La DDJ 1 [Nota 1] es una unidad múltiple eléctrica de alta velocidad de primera generación construida para China Railway , construida por Zhuzhou Electric Locomotives , Changchun Railway Vehicles , Sifang Railway Vehicles , Tangshan Passenger vehicle factory , Nanjing Puzhen y desarrollada por Zhuzhou Electric Locomotive Research Centre. Fue construida en 1999 y fue un vehículo experimental, con solo un juego construido, ya que no entró en producción en masa. El diseño fue bien recibido como parte de la ciencia nacional en el noveno plan quinquenal . La DDJ 1 tiene una configuración push-pull , con solo una locomotora en el juego y el otro extremo es un remolque con cabina de conductor. [1]
Antes de la década de 1990, la velocidad máxima del transporte ferroviario de pasajeros se había detenido hacía tiempo en 120 km/h (75 mph), y se enfrentaba a una creciente competencia de las aerolíneas y las autopistas. En 1990, el Ministerio de Ferrocarriles decidió utilizar el ferrocarril Guangzhou-Shenzhen como banco de pruebas tecnológico para ferrocarriles de mayor velocidad de 160 km/h (99,4 mph), para realizar experimentos de nueva tecnología y desarrollar ferrocarriles de alta velocidad. En diciembre de 1994, se puso en funcionamiento el nuevo ferrocarril de alta velocidad Guangshen, que proporcionó un valioso conocimiento para el futuro desarrollo de ferrocarriles de alta velocidad en China. Después de múltiples experimentos, la velocidad objetivo de 160 km/h (99,4 mph) finalmente se puso en uso el 1 de abril de 1997, con la finalización de 752 km (467 mi) de vías a ≥160 km/h (99,4 mph) como parte de la primera ronda de la campaña para aumentar la velocidad de los viajes en tren en China . [2]
Para aumentar la competitividad de los ferrocarriles, el Ministerio de Ferrocarriles decidió alcanzar una velocidad de 200 km/h (124 mph). El 5 de enero de 1997, una locomotora SS8 en el campo de pruebas del ferrocarril Beijing Ring rompió el récord de velocidad ferroviaria en China, alcanzando 212,6 km/h (132,1 mph). Ese mismo año, el objetivo de 200 km/h (124 mph) se introdujo formalmente en el noveno plan quinquenal como parte de los avances relacionados con la tecnología. [3]
En abril de 1997, el Ministerio de Ferrocarriles estableció el objetivo de desarrollar un tren de alta velocidad en la "tarea de desarrollo de trenes de pasajeros de 200 km/h (124 mph)", donde el objetivo era desarrollar una unidad múltiple eléctrica viable con velocidades operativas de 200 km/h (124 mph) y una velocidad máxima de 220 km/h (137 mph). El diseño del DDJ 1 era '1M6T', con la potencia de tracción concentrada en un vagón. Zhuzhou Electric Locomotive y el instituto de diseño de Zhuzhou Electric Locomotive fueron responsables del vagón motor , Changchun Railway Vehicles fue responsable de la investigación y el diseño generales; también se desarrollaron y produjeron tres vagones; el vagón de primera clase, el vagón de segunda clase de un solo piso y el remolque de conducción. Nanjing Puzhen Rolling Stock construyó el vagón de segunda clase de dos pisos, Qingdao Sifang Locomotive & Rolling Stock y Tangshan Railway Vehicle construyeron cada uno un vagón de segunda clase de un solo piso. [4]
Después de las pruebas iniciales, el «EMU de 200 km/h» recibió el nombre formal de DDJ 1 en marzo de 1999. [5]
El 26 de mayo de 1999, la locomotora completó las pruebas en la fábrica de Zhuzhou Electric Locomotive [ 6] y, en junio, se envió al ferrocarril Beijing Ring, mientras esperaba la llegada de los demás vagones. El conjunto se probó en su forma completa por primera vez el 7 de julio de 1999 [7] y se evaluaron varias capacidades del conjunto, como su capacidad de tracción. Durante este tiempo, el conjunto se limitó a una velocidad de 180 km/h (112 mph). [8]
En agosto de 1999, después de que la DDJ 1 completara las pruebas de seguridad en Pekín, fue enviada a la línea ferroviaria Guangzhou-Shenzhen para su funcionamiento. El rodaje comenzó el 20 de agosto de 1999 y, durante un período de 12 días, participó en muchas pruebas de seguridad relacionadas con la nueva y mayor velocidad de la locomotora. Sin embargo, nuevamente se limitó a 180 km/h, en lugar de su velocidad de diseño de 200 km/h (124 mph). A partir del 27 de septiembre de 1999, pudo iniciar la operación de pasajeros entre la estación de tren de Shenzhen y la estación de tren Guangzhou East .
Sin embargo, debido al uso de cuatro motores de 1.000 kW (1.341 hp) que se construyeron sobre la base de aumentar la corriente eléctrica para aumentar las rotaciones por minuto, se acercó a las limitaciones tecnológicas de los motores de corriente continua (que en la mayoría de los países con ferrocarriles eléctricos habían sido reemplazados por motores de corriente alterna a lo largo de la década de 1990 para las nuevas construcciones), de modo que la confiabilidad era pobre y tenía un alto consumo de energía. El conjunto tenía una baja confiabilidad, y en un período de uso de un año, estuvo fuera de servicio durante meses, y solo era apto para ser utilizado como vehículo de reserva. [9] A mediados de 2002, el DDJ 1 fue retirado del servicio y, a partir de octubre de 2002, el conjunto quedó bajo el control del Instituto Ferroviario. Desde abril de 2003, ha estado almacenado en el ferrocarril Beijing Ring, donde ha permanecido desde entonces. [10] A pesar de la baja confiabilidad, sirvió como una valiosa lección sobre el desarrollo de unidades múltiples eléctricas de alta velocidad en China, aunque reveló la inmadurez de la tecnología local en ese momento. [11]
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La unidad múltiple eléctrica DDJ 1 tiene una configuración push-pull , con un total de siete coches, que consisten en un coche motor , cinco coches de pasajeros de un piso y un coche de pasajeros de dos pisos. El coche motor es una locomotora eléctrica de alta velocidad de 4 ejes . De adelante hacia atrás están la cabina del conductor, la primera cabina eléctrica, los transformadores, la segunda cabina eléctrica y la sala de máquinas. Las cabinas eléctricas albergan tanto el rectificador primario como el auxiliar , las resistencias de frenado, los controles eléctricos y las computadoras de control. La sala de máquinas tiene los ventiladores, compresores y actuadores de freno de aire. Los transformadores están ubicados en el centro de la locomotora y se extienden por debajo de la carrocería. La carrocería del coche, el bogie y los transformadores se construyen lo más livianos posible, de modo que cumplan con el peso requerido de la locomotora de 84 t (185,188 lb) y el peso del eje de 21 t (46,297 lb). Para reducir la resistencia y el ruido, la locomotora está aerodinámica con cubiertas en la parte superior del techo y los lados inferiores están equipados con faldones. [1]
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Los vagones de pasajeros están construidos con una carrocería monocasco , con una capacidad para 438 pasajeros en total. Tanto los asientos de primera como de segunda clase están dispuestos en un diseño de dos por dos, diferenciándose solo en el ancho del asiento y más espacio entre cada fila. Para mejorar el sellado de los vagones de pasajeros, las ventanas y la ventilación están selladas, con puertas de tapón importadas de Francia, cubiertas intervagones japonesas y baños de vacío suecos . Al igual que con la locomotora, todos los vagones de pasajeros están revestidos con faldones para reducir la resistencia y el ruido, y una cubierta está ubicada entre los vagones de dos pisos y los de un piso para suavizar el flujo de aire. Los vagones están conectados con acoplamiento de cierre hermético . El remolque de conducción está construido con materiales compuestos , y el parabrisas está equipado con ventanas anti-rotura de doble capa calentadas eléctricamente. Para superar el estrés de operar la locomotora en configuración de empuje, toma prestada la experiencia de operar el tren basculante X2000 agregando contrapesos en el marco del bogie delantero del remolque de conducción. [4]
El diseño de la locomotora no es muy diferente al de la SS8 de China Railways , ya que cumple una función similar, ya sea empujando o tirando de vagones de pasajeros con una conversión de energía de CA a CC. Ambas utilizan tiristores trifásicos desiguales y excitación magnética ajustable, lo que permite que el conjunto mantenga una velocidad de 127 a 200 km/h (79 a 124 mph) en funcionamiento a largo plazo. Los motores utilizados son los motores de tracción ZD118, que son un desarrollo posterior de los motores de tracción ZD115 de la SS8. El motor tiene seis secciones que se pueden alimentar, con aisladores de tipo C , tiene devanados de compensación y está diseñado para media tensión. Estructuralmente, la ZD118 y la ZD115 son iguales, pero aumenta la potencia de tracción y puede sostener 1.000 kW (1.341 hp) en funcionamiento, convirtiéndose en la locomotora de CA-CC más potente de China Railways. [12]
El sistema eléctrico auxiliar convierte la corriente alterna monofásica en corriente continua, proporcionando energía en la cabecera de los vagones de pasajeros, proporcionando dos vías de electricidad de 600 voltios a los vagones, que luego es convertida por un inversor en corriente alterna de 380 voltios, proporcionando energía para el aire acondicionado, la calefacción, la iluminación y las calderas de agua. [1]
La DDJ 1 utiliza un sistema eléctrico similar al de las locomotoras eléctricas TM1 de exportación, combinando microcomputadoras de fabricación china con microcontroladores Adtranz "MICAS-S2", donde el "MICAS-S2" sirve para registrar fallas y administrar el sistema de unidades múltiples . Los controles se operan a través de tres cables; el control del conjunto, el control de los vagones individuales y el control de entrada. El cable de control del conjunto recorre todo el tren, conectando el motor al remolque de conducción. La información para el control del conjunto se envía mediante modulación por desplazamiento de frecuencia , también conectada a los controles de los vagones individuales. Los controles se gestionan a través de una única unidad de control lógico, que controla los motores de tracción, la protección contra el exceso de velocidad, el control del aire acondicionado, los controles de la zona neutra y los controles de los frenos. En lugar de indicadores, los controles se operan a través de una pantalla de cristal líquido . [13]
La locomotora tiene dos juegos de bogies, cada uno con dos ejes en el diseño Bo-Bo. [14] Como la locomotora se basa en la estructura básica de la SS8, los bogies también son en gran medida similares. Los bogies utilizan acero de baja aleación y alta resistencia . La suspensión entre las ruedas y el bastidor del bogie son resortes de tierra con amortiguadores verticales; la suspensión entre el bogie y la locomotora son resortes helicoidales flexibles con amortiguación vertical, de guiñada y horizontal. Las ruedas son impulsadas por seis ejes elásticos que conectan el motor soportado por el bastidor, impulsado con una caja de cambios en cada lado. [1]
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