HSR-350x - HSR-350x
| HSR-350x | |
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 El HSR-350x conservado en Uiwang en el verano de 2015.
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| En servicio | 2002-2008 |
| Fabricante | Rotem |
| Apellido | KTX |
| Construido | 1996-2002 |
| Número construido | 1 |
| Número en servicio | 0 |
| Formación | P + M + 3T + M '+ P
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| Operador (es) | KRRI |
| Depósito (s) | Osong |
| Línea (s) servidas | Ferrocarril de alta velocidad de Gyeongbu |
| Especificaciones | |
| Construcción de carrocerías |
cabezales de tracción : acero turismos : aluminio |
| Longitud del tren | 145,17 m (476 pies 3 3 ⁄ 8 pulgadas ) |
| Longitud del coche |
cabezales de tracción : 22,690 mm (74 pies 5 1 ⁄ 4 pulg. ) Automóviles de pasajeros motorizados : 21,845 mm (71 pies 8 pulg.) Automóviles de pasajeros sin motor : 18,700 mm (61 pies 4 1 ⁄ 4 pulg. ) |
| Anchura |
cabezales de tracción : 2.814 mm (9 pies 2 3 ⁄ 4 pulg. ) Automóviles de pasajeros : 2.970 mm (9 pies 8 7 ⁄ 8 pulg. ) |
| Altura |
Automóviles motorizados : 4.055 mm (13 pies 3.6 pulg.) Automóviles de pasajeros sin motor : 3.690 mm (12 pies 1 1 ⁄ 4 pulg. ) |
| Altura del piso | 1.212 mm (3 pies 11 3 ⁄ 4 pulgadas ) |
| Velocidad máxima |
alcanzado en las pruebas : 352,4 km / h (219,0 mph) previsto en las pruebas / diseño : 385 km / h (239 mph) previsto en servicio : 350 km / h (217 mph) |
| Peso |
vacío : 310 t (305 toneladas largas; 342 toneladas cortas) cargado : 332 t (327 toneladas largas; 366 toneladas cortas) peso adhesivo : 204 t (201 toneladas largas; 225 toneladas cortas) carga por eje : máx. 17 t (16,7 toneladas largas; 18,7 toneladas cortas) |
| Sistema de tracción | 12 trifásico asíncrono motor de inducción HRTM-ILE-1100 6 IGCT basados VVVF inversores (1 por bogie) |
| Salida de potencia | 12 x 1.100 kW (1.500 hp) en total 13.200 kW (17.700 hp) |
| Tropas auxiliares | 1,4 MW (1900 CV) +0,7 MW (940 CV), suministrando 670 V CC |
| Sistema (s) eléctrico (s) | 25 kV / 60 Hz AC catenaria |
| Método de recolección actual | pantógrafo (de un solo brazo) |
| Clasificación UIC | Bo'Bo '+ Bo' (2) (2) (2) (2) Bo '+ Bo'Bo' |
| Bogies | Jacobs bogies entre autos intermedios |
| Sistema (s) de frenado |
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| Sistema (s) de seguridad | TVM 430 ( ATC ), ATS |
| Sistema de acoplamiento | Scharfenberg (emergencia) |
| Trabajo múltiple | - |
| Ancho de vía | 1.435 mm ( 4 ft 8 1 / 2 en ) ancho de vía estándar |
HSR-350x , alternativamente llamado G7 , KHST o NG-KTX , es un tren experimental de alta velocidad de Corea del Sur . Fue desarrollado y construido en un proyecto conjunto de institutos de investigación gubernamentales, universidades y empresas privadas que comenzó en 1996, con el objetivo de reducir la dependencia de las importaciones en tecnología ferroviaria de alta velocidad. Los nuevos componentes desarrollados para el HSR-350x incluyeron motores, electrónica y la carrocería de los automóviles de pasajeros. Las pruebas se realizaron entre 2002 y 2008. El tren experimental alcanzó el récord de velocidad ferroviaria de Corea del Sur de 352,4 km / h (219,0 mph) en 2004. El HSR-350x fue la base para el KTX-II de Korail (KTX-Sancheon) Trenes comerciales de alta velocidad.
Historia
Cuando Corea del Sur inició su proyecto ferroviario de alta velocidad, se construyó material rodante e infraestructura en el marco de un acuerdo de transferencia de tecnología entre GEC-Alsthom (hoy Alstom ), el principal fabricante de trenes de alta velocidad franceses TGV , y empresas surcoreanas. Los primeros trenes para el servicio Korea Train Express , el KTX-I , se derivaron del TGV Réseau y fueron construidos tanto por Alstom como por Rotem (hoy Hyundai Rotem ).
El proyecto G7
El acuerdo de transferencia de tecnología no preveía un control completo de los procesos de fabricación y la construcción implicó la importación de piezas. Para aumentar el valor agregado nacional y mejorar aún más la tecnología, en diciembre de 1996, el Ministerio de Construcción y Transporte de Corea del Sur (MOCT) inició un proyecto llamado G7 para desarrollar tecnología ferroviaria nacional de alta velocidad. El proyecto involucró a 10 agencias gubernamentales de investigación, 16 universidades y 35 empresas privadas, y empleó a más de mil personas. Los socios principales fueron el Instituto de Investigación de Ferrocarriles de Corea (KRRI), el Instituto de Tecnología Industrial de Corea (KITECH) y el fabricante de material rodante Rotem.
Debido a las fuertes interdependencias de los parámetros del vehículo y de la infraestructura en la tecnología ferroviaria de alta velocidad, el programa G7 se centró primero en la compatibilidad con otros componentes como la vía, la catenaria , la señalización y el control de trenes. Los subproyectos versaron sobre diseño de puentes, diseño mejorado de pantógrafos y catenaria en túneles. Las tecnologías utilizadas en la construcción de líneas de alta velocidad, incluidos rieles y catenarias en túneles, se adaptaron para su uso en mejoras de líneas convencionales, para permitir la operación de trenes KTX en dichas líneas. El programa también abordó los problemas descubiertos durante la operación de los trenes KTX-I, incluido un movimiento serpenteante del tren articulado a una velocidad de 150 km / h (93 mph) en invierno, que se solucionó aumentando la conicidad de las ruedas.
El elemento principal del proyecto G7 fue el tren experimental de alta velocidad HSR-350x, desarrollado sobre la base de la tecnología transferida desde GEC-Alsthom. Con una velocidad de diseño de 385 km / h (239 mph), el vehículo fue concebido como un prototipo para trenes comerciales con una velocidad máxima de servicio regular de 350 km / h (217 mph). El diseño básico y los componentes principales, así como una maqueta del diseño inicial de la nariz, se presentó el 17 de diciembre de 1999.
Los costos del programa G7 fueron de 210 mil millones de wones , o alrededor de US $ 208 millones. Incluidas las pruebas, todo el programa de desarrollo costó 256,9 mil millones de wones.
Ejecuciones de prueba
Las primeras pruebas de funcionamiento con HSR-350x se realizaron en mayo de 2002 hasta una velocidad de 60 km / h (37 mph). Luego, el vehículo fue transportado al depósito de Osong, en la sección de prueba terminada del ferrocarril de alta velocidad de Gyeongbu (Gyeongbu HSR) entre Cheonan-Asan y Daejeon , el 28 de junio de 2002, y la primera prueba se llevó a cabo el 19 de agosto de 2002. con una velocidad máxima de 80 km / h (50 mph). En los primeros doce meses, el tren cubrió 6.075 km (3.775 millas) en 44 carreras de prueba, ya que la velocidad máxima se incrementó en incrementos de 10 km / h (6 mph), hasta alcanzar 301,9 km / h (187,6 mph) a 23: 38 el 1 de agosto de 2003.
El progreso ulterior con el programa de pruebas fue lento, porque la capacidad de la línea en la sección de prueba terminada del Gyeongbu HSR fue limitada debido a la prioridad de las pruebas de puesta en servicio de los trenes KTX-I. Después del lanzamiento del servicio regular el 1 de abril de 2004, la Autoridad de la Red de Ferrocarriles de Corea permitió las pruebas de funcionamiento solo en las horas nocturnas cuando no había servicio regular en la línea. El programa también se vio empañado por problemas técnicos, incluido un problema de control de deslizamiento que provocó la abrasión de las ruedas, bloques del motor quemados, problemas de señalización, problemas del sistema de frenado y balanceo del automóvil que llevó al reemplazo del sistema de suspensión. Después de que las pruebas se centraran en la confiabilidad, se pasaron 310 km / h (193 mph) el 6 de mayo de 2004 y se alcanzaron 324 km / h (201 mph) el 29 de junio de 2004.
En la noche del 27 al 28 de octubre de 2004, el récord de velocidad ferroviaria de Corea del Sur se elevó a 333,3 km / h (207,1 mph). A continuación, se alcanzaron 343,5 km / h (213,4 mph) a las 01:53 del 23 de noviembre de 2004, entre Gwangmyeong y Sintanjin. La última prueba para superar la velocidad de servicio originalmente planificada se llevó a cabo en la noche del 15 al 16 de diciembre de 2004, entre la estación Cheonan-Asan y Osong Depot, cuando el récord duradero de velocidad ferroviaria de Corea del Sur de 352,4 km / h (219,0 mph) se logró a las 01:24 del 16 de diciembre de 2004.
Después de las carreras de velocidad incremental, el 2 de febrero de 2005, se estableció un equipo de pruebas para realizar pruebas de confiabilidad intensas mediante carreras en la sombra a 300 km / h (186 mph) en ranuras de horario entre trenes regulares. En junio de 2005, el tren acumuló un kilometraje de 93.000 km (58.000 millas) en 209 carreras de prueba. En estas pruebas, se evaluaron el confort de marcha, la seguridad de marcha y la recogida actual del vehículo de acuerdo con los estándares europeos. El programa de prueba original concluyó oficialmente el 27 de diciembre de 2007, después de que el tren recorriera más de 200.000 km (120.000 millas) a un costo de 46.900 millones de won. El tren se utilizó para algunas pruebas más el próximo año, y en febrero de 2008, recorrió un acumulado de 207.000 km (129.000 millas).
Nombrar
El nombre del proyecto de desarrollo ferroviario de alta velocidad G7 fue una alusión al Grupo de los Siete , subrayando la ambición de Corea del Sur de ponerse al nivel de las naciones industrializadas más avanzadas en el campo de la tecnología. En la fase de planificación, el tren de alta velocidad desarrollado en sí recibió varios nombres, incluido el nombre del proyecto G7, Korean High Speed Train (KHST) y Next Generation Korea Train eXpress (NG-KTX). Una vez completado, para su presentación internacional, el prototipo fue nombrado HSR-350x, un acrónimo de H igh S Peed R ail - 350 km / que x perimental.
En abril de 2006, Nam-Hee Chae, presidente de KRRI, pidió un nombre genérico para los trenes de alta velocidad fabricados en Corea, uno que coincidiera con las marcas reconocidas de trenes de alta velocidad como Shinkansen para los fabricados en Japón, TGV para los fabricados en Japón. en Francia e ICE para los fabricados en Alemania. Chae argumentó que G7 es difícil de explicar a los extranjeros, HSR-350x no es un nombre propio para los trenes en serie, y KTX ya está asociado con trenes con tecnología importada de Francia. Después de recopilar y discutir propuestas, un año después, el 5 de abril de 2007, Chae argumentó que se debería usar el nombre Hanvit ( Hangul : 한빛), que significa un rayo de luz intensa en coreano . Sin embargo, más tarde, cuando las versiones comerciales de estos trenes se pusieron en funcionamiento, se marcaron como KTX, como se muestra en el nombre KTX-Sancheon , y solo Tilting Train Express se llamó Hanvit 200 .
Detalles técnicos
El tren se desarrolló sobre la base de la tecnología TGV transferida. Al igual que el KTX-I, el HSR-350x consta de cabezales de tracción con bogies motorizados y equipo de tracción en cada extremo, y un conjunto articulado de vagones intermedios con compartimento de pasajeros en el medio, con bogies no Jacobs motorizados debajo de los vagones junto al cabezales de tracción.
Las principales novedades en comparación con el KTX-I se encuentran en el equipo de tracción y la carrocería. Los motores son motores de inducción asíncronos trifásicos de nuevo desarrollo , en lugar de motores síncronos como en el KTX-I. Los motores son alimentados por convertidores de tracción con tiristores conmutados por compuerta integrados (IGCT) en lugar de componentes rectificadores controlados por silicio (SCR) como en el KTX-I. IGCT era la versión más avanzada del tiristor de apagado de puerta (GTO) utilizado para el control de aplicaciones de alta potencia en ese momento, y el uso de IGCT suministrados por ABB como elemento de conmutación en los módulos rectificadores e inversores de HSR-350x converters fue una primicia mundial en vehículos ferroviarios. Sin embargo, las pruebas encontraron mejoras limitadas en la eficiencia y los niveles de ruido, y problemas de confiabilidad. Cada convertidor de tracción consta de dos convertidores de cuatro cuadrantes conmutados en paralelo, que funcionan como módulos rectificadores convirtiendo la corriente alterna (CA) monofásica de un devanado del transformador principal cada uno a corriente continua (CC), un circuito intermedio de 2800 V CC, uno módulo inversor que convierte la alimentación de CC en la alimentación de CA trifásica para motores de tracción, un inversor auxiliar para la alimentación de los ventiladores de refrigeración del motor y del convertidor, y resistencias para frenado reostático que también están conectadas al circuito de CC. Los inversores de frecuencia variable de voltaje variable (VVVF) son de fuente de voltaje con control de modulación de ancho de pulso (PWM), en lugar de fuente de corriente con control de disparo de fase (PFC) como en el KTX-I. Cada convertidor alimenta los motores en dos ejes de un bogie, lo que proporciona un control individual del bogie. También se desarrollaron nuevos transformadores principales con una reducción de peso del 15% y un aumento de potencia del 20%. El pantógrafo de un solo brazo es un nuevo desarrollo para la mayor velocidad planificada. Los bogies y suspensiones rediseñados se probaron en la plataforma de rodillos de la Universidad Southwest Jiaotong en China a velocidades simuladas de hasta 402 km / h (250 mph).
La versión comercial prevista del tren también habría tenido automóviles de pasajeros motorizados en el medio del tren, por lo que el automóvil de pasajeros extremo trasero del HSR-350x se construyó como el prototipo de los automóviles de pasajeros de potencia media. El sistema de potencia de tracción de este automóvil tiene su propio transformador principal, alimentado por alto voltaje desde el primer cabezal de tracción, en lugar del segundo que está al lado. La asimetría resultante en los cabezales de tracción se utiliza para maximizar la capacidad de la potencia del cabezal , que suministra equipos eléctricos de a bordo y dispositivos de medición: mientras que seis de los ocho devanados del transformador principal en el primer cabezal de tracción alimentan convertidores de tracción y dos alimentan un convertidor auxiliar de 0,7 MW para una potencia de cabecera de 670 V CC, en el segundo cabezal de tracción, los convertidores de tracción solo necesitan cuatro devanados del transformador principal y los otros cuatro devanados alimentan un convertidor auxiliar de 1,4 MW.
Se instalaron frenos de corrientes parásitas de nuevo desarrollo en los bogies sin motor. Otros componentes fueron diseñados para ser compatibles con el KTX-I, incluido el acoplador de emergencia. Para las pruebas, se instalaron 420 puntos de medición a lo largo del tren, con la adquisición de datos concentrada en tres vagones intermedios.
La forma de la nariz fue diseñada para reducir la resistencia aerodinámica en un 15% en comparación con el KTX-I. La carrocería de los automóviles intermedios está hecha de aluminio en lugar de acero dulce, lo que ahorra aproximadamente un 30% de peso. El ancho de los automóviles de pasajeros se incrementó de 2.904 a 2.970 mm (114,3 a 116,9 pulgadas). El diseño fue revisado por Bombardier Talbot y DE-Consult de Alemania y Alu-Swiss de Suiza. Para una mejor protección de los pasajeros contra las variaciones de presión del aire durante los pasos del túnel, el HSR-350x estaba equipado con un sistema de control de presión activo en el compartimiento de pasajeros.
Siguiendo el objetivo del proyecto de localizar el diseño y la producción, el 92% de las piezas y el 87% del valor añadido procedían de fabricantes o investigadores nacionales.
Comercialización, desarrollos posteriores
Para la producción en serie, los planes originales preveían la adición de cuatro vagones más al conjunto articulado de vagones intermedios, lo que permite dos configuraciones: un tren de 11 vagones que consta de dos cabezales de tracción y un conjunto articulado de nueve vagones de pasajeros, y un tren de 20 vagones. compuesto por dos cabezales de tracción y dos conjuntos articulados de nueve turismos cada uno. La versión de 11 coches habría tenido la misma potencia que el HSR-350x, la versión de 20 coches, debido a los dos bogies motorizados adicionales en el medio, habría tenido una potencia de 17,6 MW. La versión de 20 coches habría tenido 395 m (1296 pies) de largo y habría ofrecido 871 asientos.
Ya antes de que se terminara el prototipo, en 2001, un estudio centrado en las necesidades de la menos frecuentada Honam Line propuso un tren modular modificado que permite configuraciones más cortas al eliminar el equipo de tracción de los coches intermedios extremos, al tiempo que reduce la velocidad máxima a 300 km / h (186 mph). Las posibles configuraciones habrían sido versiones de 12 coches, 10 coches y 8 coches con dos cabezales de tracción con una potencia total de 8,8 MW, otra versión de 8 coches con un cabezal de tracción en un extremo y un remolque de conducción con bogie de extremo motorizado en el otro extremo con una potencia total de 6,6 MW, y una versión "mini" de 6 coches con un cabezal de tracción que impulsa una potencia de 4,4 MW. La versión de 12 coches habría tenido 245 m (804 pies) de largo. Las versiones con dos cabezales de tracción habrían ofrecido 500, 384 y 268 asientos respectivamente, las versiones con un cabezal de tracción 323 y 207 asientos. El sistema de control de presión activo del compartimiento de pasajeros del HSR-350x no se consideró necesario para el tren de alta velocidad propuesto de Honam, solo aislamiento de presión como en el KTX-I.
En julio de 2005, el Ministerio de Construcción y Transporte asignó 80 mil millones de wones para dos trenes comerciales de 10 vagones a 300 km / h (186 mph), destinados a los servicios KTX previstos en la Línea Jeolla a partir de 2008. En octubre de 2005, sin embargo, Korail llamadas ofertas competitivas. Rotem, que ofrece una versión comercial del HSR-350x, fue elegido sobre Alstom como licitador preferido en diciembre de 2005 y finalizó el pedido de 10 trenes el 6 de junio de 2006. En 2007, el pedido se incrementó en nueve trenes adicionales, para se entregará en diciembre de 2010. Además de la falta de un bogie motorizado en los autos intermedios extremos, las principales diferencias entre los diseños KTX-II y HSR-350x fueron los convertidores que usaban IGBT en lugar de los convertidores del HSR-350x con IGCT, un nuevo diseño de la nariz y la falta de cubierta de bogie.
En 2007, se inició otro proyecto liderado por el gobierno con el objetivo de construir el HEMU-400X, un segundo tren experimental con tracción distribuida y una velocidad de prueba planificada de 400 km / h (249 mph), como base para el desarrollo de vehículos comerciales. trenes con una velocidad máxima de 350 km / h (217 mph).