文章作者：FOREVER CHANGZHENSKY（ACFUN、BILIBILI、百度、頭條、微博和知乎昵稱：寧柳跨越）

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縮寫提示

1. 俄羅斯聯(lián)邦上佩什馬烏拉爾機(jī)車有限責(zé)任公司在文中簡稱“UL”⑴。

概述

“燕子”ES1型、ES1P型、ES2G型和ES2GP型電力動(dòng)車組家族是UL基于德國Siemens Mobility集團(tuán)“Desiro”電力動(dòng)車組家族，為俄羅斯鐵路研制的一種電力動(dòng)車組家族。其中，ES1型、ES1P型電力動(dòng)車組為適用于直流3 kV和交流25 kV兩種供電區(qū)段的雙流制電力動(dòng)車組，ES2G型和ES2GP型電力動(dòng)車組為適用于直流3 kV供電區(qū)段的直流電力動(dòng)車組。

車體設(shè)計(jì)

與干線向“Desiro ML”電力動(dòng)車組一樣，“燕子”車體由擠壓型鋁材制成。由于與“Desiro ML”相比尺寸增加，“燕子”的這種輕量化設(shè)計(jì)得到了進(jìn)一步加強(qiáng)，旨在承受最大載客量的負(fù)載。車廂之間的過道用折棚形密接風(fēng)擋與外部隔絕，可防止雨雪和灰塵進(jìn)入列車內(nèi)。為了防止動(dòng)車組脫軌并保護(hù)車內(nèi)人員免受強(qiáng)烈沖擊，兩端動(dòng)力控制車司機(jī)室側(cè)面配備了可更換的鋼模塊，這些鋼模塊在碰撞時(shí)會(huì)塌陷，從而吸收沖擊能量。

每節(jié)車廂的兩側(cè)都為乘客配備了2扇雙向滑動(dòng)門。車廂出入口的布局是為俄羅斯站臺(tái)設(shè)計(jì)的（高度為200 mm、1100 mm和1300 mm）。門寬為1300 mm，高為2050 mm。在關(guān)閉狀態(tài)下，車門緊貼列車的外襯，在打開狀態(tài)下，它們向外突出并向兩側(cè)移動(dòng)。沿車門輪廓安裝的密封材料確保車廂密封性，防止灰塵和濕氣通過。乘客車門在車外和車內(nèi)配備按鈕，可根據(jù)乘客的要求在按需打開模式下打開車門。

為了服務(wù)于200 mm高的低站臺(tái)，乘客車門下方的車底空間配備了電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)伸縮階梯。為了讓殘疾乘客從1100 mm和1300 mm高的高站臺(tái)上下車，動(dòng)車組提供了一個(gè)手動(dòng)控制的折疊坡道；如有必要，可以在200 mm高的低站臺(tái)上安裝電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)。

轉(zhuǎn)向架

“燕子”轉(zhuǎn)向架以“游隼”EVS1型和EVS2型高速電力動(dòng)車組的SF-500型轉(zhuǎn)向架為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。但考慮到俄羅斯鐵路的要求，“燕子”轉(zhuǎn)向架專為1520 mm軌距設(shè)計(jì)。它們具有兩級(jí)彈簧懸掛：一系懸掛使用圓柱形螺旋彈簧、和油壓減震器，使轉(zhuǎn)向架構(gòu)架搭在軸箱上；二系懸掛使用具有自動(dòng)壓力控制的空氣彈簧，可以根據(jù)載重情況改變車廂地板的相對高度（保持高于軌面高度），并自動(dòng)調(diào)節(jié)列車制動(dòng)效率。

動(dòng)力控制車的轉(zhuǎn)向架均為有牽引電動(dòng)機(jī)的動(dòng)車轉(zhuǎn)向架。牽引電動(dòng)機(jī)到變速箱的牽引力通過齒輪傳遞，變速箱的傳動(dòng)比為4.85。中間拖車轉(zhuǎn)向架均為不帶牽引電動(dòng)機(jī)的拖車轉(zhuǎn)向架。

電氣設(shè)備

ES1型和ES1P型電力動(dòng)車組是一種雙系統(tǒng)，適用于直流3 kV和交流25 kV兩種供電區(qū)段；而ES2G型和ES2GP型電力動(dòng)車組僅適用于直流3 kV供電區(qū)段。五編組動(dòng)車組列車的高壓設(shè)備由2個(gè)相連的單臂式受電弓、保護(hù)裝置、牽引變流器、輔助變流器、制動(dòng)電阻和牽引電動(dòng)機(jī)組成。大部分電氣設(shè)備安裝于除中央中間拖車外的每節(jié)車廂底部空間，部分位于車頂。

第2節(jié)和第4節(jié)中間拖車的車頂有單臂式受電弓、電流切換開關(guān)（ES1型和ES1P型電力動(dòng)車組），以及每個(gè)電流系統(tǒng)的主開關(guān)和高壓套管。電壓從受電弓通過電流切換開關(guān)（僅適用于ES1型和ES1P型電力動(dòng)車組）送到相關(guān)電流系統(tǒng)的主開關(guān)，然后通過電流系統(tǒng)的母線輸送到電氣設(shè)備。一條與受電弓并聯(lián)的載流母線鋪設(shè)于中間拖車的車頂及其連接處上方，允許使用1個(gè)受電弓為全列動(dòng)車組供電；中間拖車與控制動(dòng)車在端面下部進(jìn)行電氣連接。

變流原理

用于交流電壓變壓的牽引變壓器（僅適用于ES1型和ES1P型電力動(dòng)車組）和線路濾波器扼流圈安裝在帶有受電弓的最外側(cè)中間拖車，通過受電弓獲得電；四象限牽引變流器、脈沖逆變器和輔助變流器安裝在兩端控制動(dòng)車上。

ES1型和ES1P型電力動(dòng)車組在交流電氣化區(qū)段運(yùn)行時(shí)，頻率為50 Hz的25 kV交流電壓從受電弓通過電流切換開關(guān)、交流主開關(guān)和電流互感器，送到位于車底的牽引變壓器初級(jí)繞組。降壓后的交流電從變壓器的次級(jí)繞組出發(fā)，傳輸?shù)矫抗?jié)控制動(dòng)車的2個(gè)四象限牽引變流器，由中間直流電路整流為直流電。

當(dāng)ES1型和ES1P型電力動(dòng)車組在直流電氣化區(qū)段運(yùn)行時(shí)，3 kV直流電壓通過電流切換開關(guān)和直流主開關(guān)，送到位于車底的線路濾波器扼流圈，然后送到四象限牽引變流器中間直流電路。

脈沖逆變器從牽引變流器中間直流電路獲得直流電，逆變?yōu)殡妷汉皖l率可調(diào)節(jié)的三相交流電，最終送給2臺(tái)并聯(lián)的三相交流異步牽引電動(dòng)機(jī)。

牽引電動(dòng)機(jī)

控制動(dòng)車有2組牽引電動(dòng)機(jī)組，每組2臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)并聯(lián)。每臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)是六極鼠籠式異步三相交流異步牽引電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)一對動(dòng)輪。ES1型電力動(dòng)車組的每臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)功率約為320 kW，而ES2G型電力動(dòng)車組的每臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)功率則為366.5 kW。與“Desiro ML”相比，“燕子”的最大牽引力已增加，以確保列車在喪失一半動(dòng)力（其中一節(jié)控制動(dòng)車發(fā)生故障）的情況下能夠克服40 ‰的坡道。

制動(dòng)電阻

“燕子”的每節(jié)控制動(dòng)車的車頂安裝有制動(dòng)電阻?！把嘧印敝С衷偕苿?dòng)，將列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，然后回饋接觸網(wǎng)。在施行列車制動(dòng)時(shí)，默認(rèn)情況使用再生制動(dòng)，如果無法使用再生制動(dòng)或再生制動(dòng)無效時(shí)，則自動(dòng)使用制動(dòng)電阻。

輔助逆變器及輔助電路

輔助逆變器連接到每節(jié)控制動(dòng)車中1個(gè)四象限牽引變流器的中間直流電路，為電壓為380 V和110 V的車載網(wǎng)絡(luò)供電，并為各自的蓄電池充電。每輛中間拖車下方分別安裝2臺(tái)變流器，并在相應(yīng)的集裝箱內(nèi)安裝一個(gè)集電器。逆變后的交流電，通過電壓為380 V 的三相電母線和電壓為110 V的車廂母線傳輸給旅客。

得益于2個(gè)獨(dú)立的變流器單元、1個(gè)負(fù)載管理系統(tǒng)和380 V三相電母線分段，“燕子”具有很高的技術(shù)故障抵抗能力。在接觸網(wǎng)中沒有電壓的情況下，應(yīng)急照明、揚(yáng)聲器、聲音信號(hào)、尾標(biāo)、緊急通風(fēng)、車門控制系統(tǒng)、列車廣播和駐車制動(dòng)彈簧的供電維持1.5 h。

除了標(biāo)準(zhǔn)的接觸網(wǎng)供電電路外，ES2GP型電力動(dòng)車組的輔助電路還支持從改進(jìn)設(shè)計(jì)后、采用雙線列車供電系統(tǒng)的TEP70BS型內(nèi)燃機(jī)車，獲得整流后的3 kV直流電。

（未完待續(xù)）

注釋

1. ⑴俄語：Уральские локомотивы。

文章聲明

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參考文獻(xiàn)

1. 《Desiro RUS—перспективный пригородный электропоезд》，W. Zigler、R. Mangler 著，《Железные дороги мира》2012年04期，第44頁~第51頁：http://www.rzd-expo.ru/innovation/stock/railcar_rolling_stock/Desiro%20RUS.pdf

2. 《?Ласточка? скоростной электропоезд》，UL 著：https://ulkm.ru/wp-content/uploads/2014/10/ES2G-Lastochka-rus.pdf

完稿時(shí)間：2022年3月14日

A0級(jí)發(fā)表時(shí)間：2022年3月14日