韶山7E型电力机车(
SS7E)是在借鉴
韶山7D型电力机车部分成熟技术基础上研制的6轴干线客运电力机车,机车设计遵循简统化、标准化、系列化的原则,力求先进性、安全性和可靠性,车体采用流线型设计,辅助电路采用辅助逆变器供电,走行部采用2Co转向架,最大速度为170km/h。
发展历史
韶山7E型电力机车是六轴干线准高速
客运机车。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、
大连机车车辆与
中国南车集团株洲电力机车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(SS7E-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—
西安—郑州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,大连
机车车辆厂试制出首台韶山7E型电力机车(SS7E-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,“电力机车组合开关装置”、“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(SS7E-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
郑州铁路局郑州机务段,通常担当郑州至
武汉、
新乡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中国铁路第五次大提速的主型机车,承担兰州—郑州之间8对
特快列车、西安—
北京西的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,原配属郑州铁路局郑州机务段的韶山7E型机车大多转配
西安铁路局西安机务段。
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制造;编号7001~7004号车由大连机车车辆制造。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
昆明铁路局,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
西安铁路局西安机务段的韶山7E型电力机车全部转配至兰州铁路局兰州西机务段。
技术特点
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
株洲电力机车厂的
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
控制技术方面,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
中国铁路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
变流器供电,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
兰州铁路局兰州西
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
济南铁路局济南机务段的韶山7E型0128号机车,牵引
青岛至
广州东的T162次旅客列车(今Z170/167、Z168/169次列车),经由
胶济铁路上行线运行至济南市
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,配属武汉铁路局
武昌南机务段的韶山7E型0089号机车,牵引
天津至
汉口的K919次旅客列车(今T318/319、T320/317次列车,已停运),沿
京广铁路运行至
郑州铁路局管内
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
转配至兰州铁路局兰州西机务段。
技术数据