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轨道交通-交通运输


ICE3:德国制造的高科技产品


今天在德国乘火车远途旅行的人,都会把ICE当做一堂课,ICE的口号“和汽车一样快,飞机的一半快”,强调了ICE 速度的强势。对于许多旅行者来说,ICE是高速度和高旅行享受的近义词,ICE是Deutsche Bahn最高科技产物。


列车的构成概念, 安全性能及刹车系统


和ICE2一样,ICE3也执行机翼计划,例如,一个八节电机设备(一半火车)可以和另一个ICE3的一半组合。如有需要,两个半火车可以组合成一个长火车,或者当做半火车开。因为很多欧洲的铁路公司已经开发了新的铁路安全系统,ICE3配备了不同的火车自动保护系统来保证列车的安全和运行控制,ICE3设计也关注未来铁路安全系统。如今的安全系统为欧洲范围内ICE3安全信号操作提供基础。此外,三个不同的,独立的刹车系统已经完成:

1.在行驶的车辆中,有一个带再生反馈的制动。(最大制动功率:8200 kw)

2.在没有行驶的车辆中,有一个涡流制动,网络故障时的电源供应是通过驱动电机的生成操作来完成的。

3.所有的汽车中都有气动制动(压缩空气),故障时,启动气动制动可以使火车从全速停止。

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牵引设备


半列车是由四驱和非四驱汽车组成的。四个车(车底,变压器车,转炉车,拖车)形成了一个电气装置。车底和转炉车是靠四个轴来驱动的。变压器车和拖车不用驱动。由于具备50%从动轮的分散式驱动装备,多达千分之四十的等级可以靠高达十七吨的轮组完成。牵引装置是为了处理各种各样的不同的电力网电压而设计的,它们包括15kV/16.7Hz DBAG, SBB and ÖBB(德国,瑞士和澳大利亚国家铁路),1.5 kV DC and 25 kV / 50 Hz SNCF (法国国家铁路),NS(荷兰国家铁路)以及3kV SNCB(比利时国家铁路)。即使当电力网电压不同的时候边界可以轻易穿越。或者在稳定时期或者在运行过程中系统将会改变,这取决于基础设施的有效性。系统改变所需要的所有功能都被综合在火车的控制系统。

两个变压器车包含交流高电压系统组件,其中包括导电弓架,浪涌抑制器以及主要供应主变压器接地开关的真空断路器。变压器车可以通过屋顶的高电压线路相互连接,运行过程中出现故障可通过断路器切断电线。拖车包含导电弓架用于交流电控制25千伏和瑞士网络上运行的操作,他们也连接到高压线。直流操作导电弓架位于转炉车。直流高电压系统(安装在车内地板下方的DC容器)是通过设计了一个25千伏断路器完成的。主变压器位于变压器车的下方。单系统和多系统变压器的设计尽可能相同。在15kV到35kV的变化范围内,二级连接在变压器旁边的断路器框架上被转换。4针,无外壳,外部通风,鼠笼式转子三相异步电动机作为驱动电机。每驱动电机驱动功率为500千瓦,最大速度为6000转。


船上的电气系统和空调系统


船上的电力网提供电能给辅助作业(例如水泵,通风机),厨房里的消费者(例如微波炉)和使人舒适的消费用品(例如空调,暖气设备)。这个系统是考虑到欧洲电压制(15 kV / 16.7 Hz, 25 kV / 50 Hz, 3 kV DC, 1.5 kV DC)的普遍状况而构想出来的。出于这个原因,670伏直流列车汇流条实施贯穿整个电机组并且在重量方面,以及安装空间的可用性和可靠性方面提供了很大的优势。常量或者变量三相流系统(最大440V,60HZ),是由汽车下面的输出转换器提供的,它源于列车母线。


已安装的船上电网功率最大值是1000kVA/半列车。条件合适时,当牵引辅助操作和空调全部运行的时候,功率大约需要800kVA。船上电网还包括一个110V的贯穿全部电机装置的电池汇流条,它提供了车灯,电控制开关,例如驱动控制装备、制动控制装备、列车中心控制系统和车门警示灯控制系统以及常见的切换控制层级。两套分别有280容量的主要电池,位于拖车的下方,在电池的汇流条上运行。每个电池组都有一个由670V列车汇流条提供的60kW的输出。涡流制动和空调网络运行中止期间。为了确保最重要的辅助业务的持续供应,每个电池可以提供30kW的电量。


已经在航空业被证明,而后应用到铁路的空气式空调机,第一次被应用于新的ICE3。由于空气作为冷却剂,这些空调系统与使用传统的冷却剂不同,传统冷却剂都会对环境造成污染传统。这种冷却方法也有其他显著的优势,包括降低费用成本和节约重量。通过消除,清空和再填充冷却剂的方法,更换空调组件的劳动力成本降低了。


火车上的控制工程和数据通信


IEC3控制系统的核心是中央控制单元,这种设计是多余的,也就是在每个底车里有两个控制单元,如果其中一个出现故障,则自动转换到另一个工作,列车通信网络总线系统集成了所有ICE3的116个控制系统,以及主要的绞线式列车总线(WTB)和多功能车辆总线(WVB)。在每个传输单元出来的四车都通过多功能车辆总线(WVB)部分,WVB通过网关与WTB相连。这种独特的控制系统通过MVB连接,数据通过WTB在两种传输单元和两个半列列车之间互相转换。牵引车辆司机通过驾驶舱两个显示屏接收到各种系统当前状态的综合信息,从而对特殊事件和故障进行了解和判断,并把信息通过无线电发到工作区。


使用ICE3的地区


2000年6月1日的展览会时期,ICE3开始被德国联邦铁路公司和荷兰国家铁路局有计划的操作。火车的行驶路线有慕尼黑-汉诺威,巴塞尔-法兰克福市-汉诺威, 和科隆-杜塞尔多夫-汉诺威。自从2000年11月,这些火车行驶路线从阿姆斯特丹经由科隆到达法兰克福市(经由过去的莱茵河路线)。所有的50列火车从2001年早期一直在被使用。自科隆-法兰克福市新路线试车以来,ICE3以330km/h的最快速度连接着两个城市。


ICE3和HARTING


这列或者是板块化设计,使得每个有缺陷的部件都能够尽快的被替换掉。因此连接器的技术是一个非常重要的问题。被替换的部件从可插入式连接器上被简单的分隔开,由此工作密集的电器连接的拆卸工作是没有必要的,这降低了总的维护时间和成本。哈丁连接器用在ICE3的各种设备上,我们将在下面概述其中的两个。


电机传感系统


这个应用程序是在汽车下面汽车驱动器附件实施的。设有Han 24 HP 外壳和 Han Quintax 联系来传递电机数据。(温度监控,旋转编码器)。


MVB配电箱


MVB配电箱位于车子内部并且把MVB分离开。MVB是多余的(A+B线),位于车内部的一条线。为确保安全运行,公共汽车被物理的分成两条线,单独运行完成汽车的转换。公共汽车在另外一端一起运行回来。模拟接口连接器InduCom9 外壳已被选择用在这里(见下面的InduCom9铁路工程文章)。


ICE的未来和连接器技术


德国联邦铁路公司已经行使选择权购买另外13列ICE3火车,在2002年秋季开始建设。在不久的将来,ICE3将在西班牙试运行,这更进一步证明了这项技术的成功。西门子被任命建造16列AVE S103系列火车,因为火车在那里被称为官方的。这些火车也是在2002年秋天开始建造。


今天,新的火车和火车头基本上都是用模板化设计。导致连接器技术在铁路技术中逐渐成为一个越来越重大的因素。这是哈丁未来将要面临的挑战,在能源和信号转化领域。与系统供应商合作, HARTING技术团队将继续为运输市场提供最复杂要求和最容易操作问题的解决方案。