Đường sắt Hàn Quốc Thế hệ tàu cao tốc mới

Thứ sáu, 21/09/2012 00:00

Xem với cỡ chữ

Hemu 430X là tàu điện cao tốc đa nguyên (EMU) thuộc thế hệ 3. Tàu KTX 300 km/h do Alstom thiết kế trên cơ sở tàu TGV-R được đưa vào khai thác tháng 4-2004. Tiếp sau là tàu KTX-Sancheon, tàu cao tốc đầu tiên do Hàn Quốc thiết kế, công suất 8,8 MW, hai lớp vỏ nhôm và giá chuyển kết nối.

KTX-Sancheon đưa vào vận doanh từ tháng 3-2012 và Korail đặt hàng 23 tàu loại 10 toa, 5 tàu cuối cùng đã bàn giao tháng 6 vừa qua. 24 tàu khác đang được Hyundai Rotem chế tạo để chạy tuyến Honan, đang thi công, sẽ mở khai thác năm 2014. KTX-Sancheon dựa trên thiết kế tàu thử nghiệm KHST360X, triển khai năm 2007, sử dụng bộ đảo chiều năng lực lớn IGBT, mô tơ kéo không đồng bộ 1100 kW AC.
Năm 2007, một tập đoàn gồm Viện Nghiên cứu đường sắt Hàn Quốc, Hyundai Rotem cùng với 11 công ty tư nhân và trường đại học đưa ra dự án chế tạo tàu cao tốc thử nghiệm thứ hai – Hemu430X, mục tiêu là đạt tốc độ thương mại 350 km/h và đạt 430 km/h trong thử nghiệm. Bộ Đất đai, Vận tải và Hàng hải Hàn Quốc đã đầu tư 93,1 tỷ Won (79,7 triệu USD) để triển khai tàu này từ 2007. Viện Nghiên cứu đường sắt Hàn Quốc (KRR) và các thành viên tập đoàn nhận phần thiết kế và chế tạo.

Không giống như các tàu cao tốc Hàn Quốc trước đây có các toa động lực, tàu Hemu430X sử dụng lực đẩy phân bố trên cơ sở công nghệ thông tin và điện tử tiên tiến. Tàu thử nghiệm có 6 toa, trong đó 5 toa là toa động lực (Tc-M1-M2-M3-M4-Mc). Tàu thử nghiệm có công suất 8,2 MW và lực kéo lớn nhất 182 kN, tàu thương mại sau này sẽ có công suất 9,84 MW vì tàu có 8 toa với 6 toa có động cơ.

Hemu430X là kết hợp của hai hệ kéo. Hệ thứ nhất gồm 16 đơn vị mô tơ kéo không đồng bộ điều khiển bởi hai đảo chiều IGBT PWM và đảo chiều VVVF. Hệ thứ hai gồm các mô tơ kéo không đồng bộ nam châm vĩnh cửu điều khiển bằng đảo chiều kiểu mới. Kết quả thử nghiệm hệ thống kết hợp tại nhà máy cho thấy toàn bộ đoàn tàu có thể đạt tốc độ 300 km/h trong 233 giây, giảm khoảng 120 giây so với KTX và KTX-Sancheon.

Mục tiêu đầu tiên của dự án Hemu430X là kiểm định lại hoạt động của hệ thống kéo phân bố của tàu cao tốc. Khoảng cách giữa các ga trên các tuyến cao tốc Hàn Quốc tương đối ngắn nên cần có hệ số gia tốc và giảm tốc cao cùng với lực bám dính lớn để nâng cao tốc độ bình quân.

Một mục tiêu khác nữa là kiểm tra tác động môi trường của đoàn tàu. Thân tàu có mặt cắt ngang nhẹ, tối ưu hóa, đồng thời thay đổi kết cấu các tấm panel hai lớp nên đã giảm được tải trọng trục.

Đoàn tàu được lắp các thiết bị thí nghiệm tân tiến bao gồm các camera theo dõi, các dữ liệu đo lường được ghi lại trong phòng thí nghiệm chính trong toa M2 trong suốt quá trình chạy thử. Tốc độ 370 km/h cũng đã được thực hiện giữa Ulsan và Shinkyungju trên tuyến cao tốc Kyungbu để xem xét đặc điểm của tàu siêu tốc. Các giao diện chính như bánh xe-ray, cấn tiếp điện và những thiết bị khác cần được thực hiện với mức độ siêu tốc kỷ lục – cần được kiểm tra cẩn thận từng cấp tốc độ đảm bảo đúng hướng dẫn về tàu siêu tốc. Một giá chuyển kiểu mới cũng sẽ được thử nghiệm cùng với việc nghiên cứu thay đổi hệ thống treo chủ động để nâng cao chất lượng chạy tàu êm thuận.

Trong suốt quá trình thiết kế, các đặc điểm về khí động và khí âm thanh đều được đánh giá bằng các công cụ mô phỏng thương mại trong thiết bị thí nghiệm hầm gió, các thông số thu nhận được sẽ được kiểm chứng trong suốt quá trình tăng tốc. Tàu Hemu430X sẽ được thử nghiệm nghiêm ngặt và chạy thử ít nhất 100.000 km trên chính tuyến cho đến năm 2015, việc chế tạo các đoàn tàu hy vọng có thể đưa ra khai thác năm 2017.

Tàu thương mại tương lai trên cơ sở tàu Hemu430X sẽ có tốc độ vận hành trong khoảng 350 kh/h – 370 km/h tùy theo điều kiện đường xá, đảm bảo đưa hành khách đến bất kỳ nơi nào trên đất Hàn Quốc trong vòng 90 phút. Thế hệ mới tàu cao tốc sẽ nâng cao đáng kể tính hấp dẫn trong việc đi lại bằng tàu hỏa và khuyến khích mạnh mẽ phát triển mạng cao tốc.

Theo ĐSTG, số 9-2012