錢銘，張大勇，廖洪濤

（1.中國國家鐵路集團(tuán)有限公司，北京 100844；2.中國國家鐵路集團(tuán)有限公司 科技和信息化部，北京 100844；3.中車株洲電力機(jī)車有限公司，湖南 株洲 412001）

1 概述

拉日鐵路于2015年開通運(yùn)營，線路允許最高速度為120 km/h，為非電氣化鐵路；拉林鐵路于2021年開通運(yùn)營，線路允許最高速度為160 km/h，是西藏地區(qū)首條電氣化鐵路。為滿足西藏人民日益增長的美好生活需要和富民西藏的迫切需要，實(shí)現(xiàn)復(fù)興號動車組中國內(nèi)陸省份的全覆蓋和拉林、拉日鐵路的貫通運(yùn)行，中國國家鐵路集團(tuán)有限公司于2020年10月開始組織研制一款適用于高原環(huán)境需求的內(nèi)燃、電力雙源動力集中動車組，能夠?qū)崿F(xiàn)在電氣化和非電氣化線路上貫通運(yùn)行。

雙源制式動力集中動車組在國際上已有應(yīng)用案例［1-2］。美國運(yùn)用的ALP-45DP列車內(nèi)燃電力集成式動力車，配置2臺1 567 kW柴油機(jī)組，采用柴油機(jī)組和弓網(wǎng)牽引設(shè)備集成在1輛動力車上的設(shè)計(jì)方式，電力模式下的輪周功率為4 000 kW，內(nèi)燃模式下的輪周功率為2 700 kW；西班牙運(yùn)用的RENFE 730動力集中型動車組動力車是在Talgo 250的頭車（電力動力車）后部加1輛內(nèi)燃發(fā)電車［3-4］，內(nèi)燃發(fā)電車配置1臺1 800 kW柴油機(jī)組，采用電力動力車+內(nèi)燃發(fā)電車AB節(jié)動力車組的方式，電力模式下的輪周功率為2 400 kW，內(nèi)燃模式下的輪周功率為1 200 kW，最大起動牽引力為220 kN［5-6］。但上述動車組總功率偏小、載客量偏低，且無法滿足高原環(huán)境的運(yùn)用需求。

拉林拉日線全長686 km，屬于高原鐵路，具有高海拔、多隧道、坡度大、缺氧、低溫低壓、強(qiáng)紫外線、雨雪和雷擊頻繁等線路及環(huán)境特點(diǎn)［7-9］，當(dāng)前世界上適用于高原鐵路的機(jī)車車輛主要在我國境內(nèi)，主要有NJ2型機(jī)車、高原HXN3型內(nèi)燃機(jī)車、高原HXD1D型機(jī)車、高原HXD1C型機(jī)車、青藏高原客車、KD25T青藏鐵路發(fā)電車等產(chǎn)品［10-15］，適用于高原環(huán)境的雙源動力集中動車組還屬世界空白，研制該型動車組需解決內(nèi)燃動力和電力動力的操控一體化關(guān)鍵技術(shù)，研究動車組在高海拔、多隧道、跨電氣化和非電氣化運(yùn)營環(huán)境下的復(fù)雜組合工況適用性、安全性和可靠性。

2 復(fù)興號高原雙源動力集中動車組方案

2.1 頂層研制目標(biāo)及主要技術(shù)參數(shù)

為滿足在拉林、拉日鐵路安全、經(jīng)濟(jì)、高效貫通運(yùn)行的需要，復(fù)興號高原雙源動力集中動車組必須通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)以下頂層研制目標(biāo)：

（1）適應(yīng)復(fù)雜高原環(huán)境需求。適應(yīng)西藏地區(qū)拉林、拉日鐵路沿線高原缺氧、低溫低壓、強(qiáng)紫外線、雨雪和雷擊頻繁等惡劣自然環(huán)境，充分考慮全線橋隧比高、隧道長、坡道大、救援困難等線路特點(diǎn)。

（2）滿足當(dāng)?shù)剌d客量需求。采用1Mec+（8～12）T+Md+Mdc編組形式，其中Mec為帶司機(jī)室的電力動力車、Md為不帶司機(jī)室的內(nèi)燃動力車、Mdc為帶司機(jī)室的內(nèi)燃動力車、T為拖車。

（3）滿足內(nèi)電貫通運(yùn)行需求。拉林鐵路采用電力牽引/推進(jìn)，拉日鐵路采用內(nèi)燃牽引/推進(jìn)；同時(shí)保持安全冗余，當(dāng)拉林線路上電力動力車動力全喪失時(shí)，采用內(nèi)燃應(yīng)急牽引/推進(jìn)。

（4）具有優(yōu)良控制特性。司機(jī)可在單端實(shí)現(xiàn)電力和內(nèi)燃模式下的司乘操作，通過單端司機(jī)室顯示屏查看整列車狀態(tài)，顯示界面保持統(tǒng)一，微機(jī)、監(jiān)控顯示屏根據(jù)電力和內(nèi)燃模式進(jìn)行差異化顯示。

復(fù)興號高原雙源動力集中動車組主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 復(fù)興號高原雙源動力集中動車組主要技術(shù)參數(shù)

2.2 編組及車型布局

復(fù)興號高原雙源動力集中動車組日常運(yùn)用編組形式為1Mec+9T+1Md+1Mdc，具體編組車型總體布局見圖1，各車輛配置見表2。

表2 復(fù)興號高原雙源動力集中動車組主要配置

圖1 復(fù)興號高原雙源動力集中動車組編組車型總體布局

2.3 主要技術(shù)特點(diǎn)

在高原電力、內(nèi)燃機(jī)車和客車技術(shù)積累基礎(chǔ)上，整列車根據(jù)工況需求進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，具有如下技術(shù)特點(diǎn)：

（1）內(nèi)燃、電力雙源動力集成設(shè)計(jì)：采用2×3 200 kW內(nèi)燃動力車+7 200 kW電力動力車雙動力編組端車獨(dú)立配置，實(shí)現(xiàn)電氣化和非電氣化區(qū)段跨線運(yùn)行。針對內(nèi)燃動力車、電力動力車和拖車，整列車從外觀設(shè)計(jì)、控制信息網(wǎng)絡(luò)、安全監(jiān)測環(huán)路、列車供電、制氧系統(tǒng)及壓力波等方面采用相同策略統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)。

（2）內(nèi)燃、電力動力車雙動力源一體化操控設(shè)計(jì)：首次提出動車組內(nèi)、電雙端互控的運(yùn)用模式，具備電控電牽、電控內(nèi)牽、內(nèi)控電牽、內(nèi)控內(nèi)牽4種牽引模式組合，運(yùn)行中內(nèi)、電牽引動力和供電電源快速切換，故障單元自動隔離和轉(zhuǎn)換，內(nèi)、電系統(tǒng)狀態(tài)互聯(lián)互通。

（3）高原型大功率柴油機(jī)：裝用3 200 kW標(biāo)定功率（海拔2 800 m）的12V265B型柴油機(jī)，采用高壓比葉輪、可變噴嘴環(huán)增壓器、故障預(yù)測與健康管理（PHM）、降噪控制等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)中速柴油機(jī)運(yùn)用海拔最高、功率最大的目標(biāo)，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到世界先進(jìn)水平。

（4）控制及監(jiān)測雙網(wǎng)：列車采用一體化車輛級、列車級控制網(wǎng)控制。研制了列車高速安全監(jiān)控網(wǎng)，具備柴油機(jī)組、通風(fēng)系統(tǒng)、牽引變流和部件工作負(fù)荷等4類典型健康狀態(tài)診斷功能，實(shí)現(xiàn)防火、視頻、制動、走行、列供、絕緣、車門、防滑八大安全監(jiān)控，利用遠(yuǎn)程車地?cái)?shù)據(jù)傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車地實(shí)時(shí)交互、遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)測等功能。

（5）優(yōu)越的乘坐舒適性設(shè)計(jì)：采用大斷面寬體氣密車體、一體化不間斷自動供氧及過隧道壓力波主被動結(jié)合控制等技術(shù)，確保乘坐人員的舒適感受；商務(wù)座椅設(shè)置有坐姿、半躺、全躺功能及自由調(diào)節(jié)的半包圍結(jié)構(gòu)。

（6）裝備的高原、多隧道環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)：通過采用電氣絕緣性能提升及防雷設(shè)計(jì)，外部橡膠、油漆、玻璃等非金屬部件抗紫外線及耐風(fēng)沙設(shè)計(jì)，選用可降解環(huán)保輪緣潤滑脂，增設(shè)污水收集裝置、制動防寒加熱裝置，對標(biāo)EN 45545：2013《鐵路應(yīng)用鐵路機(jī)車車輛防火》提升防火設(shè)計(jì)等措施，實(shí)現(xiàn)高原電氣適應(yīng)性、防紫外線性能、環(huán)保性能、低溫適應(yīng)性能及多隧道適應(yīng)性能等的提升設(shè)計(jì)，以定制適用于高原山區(qū)的鐵路機(jī)車車輛裝備。

3 關(guān)鍵系統(tǒng)方案

3.1 司機(jī)室及客室界面

復(fù)興號高原雙源動力集中動車組司機(jī)室和客室界面秉承良好的舒適性和美觀性設(shè)計(jì)理念。司機(jī)室（見圖2）分別設(shè)在電力動力車和內(nèi)燃動力車的前端，具有同樣操作方式，人機(jī)界面保持完全一致，具備電力和內(nèi)燃2種操控模式。內(nèi)燃動力車司機(jī)室通過減振元件與車體連接，提升了司乘人員的舒適性。

圖2 司機(jī)室

客室區(qū)域在防紫外線、耐低氣壓、環(huán)保等方面進(jìn)行特別設(shè)計(jì)，采用防紫外線卷簾簾布，滿足紫外線防護(hù)系數(shù)（UPF）＞40，且平均紫外線透射比（UVA）＜5%，車門密封膠條、粘接密封膠采用耐紫外線材質(zhì)；為應(yīng)對高原低氣壓，客室車窗玻璃采用內(nèi)外壓力自平衡式中空玻璃，并帶有電加熱裝置；為滿足高原地區(qū)運(yùn)用零排放的需要，衛(wèi)生系統(tǒng)增設(shè)衛(wèi)生間、洗面間、茶爐室、餐吧區(qū)污水收集裝置。內(nèi)裝墻板集成隱藏式衣帽鉤、卷簾設(shè)計(jì)，防腐地板和隔音材料復(fù)合設(shè)計(jì)；一等座椅和二等座椅集成插座和供氧口（殘疾人座椅及商務(wù)座椅供氧口設(shè)于側(cè)墻）；商務(wù)座區(qū)（見圖3）配置半包圍設(shè)計(jì)的魚骨式智能商務(wù)座椅，坐姿到躺姿可無級調(diào)節(jié)，設(shè)有側(cè)柜臺面、插座、閱讀燈、儲物格、無線充電等；客室電控塞拉車門適應(yīng)1 250 mm高站臺，設(shè)置內(nèi)外端門。

圖3 商務(wù)座區(qū)

3.2 電氣系統(tǒng)

復(fù)興號高原雙源動力集中動車組電氣系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)見圖4。電力動力車電氣系統(tǒng)高壓側(cè)采用雙弓、雙主斷、雙高壓電壓互感器的結(jié)構(gòu)配置，大大提升了高壓系統(tǒng)可靠性，主電路采用“交-直-交”電傳動形式，主輔共用中間直流回路，電制動時(shí)可通過主輔共用的中間直流回路實(shí)現(xiàn)輔助電源在過分相時(shí)的不間斷供電。

圖4 復(fù)興號高原雙源動力集中動車組電氣系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)

內(nèi)燃動力車采用主輔一體式交流傳動系統(tǒng)的拓?fù)浼軜?gòu)，輔助傳動和列車供電共用中間直流環(huán)節(jié)；動力車主發(fā)電機(jī)2套繞組分別連接2組主發(fā)整流后通過中間直流環(huán)節(jié)連接牽引逆變器和制動電阻，中間直流環(huán)節(jié)同時(shí)通過DC/DC變換模塊將電能轉(zhuǎn)換為DC 600 V電源用于提供列車供電及動力車輔助傳動用電。

列車供電系統(tǒng)采用DC 600 V全列貫通，由電力動力車或內(nèi)燃動力車（含2輛）組合輸出。當(dāng)動車組為電力模式，列車供電由電力動力車輸出，除拖車用電外，還為內(nèi)燃動力車控制設(shè)備、空調(diào)、制氧設(shè)備及柴油機(jī)保溫設(shè)備供電；當(dāng)動車組為內(nèi)燃模式，列車供電由內(nèi)燃動力車輸出，除拖車用電外，還為電力動力車控制設(shè)備、空調(diào)及制氧設(shè)備供電。

電力動力車、內(nèi)燃動力車及拖車均設(shè)置蓄電池及充電機(jī)提供DC 110 V電源，并且全列貫通，應(yīng)急工況下的拖車蓄電池及充電機(jī)可為內(nèi)燃動力車、電力動力車進(jìn)行DC 110 V供電。

復(fù)興號高原雙源動力集中動車組電氣絕緣及防雷性能按照GB/T 21413.1—2018《軌道交通機(jī)車車輛電氣設(shè)備第1部分：一般使用條件和通用規(guī)則》、TB/T 3213—2009《高原機(jī)車車輛電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)條件》進(jìn)行修正設(shè)計(jì)、系統(tǒng)選型及驗(yàn)證［16-17］。

3.3 柴油機(jī)及輔助系統(tǒng)

采用成熟可靠的12V265B型柴油機(jī)，在不同海拔工況下的功率及油耗情況見表3。

表3 12V265B型柴油機(jī)不同海拔工況下的功率及油耗

針對高原環(huán)境減小柴油機(jī)高原降功比率［18］，在提升柴油機(jī)高原運(yùn)用經(jīng)濟(jì)性、安全性和監(jiān)控保護(hù)能力等方面進(jìn)行優(yōu)化：

（1）采用高原型增壓器，增加高原運(yùn)用時(shí)的增壓壓比，優(yōu)化空燃比，采用適應(yīng)高原環(huán)境使用的VTG控制程序。

（2）優(yōu)化中冷器，降低高壓比后的進(jìn)氣溫度。

（3）優(yōu)化柴油機(jī)控制軟件，增加供油提前角自動調(diào)整功能、系統(tǒng)和部件預(yù)警功能，以及柴油機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)和部件的健康狀態(tài)監(jiān)測功能。

（4）針對高原海拔高度和環(huán)境溫度，優(yōu)化柴油機(jī)牽引曲線和功率修正曲線（見圖5、圖6），使得柴油機(jī)滿足高原運(yùn)用時(shí)排溫、增壓器轉(zhuǎn)速等限度要求。

圖5 柴油機(jī)高原運(yùn)用牽引曲線

圖6 柴油機(jī)高原運(yùn)用功率修正曲線

內(nèi)燃動力車輔助系統(tǒng)（燃油系統(tǒng)、機(jī)油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、空氣濾清系統(tǒng)）在FXN3型內(nèi)燃機(jī)車基礎(chǔ)上進(jìn)行適應(yīng)性優(yōu)化，并增加保溫加熱系統(tǒng)。對燃油系統(tǒng)中的燃油管路進(jìn)行優(yōu)化，取消燃油重聯(lián)管路及冬夏季轉(zhuǎn)換手動閥及部分相關(guān)聯(lián)管路；對柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)散熱器模塊、膨脹水箱、冷卻水管路進(jìn)行調(diào)整；空氣濾清系統(tǒng)由機(jī)械間內(nèi)進(jìn)氣改為車外獨(dú)立進(jìn)氣，空氣濾清裝置模塊采用頂置設(shè)計(jì)，通風(fēng)間風(fēng)機(jī)采用車外獨(dú)立進(jìn)氣方式。保溫加熱系統(tǒng)通過加熱裝置、循環(huán)水泵、循環(huán)油泵及管路實(shí)現(xiàn)電力動力車牽引模式下的柴油機(jī)“熱準(zhǔn)備”。

3.4 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

通過分析32類典型運(yùn)用場景、23類故障場景，復(fù)興號高原雙源動力集中動車組控制系統(tǒng)融入電力動力車與內(nèi)燃動力車的聯(lián)控互控功能，在原有電力司機(jī)操作控制部件基礎(chǔ)上增設(shè)“內(nèi)電模式選擇”轉(zhuǎn)換開關(guān)、“主發(fā)勵(lì)磁”轉(zhuǎn)換開關(guān)、“機(jī)控”扳鍵開關(guān)、“柴油機(jī)起機(jī)”按鈕和“柴油機(jī)停機(jī)”按鈕，以實(shí)現(xiàn)兩端司機(jī)室任何一端主控時(shí)對內(nèi)燃柴油機(jī)起停、勵(lì)磁和電力升降弓、分合主斷、牽引、制動等指令的控制功能，并新增內(nèi)電模式轉(zhuǎn)換、柴油機(jī)起機(jī)及保溫、速度/轉(zhuǎn)矩模式轉(zhuǎn)換、內(nèi)電自動換端、同步/異步過分相、內(nèi)電列供互鎖等控制功能，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃和電力分置式配置、雙控及交叉匹配。

復(fù)興號高原雙源動力集中動車組網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由列車控制網(wǎng)和列車安全監(jiān)控網(wǎng)組成，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)見圖7。

圖7 復(fù)興號高原雙源動力集中動車組網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)

列車控制網(wǎng)采用兩級總線，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的列車級通信采用WTB總線貫穿全列，具有動態(tài)編組能力，列車級總線具有A、B通道冗余功能，任一通道故障不應(yīng)影響動車組運(yùn)行；動力車車輛級通信采用MVB總線和以太網(wǎng)。

列車安全監(jiān)控網(wǎng)通過雙路冗余的工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)動力車監(jiān)測信息（含防火信息、軸溫信息、制動信息、視頻信息、高壓絕緣信息、列車供電信息及中國機(jī)車遠(yuǎn)程監(jiān)測與診斷系統(tǒng)（CMD）信息等）與拖車監(jiān)測信息（含供電信息、空調(diào)信息、軸溫信息、煙火信息、塞拉門信息、制氧信息、制動信息、停放制動信息、轉(zhuǎn)向架信息、防滑器信息、絕緣檢測信息、車下電源信息等）的信息交互，并設(shè)置有五大安全環(huán)路（車門、軸溫、制動、火災(zāi)、火警、停放）。

3.5 車體

復(fù)興號高原雙源動力集中動車組整列車車體采用一體化鼓形設(shè)計(jì)，車體司機(jī)室區(qū)域和客室區(qū)域通過鋼結(jié)構(gòu)及各安裝部件的氣密性控制以及客室區(qū)域冷凝水集中收集排放，實(shí)現(xiàn)大斷面寬體高氣密性設(shè)計(jì)，同時(shí)動力車頭部設(shè)開閉機(jī)構(gòu)，具備手動開閉功能，并預(yù)留增加自動開閉功能接口，各車輛間采用統(tǒng)型的內(nèi)外風(fēng)擋，內(nèi)風(fēng)擋采用雙層折棚氣密風(fēng)擋。端部車鉤采用105A型車鉤緩沖裝置，中間車鉤采用密接式車鉤緩沖裝置，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動連掛。為應(yīng)對高原強(qiáng)紫外線，對車體外部油漆、內(nèi)外風(fēng)擋、開閉機(jī)構(gòu)密封件等外部非金屬件進(jìn)行防紫外線、抗老化性能提升，密接式車鉤在鉤頭位置增加防風(fēng)沙、耐紫外線密封圈。復(fù)興號高原雙源動力集中動車組車體主要參數(shù)見表4。

表4 復(fù)興號高原雙源動力集中動車組車體主要參數(shù)

3.6 轉(zhuǎn)向架

復(fù)興號高原雙源動力集中動車組電力動力車采用C0轉(zhuǎn)向架，內(nèi)燃動力車采用A1A轉(zhuǎn)向架，拖車采用2軸無動力轉(zhuǎn)向架，其主要參數(shù)見表5。

表5 復(fù)興號高原雙源動力集中動車組轉(zhuǎn)向架主要參數(shù)mm

電力動力車轉(zhuǎn)向架采用電機(jī)順置式布置；驅(qū)動單元采用彈性架懸，驅(qū)動系統(tǒng)采用單側(cè)直齒輪+六連桿驅(qū)動方式；一系懸掛采用單拉桿軸箱定位+螺旋彈簧+垂向減振器方式；二系懸掛采用高圓彈簧+橡膠墊結(jié)構(gòu)，輔以各向減振器；牽引裝置采用低位單牽引桿結(jié)構(gòu)；基礎(chǔ)制動采用輪盤制動方式。

內(nèi)燃動力車轉(zhuǎn)向架采用電機(jī)軸端對稱布置；驅(qū)動單元采用剛性架懸，驅(qū)動系統(tǒng)采用單側(cè)斜齒輪+六連桿驅(qū)動方式；一系懸掛采用單拉桿軸箱定位+螺旋彈簧和減振墊方式，1、3軸安裝垂向減振器；二系懸掛采用高圓彈簧+橡膠墊結(jié)構(gòu)，輔以各向減振器；牽引裝置采用四連桿方式；基礎(chǔ)制動采用輪盤制動方式。

拖車轉(zhuǎn)向架采用無搖枕形式、H形焊接結(jié)構(gòu)構(gòu)架；二系懸掛采用空氣彈簧，設(shè)置抗側(cè)滾扭桿，輔以各向減振器；一系懸掛采用圓柱螺旋彈簧；軸箱采用轉(zhuǎn)臂式定位；牽引裝置采用雙牽引拉桿結(jié)構(gòu)；基礎(chǔ)制動采用軸盤制動方式。

為提升環(huán)保性能，動力車輪緣潤滑裝置采用環(huán)保型輪軌潤滑脂；為應(yīng)對紫外線強(qiáng)、風(fēng)沙大的高原環(huán)境，拖車轉(zhuǎn)向架配置空氣彈簧橡膠防護(hù)罩，動力車和拖車轉(zhuǎn)向架減振器配置防塵罩；為應(yīng)對高原雷擊頻繁，拖車轉(zhuǎn)向架加裝接地裝置。

3.7 制動系統(tǒng)

復(fù)興號高原雙源動力集中動車組采用自動式空氣制動系統(tǒng)，即列車管減壓產(chǎn)生制動作用方式，采用五線制電空制動，雙管供風(fēng)，設(shè)有列車管和總風(fēng)管貫通全列車，其制動系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)見圖8。

圖8 復(fù)興號高原雙源動力集中動車組制動系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)

動車組通過制動控制器實(shí)施自動制動時(shí)，拖車、內(nèi)燃動力車實(shí)施空氣制動，電力動力車具有優(yōu)先使用動力制動的功能，當(dāng)電力動力車動力制動失效時(shí)自動投入空氣制動。電力動力車及帶司機(jī)室內(nèi)燃動力車制動系統(tǒng)具備本/補(bǔ)模式切換功能和單獨(dú)制動功能，不帶司機(jī)室內(nèi)燃動力車為補(bǔ)機(jī)模式，不具備單獨(dú)制動、空氣后備制動控制功能，電力動力車（Mec）具備空電聯(lián)合與空電聯(lián)鎖功能，內(nèi)燃動力車（Mdc和Md）僅具備空電聯(lián)鎖功能。

動力車制動系統(tǒng)采用CAB型分布式網(wǎng)絡(luò)智能模塊空氣制動系統(tǒng)，拖車采用F8電空制動機(jī)。動車組風(fēng)源系統(tǒng)在電力動力車配置2臺單機(jī)容積流量3 000 L/min的空氣壓縮機(jī)，內(nèi)燃動力車配置3臺單機(jī)容積流量2 750 L/min的空氣壓縮機(jī)（Mdc動力車1臺、Md動力車2臺），各動力車均設(shè)有1 000 L的總風(fēng)缸，電力動力車配置1臺輔助壓縮機(jī)和升弓風(fēng)缸，為受電弓及主斷路器提供風(fēng)源，并設(shè)置有制動低溫自動防寒加熱裝置。

3.8 壓力波保護(hù)及制氧

為應(yīng)對拉林拉日線多隧道的特點(diǎn)，整列車空調(diào)配備被動及主動結(jié)合的壓力波保護(hù)裝置，進(jìn)入隧道時(shí)，可通過安裝在頭車的壓力波傳感器或通過LKJ獲取線路信息快速關(guān)閉新風(fēng)和廢排閥門，實(shí)現(xiàn)對車內(nèi)壓力波動的控制。

為應(yīng)對高原缺氧環(huán)境［19］，復(fù)興號高原雙源動力集中動車組配置一體化制氧系統(tǒng)，制氧壓縮空氣全列車貫通，其制氧系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)見圖9。供氧方式分為彌散式供氧和分布式供氧。彌散式供氧是制氧機(jī)將富氧空氣輸送至空調(diào)機(jī)組送風(fēng)口，富氧空氣與空調(diào)風(fēng)一起送入司機(jī)室或客室；分布式供氧是制氧機(jī)將富氧空氣通過專門管路及終端設(shè)備送入司機(jī)室或客室。動車組內(nèi)彌散供氧氧氣濃度設(shè)計(jì)為≥23.6%，且具備過分相制氧空壓機(jī)不停機(jī)功能。

圖9 復(fù)興號高原雙源動力集中動車組制氧系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)

3.9 防火安全設(shè)計(jì)

為提升復(fù)興號高原雙源動力集中動車組高原、多隧道復(fù)雜線路環(huán)境的防火安全性，整車對標(biāo)EN 45545：2013《鐵路應(yīng)用鐵路機(jī)車車輛防火》要求進(jìn)行防火設(shè)計(jì)。

（1）材料防火方面：部分金屬材料選用熔點(diǎn)更高的碳鋼材質(zhì)替代原有鋁合金材質(zhì)，提升電氣屏柜或門的防火性能；部分非金屬材料和部件替換為滿足EN 45545-2標(biāo)準(zhǔn)要求的新材料或新增EN 45545-2防火標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)要求。

（2）電氣線路和設(shè)備防火設(shè)計(jì)方面：優(yōu)化大功率部件短路、接地等電氣保護(hù)邏輯，變流柜及供電柜采用干式電容，新增火災(zāi)報(bào)警與制氧系統(tǒng)聯(lián)動控制。

（3）柴油機(jī)系統(tǒng)防火設(shè)計(jì)方面：增加曲軸箱防爆閥、燃油防火罩、增壓器防護(hù)罩、中冷器隔熱層等防護(hù)設(shè)計(jì)。

（4）火災(zāi)探測及滅火設(shè)備方面：設(shè)置火災(zāi)報(bào)警安全環(huán)路，變流柜、制氧機(jī)室、內(nèi)燃動力間等關(guān)鍵區(qū)域設(shè)置火災(zāi)探測器，針對電力動力車列供柜試裝固定式滅火裝置。動車組火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)見圖10。

圖10 復(fù)興號高原雙源動力集中動車組火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)

（5）防火隔斷設(shè)計(jì)方面：司機(jī)室入口門采用防火門設(shè)計(jì)，客室外端門采用防火拉門，與動力車連掛外端門采用防火門，耐火隔熱性不低于15 min。

4 結(jié)束語

復(fù)興號高原雙源動力集中動車組通過105項(xiàng)型式試驗(yàn)，2021年6月25日3列動車組正式在拉林拉日線上線運(yùn)營，填補(bǔ)了我國雙源制式動車組領(lǐng)域的空白，豐富了復(fù)興號動車組譜系，內(nèi)電雙源融合控制、控制及監(jiān)測智能化雙網(wǎng)并行、不間斷自動供氧、壓力波主被動結(jié)合控制、柴油機(jī)高海拔低降功比等技術(shù)首次得到應(yīng)用和驗(yàn)證，為高原動車組技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、運(yùn)用、維護(hù)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。復(fù)興號高原雙源動力集中動車組實(shí)現(xiàn)了復(fù)興號動車組中國內(nèi)陸省份全覆蓋，結(jié)束了藏東南地區(qū)不通鐵路的歷史，實(shí)現(xiàn)了西藏首條高原電氣化鐵路動車組的開通運(yùn)營，進(jìn)一步完善了區(qū)域綜合交通運(yùn)輸體系。