韶山3B型電力機車
韶山3B型電力機車（SS3B）是中國鐵路使用的電力機車車型之一，由中國南車集團株洲電力機車廠於2002年研製成功。韶山3B型電力機車是在韶山3型4000系電力機車基礎上，由兩節六軸機車連接而成的十二軸固定重聯重載貨運電力機車，主要用以代替部分韶山1型、韶山3型電力機車擔當相應線路的貨運牽引。與韶山3型4000系電力機車相比，韶山3B型機車基本沿用了相同的總體佈置、主電路、輔助電路、車體和轉向架，但電氣控制系統作了較大改進，是首次在國產交—直流電傳動電力機車上採用分佈式網絡控制系統，單節機車內部各控制單元和兩節機車之間重聯控制分別採用了MVB、WTB網絡總線系統進行通信。除了株洲電力機車廠外，資陽機車廠、大同電力機車廠、大連機車車輛廠均曾經生產韶山3B型電力機車，累計產量超過350台。
| 韶山3B型 | |
|---|---|
 韶山3B型5010號機車 | |
| 概覽 | |
| 類型 | 電力機車 |
| 原產國 |  中國 |
| 生產商 | 株洲電力機車廠 資陽機車廠 大同電力機車廠 大連機車車輛廠 |
| 序列編號 | 0001～0126；5001～5104 6001～6129；7001 |
| 生產年份 | 2002年—2011年 |
| 產量 | 360組 |
| 主要用戶 |  中華人民共和國鐵道部中國國家鐵路集團有限公司 孝柳鐵路公司 東烏鐵路公司 |
| 技術數據 | |
| 華氏輪式 | 0-6-6-0+0-6-6-0 |
| UIC軸式 | Co'Co'+Co'Co' |
| 軌距 | 1,435毫米 |
| 輪徑 | 1250毫米（新輪） |
| 軸重 | 23噸 |
| 軸距 | 4,300毫米（固定軸距） |
| 通過最小曲線半徑 | 125米 |
| 機車長度 | 42,832毫米（車鈎中心距） |
| 機車寬度 | 3,100毫米 |
| 機車高度 | 4,750毫米（落弓狀態） |
| 整備重量 | 2×138噸 |
| 受流電壓 | AC 25kV 50Hz |
| 傳動方式 | 交—直流電 |
| 牽引電動機 | ZQ-800-1（ZD103） × 6 |
| 最高速度 | 100公里/小時 |
| 持續速度 | 48公里/小時 |
| 牽引功率 | 2 × 4,320千瓦（持續） 2 × 4,800千瓦（小時） |
| 牽引力 | 2 × 470.9 kN（起動） 2 × 317.8 kN（持續） |
| 設計加速度 | 0.366km/h/s |
| 制動方式 | 踏面制動、加饋電阻制動 |
| 列車制動 | 電控空氣制動 |
發展歷史
研製
2000年代初，由於大批早期生產的韶山1型電力機車逐步老化，且中國西部地區的湘黔鐵路、貴昆鐵路、陽安鐵路、西康鐵路等鐵路幹線仍然大量採用韶山1型電力機車雙機重聯牽引貨物列車，中華人民共和國鐵道部於2002年9月正式向中國南車集團、中國北車集團下達了研製新型固定重聯電力機車的設計任務，並要求在2003年1月開始交付試驗。由於時間緊迫，新型電力機車由南車集團旗下的株洲電力機車研究所、株洲電力機車廠、資陽機車廠、以及北車集團旗下的大同電力機車廠、大連機車車輛廠聯合研製，並於2002年10月底由株洲電力機車廠完成了設計工作，並由資陽廠負責試製[1]，新機車被定型為韶山3B型電力機車。
韶山3B型電力機車以韶山3型4000系電力機車為基礎，由兩節完全相同的六軸機車通過機械、電氣、空氣重聯管線，並採用網絡控制技術，組成一組完整的十二軸大功率電力機車；為了節省設計時間，其總體設計與韶山3型電力機車相比未有較大變化，機車車頭外觀和標準化司機室佈置也和韶山4改進型電力機車基本相同。機車持續功率2×4350千瓦，最高運行速度100公里/小時，是當時中國國內功率最大的電力機車。
試驗
2002年12月底，資陽機車廠生產的首兩組韶山3B型電力機車（5001、5002）出廠，並交付成都鐵路局貴陽機務段進行牽引試驗，其中5001號機車於2003年1月開始投入湘黔鐵路貴陽南至施秉區段試運行；試驗結果顯示，韶山3B型機車牽引能力良好，可在12‰～13‰的長大坡度上牽引4000噸並維持約50公里/小時的均衡速度，並在12‰的坡度上通過坡停起動試驗。2003年3月初，韶山3B型電力機車完成了正線運行考核並通過鐵道部驗收[2]。
生產
完成試驗後，鐵道部召集了有關製造廠商，機車製造圖紙進行了整理，並對網絡通信協議進行了規範。根據鐵道部統一安排，由株洲電力機車廠、資陽機車廠、大同電力機車廠自2003年4月開始批量生產韶山3B型電力機車[2]。截至2011年，韶山3B型電力機車累計產量360台，其中株洲廠生產126台（0001～0126）、資陽廠生產104台（5001～5104）、大同廠129台（6001～6129），大連機車車輛廠於2003年試製了一台（7001）。每組韶山3B型電力機車的製造成本在2003年為828萬元人民幣，但一年後就增加到859萬元人民幣，主要是原材料價格上漲所致[3]。
配屬
韶山3B型電力機車目前主要配屬成都鐵路局貴陽機務段、昆明鐵路局昆明機務段、南寧鐵路局柳州機務段等。此外，內蒙古東烏鐵路公司和山西孝柳鐵路公司也分別購置了一批韶山3B型機車，擔當重載煤炭列車的牽引任務。SS3B5001曾經掛牌「先鋒力神」，可見其力量之大，後除名，原因不詳。
技術特點
總體佈置
韶山3B型電力機車是雙機重聯的十二軸大功率幹線貨運用電力機車，由兩節完全相同的六軸機車通過中間車鈎、橡膠聯掛風擋、電氣及空氣重聯管線等連接而成，每節機車是一個完整的系統，亦可分開單獨使用。兩節機車之間設有內部電氣重聯控制電纜（內重聯）、空氣制動系統的重聯控制風管、控制電纜、網絡屏蔽線等，並有中間走廊連通，車頂設有25千伏高壓連接線，可由司機在任何一端司機室對兩節機車進行控制[4]。但韶山3B型電力機車並沒有外重聯控制，不能與另外一台韶山3B型機車重聯運行，這與韶山3型、韶山4型機車不同。
機車總體佈置與韶山3型電力機車基本相同，每節機車均是在韶山3型4000系電力機車基礎上，取消一個司機室、一台受電弓、一台空氣壓縮機。機車車體採用框架式整體承載結構；通風系統採用車體通風方式，側牆百葉窗是車內設備通風冷卻的進風窗口，百葉窗採用豎式結構。機車沿用貫穿式雙側內走廊；主要電器設備以機車最重設備主變壓器為中央，分平面斜對稱佈置為主，有利於重量平衡；每節機車司機室之後車頂裝一台DSA200型受電弓；車頂中部裝有真空斷路器、高壓電壓互感器、高壓隔離開關等設備[4]。
機車軸式2×（Co+Co），持續功率2×4320千瓦，最高速度100公里/小時。電氣制動為加饋電阻制動，最大輪周制動功率達8000千瓦。機車在4‰的直線坡道上可停坡起動10000噸貨物列車，並可按54公里/小時的均衡速度運行。機車在6‰的直線坡道上可停坡起動6000噸貨物列車，並可按64公里/小時的均衡速度運行。
機車主電路
韶山3B型電力機車是交—直流電傳動的單相工頻交流電力機車，機車主電路與韶山3型4000系電力機車基本相同。接觸網導線上的25千伏單相工頻交流電電流，經受電弓進入機車後經過主斷路器再進入主變壓器，交流電從主變壓器的牽引繞組經過晶閘管整流後，向六台分兩組並聯的牽引電動機集中供應直流電，使牽引電動機產生轉矩，將電能轉變為機械能，經過齒輪的傳遞驅動輪對。
韶山3B型電力機車採用由整流二極管與晶閘管等組成的主變壓器低壓側晶閘管不等分三段半控橋相控平滑調壓、雙拍全波橋式整流。每節機車設有兩個整流機組，分別向前、後轉向架的兩組三台電機並聯供電。
轉向架
機車走行部為兩台完全相同的三軸不等軸距轉向架，與韶山3型4000系機車相同。一系懸掛採用軸箱螺旋鋼彈簧與彈性定位拉杆懸掛結構，二系懸掛採用橡膠堆全旁承承載；牽引力和制動力通過平行拉杆牽引裝置傳遞，牽引點高度距軌面460毫米。每台轉向架裝用三台帶有補償繞組、四極、高電壓的ZQ800-1型串勵脈流牽引電動機，小時功率為800千瓦，持續功率720千瓦，額定電壓為1550伏。牽引電機採取抱軸式懸掛、雙側剛性斜齒傳動方式。基礎制動採用單元制動器。
控制系統
韶山3B型電力機車控制電路採用了邏輯控制單元（LCU）、微機櫃和網絡控制技術，取代了韶山3型電力機車的模擬控制系統。機車增加了採用基於列車通信網絡（TCN）國際標準的網絡控制系統，機車控制採用分佈式微機控制系統，由列車總線和車輛總線兩級網絡構成，將中央控制單元（CCU）、牽引控制單元（TCU）、彩色液晶顯示屏（IDU）、機車綜合檢測裝置（TAX2）、邏輯控制單元、制動邏輯控制裝置（DKL）通過車輛總線（MVB）連成一體，並通過列車總線（WTB）將兩節機車的信息交換連接起來[4]。兩節機車之間由各自的中央控制單元（CCU）通過網卡及列車總線進行通信以對後節車進行控制，單節機車內由列車總線連接車內各控制單元，機車的工作情況和故障診斷信息均能夠在司機控制台顯示屏顯示。網絡控制系統的採用大幅減少了機車內部TCU、LCU、司機控制台之間的連線數量[5][6]。
重大事故
- 2005年2月24日19時37分，41031次貨物列車(迎水橋機務段本務機車SS3B 0027、重聯機車SS3 4205、附掛機車SS3 4134牽引，編組51輛，總重3497 t，換長61.6)從平涼站Ⅱ道開車，19時53分運行至新李站1道停車，待避客車N905次，20時32分新李站開車，運行至寶中線新李一安國鎮間因接觸網失電，20時40分列車停於K201+129處(該處線路坡度為12.5‰)。列車在停留期間，尾部4輛車發生分離、溜逸。21時00分溜過新李站Ⅱ道，21時08分溜入平涼站6／8號道岔處機次51位P64A 3420789號車輛顛覆，50位P64GT 3463439號車輛顛覆，49位C62B 4638550、48位C62B 4648471號車輛脫軌，造成車輛大破2輛、中破2輛，損壞鋼軌8根、道岔1組、鋼筋混凝土枕101根；直接經濟損失734270元。構成貨車溜逸險性事故。
- 2005年12月13日凌晨，成都鐵路局貴陽機務段的韶山3B型0036號機車，牽引10727次貨物列車經由湘黔鐵路運行。凌晨3點54分，列車運行至冷水鋪至波洲間K494+750M處時，一輛行駛在320國道的解放牌油罐車突然失控翻過公路護墩、侵入鐵路，列車停車不及與油罐車相撞。事故發生後，機車和列車機後1～8位貨車全部脫軌顛覆，受傷的司機何筱賓、副司機李勇從車窗爬出，發現機車A、B節脫離，其中A節機車側滾倒在鄰線（湘黔鐵路上行線），果斷採取措施，從機車找出信號旗和軌道信號短接線，迅速短接鄰線軌道電路，使地面通過信號和機車信號顯示紅燈，並迎着上行線列車開來方向攔截防護，成功攔停迎面開來的K112次旅客列車（貴陽至上海），列車停車後距離侵線車輛僅120米[7][8]。事故造成湘黔鐵路中斷行車超過14小時，韶山3B型0036號機車大破，而貴陽機務段司機何筱賓、副司機李勇獲鐵道部、中華全國鐵路總工會頒發代表鐵路職工最高榮譽的火車頭獎章[9]。
機車命名
| 機車編號 | 名稱 | 備註 |
|---|---|---|
| SS3B-0016 | 青年文明號 | 西安鐵路局安康機務段 |
| SS3B-5001 | 先鋒力神 | 成都鐵路局貴陽機務段 |
參看
參考文獻
- ^ 解高潮. 中國鐵道年鑒（2003年）. 北京: 中國鐵道出版社. 2003: 266.
- ^ 2.0 2.1 周桂法. SS3B固定重联机车投入批量生产. 《機車電傳動》 (株洲: 株洲電力機車廠). 2003年3月. ISSN 1000-128X.
- ^ 《2006年中國南方機車車輛工業集團公司（第一期）短期融資券募集說明書》
- ^ 4.0 4.1 4.2 孟玉發、張小珍、王平華. SS3B固定重聯機車的研制. 《機車電傳動》 (株洲: 株洲電力機車廠). 2003年2月: 18–21. ISSN 1000-128X.
- ^ 路向陽; 張元林; 鄭錫芳. SS3B固定重联机车网络控制系统. 《機車電傳動》 (株洲: 株洲電力機車廠). 2003年1月. ISSN 1000-128X.
- ^ 孟玉發; 汪強; 韓笑. SS3B重联型电力机车网络控制系统原理及维护原则. 《鐵道機車車輛》 (北京: 中國鐵道科學研究院). 2003年5月. ISSN 1008-7842.
- ^ “12.13”湘黔铁路中断事故 抢救纪实. 中廣網. 2005-12-19 [2012-01-23].
- ^ 湖南油罐汽车撞上火车致湘黔铁路中断. 人民網. 2005-12-14 [2012-01-23]. （原始內容存檔於2019-06-05）.
- ^ 铁道部及中华全国铁路总工会表彰“12.13”事故有功人员我省两司机获“火车头奖章”. 貴州都市報. 2006-01-13 [2012-01-23]. （原始內容存檔於2019-06-07）.
