【科普】“卷簾門(mén)”法國(guó)國(guó)家鐵路BB 75000型、BB 75100型和BB 75400型內(nèi)燃機(jī)車(chē)
文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵稱(chēng)：寧柳跨越）
EN TRAIN
TOUS RESPONSABLES
——SNCF
乘坐火車(chē)出行
你我共同負(fù)責(zé)
——法國(guó)國(guó)家鐵路 宣
提示
直—直流電傳動(dòng)：指內(nèi)燃機(jī)車(chē)柴油機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)一臺(tái)直流牽引發(fā)電機(jī)，輸出直流電并供給數(shù)臺(tái)并聯(lián)的直流牽引電動(dòng)機(jī)。法國(guó)國(guó)家鐵路CC 65000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)為直—直流電傳動(dòng)形式。
交—直流電傳動(dòng)：指內(nèi)燃機(jī)車(chē)柴油機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)一臺(tái)三相交流同步牽引發(fā)電機(jī)，經(jīng)硅整流裝置轉(zhuǎn)換成直流電后，供給數(shù)臺(tái)并聯(lián)的直流牽引電動(dòng)機(jī)。阿根廷CDD5A1型、CDD6A1型和CDD7A1型內(nèi)燃機(jī)車(chē)為交—直流電傳動(dòng)形式。
交—直—交流電傳動(dòng)：指內(nèi)燃機(jī)車(chē)柴油機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)一臺(tái)三相交流同步牽引發(fā)電機(jī)，向牽引包供給電能，由牽引包提供電流給逆變器，逆變器輸出電壓和頻率可變的交流電流，驅(qū)動(dòng)每臺(tái)并聯(lián)的交流異步牽引電動(dòng)機(jī)。本文提及的法國(guó)國(guó)家鐵路BB 75000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)內(nèi)燃機(jī)車(chē)為交—直—交流電傳動(dòng)形式。
液力傳動(dòng)：指內(nèi)燃機(jī)車(chē)柴油機(jī)通過(guò)液力變矩器，用液力把柴油機(jī)的動(dòng)力傳到車(chē)輪上。法國(guó)國(guó)家鐵路BB 61000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)為液力傳動(dòng)形式。
機(jī)械傳動(dòng)：指內(nèi)燃機(jī)車(chē)像汽車(chē)的手動(dòng)變速器一樣用變速箱和離合器，把柴油機(jī)的動(dòng)力傳到車(chē)輪上；但機(jī)械結(jié)構(gòu)的離合器難以承受高功率，而且變速箱結(jié)構(gòu)就必然十分復(fù)雜和龐大，以增加排檔數(shù)提供相對(duì)平穩(wěn)的變速性能，所以機(jī)械傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)功率通常很低。法國(guó)國(guó)家鐵路Y 7400型內(nèi)燃機(jī)車(chē)為機(jī)械傳動(dòng)形式。
雙模式動(dòng)力機(jī)車(chē)：本文提及的“雙模式動(dòng)力”，是指一種可以從電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流或柴油機(jī)獲得動(dòng)力的機(jī)車(chē)。西門(mén)子Vectron DE型雙模式動(dòng)力機(jī)車(chē)即為雙模式動(dòng)力機(jī)車(chē)。
法國(guó)國(guó)營(yíng)鐵路以下簡(jiǎn)稱(chēng)“SNCF”⑴；地方和工業(yè)鐵路公司簡(jiǎn)稱(chēng)“VFLI”⑵。
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參考
《法德聯(lián)合設(shè)計(jì)制造的BB475000型貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車(chē)》，Laurent Charlier 著，程永陸 譯，《國(guó)外內(nèi)燃機(jī)車(chē)》2008年第01期，第7頁(yè)~第9頁(yè)
《阿爾斯通公司的PRIMA系列機(jī)車(chē)》，Bernard Ciry 著，喬英忍 譯，《國(guó)外內(nèi)燃機(jī)車(chē)》2008年02期，第3頁(yè)~第11頁(yè)
《法國(guó)國(guó)營(yíng)鐵路公司的BB475000新型中等功率內(nèi)燃機(jī)車(chē)》，Bernard Ciry、Théo Stolz 著，程永陸 譯，《國(guó)外內(nèi)燃機(jī)車(chē)》2008年第03期，第3頁(yè)~第15頁(yè)
《法國(guó)國(guó)營(yíng)鐵路公司收到第100臺(tái)BB475000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)》，陳新 譯，《國(guó)外內(nèi)燃機(jī)車(chē)》2010年01期，第22頁(yè)
《BB75000系列機(jī)車(chē)的變型:BB75400和75100型機(jī)車(chē)》，Bernard Ciry 著，李臣 譯，《國(guó)外內(nèi)燃機(jī)車(chē)》2013年第01期，第11頁(yè)~第17頁(yè)
《阿爾斯通公司交付首臺(tái)BB475400型內(nèi)燃機(jī)車(chē)》，程永陸 譯，《國(guó)外內(nèi)燃機(jī)車(chē)》2011年02期，第26頁(yè)
《Liste des BB 75000 — Wikipédia》：https://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_des_BB_75000
《Trains d'Europe : BB 75000 SNCF》：https://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/75000.htm
《Trains d'Europe : BB 75300 SNCF》：https://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/75300.htm
《Trains d'Europe : BB 75400 SNCF》：https://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/75400.htm
《Hautes-Alpes : Gap et Veynes prennent le wagon de la défense du train de nuit Paris/Brian?on》：http://alpesdusud.alpes1.com/news/hautes-alpes/32896/hautes-alpes-gap-et-veynes-prennent-le-wagon-de-la-defense-du-train-de-nuit-paris-briancon
《Trafic en direct | Train de nuit Paris-Brian?on : de nouvelles locomotives | La Provence》：https://www.laprovence.com/actu/trafic-en-direct/3732239/train-de-nuit-paris-briancon-de-nouvelles-locomotives.html
概述
BB 75000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)是SNCF于2004年采購(gòu)的一款干線貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車(chē)，目標(biāo)是替換古早內(nèi)燃機(jī)車(chē)。BB 75000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)的輪廓接近BB 27000型和BB 37000型電力機(jī)車(chē)，但前者實(shí)際上是阿爾斯通Prima鐵路機(jī)車(chē)家族與西門(mén)子鐵路系統(tǒng)ER20型內(nèi)燃機(jī)車(chē)相結(jié)合的成果。
除了訂購(gòu)BB 75000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)外，SNCF還訂購(gòu)了改進(jìn)型BB 75100型和BB 75400型內(nèi)燃機(jī)車(chē)；另外將10臺(tái)BB 75000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)改造為BB 75300型內(nèi)燃機(jī)車(chē)。
背景
到2000年時(shí)，SNCF擁有之內(nèi)燃機(jī)車(chē)正在變得非常老舊，而最后一臺(tái)投入使用的內(nèi)燃機(jī)車(chē)是1975年10月31日起運(yùn)用的BB 67632號(hào)機(jī)車(chē)。與此同時(shí)，歐洲修繕有關(guān)反污染和噪音滋擾的法規(guī)，亦要求SNCF更新內(nèi)燃機(jī)車(chē)。
2000年11月，SNCF起草了第一份招標(biāo)文件，涉及到124臺(tái)在2003年和2006年兩批交付的內(nèi)燃機(jī)車(chē)：
用于中程運(yùn)輸?shù)?5臺(tái)中功率單司機(jī)室內(nèi)燃機(jī)車(chē)，其功率將介于1200 kW至1800 kW之間，性能可與BB 66000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)和BB 67000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)相媲美；
用于長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)?9臺(tái)雙司機(jī)室重載內(nèi)燃機(jī)車(chē)，這些替代CC 72000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)，其功率將介于2250 kW和3200 kW之間。
然而由于該項(xiàng)目的融資能力太低，特別是考慮到Co-Co軸式機(jī)車(chē)的成本過(guò)高，第一次招標(biāo)被取消了。
招標(biāo)
在取消第一次招標(biāo)后幾個(gè)月，SNCF基于單一多用途、1800 kW的中等功率和接近現(xiàn)有機(jī)車(chē)的想法，啟動(dòng)第二次招標(biāo)。新的招標(biāo)于2001年11月成交，技術(shù)會(huì)議于2002年春季舉行。
2002年11月，阿爾斯通與西門(mén)子組建了一個(gè)聯(lián)合體，而項(xiàng)目于2003年與SNCF最終確定，并于2004年2月27日簽署一份為Fret SNCF提供多達(dá)500臺(tái)平均使用壽命為15到20年的新型內(nèi)燃機(jī)車(chē)合同：頭400臺(tái)為確認(rèn)的訂貨，而最后100臺(tái)機(jī)車(chē)為保留訂貨。
頭400臺(tái)機(jī)車(chē)的合同規(guī)定了兩種型式的機(jī)車(chē)，其中一種用于法國(guó)本國(guó)的運(yùn)輸，另一種用于法國(guó)和德國(guó)之間的過(guò)境運(yùn)輸。用于法國(guó)本國(guó)運(yùn)輸?shù)臋C(jī)車(chē)裝有KVB自動(dòng)列車(chē)保護(hù)裝置和ATESS事件記錄裝置。
而在首批用于國(guó)際聯(lián)運(yùn)的機(jī)車(chē)離開(kāi)生產(chǎn)線之前，至少將制造出100臺(tái)供法國(guó)本土用的機(jī)車(chē)。SNCF在2006年12月證實(shí)了一個(gè)關(guān)于33臺(tái)過(guò)境運(yùn)輸機(jī)車(chē)的選擇方案，這批機(jī)車(chē)中的首臺(tái)機(jī)車(chē)計(jì)劃于2008年12月交付。用在德國(guó)運(yùn)輸?shù)臋C(jī)車(chē)的許可證涉及到2006年3月13日簽訂的一個(gè)雙邊協(xié)議。
其間，F(xiàn)ret SNCF還決定裝備一部分在比利時(shí)和荷蘭鐵路網(wǎng)上運(yùn)行的機(jī)車(chē)。雖然鑒定過(guò)程還有待批準(zhǔn)，但是Fret SNCF卻急于盡可能快地獲得這些機(jī)車(chē)。
制造
作為聯(lián)合體的主導(dǎo)者，阿爾斯通公司擁有該合同價(jià)值的59%的份額。它將負(fù)責(zé)提供270臺(tái)機(jī)車(chē)的車(chē)體，并負(fù)責(zé)在它的貝爾福工廠組裝所有400臺(tái)機(jī)車(chē)，并在該工廠進(jìn)行機(jī)車(chē)定置試驗(yàn)和其它最初的試驗(yàn)。余下的130臺(tái)機(jī)車(chē)的車(chē)體將在西門(mén)子公司位于慕尼黑的工廠制造，并在這里上油漆，然后發(fā)送到法國(guó)貝爾福工廠進(jìn)行總組裝。
而西門(mén)子公司則負(fù)責(zé)提供柴油機(jī)冷卻器組、主牽引模塊和控制裝置，而類(lèi)似于使用在Prima電力機(jī)車(chē)上的轉(zhuǎn)向架由阿爾斯通公司在勒克勒佐的工廠制造，牽引電動(dòng)機(jī)由該公司在奧爾南的工廠提供。其它的阿爾斯通公司的工廠將負(fù)責(zé)制造空氣壓縮機(jī)、司機(jī)室空調(diào)、司機(jī)操作臺(tái)、緩沖器和列車(chē)控制部件。
BB 75000型
2006年3月，BB 75001號(hào)和BB 75002號(hào)機(jī)車(chē)被發(fā)送到西門(mén)子公司在德國(guó)韋格貝格-威爾登拉特區(qū)間的試驗(yàn)線路上進(jìn)行試驗(yàn)到2007年2月。與此同時(shí)，BB 75003號(hào)和BB 75004號(hào)機(jī)車(chē)則在法國(guó)本土進(jìn)行試驗(yàn)——其中一臺(tái)機(jī)車(chē)在馬賽-艾佩爾鐵路進(jìn)行試驗(yàn)，另一臺(tái)機(jī)車(chē)在阿馬涅-普盧阿雷鐵路進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)包括在千分之10的坡道上起動(dòng)1600 t列車(chē)，在運(yùn)行2 km之后，試驗(yàn)機(jī)車(chē)達(dá)到28 km/h的速度。這一系列試驗(yàn)于2006年8月11日結(jié)束。
線路運(yùn)行試驗(yàn)包括了各項(xiàng)檢查以保證機(jī)車(chē)達(dá)到最新的歐洲安全和可跨國(guó)界運(yùn)用要求。例如，在各種不同的速度下進(jìn)行了車(chē)內(nèi)和車(chē)外噪聲測(cè)量，進(jìn)一步證實(shí)了 BB 75000型機(jī)車(chē)達(dá)到合同技術(shù)條件和相關(guān)的國(guó)際列車(chē)直達(dá)運(yùn)輸操縱規(guī)范的要求。
然而在2010年7月時(shí)，考慮到貨運(yùn)量的變化，F(xiàn)ret SNCF的機(jī)車(chē)訂購(gòu)數(shù)量減少到200臺(tái)，交付的最后期限改為2012年5月。其中BB 75000型機(jī)車(chē)到2009年1月時(shí)制造了99臺(tái)，其余衍生車(chē)型數(shù)量參見(jiàn)下文。
BB 75100型
BB 75100型機(jī)車(chē)是加裝了一些能夠在德國(guó)境內(nèi)運(yùn)行的設(shè)備的機(jī)車(chē)，例如裝有德國(guó)鐵路信號(hào)裝置，并為在德國(guó)鐵路運(yùn)行做了至少如下改進(jìn)：
車(chē)輪上的磨損溝紋；
燃油箱充滿(mǎn)自動(dòng)停止系統(tǒng)；
Ebula操作臺(tái)；
燃油箱上防回流閥。
BB 75101號(hào)機(jī)車(chē)于2009年1月制造完成，到2010年6月BB 75133號(hào)機(jī)車(chē)制造完成時(shí)共計(jì)制造了33臺(tái)。
BB 75400型
BB 75400型機(jī)車(chē)是在BB 75000型機(jī)車(chē)的基礎(chǔ)上升級(jí)研制而成，與后者不同的是，BB 75400型機(jī)車(chē)在于裝用MTU 16V4000 R43L型柴油機(jī)。該型柴油機(jī)的標(biāo)定功率為2400 kW，比MTU 16V4000 R41型柴油機(jī)的2000 kW標(biāo)定功率高20%。
BB 75401號(hào)機(jī)車(chē)于2010年11月制造完成，到2012年6月BB 75468號(hào)機(jī)車(chē)制造完成時(shí)共計(jì)制造了68臺(tái)。
改造：BB 75300型
2014年到2016年間，有10臺(tái)BB 75000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)由SNCF進(jìn)行一些技術(shù)改造，例如添加列車(chē)無(wú)線調(diào)度通信設(shè)備，以便不分晝夜地在以下區(qū)段線路上牽引Corail客車(chē)：
巴黎—布里昂松；
巴黎—羅德茲-阿爾比；
巴黎—蒙呂松。
這些經(jīng)過(guò)改造的BB 75000型機(jī)車(chē)被重新定型為BB 75300型，車(chē)號(hào)的第三位數(shù)字由“0”變更為“3”。改造涉及到的機(jī)車(chē)：
BB 75320號(hào)（原BB 75020號(hào)）
BB 75323號(hào)（原BB 75023號(hào)）
BB 75326號(hào)（原BB 75026號(hào)）
BB 75328號(hào)（原BB 75028號(hào)）
BB 75329號(hào)（原BB 75029號(hào)）
BB 75330號(hào)（原BB 75030號(hào)）
BB 75333號(hào)（原BB 75033號(hào)）
BB 75338號(hào)（原BB 75038號(hào)）
BB 75340號(hào)（原BB 75040號(hào)）
BB 75341號(hào)（原BB 75041號(hào)）
運(yùn)用者
SNCF的3個(gè)子公司是BB 75000型、BB 75100型、BB 75300型及BB 75400型機(jī)車(chē)的用戶(hù)：
Akiem擁有51臺(tái)機(jī)車(chē)，維護(hù)權(quán)劃歸駐地位于下萊茵省省會(huì)斯特拉斯堡的STF Tiers;
SNCF Réseau擁有42臺(tái)機(jī)車(chē)，維護(hù)權(quán)劃歸駐地位于上馬恩省沙蘭德雷的STF Infrarail;
Fret SNCF擁有107臺(tái)機(jī)車(chē)，維護(hù)權(quán)劃歸駐地位于索姆省隆戈的STF Locomotives thermiques Fret。
設(shè)計(jì)
BB 75000型機(jī)車(chē)的動(dòng)力裝置為一臺(tái)16缸MTU 16V4000R41型柴油機(jī)。它驅(qū)動(dòng)一臺(tái)他勵(lì)同步三相交流發(fā)電機(jī)，后者向一個(gè)西門(mén)子牽引包供電。該牽引包包括若干個(gè)水冷式IGBT變換器。
三相同步交流發(fā)電機(jī)通過(guò)二極管電橋向直流中間總線供電，總線與保證對(duì)變壓變頻的4臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)供電的兩個(gè)MLI型逆變器相連接。2臺(tái)MLI型逆變器（每臺(tái)轉(zhuǎn)向架用1臺(tái)）將逆變后的交流電，輸送給4臺(tái)采用鼻懸式強(qiáng)迫通風(fēng)的6FRA型三相異步牽引電動(dòng)機(jī)。一根中間母線向列車(chē)線和一個(gè)變流器供電，后者用于給輔助裝置供電。
牽引變流器包括電阻制動(dòng)裝置所需要的斬波器，電阻制動(dòng)裝置采用強(qiáng)迫通風(fēng)的安裝在車(chē)頂上的電阻器。與BB 27000型和BB 37000型電力機(jī)車(chē)一樣，BB 75000型機(jī)車(chē)除裝有電阻制動(dòng)裝置外，亦裝有空氣制動(dòng)裝置。
BB 75000型機(jī)車(chē)的列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)符合CE161735標(biāo)準(zhǔn)，包括WTB列車(chē)總線和MVB車(chē)輛總線。MVB車(chē)輛總線用來(lái)處理機(jī)車(chē)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換，WTB列車(chē)總線用來(lái)傳送和接收來(lái)自有可能采用重聯(lián)牽引的另一臺(tái)機(jī)車(chē)的數(shù)據(jù)。
技術(shù)數(shù)據(jù)表
后記
200臺(tái)BB 75000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)家族，與同時(shí)期訂購(gòu)的175臺(tái)BB 60000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)一度，在一定程度上讓SNCF成功替換部分古早內(nèi)燃機(jī)車(chē)。
除了為Fret SNCF進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)車(chē)更新?lián)Q代外，SNCF也在2019年開(kāi)始為SNCF Réseau采購(gòu)BB 79000型內(nèi)燃機(jī)車(chē)，以替換同樣古早的BB 67200型內(nèi)燃機(jī)車(chē)。
注釋
⑴法語(yǔ)：Société nationale des chemins de fer fran?ais。
⑵法語(yǔ)：Supervision Technique de Flotte。
