５ 高速列车5.1 TGV高速动车组的发展 自1967年起，法国国营铁路开始着手研究高速运输首先，尝试将航空用燃气涡轮发动机用于铁路动车组1969年11月，法国研制成功了第一代ETG型燃气轮动车组，最高试验速度达到248km/h此后，为了进一步提高燃气轮动车组的质量，又研制出第二代RTG型燃气轮动车组，最高运行速度为260km/h为了配合在巴黎—里昂建设高速铁路，还研制了第三代TGV001型燃气轮动车组，5节编组，1972年最高试验速度达到318km/h,创造了内燃牵引的世界记录截止1996年末，法国国营铁路投入运营的燃气轮动车组还有22列，其中用于长途列车14列(70节动车和拖车)，用于地方列车8列(32节动车和拖车)然而，1973年中东战争引起的第一次全球性石油危机促使法国国铁发展高速列车的技术政策产生决定性的转折，即由开始时的燃气轮牵引向电气化牵引转变自那时起，法国率先在欧洲实行将速度、环保意识、充分利用能源、高新技术以及经济可靠性综合考虑的技术方针，大力推进研制TGV电力牵引高速列车系统1973年制造了一列Z7001电动车组，1975年最高试验速度达到309km/h,1976年开始，法国决定着力研究TGV—PSE新型高速电动车组2列。
自1981年9月第一列高速电动车组TGV—PSE投入商业运营以来，已逐步发展成为一个庞大的高速列车系列，并打入国际市场，成为惟一出口高速列车的国家其发展演变过程如下 东南线高速动车组TGV—PSE是法国第一代高速电动车组，1981年9月首次在巴黎—里昂东南高速线南段投入运营，1983年9月在巴黎—里昂全线投入运营，该列车最高试验速度达到380km/h，最高运营速度为270km/h,使巴黎—里昂间的运行时间从4h减为2ｈ，比原先压缩了一半 大西洋线高速动车组TGV—A是法国第二代高速电动车组，1989年9月TGV—A型动车组在巴黎—勒芒—布里塔尼亚线投入运行，一年之后，线路向南延长至图尔其最高运营速度为300km/h1990年5月，TGV—A型试验动车组曾在大西洋线创造了515.3km/h的轮轨系统高速行车世界记录并保持至今 路网高速动车组TGV—R，是从大西洋高速动车组TGV—A衍生而来的，自1993年5月起投入运行，能适用于比利时与荷兰的供电电压和信号系统，同时把里尔、巴黎、里昂和波尔多等大城市通过高速动车组联系在一起，其最高商业运营速度为300km/h 双层高速动车组TGV—2N被法铁称为第三代TGV高速电动车组，其在同样运营条件下，比普通TGV动车组多运载40%的乘客。
第一批已于1996年投入商业运营，最高运营速度300km/h，自1997年9月起在东南线每隔０．５ｈ发车一次自2001年起，双层高速动车组通至马赛 欧洲之星高速动车组TGV—TMST也是由TGV—A衍生而来，自1994年11月起在巴黎—伦敦，布鲁塞尔—伦敦之间的线路上投入运行，最高商业运营速度为300km/h巴黎—伦敦间的行驶时间为3h，在规划中的伦敦至英吉利海峡隧道入口的新线路建成后，将会使旅行时间再缩短０.５ｈ欧洲之星高速动车组适用于其运行通过的3个国家不同的供电制式、信号系统及线路限界 西班牙AVE型高速动车组是法西两国通过协议，由法国向西班牙进行技术转让的高速动车组类型，也属第二代已于1992年4月在马德里—塞维利亚高速线投入商业运营，最高运营速度为300km/h,其结构基本上按TGV—A设计，但内部空〖ＴＰＴ，＋２２１ｍｍ１４７ｍｍ，ＢＰ，ＤＹ＃〗〖ＴＰＴ，＋２１０ｍｍ１４７ｍｍ，ＢＰ，ＤＹ＃〗〖ＢＨＤＷＧ２１０ｍｍ，ＷＫ１００ｍｍ，ＷＫ４５ｍｍＺＱＷ〗〖ＴＰＴ，＋２００ｍｍ１００ｍｍ，ＢＰ＃〗ＴＧＶ—ＰＳＥＴＧＶ—ＡＴＧＶ—ＴＭＳＴＴＧＶ—２ＮＴＧＶ—ＰＢＫＡ间布置及设备、外观设计及供电系统等按西班牙方面的要求进行了改进。
24列AVE高速动车组中有20列由法国阿尔斯通公司与其西班牙分公司合作，在西班牙建造 塔利斯高速电动车组TGV—PBKA于1996年投入运行，主要用于法国、比利时、荷兰、德国四国间的国际联运其也属第二代TGV，在巴黎—布鲁塞尔—科隆间的旅行时间为3h，在巴黎—布鲁塞尔—阿姆斯特丹间旅行时间为3h15min，该型动车组最高运行速度为300km/h,其四流制供电系统及多信号系统设计可适应四国不同的供电制式、信号系统及线路限界要求，因而是一种真正的欧洲列车 韩国高速电动车组TGV—K，1994年韩国向法国订购了46列，其中有34列按技贸结合的合同规定由韩国企业制造 韩国高速电动车组TGV—K载客为935人，最高商业运营速度为300km/h 目前法国已开始研制第四代动力分散式AGV型高速动车组 上述TGV高速动车组系列的主要技术特征及技术参数如表2—5—1所示迄今已向阿尔斯通公司订购的TGV高速动车组数量及交货期如表2—5—2所示各型TGV高速动车组外形如图2—5—1所示表2—5—2 TGV高速动车组数量及交货期 〖ＢＨＤＦＧ２，ＷＫ４，Ｋ６２２，Ｋ７２Ｗ〗车 型列车数第一列交货年份〖ＢＨＤＧ３２，ＷＫ４，Ｋ２０２Ｗ〗第一代〖ＢＨＤＧ１３／４，Ｋ６２。
２，Ｋ７２Ｗ〗TGV—PSE1061981邮政高速列车31984第二代〖ＢＨＤＧ１３／４，Ｋ６２２，Ｋ７２Ｗ〗TGV—A1051988AVE241991TGV—R901993TGV—TMST381994TGV—PBKA171996TGV—K(韩国)461997〖ＢＨＤＧ１３／４，ＷＫ４，Ｋ６２２，Ｋ７２Ｗ〗第三代TGV—2N301995总计4595.2 法国TGV高速动车组的技术特点 法国是继日本之后，在欧洲首先发展高速铁路的国家虽然从1981年第一列高速动车组投入运行至今20年期间，已开发了三代TGV高速列车，列车的型号也较多，但在技术上始终坚持保留了TGV高速动车组如下的一些基本特点 (1)列车编组结构始终保持两端为动力车，中间车辆为铰接式联结，形成不可分解的动车组法国国铁认为这种结构的列车具有一系列的优点 ①具有优良的整体性，加强对列车蛇行运动的约束，有利于安全运行事实也证明了这一点在1993年12月21日一列TGV—R型动车组运行在北方高速线时，线路下面存有第一次世界大战期间遗留的暗沟未被发现，由于暴雨造成了线路7m长路基的塌陷，引起了运行速度达300km/h的TGV—R型列车尾部车辆脱轨，列车脱轨后向前冲了2km停下来，却奇迹般没有一辆车倾覆，旅客中仅有3人轻度受伤。
②车辆之间联结处因无车钩，纵向间隙小，平滑过渡，并且转向架数量少，空气扰流阻力小，列车整体空气动力学性能良好 ③由于铰接式转向架二系悬挂支点高，车辆重心低，改善了车体侧滚振动转向架位于两辆拖车之间，旅客座位处的振动、噪声均较小，提高了旅客的舒适度 ④便于加大转向架的轴距，提高转向架的高速稳定性 ⑤对于双层客车提高载重量提供了最佳的结构由于采用了铰接式转向架，可以将双层客车车辆通道设在上层面，减少楼梯占用面积，增加了设置座席的面积 (2)列车动力转向架采用牵引电机体悬及三球销万向轴传动系统，这也是所有TGV高速动车组坚持保留的传统设计，有利于减轻簧下质量，保持动力车运行的稳定性与平稳性 (3)保持列车的轻量化由于一辆拖车平均只有一台转向架承载，在保持轴重不大于17t条件下，每辆拖车总重均小于34t 〖ＴＰＴ，＋２２１ｍｍ１４７ｍｍ，ＢＰ，ＤＹ＃〗(4)根据法国的传统经验，在交流传动系统的设计中，除了TGV—TMST型高速动车组采用异步牵引电机外，所有的TGV高速动车组(包括西班牙AVE、韩国TGV—K)全部采用三相交流自换相同步牵引电机和独立的牵引单元设计。
同时动力车的动力制动也全部采用不受供电系统影响的电阻制动系统其特点是逆变器结构简单、重量轻此外，同步电机不存在当接触网出现故障断电时的制动安全问题这是因为同步电机可在任何转矩下利用普通蓄电池组实现励磁，迅速转为发电机，由制动电阻消耗电能，并通过控制励磁电流来控制制动力的大小，这也是法国TGV动力车普遍采用电阻制动的原因 (5)采用一列车使用一个受电弓，通过高压电缆向第二台动力车馈电的方案这样有利于提高受电弓的受流性能，减少离线趋势受电弓均采用两级悬挂的结构，具有良好的机械、电气和气动力学性能5.3 TGV—PSE型第一代高速电动车组 5.3.1 TGV—PSE型动车组总体特性及主要技术条件 TGV—PSE型动车组为动力集中模式，编组形成为IL+8T+IL(见图2—5—2)，全列车共有13台转向架，其中6台是动力转向架(其中有两台分别安装在邻近动力车的拖车端部)，7台非动力铰接式转向架两辆拖车端部支承在同一台铰接式转向架上 TGV—PSE型动车组的总定员为368人，其中头等车座席共有108个，二等车座席260个列车的两端分别为动车M1和M2；拖车R1、R2、和R3为头等车，前两节设有35个座席，R3设有38个座席；拖车R4是酒吧车，设有20个二等座席；拖车R5～R8均为二等车，每节车厢设有60个座席。
〖ＴＰＴＩＥＴ２５３，＋５９ｍｍ７０ｍｍ，ＢＰ＃〗图２—5—3 TGV—PSE型动车组牵引及阻力特性曲线TGV—PSE作为TGV的第一代动车组，仍然采用交—直传动方式，其牵引特性曲线及列车阻力曲线见图2—5—3所示其启动牵引力为210kN TGV—PSE的主要技术特征及技术参数见表2—5—1所列 TGV—PSE型动车组作为第一代TGV高速动车组，其主要技术条件如下 (1)基本要求 适应的环境温度及湿度－25℃～+40℃，相对湿度60%侧向风15m/s加速能力在30‰坡道上以0.05m/s2储备加速度启动，保持10min达到60km/h轴重17t轮重以最高速度运行在新建线路上，动态与静态轮重之和不超过170kN可靠性发生一次影响运行或需救援的故障前的平均无故障工作时间至少为10 000h安全性制动系统失灵或抱死轮对时必须马上通知司机并显示故障类型、位置可使用性每日使用21h情况下年累计走行40万km可维修性零部件更换容易，困难部件(如构架)使用寿命保证为35年，影响安全的零部件可实施无损检查 大修走行公里必须达到： 转向架构架、轴箱轴承450×104km轮对200×104km机械传动装置200×104km牵引电机450×104km二级悬挂系统450×104km减振器200×104km (2)主要技术条件 牵引黏着系数最大利用值 低速启动20%100km/h时17%200km/h时13%200km/h以上9% 制动黏着系数最大利用值 200km/h以上9%200km/h以下13%脱轨安全性符合ORE B55规程轨道最大横向力＜0.85１０＋Ｐ３(P：轴重/kN)轨道平均横向力＜0.33１０＋Ｐ３(P:轴重/kN)转向架构架横向加速度连续振动6次以上，极限值8～10m/s2(带通滤波器0.5～10Hz)舒适度符合UIC标准“振动舒适度”规范车厢内加速度值垂直＜2.5m/s2,水平＜2.5m/s2转向架零部件最大许用应力符合UIC*"515规范轴承润滑脂润滑，电绝缘 紧急制动距离(平直线路干燥轨面上) 270km/h→03 200m270km/h→220km/h1 250m160km/h→0900m 常用制动减速度 ＜5‰坡度0.5m/s2＜12.5‰坡度0.44m/s2储备制动减速度0.05m/s2 在潮湿、冰、雪等不利黏着条件。