En 1991, el Ministerio de Ferrocarriles emitió los "Requisitos para la especificación de diseño de locomotoras eléctricas SS8 de casi alta velocidad en la línea Guangzhou-Shenzhen" en el Documento No. 106. 199198, diseñado conjuntamente por Zhuzhou Electric Locomotive Factory y Zhuzhou Electric Locomotive Research Institute. Finalmente se determinó que la nueva locomotora eléctrica de casi alta velocidad sería la locomotora eléctrica Shaoshan Tipo 8, modelo SS8. De acuerdo con los requisitos reales de Guangshen Railway, los detalles del resumen de diseño se modificaron en la reunión de revisión técnica del diseño de la locomotora Shaoshan 8 de 1993. A finales de septiembre de 1993, de acuerdo con los requisitos del seminario de bogies para locomotoras eléctricas de pasajeros, se revisaron nuevamente las especificaciones de diseño y se aumentó la potencia de la locomotora de 3200 kW a 3600 kW. Desde mayo de 1996 hasta mayo de 2010, la locomotora eléctrica Shaoshan No. 8 modificada fue probada en la Base de Pruebas Huantie de la Academia de Ciencias Ferroviarias de Beijing. Se probaron el peso de la locomotora, las características del pantógrafo, la resistencia a la marcha, el rendimiento dinámico y el sistema de frenado. la velocidad máxima de prueba alcanzó los 187 km/h Durante 1996 165438+octubre, prueba de aumento de velocidad de Zhengjian y prueba de rendimiento dinámico
1997 1.5, la primera prueba integral de alta velocidad de China con una velocidad de más de 200 kilómetros por hora. Una hora se llevó a cabo en el ferrocarril y se llevó a cabo en la Base de Pruebas del Ferrocarril Circular de Beijing de la Academia de Ciencias. El vagón de pasajeros de dos pisos 25Z desarrollado por Nanjing Puzhen Rolling Stock Factory fue arrastrado por la locomotora Shaoshan No. 8 y estableció un récord de velocidad máxima de prueba de 212,6 km/h, creando la "primera velocidad de los ferrocarriles de China" en ese momento. el entonces viceministro del Ministerio de Ferrocarriles. El 24 de junio de 1998, la locomotora SS8 0001 alcanzó un récord de velocidad de 240 km/h durante la prueba en el tramo Xuchang a Xiaoshangqiao del ferrocarril Beijing-Guangzhou, estableciendo la primera velocidad de los ferrocarriles de China en ese momento. Aunque este récord fue batido posteriormente por la DDJ1 EMU en 1999, la locomotora eléctrica Shaoshan Tipo 8 todavía mantiene el récord de velocidad más alto entre las locomotoras ferroviarias chinas. Después de completar una serie de pruebas, la fábrica de locomotoras eléctricas de Zhuzhou comenzó la producción en pequeños lotes desde junio de 1996 hasta el 10 de febrero. En febrero de 1997, la locomotora Shaoshan No. 8 pasó la evaluación de logros científicos y tecnológicos del Ministerio de Ferrocarriles. Dado que el proyecto de electrificación y mejora de velocidad del ferrocarril Guangzhou-Shenzhen aún no se había completado en ese momento, el primer lote de 35 locomotoras Shaoshan No. 8 se entregó al depósito de locomotoras de la Oficina de Ferrocarriles de Zhengzhou en marzo de 1997 para que sirviera como Tarea de tracción para trenes de pasajeros en el tramo Zhengzhou-Wuhan del ferrocarril Beijing-Guangzhou. Basándose en el uso real de las locomotoras, Zhuzhou Machinery Factory mejoró los problemas existentes de las locomotoras y mejoró la confiabilidad de las locomotoras, y lanzó oficialmente la producción en masa en julio de 1997. En 1998, el dispositivo de suministro de energía del tren DC600V se instaló de acuerdo con los requisitos del documento "Carta de Ciencia y Tecnología del Ministerio de Ferrocarriles [2004] No. 201". 199834", y la reforma del suministro de aire de doble tubo de la locomotora se llevó a cabo en 1999.
La locomotora eléctrica Shaoshan Tipo 8 se suspendió en 2001 y * * * se produjeron un total de 245 unidades. La locomotora eléctrica Tipo 8 es la sucesora de la locomotora eléctrica Shaoshan Tipo 5. La locomotora eléctrica de pasajeros de línea troncal de cuatro ejes y casi alta velocidad se desarrolla sobre la base de la carrocería de la locomotora Shaoshan 8. El peso de la locomotora se reduce de 20,7. toneladas de la locomotora Shaoshan Tipo 5 a 18,1 toneladas. El diseño general sigue los tradicionales pasillos de doble cara y cabinas de conductor en ambos extremos de las locomotoras eléctricas de la serie Shaoshan. La locomotora completa está dividida en 7 compartimentos, con la sala del transformador en el medio. y luego en secuencia hay salas eléctricas L y II, salas de máquinas I y II y cabinas I y II en ambos lados. El equipo eléctrico principal está centrado en el transformador principal, el equipo más pesado de la locomotora está dispuesto de forma oblicua. y simétricamente en diferentes planos, lo que favorece el equilibrio del peso.
Se instala un pantógrafo de alta velocidad TSG3 630/25 o DSA-200 en el techo detrás de la cabina en ambos extremos (el prototipo utilizó un pantógrafo Siemens 8WLO126-6YH59 en la etapa inicial). interruptores de aire., transformador de corriente de alto voltaje, transformador de inductancia de alto voltaje, pararrayos. Debajo del chasis de la carrocería del vehículo se encuentran dos bogies, dos cilindros maestros, un secador de aire y una caja de batería. La locomotora adopta el método de ventilación natural de la carrocería del vehículo. El aire frío ingresa a la locomotora a través de las rejillas del filtro de la pared lateral de la locomotora y enfría el motor de tracción, el transformador y la unidad rectificadora de silicio a través de un sistema de cuatro conductos de aire. El sistema de frenado adopta un freno de aire controlado electrónicamente DK-1, que es controlado directamente por el freno electroneumático de la locomotora para garantizar la estabilidad del frenado del tren. La locomotora tiene una potencia continua de 3600 kW, una velocidad máxima de funcionamiento de 170 km/h, un peso total de 88 toneladas y un peso por eje de 22 toneladas.
Para reducir la resistencia del aire cuando la locomotora circula a alta velocidad, mediante pruebas de simulación en túnel de viento, la parte delantera de la cabina del conductor es una superficie inclinada con un ángulo de inclinación de 26,15. El parabrisas de la primera locomotora eléctrica 130 Shaoshan Tipo 8 es más grande y utiliza vidrio con un espesor de 12 mm. Sin embargo, debido a muchos casos de vidrios de motocicletas golpeados y reventados por objetos extraños mientras se conducía a alta velocidad, a partir de la motocicleta 0131, el área de las ventanas en ambos extremos se redujo para reducir el área de presión. Se utilizó vidrio con mayor resistencia y un espesor de 21 mm para reducir la probabilidad de que el vidrio se rompa durante la conducción a alta velocidad y se han realizado algunos cambios en las luces del techo para reducir la resistencia al viento. Posteriormente, las locomotoras con ventanas grandes se cambiaron por ventanas pequeñas durante las reparaciones en la fábrica. Circuito principal
La locomotora eléctrica Shaoshan Tipo 8 es una locomotora eléctrica de CA de frecuencia eléctrica monofásica impulsada por CA CC. La corriente alterna monofásica de frecuencia eléctrica de 25 kV en el cable de catenaria ingresa a la locomotora a través del pantógrafo y el disyuntor principal, y luego ingresa al transformador principal, es reducida por el devanado de tracción y luego convertida en corriente continua por la fase del tiristor. circuito rectificador controlado, y se suministra a seis motores de tracción en paralelo, de modo que el motor de tracción genera par, y la energía eléctrica se convierte en energía mecánica, que se transmite al par de ruedas motrices a través del engranaje. La locomotora está equipada con un transformador principal TBQ9-5816/25, que adopta una estructura integrada y se instala en combinación con un reactor suavizador y un reactor limitador de corriente, y adopta un sistema de refrigeración. El método de enfriamiento es el enfriamiento por aire con circulación forzada de aceite.
El diseño del circuito principal de la locomotora se basa en la locomotora eléctrica 6K, utilizando un circuito rectificador controlado por fase de puente semicontrolado de tres etapas desigual compuesto por tiristores y diodos de alta potencia para reemplazar los dos- Serie de etapas (una y media) de la locomotora Shaoshan Tipo 5 puente controlado y un puente totalmente controlado) circuito rectificador controlado por fase, cancelando el dispositivo de compensación del factor de potencia original. Al presentar la locomotora eléctrica 8K, el Instituto de Investigación de Locomotoras Eléctricas de Zhuzhou también introdujo la tecnología de fabricación de semiconductores de alta potencia de la American Westinghouse Electric Company y la aplicó a los componentes de tiristores de la locomotora Shaoshan Tipo 8. Para ampliar el rango de regulación de velocidad de potencia constante de la locomotora, se puede utilizar una derivación de tiristores para debilitar el campo magnético continuo y lograr una regulación de velocidad continua en toda la locomotora. Dado que el circuito rectificador no está equipado con un puente totalmente controlado, el método de frenado dinámico de la locomotora se cambia del frenado regenerativo de la locomotora Shaoshan Tipo 5 al frenado con resistencia de alimentación, de modo que la locomotora pueda mantener una gran fuerza de frenado a bajas velocidades. con una potencia de frenado de 2700 kW.
Cada locomotora está equipada con cuatro motores de tracción CC. En las pruebas iniciales de los dos primeros prototipos se utilizó el mismo motor de tracción CC serie seis polos ZD107 que la locomotora eléctrica Shaoshan Tipo 5, con una potencia nominal de 800 kW, tecnología de estructura semilaminada, aislamiento completo clase H, y suspensión de soporte de eje hueco del motor. Posteriormente, todas las locomotoras Shaoshan Tipo 8 producidas en lotes utilizaron motores de tracción ZD115. El motor es un motor CC de serie de seis polos con un mecanismo de base de soldadura completamente apilado y devanado de compensación. La potencia nominal es de 900 kW y el grado de aislamiento es clase H. Adopta una suspensión de tres soportes con polea de eje hueco y el método de enfriamiento es enfriamiento por aire forzado.
Circuito auxiliar
El circuito auxiliar de la locomotora Shaoshan No. 8 adopta un sistema de CA monofásico. El circuito auxiliar está alimentado por una cámara dividida giratoria, que convierte el circuito auxiliar en monofásico. Energía CA suministrada por el devanado auxiliar del transformador principal en corriente alterna trifásica. La ventilación y refrigeración de diversos equipos auxiliares de la locomotora, como transformadores, rectificadores, motores de tracción, gabinetes de resistencias de frenado y otros dispositivos, y los compresores de aire son accionados por motores asíncronos de CA trifásicos, y el sistema de voltaje es de 380V trifásico. fase CA.
Circuito de alimentación
La locomotora eléctrica Shaoshan-8 tiene la función de suministrar energía al tren. Al diseñar el transformador principal, se reserva el devanado de alimentación del tren. En la etapa inicial, debido a las condiciones inmaduras del suministro de energía del tren, las locomotoras enviadas desde la fábrica no estaban equipadas con equipos de suministro de energía y la toma de corriente debajo de la parte delantera de la locomotora también estaba cerrada. En 1998, la fábrica de locomotoras eléctricas de Zhuzhou desarrolló con éxito un sistema de suministro de energía para trenes DC600V, que se instaló en la locomotora eléctrica Shaoshan Tipo 8 y se puso en funcionamiento por primera vez.
Cada locomotora está equipada con dos sistemas de suministro de energía al tren completamente independientes. El devanado de la fuente de alimentación del transformador principal proporciona energía CA monofásica de 870 V y, después de la rectificación, genera energía CC de 600 V con una potencia de 2 × 400 KW. Los inversores descentralizados de rectificación centralizada de locomotoras y de barras colectoras se utilizan para proporcionar aire acondicionado, calefacción, estufas de té, iluminación y otros suministros de energía para trenes de pasajeros, eliminando la necesidad de que los trenes estén equipados con vagones generadores.
El primer vagón de pasajeros tipo 25K con alimentación directa de 600 V CC se ha utilizado en el tren T79/80 desde Beijing oeste hasta Wuchang desde octubre de 1981, utilizando la locomotora eléctrica Shaoshan 8 del depósito de locomotoras de Zhengzhou como potencia de tracción. tarea de suministro, esta es la primera prueba del ferrocarril de China que utiliza fuente de alimentación directa DC600V. Desde 2005, con la madurez de la tecnología de suministro de energía directa de locomotoras y la rápida popularización de los autobuses 25G y 25T con suministro de energía directa de CC de 600 V, las locomotoras Shaoshan Tipo 8 de producción inicial también están equipadas con sistemas de suministro de energía. Hasta ahora, todas las locomotoras Shaoshan Tipo 8. están equipados con dispositivos de alimentación de barras. El control electrónico analógico de la locomotora eléctrica Shaoshan No. 5 se cambió a un sistema de control por microcomputadora. La estructura del sistema de control por microcomputadora imita las locomotoras 8K y 6K importadas y se ha mejorado basándose en la experiencia de la locomotora Shaoshan No. 4 0038. El sistema consta de un gabinete de control de microcomputadora, una pantalla de visualización y una caja de control de visualización instalada en la consola de la cabina del conductor. El sistema de control tiene funciones tales como control característico de tracción de velocidad casi constante de corriente constante, control de potencia de frenado constante del sistema de frenos, control antirrotación y antideslizante, control de debilitamiento del campo magnético, control de frenado combinado aire-eléctrico, control de suministro de energía del tren, diagnóstico de fallas y registro de fallas.
Todas las locomotoras Shaoshan Tipo 8 utilizan relés electromagnéticos como dispositivos de control cuando salen de fábrica. Durante la revisión de la locomotora, todas las unidades de control lógico distribuido (LCU) se utilizarán como dispositivos de control, y los relés de contacto en los gabinetes eléctricos de alto y bajo voltaje y los gabinetes de energía del tren se cambiarán a circuitos sin contacto, eliminando las deficiencias de los relés electromagnéticos tradicionales. que son propensos a envejecer y fallar. Mejora de la confiabilidad de la locomotora. La locomotora Shaoshan No. 8 0010 es la primera locomotora revisada y equipada con LCU. Las partes rodantes de la locomotora son dos bogies suspendidos idénticos de dos ejes. El marco adopta una estructura soldada con viga de caja de "estilo japonés" y la caja de grasa se coloca mediante tirantes dobles elásticos. El dispositivo de suspensión de la primera serie consta de resortes circulares en espiral, almohadillas de goma y amortiguadores hidráulicos verticales; el dispositivo de suspensión de la segunda serie utiliza resortes circulares y almohadillas de goma altamente flexibles, con amortiguadores verticales y amortiguadores laterales instalados entre la carrocería y el bogie. Amortiguadores y amortiguadores antiserpientes. La fuerza de tracción y frenado se transmite a través del mecanismo de tracción de varilla de empuje baja y media entre el bogie y el chasis de la carrocería. El dispositivo de frenado básico utiliza un freno de doble zapata de un solo lado; cada bogie está equipado con un dispositivo de frenado con almacenamiento de energía de estacionamiento que imita una locomotora 8K.
Inicialmente, los dos primeros prototipos todavía usaban el mismo bogie que la locomotora eléctrica Shaoshan Tipo 5 y usaban un dispositivo de transmisión de suspensión total con eje hueco del motor. La mayoría de sus cajas de cambios todavía tienen peso no suspendido y el diámetro de la rueda es de 1.250 mm. Estos dos factores hacen que el peso no suspendido de la locomotora sea ligeramente mayor, pero debido a que el peso del eje es más liviano, aún cumple con los requisitos cuando la velocidad de funcionamiento es de 1.600 km. /h. Índice de interacción rueda-carril. Después de la transformación, la locomotora Shaoshan 8, que se finalizó y produjo en lotes, se cambió a un dispositivo de transmisión elástica de seis enlaces de eje hueco y un universal de seis enlaces de dientes rectos de un solo lado. articulación. Un extremo del motor de tracción está suspendido del bastidor del bogie y el otro extremo está fijado al casquillo hueco del juego de ruedas. La caja de cambios es suspendida y no suspendida y pesa sólo 3 toneladas, lo que mejora el comportamiento dinámico de la locomotora. Todas las locomotoras Shaoshan Tipo 8 utilizan pantógrafo de un solo brazo TSG3 630/25, placa deslizante de pulvimetalurgia y cabeza de arco lineal al salir de fábrica. Con la finalización del proyecto de electrificación del ferrocarril Guangzhou-Shenzhen en 1998, Guangzhou-Shenzhen Railway Co., Ltd. también alquiló la locomotora Shaoshan No. 8 de Guangzhou CRRC y comenzó a hacer arreglos para que la locomotora Shaoshan No. 8 tirara del Guangzhou-Kowloon. a través del tren a Hong Kong. Dado que los estándares de diseño del pantógrafo TSG3 y el material de la placa deslizante son diferentes de los estándares europeos utilizados por Kowloon-Canton Railway (ahora East Rail Line de Hong Kong Kowloon-Canton Railway Corporation), se requieren modificaciones, incluyendo el uso de cabezas de arco curvadas y placas deslizantes de carbono, de las cuales la placa deslizante de carbono es fabricada por Schunk para KTT Locomotives y suministrada gratuitamente a Guangzhou y Shenzhen por Kowloon-Canton Railway. El primer pantógrafo mejorado se cargó y probó en marzo de 1999. La locomotora Shaoshan No. 8 modificada se utilizó para la tracción de los trenes directos de 1999 en 2002 y 2004. Pero en ese momento, KCRC creía que incluso si se reemplazaban la placa deslizante y la cabeza del arco, la pérdida de catenaria seguiría siendo grande. Por lo tanto, después de la negociación entre las dos partes, el Guangzhou-Kowloon Express dejó de utilizar locomotoras eléctricas Shaoshan 8 y reanudó el uso de locomotoras diésel Dongfeng 11 para tracción.
A principios de 2000, la empresa alemana Stemmenn-TECHNIK y Datong Electric Locomotive Factory comenzaron a cooperar en los pantógrafos de la serie DSA. Introdujeron la tecnología de los pantógrafos de la serie DSA DSA150, 200 y 250 de Alemania y la llevaron a cabo. Prueba de operación de carga y preparación de tecnología de producción. En 2002, las dos partes llegaron formalmente a un acuerdo sobre la introducción de pantógrafos de la serie DSA. Los pantógrafos domésticos DSA150 y DSA200 adoptan estándares europeos y tienen resortes neumáticos que absorben vibraciones de alta frecuencia y placas deslizantes de carbono puro. Se pusieron en uso por primera vez en locomotoras eléctricas Shaoshan Tipo 7C y se promocionaron para su uso en locomotoras eléctricas Shaoshan Tipo 8 en 2005 para reemplazar los antiguos pantógrafos TSG3.
Debido a que el pantógrafo de la serie DSA puede cumplir con los requisitos técnicos de la línea ferroviaria del este de Hong Kong, a la locomotora eléctrica Shaoshan Tipo 8 se le permitió ingresar nuevamente a Hong Kong. De junio a octubre de 2008, con el fin de cooperar con el tren directo Beijing-Kowloon y el tren directo Shanghai-Kowloon para utilizar vagones de pasajeros de 25T con suministro de energía directa DC600V, dos pares de trenes comenzaron a utilizar locomotoras tipo Shaoshan 8 para tirar del este de Guangzhou. Área de la estación Estación-Kowloon (Hung Hom). El 3 de junio de 2008, 65438, la primera locomotora eléctrica que entró en Hong Kong después de muchos años fue la SS8 0191. Ese día remolcaba el tren directo Shanghai-Kowloon. A partir del 14 de mayo de 2009, la locomotora Shaoshan No. 8 comenzó a tirar del Expreso Guangzhou-Kowloon, incluido el tren 16. A partir del 23 de febrero de 2012, la locomotora Shaoshan No. 8 ha arrastrado 20 trenes en el tren directo Guangzhou-Kowloon. En este punto, todas las secciones del tren directo desde la estación Guangzhou Este hasta la estación Kowloon (Hung Hom) son arrastradas por la locomotora Shaoshan No. 8. En diciembre de 2012, las ocho locomotoras eléctricas que ingresan al puerto para tracción a través de trenes en Shaoshan son: SS8 0141, SS8 0148, SS8 0156, SS8 0163, SS8 0166 y SS8 0173. SS8 0186, SS8 0191, SS8 0192, * * 10 Locomotora eléctrica Shaoshan No. 8. El depósito de locomotoras de Guangzhou implementa un sistema giratorio y el uso de las locomotoras no es fijo. La puesta a tierra instantánea del circuito principal es uno de los problemas comunes de las locomotoras Shaoshan Tipo 8. Esto se debe al hecho de que el motor de tracción debajo de la locomotora a menudo se corroe por el viento y la lluvia, así como por la falta de trabajo diario. limpieza de las brochas.