文章作者：西瓜昌真濕基（嗶哩嗶哩和百度昵稱：寧柳跨越）

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• 直—直流電傳動：指電力機(jī)車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，向直流牽引電動機(jī)供給直流電。蘇聯(lián)鐵道部VL12型電力機(jī)車為直—直流電傳動形式。

• 直—交流電傳動：指電力機(jī)車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過逆變后，向交流牽引電動機(jī)供給交流電。法國國家鐵路CC 1100型電力機(jī)車為直—交流電傳動形式。

• 交—直流電傳動：指電力機(jī)車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過變壓—整流后，向直流牽引電動機(jī)供給直流電。蘇聯(lián)鐵道部VL61型電力機(jī)車為交—直流電傳動形式。

• 交—交流電傳動：指電力機(jī)車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，無需經(jīng)過變壓—整流—逆變，直接變頻后向交流牽引電動機(jī)供給交流電。法國國家鐵路BB 13000型電力機(jī)車及BB 14000型電力機(jī)車為交—交流電傳動形式。

• 交—直—交流電傳動：指電力機(jī)車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過變壓—整流—逆變后，向交流牽引電動機(jī)供給交流電。白俄羅斯鐵路BKG1型電力機(jī)車為交—直—交流電傳動形式。

• 多電流制電力機(jī)車：本文提及的“多電流制”，是指采用交—直流電以及直—直流電雙制式電傳動，但受流電壓為三種或三種以上的電力機(jī)車。本文提及的比利時國家鐵路13型和盧森堡國家鐵路3000型型電力機(jī)車即為多電流制電力機(jī)車。

• 法國國家鐵路在本文均簡稱“SNCF”⑴，比利時國家鐵路簡稱“NMBS/SNCB”⑵，盧森堡國家鐵路簡稱“CFL”⑶，意大利國家鐵路簡稱“FS”。

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概述

“Tracits”13型電力機(jī)車是法國阿爾斯通公司在交付給SNCF的BB 36000型電力機(jī)車基礎(chǔ)上，于20世紀(jì)末交付NMBS/SNCB的一種多電流制高速電力機(jī)車。CFL亦于同時訂購與NMBS/SNCB 13型機(jī)車設(shè)計相同的3000型機(jī)車。

背景

20世紀(jì)90年代初，NMBS/SNCB決定在奧斯坦德、布魯塞爾、列日和奧伊彭之間的城際列車上使用大功率高速客運(yùn)機(jī)車為本務(wù)機(jī)車，并且退役40年前購置的52型、53型和54型等型貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。這些需求導(dǎo)致NMBS/SNCB決定購買新型通用機(jī)車。新型機(jī)車的設(shè)計規(guī)范包括最高運(yùn)行速度為200 km/h，并且能夠在3 kV直流電氣化鐵路和25 kV 50Hz交流電氣化鐵路下運(yùn)行。

與此同時，CFL亦不斷對管內(nèi)線路改造為25 kV 50Hz交流電氣化鐵路，并且像NMBS/SNCB一樣決定購置新型電力機(jī)車以取代3600型電力機(jī)車。1992年12月，CFL與NMBS/SNCB達(dá)成了共同采購機(jī)車的協(xié)議。

制造和交付

CFL與NMBS/SNCB于1993年3月發(fā)布采購招標(biāo)。經(jīng)過競爭，阿爾斯通公司于1994年2月中標(biāo)。1995年12月22日，NMBS/SNCB和CFL與阿爾斯通公司簽訂了聯(lián)合采購協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，NMBS/SNCB和CFL分別訂購了60臺13型和20臺3000型機(jī)車（每臺機(jī)車的報價為1.405億比利時法郎），并于1998年開始交付。

與此同時，NMBS/SNCB在訂購13型機(jī)車的同時，訂購了21節(jié)帶控制臺的I11型客車，與13型機(jī)車編組為動力集中式動車組列車。這種情況下，就不需要在折返段將機(jī)車換掛到車頭。司機(jī)只需要走到末節(jié)車廂就可以，在那里他就可以控制位于列車另一端的電力機(jī)車。

阿爾斯通公司負(fù)責(zé)提供機(jī)車的牽引電動機(jī)以及前30臺機(jī)車轉(zhuǎn)向架，并進(jìn)行項目協(xié)調(diào)，參與制造的其他公司還有：

• 荷蘭Stork RMO公司（后50臺機(jī)車轉(zhuǎn)向架）

• 比利時Pauwels公司（變壓器）

• 法國法維萊交通公司（受電弓）

• 德國克諾爾公司（制動機(jī)）

前10臺機(jī)車由阿爾斯通公司法國貝爾福工廠制造，其余機(jī)車則由龐巴迪運(yùn)輸公司比利時布魯日工廠組裝。為確保能在不同國家線路上的安全運(yùn)行，電力機(jī)車上裝有相應(yīng)的信號和通信設(shè)備——KVB（SNCF）和TBL2（NMBS/SNCB）。

比利時國鐵13型

60臺13型機(jī)車在1998年到2001年期間陸續(xù)交付給NMBS/SNCB。然而，由于對信號設(shè)備產(chǎn)生了電磁干擾，這些機(jī)車在初期運(yùn)營遇到了一些麻煩，被迫多次返回工廠進(jìn)行修改。

2000年到2001年，這批機(jī)車開始定期擔(dān)當(dāng)InterCity G和InterCity A快速旅客列車的交路。與此同時，它們亦在默茲河沿岸的線路與CFL 3000型機(jī)車一道牽引貨運(yùn)列車。

2009年到2012年間，NMBS/SNCB從德國西門子交通集團(tuán)訂購了總共120臺的“歐洲短跑手”18型⑸電力機(jī)車⑹，使得13型機(jī)車被轉(zhuǎn)配至B-Logistics公司（NMBS/SNCB的貨物子公司），使?fàn)恳涍\(yùn)列車的13型機(jī)車的數(shù)量增加到45。

其余的15臺13型機(jī)車與7臺20型機(jī)車在阿爾隆-盧森堡區(qū)間線路擔(dān)當(dāng)InterCity J快速旅客列車的交路。但如果18型機(jī)車數(shù)量不夠或出現(xiàn)故障時，13型機(jī)車仍然有可能（但極為罕見）將擔(dān)當(dāng)InterCity O或InterCity A快速旅客列車的交路。

13型機(jī)車還牽引M6型客車與AM96型客車，經(jīng)由Infrabel公司負(fù)責(zé)維護(hù)的161號線、162號線，以及CFL負(fù)責(zé)維護(hù)的5號線，進(jìn)出盧森堡。

2018年9月3日后，13型機(jī)車擔(dān)當(dāng)以下區(qū)間的旅客列車交路：

• 布魯塞爾、那慕爾-盧森堡區(qū)間的14對InterCity列車（21XX次）（工作日和周末）

• 阿爾隆-盧森堡區(qū)間的5對InterCity列車（46XX次）（工作日）

• 阿爾隆-盧森堡區(qū)間的10對InterCity列車（46XX次）（周末）

• 往返于阿爾隆-盧森堡、那慕爾-盧森堡或布魯塞爾-盧森堡區(qū)間的一些臨客列車（僅在一周內(nèi)）

盧森堡國鐵3000型

15臺3000型機(jī)車在1998年到1999年期間陸續(xù)交付給CFL。同樣，這些機(jī)車在運(yùn)用初期也出現(xiàn)了各種問題，被迫多次返回工廠進(jìn)行修改。3001號機(jī)車于2000年1月19日因火災(zāi)被完全燒毀，無法修復(fù)。因此，CFL不得不暫停接收3000型機(jī)車，直到次年7月才將最后5臺機(jī)車接收。

19臺3000型機(jī)車負(fù)責(zé)于Liers-盧森堡區(qū)間（經(jīng)由Infrabel公司負(fù)責(zé)維護(hù)的161號線、162號線，以及CFL負(fù)責(zé)維護(hù)的5號線）的旅客列車交路，同時也擔(dān)當(dāng)盧森堡、法國和比利時之間的貨運(yùn)列車交路。

機(jī)械設(shè)計

13型和3000型電力機(jī)車的機(jī)械部分與SNCF同時期訂購的BB 36000型電力機(jī)車類似。用低位縱向牽引拉桿實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架和車體間的牽引力及制動力的傳遞，每一個轉(zhuǎn)向架用兩根拉桿，每一個運(yùn)行方向一個。為了使輪對的負(fù)荷再分配最小，牽引桿和轉(zhuǎn)向架的連接位置應(yīng)處在構(gòu)架的最低點(diǎn)。

在一系彈簧懸掛中采用螺旋彈簧并帶有垂向減振器。軸箱和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架采用拉桿連接，在通過曲線時拉桿允許輪對軸有徑向調(diào)整。在二系彈簧懸掛中采用高撓螺旋彈簧，并裝有一個水平減振器和兩個垂向減振器。在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架和車體之間裝有抗搖頭振動的減振器。電機(jī)齒輪箱裝置通過三個彈性橡膠支座固定在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上。采用帶有空心軸及游動盤的杰奎明傳動裝置向輪對傳遞扭矩。傳動比為1：3.98。

每根軸上均裝有空氣制動系統(tǒng)的4個制動盤，停車制動采用彈簧儲能制動。在常用電制動發(fā)生故障時，空氣制動足以保證電力機(jī)車正常運(yùn)行。所有車輪均裝有撒砂裝置和輪緣噴油器。防空轉(zhuǎn)/滑行系統(tǒng)對每個輪對單獨(dú)作用。

電氣設(shè)計

電力機(jī)車上裝有兩臺法維萊公司生產(chǎn)的受電弓，一臺用于交流25 kV 50Hz電網(wǎng)下的受電，另一臺用于直流3 kV電網(wǎng)下的受電。向懸掛在車體底架下的油冷主變壓器供給交流電壓，向脈沖整流器直接供給直流電壓。變壓器油和制動電阻也都采用風(fēng)冷。

每臺強(qiáng)迫風(fēng)冷的4FXA4-559B型四極異步牽引電動機(jī)各自獨(dú)立地由主電路各段獲得電源。在交流電網(wǎng)下工作時，電流從變壓器相應(yīng)分段繞組取得，并經(jīng)采用可關(guān)斷晶閘管的整流器和脈寬調(diào)制逆變器供給牽引電動機(jī)。變壓器相應(yīng)分段繞組計算電壓為1.52 kV，其功率為1375 kV·A。在直流電網(wǎng)下工作時，三級脈沖斬波器將保持和交流電網(wǎng)下逆變器輸出端電壓一樣的值（2.4 kV）。因此，機(jī)車在這兩種牽引供電制下運(yùn)行時的功率是相同的。電路由一種供電制向另一種供電制的轉(zhuǎn)換由司機(jī)完成，但要預(yù)先設(shè)定對電氣設(shè)備的保護(hù)，以備故障時所需。

除牽引繞組外，變壓器還有采暖繞組，用于旅客列車車廂內(nèi)的采暖，在環(huán)境溫度低于-10 ℃時，采暖繞組功率為800 kV·A（若環(huán)境溫度高于-10 ℃時，功率下降至60 kV·A）；變壓器還有兩個經(jīng)相應(yīng) 變流 器向各種 電器供 電的輔助繞組，其中一個功率為150 kV·A，供給380 V 50 Hz交流電壓；另一個功率為15 kW，供給110 V直流電壓。

13型和3000型電力機(jī)車在直流3 kV和交流25 kV 50Hz兩種供電制下運(yùn)行時的額定功率為5200 kW，并可采用能將電能反饋給電網(wǎng)的再生制動⑺；此外，電力機(jī)車還能在NS的直流1.5 kV電氣化鐵路上運(yùn)行，然而機(jī)車的輸出功率降低到2100 kW，且只能采用電阻制動。

技術(shù)數(shù)據(jù)

后記

總計80臺的13型和3000型電力機(jī)車，與SNCF的60臺BB 36000型電力機(jī)車一道，不僅讓比利時、盧森堡與法國三國實現(xiàn)了對電力機(jī)車的更新?lián)Q代，同時也擴(kuò)大了各國之間的鐵路聯(lián)運(yùn)規(guī)模。

注釋

⑴法語：Société Nationale des Chemins de fer Fran?ais。

⑵荷蘭語：Nationale Maatschappij der Belgische Spoorwegen；法語：Société Nationale des Chemins de fer Belges；德語：Nationale Gesellschaft der Belgischen Eisenbahnen。

⑶盧森堡語：Société Nationale des Chemins de Fer Luxembourgeois。

⑷荷蘭語：Nederlandse Spoorwegen。

⑸歷史上，NMBS/SNCB于1970年向法國阿爾斯通公司訂購了6臺與SNCF CC 40100型電力機(jī)車大致相同的四電流制電力機(jī)車，定型為“破鼻子”18型。

⑹西門子交通集團(tuán)內(nèi)部型號為ES60U3型，其中“ES”是“EuroSprinter”的縮寫、“60”代表機(jī)車最大功率為6000千瓦、“U”代表客貨運(yùn)通用（Universal）、“3”代表機(jī)車適用于三種供電制式——25 kV 50 Hz單相交流電、3 kV直流電或1.5 kV直流電，以滿足比利時本國及周邊接壤的盧森堡、法國、荷蘭等國之間國際聯(lián)運(yùn)需要。

⑺而BB 36000型電力機(jī)車只能在交流25 kV 50Hz供電制下運(yùn)行時使用再生制動。

參考

• 《比利時和盧森堡鐵路購置雙流制機(jī)車》，張文茂 譯，《電力牽引快報》1993年第4期

• 《歐洲的多電壓制BB36000機(jī)車》，J·克勞德 等著，繆根欣 譯，《電力牽引快報》1997年第1期

• 《GEC Alsthom公司近期供貨情況》，譚學(xué)斌 譯，《電力牽引快報》1999年第2期

• 《Alstom公司研制的新型電力機(jī)車》，H·恩尤斯 著，李懷中 譯，《電力牽引快報》1999年第2期

• 《比利時鐵路機(jī)車》，Yu·L·伊林 著，梁中奇 譯，《國外鐵道機(jī)車與動車》2017年第6期

• 《Trains d'Europe : BB 36000, 36200 & 36300 SNCF》：http://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/36000.htm

• 《Trains d'Europe : BB 3000 CFL》：http://www.trains-europe.fr/cfl/3000.htm

• 《Trains d'Europe : Type 13 SNCB》：http://www.trains-europe.fr/sncb/13.htm

• 《Locomotives électriques SNCB série 13》：https://rail.lu/materiel/sncb13.html

• 《Locomotives électriques CFL Elektrolokomotive série 3000》：https://rail.lu/materiel/cfl3000.html

• 《SNCB série 13》：http://mediarail.be/Belgique/Materiel_roulant/SNCB/Locomotives_electriques/13/Tech.htm

• 《CFL | Locomotive series 3000》：https://groupe.cfl.lu/en-gb/amenities/detail/locomotive-serie-3000

• 《多功能電力機(jī)車——BB 36000型電力機(jī)車（Astride） - 嗶哩嗶哩》：https://www.bilibili.com/read/cv910941