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西門子Velaro

Velaro（衍生自「高速」的西班牙文詞組Velocidad Alta）[1]是西門子交通集團提供的一個高速列車技術平台，也是西門子股份公司的註冊商標[2]。該平台是基於ICE-3列車發展而來，並可以根據每個鐵路運營商的具體需求而個別定製不同的動車組。

Velaro D列車於2010年的柏林軌道交通技術展（德語：InnoTrans）

西班牙國家鐵路是首個向西門子訂購Velaro E的用戶，並將其定型為西班牙國鐵103型；伴隨着350公里/小時的續航速度及407.3公里/小時的最高速度[3]，這款變體是從2007年6月22日至2010年9月28日期間全球運行速度最快的輪軌列車[4]。在俄羅斯運營的游隼號列車是一個寬軌版本，被製造商標識為Velaro RUS。用於中國的和諧號CRH3型是一個擁有更寬淨空限界（德語：Lichtraumprofil）的標準軌版本，它以Velaro CN的名義生產，並已部分投入定期運用；這款列車的變體在2011年1月9日以487公里/小時的最高速度創造了新的軌道車輛速度紀錄[5]。為德國生產的16組德國鐵路407型被標識為Velaro D。為歐洲之星生產的英國鐵路374型被標識為Velaro e320，它們將在2015年投入英法海底隧道的運營，作為現有英國鐵路373型的補充。2013年3月，西門子決定製造6組動車組加上第7組試驗列車交付土耳其國家鐵路，它們將被標識為Velaro TR。

截至2011年2月，Velaro的訂單總價值達到44億歐元[6]。

通用技術

Velaro是由德國鐵路運營的ICE-3列車發展而來。但ICE列車的各款型號是在20世紀90年代，由西門子為首的多家公司組成的製造商聯盟進行開發，而Velaro則是一款純粹的西門子產品。在與聯盟分離後，目前唯一的製造商西門子需要對動車組進行一般適用的修改，因為在此期間歐盟頒訂了互操作性技術規範（德語：Technische Spezifikationen für die Interoperabilität）和進一步的標準，當中包括新的消防標準及各項複雜的要求。再有就是對此前並非由西門子負責開發的列車部件進行重新設計。整體結構採用鋁質構造的Velaro列車被設計為一個平台概念，它可以針對不同國家客戶的具體需求進行修改。在目前的版本中，可根據當地要求進行調整的範圍包括傳動功率、配電系統、空調、座位數量、車身寬度及軌距。車廂連接處（德語：Wagenübergang）與ICE-3列車相比也有明顯的改變。乘降門為電動塞拉門，其淨寬及淨高分別為900毫米及2,050毫米。

不同於ICE-3列車，Velaro的輔助牽引設備，例如整流器冷卻水泵、逆變器冷卻風機、電動機風機以及制動器風機均可以獨立於接觸網供電運行[7]。它解決了ICE-3列車在法國高速鐵路東線上通過分相區時反覆出現的冷卻中斷問題。

與ICE-3列車相比，大多數的Velaro變體都沒有配備渦流制動，僅Velaro D列車具有這樣的制動系統。

分散式動力

Velaro的另一項重要特點是採用動力分散式技術，這在此前已被運用於ICE-3列車，並可以藉此省去動力車頭。除了牽引電動機及制動器始終安裝在底板下方外，一些原本設於動力車頭內的電氣設備及機械設備，例如變壓器、牽引逆變器、輔助變流器（德語：Hilfsbetriebeumrichter）、空壓機、風缸、軔機系統、電池箱和蓄電池充電器等都被分布在每節車廂的底板下方。一列八節編組的動車組有50%的轉向架為動力轉向架（十節編組的Velaro RUS則為40%）。因此，列車的起動牽引力相較於動力集中式的ICE-2列車提高了50%，由200千牛增強為300千牛。牽引力也比ICE-1及ICE-2列車有了顯著提高，以至於列車在4%的坡度上起動也是有可能的，即使有四分之一的加速功率不可用。

此外，在相同長度的列車中，Velaro提供的座位數提高了15%。被稱為「Velaro HD」的設計草圖可在200米長的列車中提供536個座位（UIC標準的2+2布局）。這個概念還允許乘客在列車兩端獲得清晰的線路視野[8][9]。駕駛室與客艙僅以一扇玻璃幕牆相隔，坐在休息室內的乘客可以越過火車司機眺望列車的前方或後方景觀。

技術參數比較

各型號技術參數比較
參數 Velaro E Velaro CN Velaro RUS Velaro D Velaro e320[10]
 
 
 
 
 
型號/名稱   西班牙 103型   中國 CRH3C型/CRH380B型/CRH380C型   俄羅斯 游隼號   德國 407型   英國 374型
數量 26 （8節編組） 80 CRH3C （8節編組）
0
639[11] CRH380B （8、16節編組）
0
25 CRH380CL （16節編組） 		16 （10節編組） 16 （8節編組） 17（16節編組）[10]
製造年份 2002–2007 2007- 2016 2007–2014 2009–2012 2012-2018.[10]
運營最高速度 350 km/h 350 km/h （CRH3C）
380 km/h （CRH380B、C） 		250 km/h
（可升至350 km/h） 		320 km/h （交流電）
220 km/h （直流電）[12] 		320 km/h[10]
受流電壓 25 kV 50 Hz ~ 25 kV 50 Hz ~ 單電壓：
3 kV =
雙電壓：
3 kV =
25 kV 50 Hz ~ 		15 kV 16.7 Hz ~
25 kV 50 Hz ~
1.5 kV =
3 kV = 		25 kV 50 Hz ~
1.5 kV =
3 kV =
選配：[10]
15 kV 16.7 Hz ~
受流方式 受電弓 受電弓 受電弓 受電弓 受電弓
輸出功率 8,800 kW 8,800 kW （8節編組）
18,400 kW （16節編組） 		8,000 kW 8,000 kW （交流電）
4,200 kW （直流電） 		16,000 kW[10]
功率係數 20.7 kW/t 不詳 12 kW/t 16,2 kW/t 不詳
電機數量 16 16 （8節編組） 16 16 32[10]
軌距 1,435 mm 1,435 mm 1,520 mm 1,435 mm 1,435 mm
緩衝器間距 200.3 m 200 m （8節編組）
ca. 400 m （16節編組） 		250.3 m 200.72 m 390.2 m[10]
端部車廂長度 25,535 mm 25,535 mm 25,535 mm 25,735 mm 25,70 m[10]
中部車廂長度 24,175 mm 24,175 mm 24,175 mm 24,175 mm 24,2 m[10]
轉向架間距 17,375 mm 17,375 mm 17,375 mm 17,375 mm 17,375 mm
車身寬度 2,950 mm 3,265 mm 3,265 mm 2,924 mm
車身高度 3,890 mm 3,890 mm 4,400 mm 4,343 mm
地板高度 不詳 1,260 mm 1,360 mm 1,240 mm
空車重量 439 t 447 t （8節編組） 454 t
整備重量 單電壓： 662 t
雙電壓： 678 t 		495 t
軸數 32 32 （8節編組） 40 32 64
軸式 Bo』Bo』+2』2』+Bo』Bo』+2』2』
+2'2'+Bo』Bo』+2』2』+Bo』Bo』 		Bo』Bo』+2』2』+Bo』Bo』+2』2』
+2'2'+Bo』Bo』+2』2』+Bo』Bo』 （8節編組） 		Bo』Bo』+2』2』+Bo』Bo』
+2』2』+2』2』+2』2』+2』2』
+Bo』Bo』+2』2』+Bo』Bo』 		Bo』Bo』+2』2』+Bo』Bo』+2』2』
+2』2』+Bo』Bo』+2』2』+Bo』Bo』 		2 ×
Bo』Bo』+2』2』+Bo』Bo』+2』2』
+2』2』+Bo』Bo』+2』2』+ Bo』Bo』
最大軸重 17 t 17.7 t[13] 單電壓： 17 t
雙電壓： 18 t 		17 t < 17 t[10]
轉向架重量 不詳 動力轉向架：9.5 t
從動轉向架：7.4 t 		不詳 不詳
轉向架軸距 2,500 mm 2,500 mm 2,500 mm 2,500 mm
輪徑
（新/最小） 		不詳 動力轉向架：920/830 mm
從動轉向架：920/860 mm 		920/840 mm[13] 不詳
懸掛 不詳 一系：鋼彈簧
二系：氣動彈簧 		一系：鋼彈簧
二系：氣動彈簧 		不詳
傳動裝置 底座電動機及主動齒輪軸之間帶圓弧齒離合器的跨座式傳動 底座電動機及主動齒輪軸之間帶圓弧齒離合器的跨座式傳動 底座電動機及主動齒輪軸之間帶圓弧齒離合器的跨座式傳動 不詳
傳動機械效益 2.62 CRH3C:2.79
CRH380B:2.492 		3.03 不詳
連接器類別 夏芬伯格車鈎（德語：Scharfenbergkupplung） 夏芬伯格車鈎 SA-3車鈎[14] 夏芬伯格車鈎
起動牽引力 283 kN 300 kN 328 kN 300 kN
平均加速度 0.28 m/s² （0–320 km/h） 0.38 m/s² （0–200 km/h） 單電壓：
0.40 m/s² （0–120 km/h）
雙電壓：
0.39 m/s² （0–120 km/h） 		0.53 m/s² （0–60 km/h）
0.52 m/s² （60–120 km/h）
制動系統 電阻制動
空氣制動
再生制動 		電阻制動
空氣制動
再生制動
彈簧制動（德語：Federspeicherbremse） 		電阻制動
空氣制動
再生制動
彈簧制動 		電阻制動
空氣制動
渦流制動
彈簧制動 		電阻制動
空氣制動
再生制動
彈簧制動
最大制動力 不詳 不詳 378 kN 不詳
制動距離 3,900 m （320–0 km/h） 3,700 m （300–0 km/h） 3,900 m （250–0 km/h） 不詳
座位數 總數：404
會所座：37
優選座：103
經濟座：264 		總數CRH3C（8節編組）：601
一等座：72
二等座：529
總數CRH380B（8節編組）：556
商務車：16
一等座：68
二等座：478

總數CRH380BL（16節編組）：1016
商務車：32
一等座：112
二等座：876
 		總數：604
商務座：104
經濟座：500 		總數：460
一等座：111
二等座：333
餐車：16 		總數：約900
安全裝置 歐洲列車控制系統 （級別2）、STM-LZB80（德語：Linienzugbeeinflussung）、西班牙信號顯示及自動制動系統[7] 歐洲列車控制系統（級別1）[15]、中國列車控制系統 KLUB-U（德語：KLUB-U）[16] 歐洲列車控制系統、LZB（德語：Linienzugbeeinflussung）、PZB（德語：Punktförmige Zugbeeinflussung）、TBL（德語：TBL）、TVM（德語：Transmission Voie-Machine）、ATB（德語：Automatische treinbeïnvloeding）、KVB（德語：Contrôle de vitesse par balises）[12]

每列Velaro高速動車組的使用年限為30年[17]。

變體

Velaro E

主條目：西班牙國鐵103型電力動車組

Velaro E（E表示España，即西班牙的西班牙文稱謂）是第一款基於Velaro平台、完全由西門子獨立開發的列車。全部26組八節編組的列車具有350公里/小時的最高運營速度，並被運營商定型為103型。西班牙國家鐵路為其設定了三艙等級[18]。列車根據實際運營需求及運營商偏好，在技術及內飾上作出了進一步開發。自2007年以來，列車已在西班牙不同的標準軌線路中投入定期服務。

Velaro CN

主條目：和諧號CRH3C型電力動車組

Velaro CN[8]（CN代表China，即中國的德文稱謂）是第二款基於Velaro平台開發的列車。它為適應中國高速鐵路的運輸特點而作出了技術調整及加寬車身，並被運營商（即當時的中國鐵道部）定型為CRH3型（CRH3C）。列車大部分的生產工作均在中國當地進行，以實現國產化和技術轉移。同時，中國鐵道部將所有引進國外技術、聯合設計生產的中國鐵路高速（CRH）車輛均命名為「和諧號」。CRH3C目前已在京津城際鐵路及武廣客運專線投入服務。隨後，中國還在此基礎上開發出了CRH380B、CRH380BL、CRH380C及CRH3A等衍生型號。

Velaro RUS

主條目：游隼號列車

Velaro RUS（RUS代表Russland，即俄羅斯的德文稱謂）是第三款基於Velaro平台開發的變體。運營商將其商標名稱定為「游隼（сапсан）」，即隼屬中飛行速度最快的猛禽[9]。其加寬的車體是來源於Velaro CN，但僅可在俄羅斯的寬軌軌距中運行，並尤其適用於當地特殊的氣候條件。自2009年12月起，第一批次的8組列車已投入俄羅斯的定期服務，另外8組列車將自2014年起交付。

Velaro D

主條目：德國鐵路407型電力動車組

Velaro D（D代表Deutschland，及德國的德文稱謂）是基於Velaro平台開發的第四款變體。它原本計劃自2011年起交付，但被多次推遲。至2013年聖誕節前夕，前4組列車才通過驗收[19]。這款四電壓列車被運營商定型為407型，並可在德國、法國、比利時及荷蘭境內使用[20]。該動車組已被德國鐵路編入ICE-3列車家族[21]。

Velaro MS

主條目：德國鐵路408型電力動車組

Velaro MS（MS代表MultiSystem，即多電壓規格）是基於Velaro D開發的衍生型。2022年2月1日，德鐵宣布已部分行使該選擇權，將訂單增加43列，使得總數達到73列。2022年訂購的43列增項列車組計劃自2024年秋季開始交付，至2028年完成。這一批次的訂單額為15億歐元。2022年初，時任德鐵產品部門主管的菲利普·納格爾宣布，408型列車組暫時不會被批准與407型列車組進行重聯運轉。用於比利時的407型的待定批准也被推遲。所有408型列車組每側將比407型的類似車組多配備兩個車門（408.6和408.8），以及一個供輪椅使用者專用的門（408.3），其控制裝置也與407型不同。這款列車被德國鐵路編入ICE-3車隊，並稱之為ICE-3neo。


Velaro e320

主條目：英國鐵路374型電力動車組

2010年12月3日，歐洲之星與西門子在倫敦簽署了10組高速列車的供貨合同，擬將後者作為現有TGV列車（373型）的補充，在英法海底隧道中使用[22][23][24]。這些16節編組、全長約400米的列車將可提供900個座位及320公里/小時的最高速度。合同總價值預計超過6億歐元。首組列車應在2015年前後投入服務[25]。

Velaro TR

2013年6月，西門子宣布獲得了一份來自土耳其國家鐵路的7組高速列車訂購合同，其中包括維護條款。該合同總價值約2.85億歐元。這些八節編組的列車將在安卡拉－伊斯坦布爾高速鐵路及安卡拉－科尼亞高速鐵路（德語：Hochgeschwindigkeitsstrecke Ankara–Konya）中投入服務[26]。訂單分為6組客運列車及1組試驗列車。雖然列車將從2015年起交付，但在2013年9月下旬，已有一組原本用於德國鐵路的動車組作為試驗列車被移交至土耳其[27]。

競標及意向客戶

西門子曾向意大利的私營鐵路運營商新旅客運輸公司提供25組八節編組Velaro列車的報價[28]。為此，在2006年底，一列三節編組的Velaro E列車從克雷費爾德被轉移至羅馬進行演示運行[29]。然而至2008年1月中旬，西門子的報價最終不敵阿爾斯通所提供的AGV列車。

在阿根廷宣布計劃興建布宜諾斯艾利斯至羅薩里奧及科爾多瓦的高速鐵路、並對入圍聯盟進行招標時，西門子也提供了Velaro列車的報價。但帶有財政計劃的最終報價並未提交，因為土地收購成本無法估算。

作為替換即將退役的TGV列車型號，法國國家鐵路總裁紀堯姆·佩皮（Guillaume Pépy）在2007年初也將Velaro列車納入了考慮範圍[30]。

2010年10月，西門子組建了一傢伙伴公司，以參加預計於2012年舉行的坦帕至奧蘭多高速鐵路走廊的招標。參與這項概念的公司還包括鐵路運營商威立雅運輸和建築企業斯堪斯卡。西門子希望通過Velaro列車的報價，在薩克拉門托車廠開展生產工作[31]。然而，佛羅里達州長里克·斯科特在2011年2月否決了高速鐵路連接的計劃[32]。

2012年初，西門子與貨運鐵路快線（德語：Cargo Rail Express）進行了會談，後者希望能有多達25組至少300公里/小時以上的高速列車用於貨運服務。除了基於Velaro平台開發的列車，該公司同時還考慮採用TGV Duplex列車[33]。

參見

參考資料

  • （德文）A. Brockmeyer, Th. Gerhard, E. Lübben: Vom ICE S zum Velaro. 10 Jahre Betriebserfahrung mit Hochgeschwindigkeits-Triebwagen. in: Elektrische Bahnen. München 2007,06, S. 362–368. ISSN 0013-5437
  • （德文）Andreas Steimel: Elektrische Triebfahrzeuge und ihre Energieversorgung. Grundlagen und Praxis. 2. Auflage. Oldenbourg-Industrieverlag, München 2006, ISBN 3-8356-3090-3

注釋

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  2. ^ （德文）Registernummer 302522999, Registernummer 302431314 beim Deutschen Patent- und Markenamt
  3. ^ （德文）Weltrekordzug von Siemens startet Passagier-Betrieb in Spanien (PDF). Siemens Mobility. 2007-06-22 [2009-02-11]. （原始內容 (PDF)存檔於2016-03-03）. 
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外部連結

 
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