[平行世界捏车#2]SS10(客运型)高速客运机车

本专栏为平行世界捏车,纯属个人YY,请勿带脑子阅读
本车的参数,技术,需求均为2006年时期,也就是交流车DJ1停产后2年。原型车为SS6B,在此基础上魔改而来,原图作者@阳老湿


研发背景&过程:
时间回到2006年,在铁道部研发(购买)DJ2,DJ3等机车并测试后,由于无法满足当前中国铁路关于200Km/h级客运、成都铁路局和昆明铁路局的客运提速需求,且在动车组“中华之星”,“长白山号”都因为故障率过高而接连退役后,株洲机车厂把目光重新投回了直流车上,打算利用韶山8型的成熟稳定(维护零件通用成本低)的电机与SS8B型机车的失败经验,进行了关于SS10客运型机车的研发。株洲厂与中华人民共和国铁道部投资1.2亿元用于此型号机车的研发。
2006年11月,SS10型电力机车于株洲厂下线,原铁道部部长刘志军出席下线仪式并发表讲话:《中国铁路的高速客运正式拉开帷幕》。现场热闹非凡,人们兴高采烈高举横幅欢迎该型机车,更有来自全国各地的火车爱好者前来围观。次月该型机车前往北京环铁进行称重实验,受电弓静态和动态特性实验,高压试验,动力学试验,辅助机组实验,阻力实验,机车调速实验,主回路保护实验,起动牵引力加速、空转保护实验,牵引特性、机车总效率、脉流系数、功率因数、谐波试验,电阻制动特性实验,噪声实验,温升实验,高摩瓦实验,制动静止及运行试验,均优秀完成。
12月中旬,在圆满完成环铁各项测试后,该型机车前往京广铁路郑武区间进行上线测试(压铁模拟载客)。由该型机车牵引的临客Z4185次列车于00:31分于武昌站开出,牵引编组为1节SY25,1节WX25T,20节RW25T,一节陪练机车(SS7E-0127武局南段)模拟春运加编客运编组进行压力测试。由SS10-0001担当的Z4185次列车在郑州-小商桥区间达到试验速度200Km/h仅花费34min,并持续加速达到266Km/h,充分体现出该型机车的优越高速牵引能力随后该机车返回环铁并进行了检修,并未发现明显问题
技术特点:
韶山10型电力机车是在韶山8型电力机车基础上研制的八轴准高速干线客运电力机车。机车车体采用框架式整体承载全钢焊接结构,车体蒙皮结构使用耐候钢,并使用了有限元分析法进行车体轻量化设计,韶山10型机车的车体重量从韶山8型机车的18.1吨减少到18.0吨。总体布置沿用“韶山”系列电力机车传统的双侧走廊、两端司机室,全车共分七个间隔室,中间为变压器室、然后向两侧依次为1、2端电气室,1、2端机械室,1、2端司机室。主要电器设备以机车最重设备主变压器为中央,其他设备分平面斜对称布置为主,有利于重量平衡。
两端司机室之后车顶各安装一台西门子8WLO126-6YH59型受电弓或可使用于东铁线的DSA-200型高速受电弓(这玩意跑东铁港铁公司岂不是要****),其他车顶设备包括空气断路器、高压电流互感器、高压电感互感器、避雷器等。车体底架下安装有两台转向架、两个总风缸、空气干燥器及蓄电池箱。机车采用车体自然通风方式,冷风通过机车侧墙过滤器百叶窗进入车内,经四个风道系统对牵引电动机、变压器及硅整流机组进行冷却。制动系统采用DK-1型电控空气制动机,由机车电空制动机对列车电空制动系统直接控制,以保证列车制动时的平稳性。机车持续功率3600*2千瓦,最高运用速度250公里/小时,机车总重84吨,轴重21吨。
为减少机车高速运行时的空气阻力,韶山10型机车头型经风洞模拟试验,司机室正面为倾斜角达26.15°的倾斜平面。首台韶山10型电力机车驾驶室挡风玻璃面积较大,使用厚度12毫米的玻璃。但由于在测试过程中多次发生机车高速行驶途中玻璃被异物击中爆裂,因此将两端车窗面积改小以减少受压面积,同时采用了更高强度、厚度达21毫米的玻璃,减低机车在高速行驶期间发生玻璃碎裂的机会,顶灯也作出一些改动以减少风阻。
针对成都铁路局,昆明铁路局的运用需求,该型机车在配重上进行了设计预留,可增加压铁改装成23吨轴重进行160Km/h的山区线路上进行运用,但并未在山区线路上进行测试可靠性。
电路系统
韶山10型电力机车是交—直流电传动的单相工频交流电力机车。接触网导线上的25千伏工频单相交流电电流,经受电弓经过主断路器进入机车后,输入主变压器经牵引绕组降压后,由晶闸管相控整流电路转换成直流电,供给四台分两组并联的牵引电动机,使牵引电动机产生转矩,将电能转变为机械能,经过齿轮的传递驱动轮对。机车安装两台TBQ9-5816/25型主变压器,该型变压器采用一体化结构,与平波电抗器、限流电抗器合并安装并共用冷却系统,冷却方式为强迫油循环导向风冷冷却。
机车主电路设计借鉴了韶山8型电力机车,采用由大功率晶闸管和二极管组成的不等分三段半控桥式相控整流电路,而非韶山5型机车的两段串联(一段半控桥和一段全控桥)相控整流电路,并取消了原来的功率因数补偿装置。在引进SS9G型电力机车的同时,株洲电力机车研究所也从美国西屋电气公司引进大功率半导体制造技术,被应用于韶山10型机车的晶闸管元件。为扩大机车恒功速度范围,机车可采用晶闸管分路进行无级磁场削弱,实现机车全过程无级调速。由于整流电路不设全控桥,因此机车的动态制动方式由韶山8型机车的再生制动,改为加馈电阻制动,使机车在低速区可以拥有强大的的制动力,制动功率为3700千瓦。
每台机车装用四台直流牵引电动机,首两台原型车初期试验时采用与韶山8型电力机车相同的ZD115型六极串励直流牵引电动机,额定功率为900千瓦,采用半叠片机座技术、全H级绝缘、电机空心轴架承式悬挂。后来计划批量生产的韶山10型机车均采用ZD125型牵引电动机,该型电机是采用全叠片焊接机座机构、带有补偿绕组的六极串励直流电动机,额定功率为1000千瓦,最大转速为1946r/min,绝缘等级为全H级,重量为3550kg,采用轮对空心轴三支点弹性架承式悬挂,冷却方式为强迫风冷。
韶山10型机车的辅助电路采用单—三相交流电系统,使用旋转式劈相机为辅助电路供电,将主变压器辅助绕组供应单相交流电转换成三相交流电,车内各种辅助设备如变压器、整流装置、牵引电动机、制动电阻柜等装置的通风冷却,以及空气压缩机的驱动均采用三相交流异步电动机,电压制式为380伏特三相交流电。
韶山10型电力机车设有列车供电功能,为DC600V列车供电系统。每台机车装备了二套完全独立的列车供电系统,由主变压器供电绕组提供870伏特单相交流电,经整流后输出电压600伏特直流电,功率为2×400千瓦,采用机车集中整流、客车分散逆变的供电方式,向旅客列车提供空调、取暖、茶炉(热水机)、照明等供电电源,使列车无需加挂发电车。
韶山10型电力机车采用微机控制系统取代了韶山8型机车的电子模拟控制。微机控制系统架构模仿自进口的DJ1型机车,并根据韶山4型0038号机车的使用经验进行改进,系统由一个微机控制柜,和装在司机室操纵台上的显示屏及显示控制箱组成。控制系统具有恒流准恒速牵引特性控制、制动系统的恒制动力控制、防空转及防滑行控制、磁场削弱控制、空电联合制动控制、列车供电控制、故障诊断与故障记录等功能。
后期运用&现状:
原计划于2007年使用韶山10型机车替换原有的韶山8型电力机车进行长交路运用,并计划于2007年2月在成都铁路局牵引Z5110次列车(成都-上海)进行稳定性测试,但由于DJ4型机车的成功引进,该次测试被取消并由DJ4-0001(后HXD1D-0001)担当。该型机车被拆分为SS6B-6013和6014(太同厂:?????)并配属于武汉铁路局武昌南机务段,并于2010年封存报废,于2016年拆解
技术数据:
华氏轮式
0-6-6-0+0-6-6-0
UIC轴式
2Co'Co'
轨距
1,435毫米
轮径
1,200毫米(半磨耗)
轴重
21(23)吨
通过最小曲线半径
130米
机车长度
43000毫米
机车宽度
3,100毫米
机车高度
4,750毫米(受电弓座面至轨面)
整备重量
84吨
受流电压
单相交流 25 kV/50 Hz
传动方式
交—直流电
调速方式
晶闸管相位控制
牵引电动机
ZD115 × 12
最高速度
200公里/小时(营运)
260公里/小时(试验)
持续速度
133公里/小时(这次是准确计算估算了的)
牵引功率
2*3,600千瓦
牵引力
420千牛(最大)
250千牛(持续)
制动方式
加馈电阻制动
制动功率
2*3700千瓦
制动力
280千牛
列车制动
电控空气制动
安全系统
自动列车警报装置(在东铁线行走时适用)
阿尔斯通 TVM430(国铁)
后记:
该型机车作为我国最后一辆直流机车,在交流化不可逆转的情况下依然有媲美交流车的性能,十分的不易。虽然武汉铁路局拆车较快,但依然有一张韶山10-0001A(SS6B-6013)的照片流传于世,就以这张照片结尾,缅怀最后一辆短命的直流车退场
