DJ1型電力機車，是中國鐵路的電力機車車型之一，也是中國第一種從國外進口并投入批量生產(chǎn)的交流傳動電力機車。DJ1型電力機車為雙節(jié)八軸大功率貨運電力機車，由西門子交通集團在“歐洲短跑手”（EuroSprinter）系列ES64F型電力機車（德國鐵路152型電力機車）基礎(chǔ)上為中國市場改進設(shè)計而成，其中首批3臺由西門子位于奧地利格拉茲的工廠制造，后17臺通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓并由株洲西門子牽引設(shè)備有限公司在國內(nèi)制造。 1990年代初起，隨著世界上交流傳動技術(shù)的成熟和所具有的優(yōu)點，已經(jīng)逐步成為國際上電力機車發(fā)展的必然趨勢。為了加快我國電力機車從直流傳動向交流傳動的轉(zhuǎn)換，鐵道部除了立項開發(fā)AC4000型交流傳動電力機車外，同時考慮通過采用技貿(mào)結(jié)合、合資生產(chǎn)方式引進國外先進技術(shù)，盡快縮短我國電力機車與世界先進水平間的距離。早于1993年底，株洲電力機車廠已經(jīng)與德國西門子交通集團開始就引進電力機車的技術(shù)、合作形式進行洽談。 1997年3月底，中國機械進出口公司、鐵道部與德國西門子交通集團正式簽訂了20臺交流傳動電力機車的供貨和技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同，合同總值7000萬歐元，由鐵道部借用奧地利政府貸款支付。該型機車被定型為DJ1型，其中“D”代表電力機車、“J”代表交流傳動。機車是西門子公司以第二代“歐洲短跑手”（EuroSprinter）系列電力機車作為技術(shù)平臺、在ES64F型電力機車（德國鐵路152型電力機車）基礎(chǔ)上，專門為中國鐵路設(shè)計制造的雙節(jié)重聯(lián)八軸重載貨運電力機車。機車采用交—直—交流電傳動系統(tǒng)，采用了異步交流牽引電動機、水冷GTO牽引變流器、及“SIBAS 32”微機控制系統(tǒng)等技術(shù)。 根據(jù)合同規(guī)定，鐵道部訂購20臺DJ1型電力機車，其中首3臺（0001～0003）由奧地利西門子公司格拉茲工廠（Siemens SGP Verkehrstechnik GmbH）建造，并整車付運中國；其余17臺（0004～0020）則由西門子公司和株洲電力機車廠、株洲電力機車研究所合作，共同成立合資公司并通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓負責本地組裝生產(chǎn)。為此，株洲電力機車廠、株洲電力機車研究所與德國西門子（中國）有限公司于1998年11月共同投資設(shè)立了株洲西門子牽引設(shè)備有限公司（STEZ），作為技術(shù)轉(zhuǎn)讓的承接單位，并負責生產(chǎn)交流傳動牽引系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，西門子公司向中方轉(zhuǎn)讓的技術(shù)主要涵蓋車體、轉(zhuǎn)向架、主變壓器等部分。DJ1型機車采用逐步提高國產(chǎn)化比率的方式，從第4臺機車（首臺國產(chǎn)化機車）開始采用國產(chǎn)化車體和屏柜組件；從第15臺機車開始使用國產(chǎn)化的交流傳動系統(tǒng)；最后一臺機車盡量采用國產(chǎn)化零部件，包括轉(zhuǎn)向架等。 首臺DJ1型電力機車于2001年5月31日在格拉茲工廠竣工；三臺進口機車于2001年底經(jīng)海路運抵天津港。2002年7月8日，首臺國內(nèi)生產(chǎn)的DJ1型電力機車在株洲西門子牽引設(shè)備有限公司下線，時任鐵道部總工程師王麟書和西門子交通集團機車部門總裁沃爾克·克費爾（Volker Kefer）出席了典禮。至2003年7月，株洲西門子牽引設(shè)備有限公司生產(chǎn)的最后一臺DJ1型機車出廠并交付使用。 2001年12月，首批三臺從奧地利進口的DJ1型電力機車抵達中國后，其中0001號機車被送往中國鐵道科學(xué)研究院北京環(huán)形鐵道試驗基地，進行各種型式和性能試驗；0002號機車被送往株洲西門子牽引設(shè)備有限公司，用于生產(chǎn)技術(shù)的轉(zhuǎn)讓和培訓(xùn)工作；0003號機車配屬鄭州鐵路局寶雞機務(wù)段秦嶺補機隊，在寶成鐵路秦嶺北坡區(qū)段（寶雞至秦嶺）作為補機投入運用。根據(jù)機車在三年保修期內(nèi)發(fā)現(xiàn)的故障和問題，西門子公司先后對機車車鉤、齒輪箱、撤沙閥、控制線路、車頂渡板等部分進行改造，又改善了機車的控制軟件。 為了緩解我國煤電油運緊張的狀況、使大秦鐵路盡快在2004年實現(xiàn)年運量1.5億噸、2005年實現(xiàn)年運量2億噸的目標，中鐵道部決定自2003年下半年開始在大秦鐵路開行單元萬噸重載列車，并進行了數(shù)次牽引運行試驗；而在此前由于受到當時鐵路技術(shù)條件限制，大秦線煤炭列車的牽引方式主要為韶山4型電力機車單機牽引5000～6000噸列車。2003年7月21日至27日，北京鐵路局、中國鐵道科學(xué)研究院合作，在大秦鐵路使用兩臺DJ1型電力機車進行了萬噸列車牽引及制動試驗，對列車起動加速、緊急制動、坡停起動、列尾裝置、變電所供電容量等各種方面進行測試；試驗結(jié)果表明DJ1型電力機車具有雙機牽引萬噸列車的良好能力。2003年8月，20臺DJ1型電力機車全部改配屬北京鐵路局大同鐵路分局湖東機務(wù)段（現(xiàn)中國鐵路太原局集團有限公司湖東機務(wù)段）；同年8月31日，DJ1型機車正式投入大秦鐵路運用，擔當萬噸單元重載列車的牽引任務(wù)；2004年底，大秦線萬噸單元重載空車車列的機車交路進一步延伸至北同蒲鐵路和云崗支線。 2007年7月起，湖東機務(wù)段開始配屬HXD1、HXD2“和諧”型大功率交流傳動電力機車，擔當大秦線2萬噸組合重載列車的牽引任務(wù)。隨著和諧型機車配屬數(shù)量的增加，逐步替代了原來的DJ1、韶山4型電力機車，成為大秦線重載運輸?shù)闹髁囆汀８鶕?jù)鐵道部的安排，湖東機務(wù)段于2009年上半年間陸續(xù)調(diào)出所有DJ1型機車，改配西安鐵路局新豐鎮(zhèn)機務(wù)段寶雞運用車間（原寶雞機務(wù)段）秦嶺補機隊，于2009年4月起再次在寶成鐵路秦嶺北坡區(qū)段投入運用，同時西安鐵路局并調(diào)整了貨物列車編組計劃，使寶成線的貨運牽引定數(shù)由2800噸提高到3500噸。 隨著機車使用年限和運行公里數(shù)的增加，DJ1型機車從2009年開始陸續(xù)進入第一個大修周期。由于DJ1型機車并沒有定點大修廠，其中修主要由寶雞機車檢修廠進行，而南車洛陽機車有限公司負責機車輪對大修。然而，由于DJ1型機車數(shù)量僅20臺，造成小批量生產(chǎn)的國產(chǎn)零部件價格較高，而進口零件越趨缺乏的情況下，對機車檢修造成困難，加之在大秦鐵路中超負荷的運用，因此部分機車曾長期停機待修或封存。根據(jù)這一情況，寶雞運用車間制定了“維持使用，損壞一臺，報廢一臺”的原則，直至全部報廢。截止2012年年底，共有12臺機車封存并拆解部分零件供另外8臺使用。盡管如此，8臺在運用的機車依舊“帶病工作”。 2013年3月末，DJ1型機車被全部停用封存（其中0015,0019號機車封存于寶雞電機段；0008,0009,0010封存于寶雞運用車間；其余封存在安口南折返段），補機任務(wù)全部由HXD3型電力機車以及少量SS4型電力機車擔當。 DJ1型電力機車是雙節(jié)重聯(lián)的八軸大功率干線貨運用電力機車，由兩節(jié)完全相同的四軸機車通過中間車鉤、橡膠聯(lián)掛風擋、電氣及空氣重聯(lián)管線等連接而成，之間并設(shè)有中間走廊連通，車頂設(shè)有25千伏高壓連接線；每節(jié)機車是一個完整的獨立系統(tǒng)；可由司機在任何一端司機室對兩節(jié)機車進行控制。車體為焊接式整體承載結(jié)構(gòu)，車內(nèi)設(shè)備采用兩側(cè)屏柜化布置，并設(shè)中間貫通走廊。車頂外置設(shè)備較少，每節(jié)機車后部車頂設(shè)有一臺單臂式受電弓，以及賽雪龍公司（Sécheron）的真空斷路器、避雷器等高壓設(shè)備。臥式牽引變壓器安裝于車底中部，與電抗器共用冷卻油箱。司機室運用歐洲標準的人機工程學(xué)設(shè)計，適應(yīng)單司機執(zhí)乘，并成為了日后被中國鐵道部廣泛推廣應(yīng)用的標準化司機室設(shè)計基礎(chǔ)。DJ1型機車采用了車體獨立通風方式，從車頂頂蓋夾層風道吸入冷風，向發(fā)熱部件冷卻后從車底排出，并維持機械間呈微正壓，改善機車防塵效果及防寒性能。機車軸式為2×（Bo-Bo），持續(xù)功率為6400千瓦；機車標準軸重為23噸，并可以通過增加壓鐵提高到25噸；機車并設(shè)有“加速模式”，當牽引列車啟動時機車最大功率可達到8100千瓦，使用時間限制為十分鐘，以提高列車啟動加速能力。 DJ1型機車出廠時均使用西門子8WL0-138-6YG69型受電弓。自2004年2月份起，運用單位發(fā)現(xiàn)一些受電弓出現(xiàn)裂紋及轉(zhuǎn)軸彎曲等問題，為保障行車安全遂委托路外單位研制了國產(chǎn)的XD-200型受電弓。四臺XD-200受電弓分別安裝在4輛機車上進行運用試驗；至2006年，所有DJ1型機車均在中修期間陸續(xù)改用XD-200型受電弓，并陸續(xù)被推廣至后期的韶山4型、韶山8型、韶山9型等電力機車使用。 DJ1型電力機車是交—直—交流電傳動的單相工頻交流電力機車，每節(jié)四軸機車的主電路由主變壓器、牽引變流器、牽引電動機三大部分構(gòu)成。接觸網(wǎng)導(dǎo)線上的25千伏單相工頻交流電電流，經(jīng)受電弓進入機車后經(jīng)過主斷路器再進入主變壓器，交流電經(jīng)過主變壓器的三個牽引繞組后，分別向三組四象限脈沖整流器供電并整流為直流電，然后經(jīng)過兩組并聯(lián)工作、電壓為2400～2600伏的中間直流回路，再由兩個牽引逆變器轉(zhuǎn)換成三相交流電輸出，分別向兩臺轉(zhuǎn)向架上的四臺異步牽引電機供電，使牽引電動機產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，經(jīng)過齒輪的傳遞驅(qū)動輪對。 機車采用了西門子公司開發(fā)的VVVF牽引變流器，每節(jié)機車均有一臺牽引變流器柜，內(nèi)部包含了3個四象限整流器、2個逆變器以及中間電路電容器、保護模塊、牽引控制單元（TCU）等設(shè)備。其中四象限整流器和逆變器由相同的功率控制模塊組成，采用了與ES64F型電力機車相同的水冷GTO模塊（4.5kV/3kA）。DJ1型電力機車采用西門子公司的1TB2624型鼠籠式三相異步牽引電動機，額定功率為817千瓦，冷卻方式為強迫通風，采用直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）。此外，DJ1型機車也繼承了西門子交流傳動系統(tǒng)的特點，當機車起動加速時其GTO牽引變流器會發(fā)出音階磁勵音，與ES64U2型電力機車類似。 DJ1型機車裝載了西門子公司開發(fā)的“SIBAS 32”32位車載智能微機系統(tǒng)，實現(xiàn)了對機車的調(diào)節(jié)和邏輯控制，并能夠通過人機界面顯示故障并進行相關(guān)保護?！癝IBAS 32”系統(tǒng)采用集散控制模式，由中央控制單元（CCU）、牽引控制單元（TCU）、輔助控制單元（ACU）、液晶顯示屏（HMI）和外設(shè)智能接口（KLIP）構(gòu)成，并采用基于列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）國際標準的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信，由絞線列車總線（WTB）和多功能車輛總線（MVB）兩級網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，WTB負責兩節(jié)機車之間的外部通信，而MVB負責單節(jié)機車內(nèi)部各單元的數(shù)據(jù)交換。司機操縱臺上并設(shè)有一臺液晶顯示屏，直接顯示機車運行狀態(tài)和故障診斷信息。此外，“SIBAS 32”系統(tǒng)并設(shè)有配套的診斷軟件，技術(shù)人員可以使用筆記本電腦，通過機車上的RS-232串行接口與機車連接并下載數(shù)據(jù)紀錄，然后使用“SIBAS Expert 2”軟件分析導(dǎo)致機車出現(xiàn)故障的軟硬件，從而提高檢修效率。 每節(jié)機車擁有兩臺二軸轉(zhuǎn)向架，是以ES64F型電力機車的轉(zhuǎn)向架為基礎(chǔ)設(shè)計。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架采用鋼板焊成箱形結(jié)構(gòu)的“H”型構(gòu)架，輪對軸箱采用拉桿定位。一系懸掛采用螺旋彈簧；二系懸掛為高撓螺旋圓彈簧配橡膠墊，并設(shè)有垂向液壓減振器。牽引力或制動力通過中間低位推挽式斜拉桿牽引裝置傳遞。牽引電動機采用滾動軸承抱軸式半懸掛、單邊剛性直齒傳動?；A(chǔ)制動裝置為輪盤制動；停放制動裝置為蓄能制動。 DJ1型電力機車自投入運用以來獲得了良好的評價，運用部門普遍認為機車牽引力大、操縱方便舒適、自動化程度高、經(jīng)濟性較好，牽引時功率因數(shù)接近1。雖然機車投入運用初期部分零部件故障較多，例如絕緣子、蓄電池充電器、空調(diào)、砂箱等部分，但經(jīng)過調(diào)整之后有所改善，而最主要的交流傳動系統(tǒng)故障率較小。然而，由于訂購機車的時候并未充分考慮到中國鐵路的實際發(fā)展需要，因此所選擇的機車軸功率偏小（800千瓦），僅與交—直流電傳動的國產(chǎn)韶山4型電力機車相同，一定程度上限制了交流傳動優(yōu)勢的發(fā)揮。此外，由于DJ1型機車為西門子公司的產(chǎn)品，其微機控制系統(tǒng)有關(guān)部分仍受到專利技術(shù)保護，對機車的故障診斷、維護檢修造成一定困難，例如中方人員技術(shù)人員從機車下載數(shù)據(jù)之后，需要上傳到西門子德國本部，經(jīng)德方分析故障原因和提出解決方案后，通知西門子公司在華的售后服務(wù)組進行處理。[