先鋒號電力動車組
DJF2型「先鋒號」電力動車組是中國鐵路的動力分散式電力動車組車型之一，由南京浦鎮車輛廠、上海鐵道大學、鐵道部科學研究院、株洲電力機車研究所等單位於2001年研製成功，為中國「九五」國家重點科技攻關項目之一；該電力動車組採用交流傳動技術、三菱電機IPM牽引變流器、國產微機網絡控制系統，列車總功率為4800千瓦，設計速度為200公里/小時，最高試驗速度達到292.8公里/小時。
| DJF2「先鋒」 | |
|---|---|
 曾經停放在浦鎮廠的先鋒號電力動車組 | |
| 概覽 | |
| 類型 | 電力動車組 |
| 原產國 |  中國 |
| 製造 | 南京浦鎮車輛廠 |
| 產量 | 1組 |
| 車輛總數 | 動車4輛、拖車2輛 |
| 製造年份 | 2001年 |
| 投入服務 | 2007年7月7日 - 2010年9月20日 |
| 主要用戶 |  中華人民共和國鐵道部廣鐵集團 成都鐵路局 |
| 技術數據 | |
| 列車編組 | 6節（4M2T） |
| 編組長度 | 158.4m |
| 車輛長度 | 頭車：27,000 mm 中間車：25,500mm |
| 車體闊度 | 3,100mm |
| 車體高度 | 4,000mm |
| 車輛重量 | ≤58t |
| 編組重量 | 306.9t |
| 軸重 | ≤14.5t |
| 軸距 | 2,500mm |
| 軌距 | 1,435mm |
| 輪徑 | 915mm |
| 轉向架 | PW-250M、PW-250T |
| 編組載客量 | 424 |
| 營運速度 | 160km/h |
| 設計最高速度 | 200km/h |
| 試驗速度 | 292.8km/h |
| 供電制式 | 單相交流 25kV 50Hz |
| 傳動方式 | 交—直—交 |
| 牽引電動機 | 原南車株洲電機制 JD106 × 16[1] |
| 電動機功率 | 300 kW |
| 牽引功率 | 4,800 kW |
| 傳動比 | 72/23 |
| 控制裝置 | 三菱電機制 IGBT-VVVF MAP-304-A25V85[1] |
| 制動方式 | 再生制動、空氣制動 |
| 制動功率 | 4,800 kW |
| 其它事項 | |
| 備註 | 返廠維修後封存於南京北站，目前保存在湖南交通工程學院 |
發展歷史
背景
在1990年代初以前，中國鐵路的旅客列車速度長期停留在120公里/小時以下的水平，並面對着來自高速公路和航空運輸的嚴峻挑戰。1990年，中華人民共和國鐵道部決定以廣深鐵路作為試驗區段，對既有線路進行技術改造，以時速160公里的准高速鐵路作為突破口，為未來發展高速鐵路進行探索和試驗。1994年12月，廣深准高速鐵路正式開通並投入運營，為中國自1995年開始的全面提速戰略提供了堅實的技術基礎；經過多次提速試驗後，於1997年4月1日在三大鐵路幹線實現中國鐵路第一次大面積提速。
為了進一步提高鐵路客運的競爭力，中國鐵道部決定向時速200公里/小時的高速鐵路領域進軍。中國第九個五年計劃期間，「高速鐵路實驗工程前期研究」和「200km/h電動旅客列車組和動力分散交流傳動電動車組研究」被國家計委列入「九五」國家重點科技攻關項目，其中子項目「200km/h電動旅客列車組」即為1999年研製成功的DDJ1型電力動車組，而「200km/h動力分散交流傳動電動車組」即為後來的先鋒號電力動車組。
研製
「200km/h動力分散交流傳動電動車組」由南京浦鎮車輛廠、鐵道部科學研究院、株洲電力機車研究所、大同機車廠、永濟電機廠、上海鐵道大學、長沙鐵道學院等單位共同研製，浦鎮車輛廠為總體研製單位。技術攻關課題包括動力轉向架、非動力轉向架、制動系統、牽引電動機、牽引變壓器、控制系統、交一直一交傳動、主電路、輔助電路、電動車組總體研製等10個，最終目標是試製出一列6輛編組的動力分散式交流傳動電力動車組，能夠在既有鐵路線上以160～200公里/小時的速度營運，也可在以後的高速鐵路客運專線上運行，設計最高試驗速度為250公里/小時[2]。列車借鑑了日本新幹線300系、E2系電力動車組的技術，採用三菱電機的IPM牽引逆變器；列車設有一等軟座車1輛，二等軟座車5輛，編組總定員424人。
1999年中，浦鎮車輛廠已完成列車的總體技術設計，並通過了鐵道部的技術評審；同年8月開始投料試製；至2000年6月，電力動車組已進入鋼結構總成階段，高速轉向架也開始試驗[3]。2000年12月，浦鎮廠完成了列車試製和組裝，進入調試階段，並通過了鐵道部的專題驗收。
試驗
2001年5月23日，被命名為「先鋒號」的電力動車組在南京浦鎮車輛廠出廠；同月25日，列車被送抵中國鐵道科學研究院北京環形鐵道試驗基地開始進行綜合性能試驗[4]。2001年8月1日至9月18日，「先鋒號」電力動車組在北京環形線完成了第一階段時速160公里/小時以下的各項型式試驗和安全評估試驗。2001年10月26日至11月16日期間，「先鋒號」電力動車組在鐵道部、廣鐵集團、南車集團、鐵科院等單位組織下，在廣深鐵路進行了正線高速試驗；11月10日深夜，列車在廣深鐵路創造出當時中國國內鐵路列車最高速度紀錄的249.6公里/小時[5][6]。2001年12月至2002年6月，「先鋒號」在廣深鐵路進行了為期半年多的試運營和調試。
2001年至2002年間，在秦瀋客運專線正式開通運營之前，中國鐵道部與鐵科院在秦瀋客運專線先後組織了三次綜合試驗，以檢驗秦沈線的運行安全性和可靠性，並為京滬高速鐵路以及時速300公里/小時高速列車的設計提供試驗數據。在2002年9月5日至12日進行的第二次綜合試驗中，採用了「先鋒號」電力動車組作為試驗車輛，進行列車的牽引、制動、列車交會、弓網關係、自動過分相等試驗，和軌道、道岔、橋樑、路基、信號等地面試驗項目。2002年9月10日，列車在秦沈線以時速292.8公里/小時再次刷新了「中國鐵路第一速」的紀錄[7]。
「先鋒號」電力動車組在運行10萬公里後，中國鐵道部於2002年底決定將原來6輛編組的列車擴大為9輛編組，並將「先鋒號動力分散型交流傳動電動車組擴編」項目列入「十五」國家重點科技攻關項目和鐵道部十大科技創新項目，浦鎮車輛廠的擴編技術方案於2003年3月通過了鐵道部的技術審查。2003年6月，「先鋒號」累計運行14.5萬公里後返回浦鎮廠準備進行整修和擴編改造。然而，劉志軍接替傅志寰出任中國鐵道部部長後，中國鐵路發展政策發生重大改變，「先鋒號」擴編改造的計劃最終被終止。此後，根據鐵道部提出的50萬公里運用考核要求，「先鋒號」列車經整修後自2004年2月20日起繼續在秦瀋客運專線進行試運行，每天從皇姑屯到山海關往返兩次，車次為55201/2/3/4次。2004年10月19日，「先鋒號」正式完成了50萬公里運行考核試驗[8]。
運用
「先鋒號」完成50萬公里運行考核後，一直被封存於鐵科院北京環形鐵道。2006年12月19日，鐵道部在北京召開「先鋒號」電動車組階段驗收總結會，會上同意「先鋒號」列車經過整修後儘快正式投入運營[9]；同月，中國鐵道部正式出資購置了「先鋒號」電力動車組。2007年4月，列車返回南京浦鎮車輛廠整修；同年6月6日列車由南京出發，6月8日到達重慶，並正式配屬成都鐵路局重慶車輛段（成局渝段）[10]，同月在遂渝鐵路、達成鐵路進行了模擬運行試驗，最高試驗速度達到170公里/小時以上[11]。
2007年7月7日起，成都鐵路局使用「先鋒號」電力動車組增開重慶北至成都的T882/3次、T884/1次城際特快旅客列車，按最高運行速度160公里/小時投入運用，全程運行時間為3小時21分鐘，票價按「D」字頭動車組列車運價標準執行[12]。2007年9月8日，「先鋒號」成渝動車組列車發生從7月7日開行以來的首次故障，列車晚點約2小時[13]。2008年2月至3月間，由於「先鋒號」列車入庫檢修，成都鐵路局以DJJ1型「藍箭」電力動車組擔當T882/3次、T884/1次城際特快列車[14]。
為提高成渝城際列車的運輸能力，成都鐵路局於2008年12月21日調整了列車運行圖，每天開行5對成都至重慶北的城際列車，其中3對由重聯編組的「藍箭」列車擔當，其餘2對為普通雙層客車；「先鋒號」列車退出成渝城際列車後改為投入渝懷鐵路、遂渝鐵路運行，擔當重慶北至涪陵的T861/2次、重慶北至遂寧的T867/8次特快列車[15]，其中T867/8次列車因客流量小於2009年4月1日起停運。2009年8月10日起，「先鋒號」改為擔當重慶北至達州的T8863/4次、成都至達州的T8865/6次特快列車，經由襄渝鐵路運行，同時重慶北至涪陵的T8861/2次列車停運。同年10月30日起，「先鋒號」又改為擔當重慶北至達州的T8875/6次、成都至達州的T8877/8次特快列車。
2010年5月初，「先鋒號」電力動車組改配屬貴陽車輛段（成局貴段）並投入黔桂鐵路運行；同月6日起，「先鋒號」在黔桂線貴陽至麻尾區段進行非載客試運行[16]。2010年5月26日，「先鋒號」正式在貴州投入運營，擔當貴陽至都勻的T8871/2次、貴陽至獨山的T8873/4次特快列車，受線路條件限制列車最高運行速度為140公里/小時[17]；同年7月1日起，「先鋒號」列車運行圖作出了調整，T8871/2次列車運行區段延長至獨山，T8873/4次列車運行區段調整為貴陽至都勻，並增開貴陽至獨山的T8875/6次列車[18]。2010年9月20日起，由於「先鋒號」電力動車組需要返廠檢修而停運，貴陽至獨山、都勻的3對特快列車改由「藍箭」列車擔當，但「先鋒號」列車返回浦鎮廠後被封存於南京北站，及後於2014年7月被下令除籍。
保存
DJF2（先鋒號）目前保存在湖南交通工程學院。整列被分為兩段。
第Ⅰ段：RZ125DD111155 RZ225DT111158（錯刷為RZ225DD111158） RZ225DD111156
第Ⅱ段：RZ225DD111154（錯刷為RZ125DD111154） RZ225DT111159（錯刷為RZ125DD111159） RZ225DD111157（錯刷為RZ125DD111157）
當前塗裝為新塗裝，唯缺了下部裙板部分的藍漆，中間多了一條藍色飄帶，修程表在噴漆時也有錯誤，部分車廂信息也出現了錯誤，並且只有在一側有車廂號。電視劇《奔騰年代》最後一集出現以該車為背景的片段。
技術特點
總體結構
「先鋒號」電力動車組為動力分散式列車組，列車編組參照了日本新幹線300系電力動車組基本單元「M+T+M」形式，採用每「兩動一拖」共3節車廂組成一個基本動力單元。每組列車由2個動力單元固定編組而成，其中包括2輛帶司機室的動力頭車、2輛設有集電弓和變壓器的中間拖車、2輛中間動車，全列車牽引功率為4,800千瓦，設計構造速度為200公里/小時。列車採用高壓連接及單弓受流技術，通過車頂高壓電纜連接多個動力單元，列車正常運行時只需通過一個集電弓給兩個單元供電，當一個集電弓出現故障可轉換到另一個集電弓供電，集電弓型號為DSA200。
車廂車體採用薄壁筒形整體承載的全鋼焊接結構，車頭採用流線型設計的空心板梁鋼結構，在前端車鈎處設有可拆卸的複合材料蓋板，車廂車體下部兩側並設有鋁合金裙板。除兩端頭車前端車鈎採用15號小間隙車鈎外，各車廂之間均採用密接式車鈎連接。全列車均採用「2+2」的軟座座席佈置，其中一輛頭車為一等軟座車，設有可旋轉可傾斜式座椅；其餘五輛均為二等軟座車，設有可傾式座椅。除司機室側門外，其他車門均採用電控氣動外擺式塞拉門。
傳動系統
「先鋒號」電力動車組主電路採用交—直—交流電傳動，每個動力單元由1輛裝有主變壓器的中間拖車，以及2輛裝有牽引變流器和牽引電動機的動車組成。架空電纜導線上的25千伏工頻單相交流電電流，經集電弓進入列車後，向各動力單元拖車上的主變壓器供電；經過主變壓器降壓後分別向相鄰2輛動車上的牽引變流器供電。先進入二重化四象限脈衝整流器並整流為直流電，然後經過電壓為2600伏的中間直流迴路，再由PWM電壓型VVVF逆變器轉換成三相交流電輸出，向4台異步牽引電機供電，使牽引電動機產生轉矩，將電能轉變為機械能，經過齒輪的傳遞驅動輪對。
「先鋒號」電力動車組採用了日本三菱電機提供的IPM（智能功率模塊，Intelligent Power Module）牽引變流器，其核心技術與新幹線E2系電力動車組的牽引變流器相同。牽引變流器由四象限整流器、中間直流迴路、PMW逆變器三個部分組成，功率控制器件為IPM-IGBT模塊（3300V／1200A），冷卻方式為沸騰冷卻[19]。牽引電動機為JD106型鼠籠式三相異步牽引電動機，仿製自新幹線300系電力動車組所使用的TMT系列牽引電機，額定功率為300千瓦，採用200級耐電暈絕緣系統、間接向量磁場定向控制策略。
列車的輔助電路採用集中整流、分散逆變的方式。牽引變壓器的輔助繞組輸出的交流電，經相控整流器整流後輸出600伏直流電源，經由每節車廂設置的2台輔助逆變器，將600伏直流電逆變為兩路380伏交流電源，可為空調、電熱、電茶爐以及照明等電器設備提供電源；此外，並由600伏直流電源降壓為110伏直流電，提供列車控制電源。
控制系統
「先鋒號」電力動車組的控制電路設計參照了新幹線300系電力動車組控制系統，採用有接點控制電路及列車網絡控制結合的方案；牽引、制動、輔機啟動均採用多根重聯線控制， 列車網絡基本不參與控制，僅傳輸各部件運行中的狀態數據。列車通信網絡系統由列車總線和車輛總線組成，每節車廂設置一個列車總線節點，列車總線通信採用頻率偏移調製方式（FSK）屏蔽雙絞線貫穿全列車，車輛總線在機箱之外採用光纖連接。由於列車並未採用分佈式網絡控制系統，導致車內布線複雜化。
轉向架
「先鋒號」電力動車組的轉向架可分為動車轉向架（PW250-M）和拖車轉向架（PW250-T）兩種[20]，兩者除了驅動裝置和制動裝置的差別之外，其餘部分均採用了相同結構。轉向架採用H形焊接結構構架、無搖枕結構、整體輾鋼直輻板式車輪。一系懸掛採用無磨耗轉臂式彈性定位及軸箱彈簧；二系懸掛採用大柔度空氣彈簧配垂向、橫向、抗蛇行油壓減振器的組合，車體重量直接坐落於空氣彈簧上，通過中心銷單拉杆牽引裝置傳遞牽引力和制動力。基礎制動裝置採用盤式制動（動力車為輪盤制動，拖車為軸盤制動）。動力車轉向架設有驅動裝置，牽引電機採用架懸式全懸掛、通過鼓形齒輪聯軸節驅動車輪。
列車編組
| 列車外觀 | 舊塗裝 | 
| |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 新塗裝 | 
| ||||||
| 車廂號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 車輛編號 | 舊編號 | XYZ 001 | XYZ 002 | XYZ 003 | XYZ 004 | XYZ 005 | XYZ 006 |
| 新編號 | RZ125DD111155 | RZ225DT111158 | RZ225DD111156 | RZ225DD111157 | RZ225DT111159 | RZ225DD111154 | |
| 技術特徵 | 型號 | RZ125DD | RZ225DT | RZ225DD | RZ225DT | RZ225DD | |
| 動力分佈 | ●● ●● | 〇〇 〇〇 | ●● ●● | ●● ●● | 〇〇 〇〇 | ●● ●● | |
| 動力單元 | ① | ② | |||||
| 動力配置 | 動車（Mc） | 拖車（Tp） | 動車（M） | 動車（M） | 拖車（Tp） | 動車（Mc） | |
| 軸式 | Bo′Bo′ | 2′2′ | Bo′Bo′ | Bo′Bo′ | 2′2′ | Bo′Bo′ | |
| 主要設備 | 司機室 牽引變流器 牽引電動機 |
集電弓 主變壓器 |
空氣壓縮機 牽引變流器 牽引電動機 |
空氣壓縮機 牽引變流器 牽引電動機 |
集電弓 主變壓器 |
司機室 牽引變流器 牽引電動機 | |
| 轉向架 | PW250-M | PW250-T | PW250-M | PW250-M | PW250-T | PW250-M | |
| 載員空間 | 車廂類型 | 一等軟座車（2+2） | 二等軟座車（2+2） | ||||
| 佈置方式 | 衛生間 × 2 洗臉間、茶爐室 配電室、潔具室 |
衛生間 × 2 洗臉間、茶爐室 配電室、潔具室、乘務員室 |
播音室、電話間 茶爐室、電話間 配電室、小賣部 | ||||
| 定員 | 56 | 76 | 76 | 76 | 76 | 64 | |
現狀圖片
-
停放於南京北站的先鋒號電力動車組 -
與一側貨車的間隙 -
車窗
參見
參考文獻
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- ^ 彭開宙. 《中國鐵道年鑒：2000》. 北京: 中國鐵道出版社. 2000.
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- ^ 先锋号快速列车今日开行 贵阳至都匀仅需57分钟. 貴州日報. 2010-05-26 [2012-05-15]. （原始內容存檔於2014-09-11）.
- ^ 7月1日开始 “先锋号”运行有调整. 貴陽晚報. 2010-06-27 [2012-05-15]. （原始內容存檔於2012-12-03）.
- ^ 劉連根. 交流传动牵引变流器的技术发展. 《機車電傳動》 (株洲: 株洲電力機車研究所). 2001年3月: 6–10. ISSN 1000-128X.
- ^ 浦镇厂高速客车转向架的型号简析. [2024-05-31]. （原始內容存檔於2024-05-31）.
外部連結
- （簡體中文）南車南京浦鎮車輛有限公司：「先鋒號」電動車組[永久失效連結]
- （簡體中文）新華網四川頻道：成渝動車組專題（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）