韶山3B型电力机车(SS3B)是
中国铁路使用的
电力机车车型之一,由
中国南车集团株洲电力机车厂于2002年研制成功。韶山3B型电力机车是在韶山3型4000系电力机车基础上,由两节六轴机车连接而成的十二轴固定
重联重载货运电力机车,主要用以代替部分韶山1型、
韶山3型电力机车担当相应线路的货运牵引。与韶山3型4000系电力机车相比,韶山3B型机车基本沿用了相同的总体布置、
主电路、
辅助电路、车体和
转向架,但
电气控制系统作了较大改进,是首次在国产交—
直流电传动电力机车上采用
分布式网络控制系统,单节机车内部各
控制单元和两节机车之间重联控制分别采用了
MVB、
WTB网络
总线系统进行通信。除了株洲电力机车厂外,
资阳机车厂、大同电力机车厂、
大连机车
车辆厂均曾经生产韶山3B型电力机车,累计产量353台。
发展历史
研制
2000年代初,由于大批早期生产的
韶山1型电力机车逐步老化,且
中国西部地区的
湘黔铁路、
贵昆铁路、
阳安铁路、
西康铁路等
铁路干线仍然大量采用韶山1型
电力机车双机
重联牵引货物列车,
中华人民共和国铁道部于2002年9月正式向
中国南车集团、
中国北车集团下达了研制新型固定重联电力机车的设计任务,并要求在2003年1月开始交付试验。由于时间紧迫,新型电力机车由南车集团旗下的
株洲电力机车研究所、
株洲电力机车厂、
资阳机车厂、以及北车集团旗下的大同电力机车厂、
大连机车
车辆厂联合研制,并于2002年10月底由株洲电力机车厂完成了设计工作,并由资阳厂负责试制,新机车被定型为韶山3B型电力机车。
韶山3B型电力机车以韶山3型4000系电力机车为基础,由两节完全相同的六轴机车通过机械、电气、空气重联管线,并采用
网络控制技术,组成一组完整的十二轴大功率电力机车;为了节省设计时间,其
总体设计与
韶山3型电力机车相比未有较大变化,机车车头外观和标准化
司机室布置也和韶山4改进型电力机车基本相同。机车
持续功率2×4350千瓦,
最大功率4800x2千瓦,最高
运行速度100公里/小时,是当时中国国内功率最大的电力机车。
试验
2002年12月底,资阳机车厂生产的首两组韶山3B型电力机车5001和5002号车出厂,并交付成都铁路局
贵阳机务段进行
牵引试验,其中5001号机车于2003年1月开始投入湘黔铁路贵阳南至
施秉区段试运行;试验结果显示,韶山3B型
机车牵引能力良好,可在12‰~13‰的长大坡度上牵引4000吨并维持约50公里/小时的
均衡速度,并在12‰的坡度上通过坡停
起动试验。2003年3月初,韶山3B型电力机车完成了
正线运行考核并通过铁道部验收。
生产
完成试验后,铁道部召集了有关制造厂商,机车制造图纸进行了整理,并对
网络通信协议进行了规范。根据铁道部统一安排,由
株洲电力机车厂、资阳机车厂、大同电力机车厂自2003年4月开始批量生产韶山3B型电力机车。截至2009年,韶山3B型电力机车累计产量353台,其中株洲厂生产119台(0001~0119)、资阳厂生产104台(5001~5104)、大同厂129台(6001~6129),大连机车车辆厂于2003年试制了一台(7001)。每组韶山3B型电力机车的
制造成本在2003年为828万元
人民币,但一年后就增加到859万元人民币,主要是原材料价格上涨所致。
配属
韶山3B型电力机车2017年主要配属郑州铁路局郑州
机务段(
洛阳机务段支配)、
成都铁路局贵阳机务段、
昆明铁路局昆明机务段、
兰州铁路局兰州西机务段和迎水桥机务段、
武汉铁路局襄阳机务段、
广州铁路集团怀化机务段、
西安铁路局安康机务段、
南宁铁路局柳州机务段等。此外,
内蒙古东乌铁路公司和山西孝柳铁路公司也分别购置了一批韶山3B型机车,担当重载煤炭列车的牵引任务。成局贵段的5001号车曾经挂牌“先锋力神”,可见其力量之大,现已下牌,原因不详。
机车编号
技术特点
总体布置
韶山3B型电力机车是双机
重联的十二轴大功率干线货运用电力机车,由两节完全相同的六轴机车通过中间
车钩、
橡胶联挂
风挡、电气及空气重联管线等连接而成,每节机车是一个完整的系统,亦可分开单独使用。两节机车之间设有内部电气重联控制电缆(内重联)、空气
制动系统的重联控制风管、
控制电缆、网络
屏蔽线等,并有中间走廊连通,车顶设有25千伏高压连接线,可由司机在任何一端司机室对两节机车进行控制。但韶山3B型电力机车并没有外重联控制,不能与另外一台韶山3B型
机车重联运行,这与韶山3型、韶山4型机车不同。
机车总体布置与韶山3型电力机车基本相同,每节机车均是在韶山3型4000系电力机车基础上,取消一个司机室、一台
受电弓、一台
空气压缩机。机车车体采用框架式整体承载结构;
通风系统采用车体
通风方式,
侧墙百叶窗是车内设备通风冷却的进风窗口,百叶窗采用
竖式结构。机车沿用贯穿式双侧
内走廊;主要电器设备以机车最重设备
主变压器为中央,分平面斜对称布置为主,有利于重量平衡;每节机车司机室之后车顶装一台DSA200型受电弓;车顶中部装有
真空断路器、高压
电压互感器、
高压隔离开关等设备。
机车轴式2×(Co-Co),持续功率2×4350千瓦,最大功率4800x2千瓦,
最高速度100公里/小时。
电气制动为
加馈电阻制动,最大轮周
制动功率达8000千瓦。机车在4‰的直线坡道上可停坡起动10000吨货物列车,并可按54公里/小时的均衡速度运行。机车在6‰的直线坡道上可停坡起动6000吨货物列车,并可按64公里/小时的均衡速度运行。
机车主电路
韶山3B型电力机车是交—
直流电传动的单相工频
交流电力机车,机车
主电路与韶山3型4000系电力机车基本相同。
接触网导线上的25千伏单相工频
交流电电流,经受电弓进入机车后经过
主断路器再进入主变压器,交流电从主变压器的牵引
绕组经过
晶闸管整流后,向六台分两组并联的
牵引电动机集中供应直流电,使牵引电动机产生转矩,将电能转变为
机械能,经过齿轮的传递驱动
轮对。
韶山3B型电力机车采用由
整流二极管与晶闸管等组成的主变压器低压侧
晶闸管不等分三段半控桥相控平滑调压、双拍全波
桥式整流。每节机车设有两个整流机组,分别向前、后
转向架的两组三台电机并联供电。
转向架
机车走行部为两台完全相同的三轴不等轴距
转向架,与韶山3型4000系机车相同。一系悬挂采用
轴箱螺旋
钢弹簧与弹性定位拉杆
悬挂结构,二系悬挂采用
橡胶堆全
旁承承载;
牵引力和
制动力通过平行拉杆牵引装置传递,牵引点高度距轨面460毫米。每台转向架装用三台带有
补偿绕组、四极、
高电压的ZQ800-1型串励脉流牵引电动机,小时功率为800千瓦,持续功率720千瓦,
额定电压为1550伏。
牵引电机采取抱轴式悬挂、双侧刚性斜齿传动方式。
基础制动采用单元
制动器。
控制系统
韶山3B型电力机车控制电路采用了逻辑
控制单元(LCU)、微机柜和网络控制技术,取代了韶山3型电力机车的模拟控制系统。机车增加了采用基于
列车通信网络(TCN)
国际标准的网络控制系统,机车控制采用分布式微机控制系统,由列车总线和车辆总线两级
网络构成,将中央控制单元(
CCU)、牵引控制单元(
TCU)、彩色
液晶显示屏(
IDU)、机车综合
检测装置(TAX2)、逻辑控制单元、制动逻辑
控制装置(
DKL)通过车辆总线(
MVB)连成一体,并通过列车总线(
WTB)将两节机车的信息
交换连接起来。两节机车之间由各自的中央控制单元(CCU)通过网卡及列车总线进行通信以对后节车进行控制,单节机车内由列车总线连接车内各控制单元,机车的工作情况和
故障诊断信息均能够在司机
控制台显示屏显示。网络控制系统的采用大幅减少了机车内部TCU、LCU、司机控制台之间的连线数量。
事故
2005年12月13日凌晨,成都铁路局
贵阳机务段的韶山3B型0036号机车,牵引10727次
货物列车经由
湘黔铁路运行。凌晨3点54分,列车运行至
冷水铺站至
波洲站间K494+750M处时,一辆行驶在
320国道的解放牌油罐车突然失控翻过公路护墩、侵入铁路,列车停车不及与油罐车相撞。事故发生后,机车和列车机后1~8位货车全部脱轨颠覆,受伤的司机何筱宾、副司机李勇从车窗爬出,发现机车A、B节脱离,其中A节机车
侧滚倒在邻线(湘黔铁路上行线),果断采取措施,从机车找出
信号旗和轨道信号短接线,迅速短接邻线
轨道电路,使地面
通过信号和机车
信号显示红灯,并迎着上行线列车开来方向拦截防护,成功拦停迎面开来的K112次
旅客列车(
贵阳至上海),列车停车后距离侵线车辆仅120米。事故造成湘黔铁路中断行车超过14小时,韶山3B型0036号机车大破,而贵阳机务段司机何筱宾、副司机李勇获铁道部、
中华全国铁路总工会颁发代表铁路职工最高荣誉的
火车头奖章。
机车命名
技术数据