Во всех вагонах обязательно кондиционирование воздуха.

На электропоезде устанавливаются специальное тормозное оборудование и системы обеспечения безопасности движения

Рельсовые автобусы

Автомотрисы (рельсовые автобусы) предназначаются для перевозки пассажиров в основном на неэлектрифицированных участках на расстояния до 50 км Это одно-или двухвагонные автономные тяговые единицы с двумя кабинами управления.

Применение рельсовых автобусов, благодаря их большей мобильности, позволит заменить на малодеятельных участках пригородные поезда, состоящие из тепловоза (магистрального или маневрового) с двумя или пятью пассажирскими вагонами.

Конструкция входных дверей, тамбуров и кузова автомотрисы должна отвечать требованиям эксплуатации на участка с высокими и низкими платформами.

Дизель-поезда пригородного сообщения

Эти поезда предназначены для перевозки пассажиров на расстояния до 150 км на участках со средней длиной перегона 4... 7 км. Основная составность дизель-поездов — 3 и 5 вагонов. Предусматривается возможность формирования поездов с различным числом и соотношением моторных и прицепных вагонов.

Удельная мощность силовой установки на единицу массы тары поезда должна составлять не менее 5,6 кВт/т. Это обеспечивает среднее ускорение не менее 0 5 м/с2 в диапазоне скоростей 0... 20 км/ч.

Вагоны дизель-поездов максимально унифицируются с вагонами пригородных электропоездов. Предусматриваются входные автоматические двери шириной 1250 мм (по две с каждой стороны) и накопительные тамбуры, приспособленные для посадки-высадки пассажиров как на высоких, так и низких платформах.

Дизель-поезда местного сообщения

Участки обращения дизель-поездов в местном сообщении не превышают 500 км Отличительные особенности таких поездов — увеличенная не менее чем до 7,8 кВт/т удельная мощность силовой установки, повышенная до 140 км/ч максимальная скорость движения и повышенный уровень комфорта в пассажирских салонах.

Основная составность — 10 вагонов. Должна быть предусмотрена возможность формирования поездов с различным числом и соотношением моторных и прицепных вагонов. Это необходимо для снижения эксплуатационных расходов при меняющихся пассажиропотоках.

В местном сообщении вагоны дизель- и электропоездов должны быть унифицированы.

ОБОРУДОВАНИЕ МОТОРВАГОННОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Кузов

Для всех вагонов электро- и дизель-поездов пригородного сообщения должны применяться кузова облегченной конструкции. Кузова вагонов электро- и дизель-поездов местного сообщения унифицируются. Материал кузова и габаритные размеры определяют на этапе конструкторской проработки. Головные вагоны оборудуются кабинами управления капсульного типа с энергопоглощающими антиаварийными устройствами.

Внутренние сцепные устройства — жесткого типа с автоматическим соединением пневматических магистралей и электрических цепей. Наружные сцепки (на головных вагонах) — полужесткого типа с контуром зацепления, совместимым с автосцепкой СА-3.

Унифицированные межвагонные переходы должны обеспечивать удобный и безопасный проход через состав на остановках и в движении, защищать пассажиров от грязи и пыли в зоне сцепки вагонов. Уровень переходного мостика находится на одном уровне с полом вагона.

Экипажная часть

На электро- и дизель-поездах пригородного и местного сообщения должны применяться унифицированные двухосные моторные и немоторные тележки, рассчитанные на максимальную скорость в эксплуатации до 160 км/ч. Предусматриваются двухступенчатое рессорное подвешивание кузовов вагонов с непосредственной опорой на упругие элементы и унифицированная тяговая передача с опорно-рамным подвешиванием тяговых двигателей и редукторов. Допускается применение унифицированных тележек на элсктрогюездах городского сообщения.

Тормозное и пневматическое оборудование

Оборудование пневматических цепей (тормозных и управления) должно быть унифицированным, с интеграцией в комплексную бортовую микропроцессорную систему управления и диагностические устройства для автоматического контроля пневматических цепей. Моторвагонный подвижной состав должен быть обеспечен различными видами тормозов с учетом условий его эксплуатации, в том числе — максимальной скорости движения.

Тяговое электрооборудование Для всех типов моторвагонного подвижного состава, кроме автомотрис, выбираются из унифицированного ряда тяговые асинхронные двигатели с самовентиляцией (часовая мощность 350, 400, 450, 500 кВт). Конструкция статоров всех двигателей унифицируется. Двигатели оборудуются датчиками температуры обмоток статора. Класс изоляции силовых обмоток тяговых двигателей должен быть не ниже Н.

На электропоездах постоянного тока используется прямое подключение инвертора напряжения к тяговой сети. На поездах переменного тока используется четырехквадрантный входной выпрямительно-инверторный преобразователь на современной элементной базе. Двухсистемные электропоезда оборудуются комбинированным преобразователем с автоматическим определением рода тока в контактной сети.

В конструкции тяговых преобразователей предусматривается блочная унификация (допускается различная компоновка блоков). Система охлаждения — воздушная или жидкостная на основе воды Конструктивное исполнение оборудования — в подвагонных ящиках.

Силовые электрические аппараты (токоприемники, выключатели, разъединители, контакторы) должны выполняться унифицированными для цепей постоянного и переменного тока в соответствии с утвержденным типовым рядом по номинальным напряжениям и токам. Номинальный ток токоприемника — 750 А для электропоездов городского, пригородного и местного сообщений, 1800 А для скоростных электропоездов.

При пуске электропоезда нагрузочная способность токоприемника выбирается из условия допустимого нагрева контактного провода. В обоснованных случаях в аппаратах применяются вакуумные контактные устройства. Составной частью аппаратов должны быть схемы контроля электрического состояния контактных групп для реализации диагностических функций.

Отрицательное влияние работы тягового и вспомогательного электрооборудования на устройства СЦБ, связи, радиосвязи и радиовещания не допускается.

В переходный период до отработки асинхронного тягового привода на серийных электропоездах постоянного и переменного тока разрешается использовать тяговые двигатели постоянного тока с энергосберегающим электрооборудованием.

Силовые установки дизельного подвижного состава На дизель-поездах и автомотрисах (рельсовых автобусах) должны применяться силовые установки, высокоэкономичные в широком диапазоне эксплуатационных режимов. Конструкция силовых установок предусматривает регулируемый наддув, топливную аппаратуру повышенного давления, электронную систему регулирования частоты вращения коленчатого вала и мощности двигателя, электронное регулирование параметров подачи топлива, оптимизацию рабочего процесса на всех эксплуатационных режимах работы двигателя.

Кабина управления Унифицированная кабина управления должна быть модульной конструкции. Лобовая часть кабины ниже проема окон предусматривает усиливающий пояс для защиты обгаживающего персонала при соударении подвижного состава.

Кабина оборудуется звуковой и световой сигнализацией о возникновении пожара, а также средствами пожаротушения и эвакуации согласно Требованиям ЦТ-6. Эргономика и параметры среды обитания в кабине управления должны соответствовать правилам СН и ЭТ ЦУВС МПС № 6/35, 6/27 1996 г. и удовлетворять прогрессивным санитарно-гигиеническим требованиям.

Система управления и обеспечения безопасности движения Эта система унифицируется для всех видов локомотивов и моторвагонного подвижного состава. Должна применяться унифицированная поездная шина управления и передачи информации. Система управления и обеспечения безопасности движения планируется многоуровневой, обеспечивающей управление всеми системами поезда, контроль безопасности движения, автоведение, бортовую диагностику, регистрацию режимов движения, связь «пассажир — машинист», сигнализацию контроля закрытия дверей, автоматическую пожарную сигнализацию.

Моторвагонный подвижной состав оборудуется комплексным локомотивным устройством безопасности с цифровым радиоканалом. Предусматривается оснащение средствами технологической радиосвязи для ведения переговоров и обмена дискретной информацией с напольными устройствами

Система управления тяговыми и вспомогательными преобразователями должна быть микропроцессорной и блочно унифицированной. Функционально она интегрируется в комплексную бортовую микропроцессорную систему управления.

Конструкция межвагонных электрических и пневматических соединений унифицируется и предусматривает сцепляемость всех разновидностей вагонов друг с другом в составе поезда, сохраняя функционирование системы управления. Межвагонные соединения каждого вагона должны быть идентичными на обеих торцовых частях.

Вспомогательное электрооборудование

Намечено использовать асинхронные вспомогательные электрические машины в соответствии с унифицированным мощностным рядом для электровозов тепловозов, электро-и дизель-поездов.

Предусматривается применение унифицированного мощностного ряда статических преобразователей в зависимости от класса пассажирского салона. Выходные каскады преобразователя собственных нужд выполняются на основе инверторов напряжения унифицированными для тягового, моторвагонного подвижного состава и пассажирских вагонов локомотивной тяги на основе современной элементной базы.

Должна быть обеспечена блочная унификация преобразователей (допускается различная компоновка блоков). Система охлаждения — воздушная. Конструктивное исполнение — в подвагонных ящиках.
Система жизнеобеспечения пассажиров

Электро- и дизель-поезда должны отвечать современным санитарно-гигиеническим и эргономическим требованиям, а также современным международным требованиям к уровню сервиса и комфорта проезда пассажиров. Вид и качество услуг, предоставляемых пассажирам, определяются типом поезда и классностью вагонов. Наличие вагонов повышенного уровня комфорта (с набором сервисных услуг) предусматривается только в поездах, где пассажиру гарантированно предоставляется место для сидения.

В головных вагонах электро- и дизель-поездов предусматриваются места проезда инвалидов с ограниченной подвижностью. Эти вагоны должны иметь устройства для быстрого подъема инвалидов в вагон и надежного крепления инвалидных колясок, специальные санузлы большей площади, приспособленные для пользования инвалидами.

В вагонах поездов для массовых перевозок в пригородном и городском сообщениях проектируются накопительные тамбуры с широкими двустворчатыми дверями. Пол — на уровне высоких платформ для обеспечения быстрой посадки и высадки пассажиров.

В поездах местного сообщения должны быть предусмотрены вагоны различных классов по уровню комфорта (отличающиеся шириной, шагом и числом кресел) и по предоставляемым услугам (междугородная телефонная связь, Интернет, аудио- и видеотрансляция, бар, буфет и т.п.). В зависимости от региона эксплуатации и классности вагоны оборудуются системой кондиционирования воздуха.

Устройства системы жизнеобеспечения по возможности максимально унифицируются для всех типов моторвагонного подвижного состава (кроме автомотрис)

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Применение в конструкции моторвагонного подвижного состава перспективных технических решений позволяет улучшить их технико-экономические показатели в эксплуатации, а также сохранить здоровье обслуживающего персонала и пассажиров. Преимущества новых электро- и дизель-поездов заключаются в усилении безопасности движения, улучшении качества пассажирских перевозок, повышении производительности труда и сокращении эксплуатационных расходов. Кроме того

- снижается стоимость разработки и изготовления подвижного состава благодаря унификации оборудования;

- возрастает нормативный срок эксплуатации до 40 лет для электропоездов и до 25 — 30 лет для дизель-поездов;

- уменьшается удельный расход электроэнергии электропоездами за счет применения интеллектуальных систем управления и энергосберегающего тягового электрооборудования с рекуперативным торможением во всем диапазоне скоростей;

- сокращается удельный расход топлива дизель-поездами благодаря повышению коэффициента использования мощности двигателя на тягу и вспомогательные нужды, снижению массы тары поезда, исключению тепловозной тяги из пригородного и местного сообщений;

уменьшаются расходы на техническое обслуживание и ремонт за счет улучшения надежности и ремонтопригодности снижения трудоемкости ремонта применения интеллектуальных систем диагностики;

- появляется возможность управлять поездами местного сообщения одним машинистом;

- применяются различные соотношения моторных и прицепных вагонов в составе поезда в зависимости от условий эксплуатации.

По требованию заказчика изготовитель обеспечивает сервисное обслуживание выпускаемой техники в течение всего срока службы.

По материалам МПС РФ

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin