韶山7E型
电力机车(SS7E),是
国铁集团使用的干线客运电力机车车型之一,由
大同电力机车有限责任公司和
中车大连机车车辆制造。
发展历史
韶山7E型电力
机车是六轴、准高速、干线客运用机车。为满足
中国铁路大提速的需要,根据
中华人民共和国铁道部科技司在2001年下达的《【2002】24号》文件《关于下达“SS7E型电力机车设计任务书”的通知》,要求开发一种应满足运行速度160公里/小时、长交路、单司机值乘和列车供电等要求的提速机车,在中国北方机车车辆工业
集团公司组织下,由中国北车集团大同
电力机车、
中车大连机车车辆与
CSR中车株洲电力机车有限公司研究所联合研制设计了韶山7E型电力机车,代号 SS7E。首台韶山7E型
机车(SS-0001)于2001年底完工,2002年初在京广铁路郑州—广水段进行安全评估试验期间,机车最高试验速度187公里/小时,瞬时试验速度达到200.3公里/小时,在规定速度下,各项安全指标,各项平稳性指标均合符要求。机车在2002年2月开始在
陇海铁路投入运行考核期试验,不间断地承担了
宝鸡市—
西安市—
郑州市间长交路的客运运输任务,并在2002年9月完成了20万公里的运行考核,期间未发生机破事故。2002年10月24日,韶山7E型电力机车通过铁道部
科技成果鉴定。
2002年10月,
中车大连机车车辆试制出首台韶山7E型电力机车(SS-7001)。在2003年在中国铁道部的
铁路机车第一次招、议标中,
大同电力机车有限责任公司公司获得首批韶山7E型电力机车45台的批量生产任务。2003年,韶山7E型电力机车先后获得
中国铁道学会科技进步
二等奖、
山西省科技进步
一等奖。大同
电力机车公司在韶山7E型电力机车试制生产过程共申报专利17项,其中“铁路机车
轮对组装工艺”获得发明型专利,“电力机车
转换开关装置”、“电力机车
高压隔离开关”等获得实用型专利。
2003年10月,由大同电力机车公司设计改进的模块化韶山7E型电力机车在北京通过中国铁道部的设计方案评审,并开始投入试制。模块化韶山7E型电力
机车是在韶山7E型机车基础上重点对设备布置、通风系统、控制系统、辅助系统、变压器等方面进行了技术升级,首台模块化机车(SS-6001)在同年12月底完成。2005年1月,模块化韶山7E型机车配属予
国铁集团郑州局郑州机务段,通常担当郑州至
武汉市、
新乡市的短交路旅客列车试验运行。
2004年,韶山7E型电力机车被中国铁道部确定为
国铁集团第五次大提速的主型机车,承担
兰州市—郑州之间8对
特快列车、
西安市—
北京西站的4对特快列车与1对
直达特快列车、
武昌—北京西的9对特快列车(其中包括京广T15/16次、T29/30次、T97/98次)的牵引任务。2006年前后,原配属郑局郑段的韶山7E型
机车大多转配
中国铁路西安局集团有限公司西安机务段。
韶山7E型电力机车在2006年停产,累计生产了146台,其中编号0001~0140、6001及6002号车由
大同电力机车有限责任公司制造;编号7001~7004号车由
中车大连机车车辆制造。0001~0140号车和7000系列属普通型,采用红色加白线条的车身涂装,早期生产的0001~0069、7001~7004号车的
挡风玻璃边框为方形及白色边框,自0070号车开始,挡风玻璃改为圆角及黑色边框。6001及6002号车是模块化韶山7E型机车,采用银色加蓝色线条的车身涂装;两台模块化
机车曾经在2007年7月返回大同电力机车公司进行改造,包括改装两端挡风玻璃,涂装由银色改为白色,并于同年8月转配予
中国铁路昆明局集团有限公司,经整修后在2008年2月底开始在沪昆铁路昆明局管内牵引旅客列车,取代春城号动车组担当昆明—曲靖—宣威城际
特快列车的牵引任务,在2009年5月于昆明—曲靖之间的单机试验中,模块化韶山7E型机车最高速度达到了170公里/小时。至2012年中,6001号机车和6002号机车已经停用并封存于
读书铺站。
2018年7月起,原配属
中国铁路西安局集团有限公司西安机务段的韶山7E型电力机车全部转配至
中国铁路兰州局集团有限公司兰州西机务段。
技术特性
韶山7E型电力
机车持续功率4800千瓦,最高速度170公里/小时,设计上借鉴了韶山7D型电力机车的成熟技术,但机车
转向架从韶山7型系列传统的Bo-Bo-Bo轴式改为六轴Co-Co轴式。机车采用牵引电机架承式全悬挂、双侧六连杆
轮对空心轴驱动技术,与
中车株洲电力机车有限公司的韶山8型电力机车基本相同,牵引电动机、齿轮箱、空心轴套等整体悬挂于转向架构架之上,减少了簧下重量。一、二系悬挂采用钢圆簧、高挠钢圆簧与
橡胶垫的组合,并配有垂、横向及抗蛇形油压减震器。
机车主电路采用成熟的三段不等分半控
整流桥,相控无级调压,取消了
功率因数补偿装置。韶山7E型机车使用ZD120A型直流牵引电动机,单台电机功率800千瓦,每台机车装有6台牵引电机,安装在两台
转向架上。在平直轨道,韶山7E型机车牵引17节客车达到160公里/小时的速度需要8分26秒,加速距离为16.64公里。
在
数字技术方面,韶山7E型电力机车采用微机控制、逻辑控制单元(LCU)等技术。逻辑控制系统由两套相同的逻辑控制单元组成,用以替代传统的继电器有触点控制电路,使逻辑控制由软件来完成,从而减少机车布线。微机控制及LCU系统并进一步扩大了
机车状态显示、故障记忆显示、应急操作提示、控制系统自检等功能。同时由于
国铁集团第五次提速开始推广机车单司机值乘,韶山7E型机车的机车辅助电器故障
隔离开关进行了改进设计,当这些辅助设备故障时,司机可以在不停车状态下隔离故障设备,维持列车运行。
机车辅助供电系统采用两组辅助
电流互感器供电,这是中国国内首次在
直流电传动
电力机车上运用四象限交流辅助变流器作为辅助供电系统电源,取代了传统的劈相机。每组辅助变流器由两台
整流器加中间环节加两台
逆变器组成。整流器为四象限整流器,一台四象限整流器和一台逆变器构成一路独立电源。逆变器最大单机功率为100千伏安(80千瓦),在正常情况下每路电源的实际负载功率不超过65千瓦,在一组逆变器故障时,可将其手动转换到相邻的正常工作的逆变器上,保证机车正常运行。此外,韶山7E型机车装备了两套DC600V列车供电系统,可向旅客列车提供空调、采暖、茶炉、照明等供电电源。
机车车体采用框架式整体承载结构,车头司机室外型采用
流线型设计,减少机车运行中的空气阻力,并提高整体的美观性。车体侧墙上部沿纵向设有立式百叶窗,采用独立通风结构。机车采用耐低温设计,例如新增设的防寒功能、机车风管路加热装置等,设计标准由常规的-25℃提高到了-40℃,保证机车可以在高寒地区运用。
模块化改进
模块化韶山7E型电力机车是
大同电力机车有限责任公司公司在韶山7E型机车的基础上,应用“标准化、系列化、模块化、信息化”的设计理念,重点在设备布置、通风系统、控制系统、辅助系统和变压器等方面进行了技术升级,并针对韶山7E、韶山7D等型机车在运用和生产中发现的问题进行了改进。
机车总体设计采用模块化设计理念,即功能相对独立的部分作为一个功能模块进行设计,并充分考虑其成熟性、适用性、可靠性及各功能模块之间的系统匹配。
对比普通的韶山7E型机车,模块化韶山7E型机车的主传动系统、辅助供电系统均没有改变,继续运用三段不等分桥相控技术,牵引、制动特性不变。车体设备布置有较大变化,跟随国际趋势改用宽600毫米的贯通式中间走廊,放弃了中国“韶山”系列电力机车一贯的双侧走廊设计;车内设备随中间走廊斜对称布置,保证
机车的重心靠近车体纵、横中心线上,同时把重量最大的
牵引变压器改为悬吊在机车底架下方,大大降低机车重心。同时,牵引变压器由壳式变压器改为芯式卧放变压器。通风系统沿用独立通风方式,为6台牵引电动机、1台牵引变压器、2台硅整流装置、2台制动电阻柜等设备进行冷却;由于改用中间走廊,牵引电机
通风机进风口改为设置在车体侧墙中部,
通风窗设百叶窗
空气过滤器。
模块化韶山7E型机车并采用分布式
计算机网络控制系统,对网络控制系统在功能上进行了模块化划分,改善了机车状态的检测和信息传输。
事故
2007年7月23日晚上23时19分,配属
中国铁路兰州局集团有限公司兰州西机务段的韶山7E型0047号机车,在牵引N857次旅客列车经
兰新铁路运行至
山丹县境内
大青阳口站至
马莲井站区间(K424+800M)时,与前方因司机失误导致向后溜逸运行的85209次
油罐货车
追尾相撞。意外导致韶山7E型0047号机车大破,车上一名司机死亡,另一名司机重伤。
机车于2008年由
大同电力机车有限责任公司公司完成修复,恢复运行;修复后机车外观与后期型韶山7E型机车相同。
2010年6月30日上午11时43分,配属
中国铁路济南局集团有限公司济南机务段的韶山7E型0128号机车,牵引
青岛市至广州东的T162次旅客列车(今Z170/167、168/169次列车),经由
胶济铁路上行线运行至
章丘区境内(K356+545M)时因变压器漏油发生机破停车,造成胶济铁路双方向行车中断。至12时22分,机车突然着火,明火最大冒出七八米高,消防人员随后于12点40分抵达现场灭火,同时,铁路部门疏散车上乘客,并出动
章丘站热备机车进行救援。下午13时42分,铁路部门将T162次列车
机车拉入章丘站客运车场。下午16时43分,受影响的胶济铁路开通,恢复正常通行。该事故共调集了5个消防中队、16部
消防车和120余名消防官兵参与救援,机车烧毁报废,所幸并未造成人员伤亡,事故认定
大同电力机车有限责任公司厂负主要责任;事故性质与2009年的韶山7C型0026号机车起火事故类似。
2011年11月2日凌晨4时23分,配属
中国铁路武汉局集团有限公司武昌南机务段的韶山7E型0089号机车,牵引
天津市至汉口的K919次旅客列车,沿
京广铁路运行至
国铁集团郑州局管内
苏桥站至
许昌站区间(K761+100M)时,由于改造加装的微波炉电气
短路,造成机车1端(非操纵端)起火,无人员伤亡,机车被烧毁,定武昌南机务段负主要责任。该
机车修复后于2014年转配至
中国铁路兰州局集团有限公司兰州机务段。
技术数据