¿Cuál es el desarrollo de los ferrocarriles? ¿Diez años son suficientes? ¿Con qué país puedes ponerte al día? Perspectivas de desarrollo ferroviario de China Los ferrocarriles son un gran logro de la civilización industrial y también han promovido el rápido desarrollo de la civilización industrial. Se puede decir que la representación de la maquinaria ferroviaria moderna es también un hito en la transición de la humanidad de la sociedad agrícola a la sociedad industrial. Desde el nacimiento del primer ferrocarril del mundo en Gran Bretaña en 1825, los ferrocarriles han pasado por casi 200 años de desarrollo. Hoy en día, en muchos países desarrollados de Occidente, debido a la saturación del mercado, la desaceleración del desarrollo económico y el aumento del transporte aéreo y las carreteras, los ferrocarriles se han convertido gradualmente en una "industria en declive", mientras que en China, los ferrocarriles siguen siendo una "industria en alza". " Con el rápido desarrollo de la economía china, el sistema ferroviario original se ha vuelto cada vez más inadecuado para esta situación. El insuficiente kilometraje ferroviario total per cápita, el atraso de los equipos de material rodante y la tecnología de los sistemas de comunicación, la falta de ferrocarriles de alta velocidad y líneas de carga de transporte pesado y la urgente necesidad de tránsito ferroviario urbano constituyen un enorme espacio de desarrollo para el ferrocarril de mi país. industria. El desarrollo de los ferrocarriles de China tiene las siguientes tendencias principales: 1. El nivel técnico del material rodante chino todavía está muy por detrás de la tecnología avanzada extranjera y es necesario mejorar los siguientes puntos. *La mayoría de las locomotoras diésel y eléctricas nacionales utilizan propulsores de CA y CC, mientras que los países desarrollados entraron en la era de los propulsores de CA, CC y CA hace 20 años. Las locomotoras de transmisión de CA tienen las características de gran potencia unitaria, gran tracción de arranque, fuerte adherencia, alta eficiencia y alta velocidad. Son de gran ayuda para el transporte pesado de carga y pasajeros de mi país y para la expansión de las líneas existentes. *Muchas locomotoras y vehículos en algunos países (como Estados Unidos, Japón, etc.) han adoptado la tecnología de bogie radial. Los trenes que utilizan bogies radiales tienen una fuerte adherencia, pequeños impactos y desgaste en los rieles y una gran capacidad para circular en curvas. Especialmente adecuado para líneas chinas con curvas montañosas y terrenos blandos, y también para transporte pesado de mercancías y pasajeros. *El desarrollo de unidades múltiples eléctricas (diésel) de pasajeros descentralizadas es muy adecuado para las condiciones nacionales de China. Los trenes de potencia distribuidos tienen las ventajas de una gran potencia total, un fuerte rendimiento de aceleración de arranque, gran tamaño, alta velocidad y peso promedio ligero por eje. Son muy adecuados para las condiciones nacionales de mi país, como el intenso transporte de pasajeros, la alta población y la distribución urbana. densidad y suelo blando. Sin embargo, los sistemas de energía descentralizados tienen altos requisitos técnicos para los sistemas de control de trenes, sistemas de comunicación y sistemas de transmisión. *El sistema de transmisión es el "corazón" del tren. Los dispositivos semiconductores son el núcleo de este corazón. En la actualidad, en las locomotoras eléctricas diésel y eléctricas de mi país, se utilizan principalmente tiristores, diodos y rectificadores ordinarios como dispositivos convertidores principales, y se utiliza una pequeña cantidad de GTO (tiristor de apagado). SCR (tiristor ordinario) y GTO (tiristor de apagado) se han utilizado ampliamente en el extranjero durante mucho tiempo, y se han utilizado los últimos dispositivos como IGBT (transistor bipolar aislado), IGCT (tiristor conmutado de puerta integrada) y IPM (módulo de potencia inteligente). en varios Es probable que una variedad de sistemas de transmisión de CC y CA reemplacen al GTO. La aplicación de dispositivos GTO en China acaba de comenzar y la brecha es enorme. Por lo tanto, ahora que los ferrocarriles de China están a punto de entrar en la era de la transmisión de CA, es particularmente importante desarrollar nuevos dispositivos semiconductores de potencia. En resumen, el desarrollo de la tecnología de transmisión de CA, la tecnología de bogie radial, la tecnología de dispersión de energía y nuevos dispositivos semiconductores de potencia es la dirección principal para mejorar el nivel técnico del material rodante de mi país. 2. La construcción de nuevos ferrocarriles y la transformación mediante electrificación de los ferrocarriles existentes son las principales prioridades para el desarrollo ferroviario de China. La longitud total de los ferrocarriles existentes en mi país es de unos 70.000 kilómetros, pero la proporción per cápita es muy pequeña y algunas líneas ferroviarias troncales están cerca de la saturación para el transporte de pasajeros y carga. La proporción de ferrocarriles electrificados en mi país es inferior al 20%, mientras que en los países occidentales desarrollados es más del 50% (excepto Estados Unidos). Los ferrocarriles existentes en mi país ya no pueden satisfacer el desarrollo económico y existe una necesidad urgente de construir nuevas líneas ferroviarias y electrificar las líneas ferroviarias existentes. 3. La construcción de ferrocarriles de alta velocidad y el desarrollo de trenes de alta velocidad con derechos de propiedad intelectual independientes son parte del plan ferroviario de China. La aparición de los ferrocarriles de alta velocidad (que circulan con velocidades superiores a 250 kilómetros por hora) ha resucitado lo que alguna vez fue una "industria en decadencia". En comparación con las carreteras y el transporte de la aviación civil, los ferrocarriles de alta velocidad tienen las ventajas de un gran volumen de transporte, poca ocupación de terreno, bajo costo del proyecto, ahorro de energía y protección del medio ambiente, conveniencia y economía, ahorro de tiempo y dinero, etc., y tienen una gran efecto de promoción en la construcción económica regional. Es muy necesario construir ferrocarriles de alta velocidad en algunas áreas económicamente desarrolladas y líneas de transporte de pasajeros y carga muy transitadas en mi país. El desarrollo de trenes de alta velocidad con derechos de propiedad intelectual independientes es también una tendencia inevitable para revitalizar la industria nacional. Entre ellos, el ferrocarril de alta velocidad Beijing-Shanghai, que está a punto de comenzar a construirse, ha sido incluido en el Décimo Plan Quinquenal nacional. 4. El transporte de mercancías pesadas es una de las tendencias de desarrollo del transporte ferroviario en mi país e incluso en el mundo.

La definición de transporte ferroviario de carga pesada según la Asociación Internacional de Transporte Pesado (IHHA) es: (al menos dos elementos) *El peso del tren no es inferior a 5.000 toneladas *El volumen de carga anual de la línea ferroviaria es más de 20 millones de toneladas y la distancia de transporte es de más de 150 kilómetros *La carga por eje de la instalación no es inferior a 25 toneladas. El transporte ferroviario de transporte pesado puede aprovechar al máximo las ventajas del transporte ferroviario centralizado, a granel, de larga distancia y para todo clima, mejorar la capacidad y eficiencia del transporte y lograr resultados óptimos. Este es un proyecto de sistema integral Las tecnologías ampliamente utilizadas en el desarrollo del transporte pesado en varios países incluyen: locomotoras de transmisión de CA, bogies radiales, desvíos móviles, rieles pesados, camiones de materiales nuevos, sistemas avanzados de control de trenes, ejes de gran peso. agrupaciones largas, etc. La moderna línea especial para el transporte de carbón en el Ferrocarril Daqin ha llenado el vacío de esta tecnología en mi país. La separación de pasajeros y carga y el transporte pesado también son una tendencia importante en el desarrollo ferroviario de mi país en el futuro. 5. El desarrollo a gran escala del transporte ferroviario urbano en China es una tendencia inevitable. El objetivo estratégico del desarrollo del transporte ferroviario urbano de China es construir una red de transporte ferroviario moderna que cubra las principales ciudades de China en los próximos 30 a 50 años. El kilometraje operativo del transporte ferroviario, incluidos el metro y los trenes ligeros, ha alcanzado más de 2.000 kilómetros. El volumen de pasajeros del transporte ferroviario en megaciudades con una población urbana de 654.380 a 5 millones ha alcanzado más del 50% del volumen total de pasajeros de la ciudad. y las ciudades individuales se esfuerzan por alcanzar alrededor del 80%. Hay varios tipos de transporte ferroviario urbano: ferrocarriles suburbanos, trenes subterráneos, trenes ligeros, monorraíles y nuevos sistemas de transporte (incluidos trenes de guía automática con neumáticos de caucho, trenes de motor lineales, trenes maglev, etc.). Las perspectivas de desarrollo de los sistemas de tracción eléctrica. en el mercado interno El sistema de tracción de transmisión es el corazón de la transmisión de potencia en locomotoras eléctricas, locomotoras diésel de transmisión eléctrica y unidades múltiples eléctricas de potencia dispersa (incluidas unidades múltiples eléctricas de línea principal, trenes subterráneos, trenes ligeros, etc.). ). El sistema de tracción de una locomotora eléctrica incluye principalmente el transformador principal, el generador de tracción, el motor de tracción, el dispositivo de control a bordo, el dispositivo rectificador variable, etc. Entre ellos, las locomotoras eléctricas con propulsión de CA incluyen transformador principal, alternador, motor asíncrono trifásico (o motor de CA síncrono), dispositivo de control por microcomputadora a bordo, convertidor principal, inversor, etc. El sistema de tracción de una EMU es básicamente similar al de una locomotora eléctrica, mientras que una locomotora eléctrica diésel no dispone de transformador principal. El convertidor es el componente central del sistema de tracción de la locomotora. Existe una gran brecha entre los convertidores de accionamiento AC-DC de China y los países extranjeros, pero los convertidores de accionamiento AC-DC-AC todavía se encuentran en la etapa de investigación y desarrollo. Según el plan de desarrollo del Ministerio de Ferrocarriles, para el año 2005 deberían desarrollarse de forma independiente nuevos convertidores e inversores principales que utilicen la última tecnología, como IGBT, IGCT e IPM. Antes de 2010, se deberían desarrollar locomotoras eléctricas de transmisión de CA trifásicas y locomotoras diésel de transmisión de CA trifásicas con derechos de propiedad intelectual independientes. A juzgar por la tendencia de desarrollo de los ferrocarriles de China, los convertidores de tracción con el último nivel tecnológico internacional pueden aprovechar la oportunidad de una actualización tecnológica integral y aprovechar el mercado con una gran demanda de material rodante en varios sistemas ferroviarios (incluidos los ferrocarriles nacionales y el tránsito ferroviario urbano). las perspectivas del mercado son enormes. Las siguientes son las características de los dispositivos convertidores principales de tracción típicos en el país y en el extranjero, así como las tendencias de desarrollo de los dispositivos convertidores: 1. En la actualidad, la mayoría de las locomotoras en mi país utilizan transmisión CA CC. Los componentes eléctricos comúnmente utilizados en los dispositivos convertidores de tracción son rectificadores y tiristores. Sus funciones incluyen rectificación, regulación de voltaje controlada por fase, fuente de alimentación de excitación, debilitamiento continuo del campo y frenado de alimentación. El circuito rectificador es principalmente un puente rectificador y el método de enfriamiento es enfriamiento por aire. Como la locomotora eléctrica Shaoshan 8 (SS8). Sin embargo, los convertidores de tracción para locomotoras de transmisión AC-DC-AC aún están en sus inicios. Por ejemplo, la locomotora eléctrica AC-4000 diseñada y fabricada por el propio país solo puede permanecer en la etapa experimental debido a un diseño irrazonable del equipo eléctrico y componentes no optimizados. El rendimiento de la locomotora no puede cumplir con los requisitos de diseño. El convertidor principal de la unidad de vehículo eléctrico con propulsión de CA "Blue Arrow" utiliza dispositivos GTO. La locomotora eléctrica de carga con propulsión de CA DJ1, diseñada y fabricada por el Grupo de Sistemas de Transporte Siemens de China, utiliza un rectificador de pulso avanzado de cuatro cuadrantes y un inversor de fuente de voltaje como convertidor principal. Utiliza dispositivos GTO y cuenta con métodos avanzados de refrigeración por agua, alcanzando los estándares mundiales. En el campo de la transmisión ortogonal, se utiliza principalmente en trenes subterráneos o trenes ligeros en China. Los sistemas de tracción más avanzados utilizan convertidores que consisten en helicópteros de CC e inversores VVVF. 2. Los semiconductores de potencia desempeñan un papel decisivo en el desarrollo de los convertidores principales. Desde los primeros tiristores rápidos hasta el uso generalizado del GTO, el GTO es casi un dispositivo estándar utilizado en el convertidor principal de locomotoras de alta potencia. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología electrónica, los IGBT pueden reemplazar al GTO. En comparación con los convertidores GTO, los convertidores IGBT tienen ventajas en cuanto a frecuencia de conmutación, volumen y peso.