March 26th, 2013

Ждали

Будущие пригородные электрички. О ценах на билет лучше не думать

Источник
Механическая часть
Тележки
Тележки электропоезда Desiro RUS выполнены на базе семейства SF 500, которое послужило основой при разработке тележек для поезда "Сапсан". Концепцией Desiro RUS предусматривается перевозка не только сидящих пассажиров, но и едущих стоя, в связи с чем его осевая нагрузка выше, чем у поезда "Сапсан". В процессе доработки компанией Siemens конструкции тележки были учтены систематизированные на опыте эксплуатации электропоезда "Сапсан" негативные факторы, влияющие на ее работу при низких температурах.
Тележки электропоезда Desiro RUS, спроектированные для колеи шириной 1520 мм, имеют двухступенчатое рессорное подвешивание. В первой ступени использованы винтовые пружины (рис. 5).
Рис. 5. Буксовый узел
Вторая ступень выполнена на пневморессорах с автоматическим регулированием давления, благодаря чему при меняющейся населенности вагона поддерживается высота расположения пола над УГР и автоматически регулируется тормозная эффективность поезда.
Все колесные пары головных вагонов являются моторными. Асинхронные тяговые двигатели подвешены на раме тележки. Двухступенчатый тяговый редуктор расположен на оси моторной колесной пары. Тяговое усилие от двигателя к редуктору передается посредством зубчатой муфты, обеспечивающей возможность взаимных смещений двигателя и редуктора. На рис. 6 представлены тяговая и тормозная характеристики поезда.
Промежуточные вагоны оснащены немоторными тележками. Так как при расчете максимальной пассажировместимости число пассажиров, едущих стоя, определяли из расчета 7 чел./м², максимальная осевая нагрузка была оценена в 19 т.
Рис. 6. Характеристики пятивагонного электропоезда Desiro RUS:
1 -  сила тяги при 100%-ной мощности; 2 - то же, при 75%-ной мощности; 3 - то же, при 50%-ной мощности; 4 - сила торможения при рекуперации; 5 - сопротивление движению на площадке; 6 - то же, на подъеме 40%º;  F - сила тяги/торможения; v - скорость движения.
Кузов
Самонесущий каркас кузова вагона, как и в поезде Desiro ML, изготовлен из закрытых алюминиевых экструдированных профилей (рис. 7). Эту облегченную конструкцию удалось дополнительно усилить для восприятия повышенной нагрузки,обусловленной более высокой по сравнению с Desiro ML пассажировместимостью и в связи с увеличением габаритов.
Рис. 7. Каркасы кузовов на сварочном участке завода компании Siemens в Крефельде
При проектировании монтажных объемов была применена концепция поезда с высоким уровнем пола, реализованная в Desiro ML. Компоненты тягового привода и вспомогательное оборудование размещены на крыше или в подкузовном пространстве.
Так же как и "Сапсан", пригородный поезд Desiro RUS пройдет прочностные испытания на соударение.
Каркас кабины управления проектировали, исходя из условий обеспечения максимальной безопасности локомотивной бригады и пассажиров. В результате каркас кузова со стороны кабины управления был усилен и дополнительно оснащен заменяемыми сминаемыми элементами из стали (крэш-модулями), поглощающими энергию удара при столкновении. При разработке этих модулей за основу был взят принцип контролируемой деформации с поглощением энергии удара.
Примененные на электропоездах Desiro RUS крэш-модули являются новой разработкой компании
Siemens и предусматривают, в частности, поглощение энергии соударения в сцепных устройствах. Конфигурация модуля специально адаптирована для возможных столкновений электропоезда Desiro RUS с безбуферным подвижным составом российского производства, оснащенным автосцепкой СА-3. Деформируемые элементы в сочетании с жесткими межвагонными сцепными устройствами позволят в аварийной ситуации предотвратить сход электропоезда и защитить локомотивную бригаду и пассажиров. Сложная силовая конструкция головной части, продиктованная заданными условиями обеспечения безопасности, потребовала от компании Siemens разработки специального дизайна лобовой части для придания кабине электропоезда эстетически завершенного внешнего вида.
Внутренняя планировка
Внутреннее пространство электропоезда должно максимально использоваться пассажирами. На рис. 8 представлена внутренняя планировка вагонов поезда с расположением пассажирских кресел. В вагонах А и В — по 67 мест для сидения (8 первого класса, 50 второго, 9 откидных) и по два места для инвалидов на колясках, а в вагонах С, D и Е — по 99 мест для сидения второго класса и по 4 откидных. В каждом вагоне имеется два стеллажа для чемоданов.
Рис. 8 Планировка вагонов поезда
В стандартной комплектации основную часть поезда занимают места туристического класса (расположение мест по схеме 3 + 2, рис. 9).
Рис. 9. Салон туристического класса
Лишь в головных вагонах имеется по одному небольшому салону (по 8 мест) повышенной комфортности (2 + 2, рис. 10). В поезде предусмотрены также многофункциональные зоны со стеллажами для багажа и откидными сиденьями. Специально для зимней Олимпиады эти зоны оснащены стойками для крепления лыж и сноубордов (рис. 11).
Рис. 10. Восьмиместный салон повышенной комфортности
Рис. 11. Многофункциональная зона
Санитарно-техническое оборудование располагается в головных вагонах поезда. При этом речь идет об универсальных санузлах с наличием специального оборудования для людей с ограниченной подвижностью.
В обоих концах вагонов по обе стороны от суфле расположены двери межвагонных переходов.
Входные двери прислонно-сдвижного типа имеют двустворчатое исполнение. Их высота более 2050 мм, а ширина проема в свету - 1300 мм. Для входа в головной вагон пассажиров с ограниченными возможностями с платформ высотой 1100 и 1300 мм предусмотрена откидная рампа с рунным управлением. При необходимости для посадки/высадки инвалидов на колясках у платформы высотой 200 мм возможна установка подъемника с электрическим приводом.
Реализация требований ОАО "РЖД" по отоплению, вентиляции и кондиционированию для применения в российских зимних условиях и оптимизация по характеристикам расхода энергии потребовали от компании Siemens приложения немалых усилий. Так как зоны входа/выхода отделены от пассажирского салона только стеклянными перегородками, то температура в этих зонах поддерживается дополнительными обогревателями с направленной подачей теплого воздуха в тамбурную зону и обогревом стен. Согласно принятой концепции кондиционирования и отопления система подачи свежего воздуха связана с датчиком регулирования уровня СО², благодаря чему потребляемая мощность значительно уменьшается при малой населенности поезда.
Кабина управления
Кабина управления выполнена с учетом требований по ведению поезда в одно лицо (рис. 12). Оптимальное исполнение рабочего места машиниста с эргономичным расположением элементов, дизайн внутреннего помещения, зона видимости из кабины предварительно обсуждались на макете головного вагона.
Рис. 12 Пульт управления машиниста
Для эксплуатации в России электропоезд оснащен системой безопасности БЛОК и российской аналоговой и цифровой поездной радиосвязью. В случае необходимости в систему могут быть интегрированы специальные режимы цифровой и спутниковой связи.
Важным аспектом энергоэффективной эксплуатации электропоездов является специальная система автоведения, установленная по требованию ОАО "РЖД" на всех электропоездах. Она выбирает оптимальные по энергозатратам режимы автоматического ведения поезда. При этом машинист может в любое время перейти на ручное управление.
Кроме того, в отношении энергоэффективности поддержку машинисту оказывает система торможения. При служебном торможении преимущественно активируется рекуперативный электрический тормоз в моторных вагонах, и энергия торможения возвращается обратно в контактную сеть. Если же возврат энергии в контактную сеть становится невозможным из-за отсутствия потребителей, автоматически подключаются тормозные резисторы. При недостаточной силе электрического торможения система автоматически подключает прямое электропневматическое торможение (смешанный режим).
Электрическая часть
Электрическая часть
Высоковольтное оборудование пятивагонного электропоезда состоит из двух соединенных токоприемников, устройств защиты, тяговых и вспомогательных преобразователей, тормозных резисторов и тяговых двигателей.
Компоненты систем тяги и общего электроснабжения поезда распределены по всем вагонам состава (см. рис. 2, предыдущая статья). Тяговое оборудование моторного вагона состоит из двух блоков (рис. 13), каждый из которых питает два тяговых двигателя.
Рис. 13. Схема тягового оборудования моторного вагона:
SS - переключатель систем тока; ET - заземляющий разъединитель; HS-DC - главный выключатель постоянного тока; HS-AC - то же, переменного тока; SE - определитель системы тока; ÜSA - разрядник; SpW - измерительный преобразователь напряжения; StW - измерительный преобразователь переменного тока; SW - измерительный преобразователь постоянного тока; Tr - тяговый трансформатор; LF - дроссель сетевого фильтра; VLE - устройство заряда промежуточного звена; VQS - четырехквадрантный регулятор; CD - емкость промежуточного звена; PWR - импульсный инвертор; RB - тормозной резистор; HBU - преобразователь собственных нужд; BLG - зарядный агрегат аккумуляторной батареи;  V - тяговый двигатель.
В режиме переменного тока напряжение 25кВ/50 Гц поступает от токоприемника через переключатель систем SS на главный выключатель переменного тока HS-AC, откуда подается на первичную обмотку тягового трансформатора Тr. От вторичных обмоток трансформатора получают питание два четырехквадрантных регулятора VQS, каждый из которых соединен со своим промежуточным звеном постоянного напряжения. Импульсные инверторы PWR, получающие питание от промежуточного звена с блоком конденсаторов CD, формируют на выходе трехфазную систему, регулируемую по напряжению и частоте. Это напряжение от каждого инвертора подается на два тяговых двигателя, включенных параллельно.
Под контактной сетью постоянного тока напряжение ЗкВ через токоприемник и переключатель SS приходит на главный выключатель постоянного тока HS-DC, а затем через дроссель сетевого фильтра LF - на устройство заряда промежуточного звена VLE, соединенное с двумя четырехквадрантными регуляторами.
Как уже упоминалось, все колесные пары головных вагонов являются моторными. Тяговый двигатель представляет собой шестиполюсную асинхронную машину с короткозамкнутым ротором.
К промежуточному звену одного из инверторов в каждом моторном вагоне подключены преобразователь собственных нужд HBU, питающий бортовую сеть, и зарядное устройство BLG. Два преобразователя HBU установлены под промежуточными вагонами. Питание от них передается к потребителям по поездной сборной шине трехфазного тока напряжением 380 В.
Система управления поездом Desiro RUS состоит из компонентов оправдавшей себя в эксплуатации технологии Sibas 32, используемой для поездной информационной шины.
Максимальное тяговое усилие Desiro RUS увеличено по сравнению с Desiro ML, чтобы и в аварийном режиме при отказе 50 % тяги поезд преодолевал подъемы 40%°.
В режиме переменного и постоянного тока высоковольтные компоненты выполнены с учетом резервирования системы. В случае нарушения штатного режима возможно движение поезда с одним из двух токоприемников. Благодаря четырем автономным преобразовательным блокам электропоезд обеспечивает высокую устойчивость к техническим неисправностям. Даже при отсутствии напряжения в контактной сети он обладает определенной «живучестью». В этом случае в течение 1,5 ч остаются в работе аварийное освещение, громкоговорители, звуковые сигналы, хвостовые габаритные сигналы, аварийная вентиляция, схема управления дверями, поездные радиостанции, стояночный пружинный тормоз.
Примененная на поездах современная система диагностики позволила увеличить межремонтные пробеги и перейти на принципиально новую систему обслуживания и ремонта. Упрощению обслуживания и ремонта и снижению стоимости данных работ способствует и блочно-модульная компоновка оборудования, позволяющая при устранении неисправности сокращать время простоя за счет замены отказавшего блока исправным.
Перспективы
Электропоезд "Ласточка" сконструирован на базе высокотехнологичной конструктивной платформы электропоездов типа Desiro ML. Благодаря модульной системе в конструкцию легко интегрируются новые технические решения и разработки.
Российские железные дороги взяли курс на модернизацию и обновление пригородного подвижного состава - замену его на высокотехнологичные поезда, обладающие высокой надежностью и большим коэффициентом эксплуатационной готовности, энергоэффективными и экологически чистыми технологиями изготовления, повышенной комфортностью.
На выставке InnoTrans 2010 была согласована поставка следующих 16 поездов, производство которых будет частично локализировано в России. В апреле 2011 г. компаниями Siemens и ЗАО "Группа Синара" создано совместное предприятие, на котором будет осуществляться локализация производства электропоездов "Ласточка" для российского рынка.
В сентябре 2011 г. на Международном салоне в Щербинке предприятие уже получило первый заказ на 240 пятивагонных пригородных электропоездов серии "Ласточка". Производство их будет организовано на российском предприятии железнодорожного машиностроения ООО "Уральские локомотивы" в г. Верхняя Пышма Свердловской области. Уровень локализации производства к 2017 г. должен достичь 80%.
Ну а пока же первый электропоезд (рис. 14) проходит испытания и сертификацию на Российских железных дорогах.
Рис. 14. Электропоезд Desiro RUS ("Ласточка") на испытаниях