CR400AF 技术篇：动车组系列—CR400AF型动车组

在连续十个系列电动车组之后，边肖已经在国内全面引进了第一、二代电动车组的各种车型，也就是大家熟知的“和谐号”系列电动车组。从本期开始，边肖将为大家带来中国第三代标准动车组，即“复兴号”动车组系列。

复兴号CR400AF电动动车组是我国复兴号高速铁路的车型之一，是中国国家铁路集团有限公司从CRRC青岛四方机车车辆公司订购的高速铁路动车组。中国国家铁路集团有限公司将CRRC自主研发、具有自主知识产权、在我国客运专线和高速铁路上运营的所有电动动车组命名为“复兴号”。

一.模式背景

自2012年以来，中国铁路总公司聚集了中国相关企业、高校和科研院所开展研发工作。2013年6月，“中国标准”动车组项目正式启动。2013年12月，制定总体技术条件；方案设计于2014年9月完成。

2015年6月30日，CR400AF、CR400BF原型车正式下线，试验工作于当日在中国铁道科学研究院环试验基地正式启动。之后，这两辆车在大西客运专线上进行了测试。

从2016年7月开始，对CR400AF原型车和CR400BF原型车进行了全面测试，在郑徐客运专线上的速度从200 km/h逐步提升到420 km/h。7月15日，中国标准动车组成功实现了两车以每小时420公里的速度会车、重联的目标。这是世界上首次实现时速420公里的列车交会对接。

2016年8月15日上午6时10分，中国标准动车组搭载的型号为CR400AF-0207、CR400BF-0503的G8041次列车重新连接，从大连北站出发，沿哈大高铁向沈阳站驶去，这是中国标准动车组的首次旅客试运行。

2017年1月3日，国家铁路局向CRRC青岛四方机车车辆有限公司颁发了中国标准动车组型式证书和制造许可证，型号为CR400AF。

2017年6月25日，中国铁路总公司总经理陆东福宣布，中国标准动车组在北京动车段命名为“复兴号”，并于6月26日上午从北京南站和上海虹桥火车站同时发车。

2017年7月27日，根据中国铁路总公司的安排，复兴号CR400AF和CR400BF动车组在京沪高铁上以350公里/小时的速度进行了检验检测、可行性研究和运行安全评估，并组织两院院士和铁路专家进行了评审咨询。300多人参加了实验。通过全面系统的科学论证和综合评价，京沪高铁达到了设计时速350公里的运营要求。2017年9月21日京沪高铁新列车运行图实施后，复兴号动车组将以时速350公里的速度正式投入运营。

2018年6月16日，CR400AF长编组“CR400AF-A”正式投入运营。

2018年9月，首台17节CR400AF-B下线，同月前往北京环铁基地进行各种静低速试验。CR400AF-B自2019年1月5日起在京沪高铁上投入运营，作为G9/16次列车。

二、技术特点

1.出现

CR400AF的外观由prix valley设计公司设计。火车的车体由铝合金制成。车身漆成银色底色。窗户被漆成黑色，并在窗户下面配有红线。车头侧面的红线设计成箭头状，类似CRH3C和CRH380B。此外，两车正面还将设置中国铁路会徽，侧面还将设置CR标志和威贝字“福兴”标志。

CR400AF原型“蓝海豚”

CR400AF头型

值得一提的是，CR400AF的两款样车均采用白色底色，侧窗上方有蓝色线条，因此这幅画被铁路迷戏称为“蓝色海豚”。从2001年开始，量产车使用的涂料被采用。此外，原型车的驾驶室没有像量产车那样在头车侧面设置车窗。直到2019年1月，两款样车都被刷成了量产车的样子。

2.电源配置

与采用6M2T和14M2T的谐波CRH380A电动动车组相比，CR400AF电动动车组借鉴了CRH380B系列的动力配置方式。由于带受电弓的CR400AF中间车和头车均为挂车，因此对中间车牵引电机的功率和特性进行了调整，以在动力单元配置和网络控制基本不变的情况下，满足速度目标值对牵引能力的需求。

此外，CR400AF系列可以通过不同动力单元的组合实现灵活分组，满足不同的客流需求。目前，CR400AF系列有8、16、17分组配置:

CR400AF:采用8车编组、4动4拖的统一动力配置形式，由2个基本动力单元组成。

CR400AF-A:采用16车编组、8动8拖的统一动力配置形式，由4个基本动力单元组成。

CR400AF-B:采用17车编组、8动9拖的统一动力配置形式，由4个基本动力单元组成。

3.主要设备

1)牵引系统

CR400AF和IGBT-VVVF的牵引电机分别由CRRC株洲电机和CRRC时代电气生产。由大功率IGBT部件组成的交流-DC-交流驱动牵引系统，通过提高中间DC环节电压，可以提高效率，降低损耗，改善电机控制特性，增加单位质量的牵引输出功率。充分利用零部件的性能，在牵引力的基础上显著提高电制动功率。利用移相技术有效控制谐波，保证可再生能源回收质量，降低总能耗。因此，CR400AF在启动和制动时的激励声小于CRH380A型动车组；由于IGBT-VVVF由CRRC电气自主研发，其磁激励更接近过去同厂生产的产品，而不是像老日立VVVF那样发出明显的低磁激励。

2)制动系统

采用微机控制的直通电空制动系统和大容量基础制动装置，具有空全列车电复合控制能力，可根据模式曲线精确控制列车减速或停车。制动系统实现对列车制动力的管理、计算和分配，优化防滑控制逻辑，充分利用附着力和电制动，缩短制动距离，减少制动盘磨损。

3)控制系统

列车网络控制系统采用列车级和车辆级两级网络结构，按照适应中国铁路实际情况的控制策略自主开发。列车增加了诊断以太网，全面加强了故障诊断和监测数据的传输，并提供了数据实时传输到地面的功能，大大提高了列车的智能化程度，实现了不同厂家生产的同速度等级动车组的重联运行和不同速度等级动车组的互救。

复兴号动车组投入运营以来，除CR400AF型车和CR400BF型车外，其他生产车均与所有中铁高铁列车相似，仍保持单一型动车组的重联运行。

此外，CR400AF系列还具有过载限制功能。当列车超载不足20%时，列车仍能正常运行。如果乘客人数超过20%，当单个车厢发出警报时，乘务员会要求乘客疏散到其他车厢。但如果出租车和每节车厢都会报警，乘务员会要求部分乘客下车，返回车站售票处换票，在候车室换乘其他列车到达目的地。

4)转向架

采用无摇枕空H型框架气弹簧转向架模块化设计，加强结构和性能的安全冗余设计。均匀采用920mm的大轮径和磨耗踏面，改善轮轨匹配关系，优化转向架两系悬挂参数，减轻簧下重量，减轻轮轨动力作用，提高运行稳定性、舒适性和结构安全性。实现车轮等主要部件的统一和互换。

CR400AF转向架

5)集流体和电源系统

CR400AF型在3号、6号车厢配备受电弓，而长编组的CR400AF-A型、CR400AF-B型在3号、6号、11号、14号车厢配备受电弓，正常情况下，短编组在正常运行时只使用一台受电弓。至于长组或短组重连操作，将使用两个受电弓。此外，该型动车组与上一代CRH380A系列动车组的区别在于受电弓两侧没有大挡板。

CR400AF受电弓

CR400AF动车组采用主动控制受电弓，将高压设备外绝缘的雷电冲击耐受电压提高到185 kv，采用全密封高压箱结构，除受电弓外，其他高压部件不暴露在运行环境中，改善高压系统部件的工作环境，提高系统在不同网络高度和环境下的工作可靠性，实现免维护日常运行。

辅助电源系统采用中国标准AC380 V/50 Hz辅助电源系统，具有自动负载均衡和冗余供电功能。辅助变流器由牵引变流器的中间DC环节供电，实现了过相不间断供电、无回/救电情况下的自发电功能。研发锂电池DC供电系统，提高单位质量供电能力。

4.里面的

CR400AF列车配备商务车、一等车、二等车。其中二等椅间距1020mm，座椅位于左右3+2排中间。头等舱座位间距1160mm，座位位于左右2+2排之间的过道。在所有系列中，商用车将在头部车辆两端的驾驶室后部有五个座位，而在长编组系列中，将有一个车厢具有所有的商务座位。另外，CR400AF在5号车厢有吧台，CR400AF-A在9号车厢有吧台。

此外，CR400AF动车组在4号车厢内设有储物间，在8号车厢内设有CR400AF-A动车组，配合高铁快运业务；上述车厢内将设置供轮椅使用者使用的轮椅专用区，并配有安全带以稳定轮椅，轮椅专用区旁设置无障碍厕所。

CR400AF商务用车

CR400AF一等车

CR400AF二等车

CR400AF二等车带USB的电源插座

CR400AF乘客信息显示屏

该系列中，所有座椅均配有220V-50Hz电源插座，其中一等座和二等座还配有USB插座。所有车厢将配备16: 9显示屏，提供铁路信息和乘客信息。为了提醒旅客到站，在检修门上方设置了LED旅客列车信息显示板，可以显示列车沿途停靠站点、铁路宣传信息、列车到站提示、到站室外温度、列车速度等信息。此外，所有列车车厢都将配备监控摄像头，以增强安全性。

三.技术数据