【科普】棱角分明的比利時國家鐵路20型、27型和21型電力機(jī)車
文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵稱：寧柳跨越）
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比利時國家鐵路公司在本文均簡稱“NMBS/SNCB”⑴；比利時布魯日和尼韋爾鐵路設(shè)備制造公司簡稱“BN”⑵，沙勒羅瓦電氣設(shè)備制造公司簡稱“ACEC”⑶；比利時鐵路遺產(chǎn)和旅游協(xié)會簡稱“TSP-PFT”，比利時三谷蒸汽鐵路簡稱“CFVTV”。
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資料參考來源
《比利時鐵路的7,000馬力斬波器電力機(jī)車》，佚名 譯，《鐵道科技動態(tài)》1976年18期，第9頁~第12頁
《比利時國營鐵路3千伏20系列電力機(jī)車》，李義龍 譯，《電力機(jī)車技術(shù)》1983年06期，第87頁和第93頁
《比利時鐵路概況》，肖杰 譯，《國外內(nèi)燃機(jī)車》1990年05期，第11頁
《比利時國鐵和荷蘭國鐵的機(jī)車車輛最新統(tǒng)計數(shù)字(截至1998年12月31日)》，蘇明? 譯，《國外內(nèi)燃機(jī)車》2000年03期，第50頁
《比利時鐵路機(jī)車》，Yu.L.Il'in 著，《國外鐵道機(jī)車與動車》2017年第6期，第16頁~第23頁
《Ferrovia : Série 20 (HLE)》：https://ferrovia.be/Trains_Materiel_Traction_Electrique_SNCB-NMBS_HLE_20.php
《Ferrovia : Série 27 (HLE)》：https://ferrovia.be/Trains_Materiel_Traction_Electrique_SNCB-NMBS_HLE_27.php
《Ferrovia : Série 21 (HLE) / Série 19 (HLE) Prototype》：https://ferrovia.be/Trains_Materiel_Traction_Electrique_SNCB-NMBS_HLE_21.php
《Reeks20》：https://mmfl58.be/RollendMaterieel/HLE/Reeks%2020/Reeks%2020.html
《Reeks11》：https://mmfl58.be/RollendMaterieel/HLE/Reeks%2027/Reeks%2027.html
《Reeks11》：https://mmfl58.be/RollendMaterieel/HLE/Reeks%2021/Reeks%2021.html
《Belgijskie lokomotywy wjecha?y do Polski. B?dzie polonizacja? - Wszystko na temat bran?y kolejowej: PKP, Intercity, przewozy regionalne, koleje mazowieckie, rozk?ady jazdy PKP, Kolej》：https://www.rynek-kolejowy.pl/wiadomosci/belgijskie-lokomotywy-wjechaly-do-polski-bedzie-polonizacja-83962.html
《La SNCB se sépare de locomotives électriques excédentaires - Rail Passion》：https://www.railpassion.fr/materiel-actualites-rp/sncb-se-separe-de-locomotives-electriques-excedentaires/
《2021》：https://www.pfttsp.be/index.php/fr/materiel/locos-electrique/42-2021
概述
20型電力機(jī)車是BN和ACEC于1975年~1977年間交付NMBS/SNCB的一款直—直傳動電力機(jī)車。根據(jù)積累的20型機(jī)車運(yùn)用經(jīng)驗，BN和ACEC后來研制出更可靠的21型和27型機(jī)車。
背景
為了應(yīng)對“盧森堡線”電氣化改造，1955年~1957年期間，NMBS/SNCB從BN采購83臺電力機(jī)車，當(dāng)時定型為123型。1971年，123型機(jī)車重編為23型。
考慮到“盧森堡線”地勢起伏明顯的情況，23型機(jī)車在設(shè)計之初支持再生制動，在制動工況將牽引電動機(jī)切換成發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，利用車的慣性帶動電動機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生反轉(zhuǎn)力矩，將一部分的動能轉(zhuǎn)化為電能并回饋接觸網(wǎng)。不過，23型機(jī)車的再生制動功能在實際運(yùn)行中的效果不佳，最終于1985年被徹底拆除。
1968年，NMBS/SNCB設(shè)計了一款功率為7000 hp的四電流制電力機(jī)車，但最終修改計劃，決定采購單電流20型電力機(jī)車。
20型（2001號~2025號）
20型機(jī)車是NMBS/SNCB第一款使用晶閘管斬波器控制的電力機(jī)車。機(jī)車采用直—交—直流傳動，內(nèi)部有1臺直流電動機(jī)驅(qū)動1臺380 kV·A的交流發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生的380 V 60 Hz的三相輔助供電通過2個晶閘管電橋，傳到2個分開的斬波器組，每個斬波器給3臺串聯(lián)連接的牽引電動機(jī)供電。
除了電氣技術(shù)外，20型機(jī)車采用Co-Co軸式，與同時期從法國阿爾斯通公司采購的四電流制⑷初代18型機(jī)車⑸一道，成為NMBS/SNCB迄今為止僅有的2款6軸電力機(jī)車車型。
27型（2701號~2760號）
27型機(jī)車是NMBS/SNCB于1981年~1984年從BN和ACEC采購的干線電力機(jī)車，以替代功能和速度不夠快的22型和23型機(jī)車。從技術(shù)上講，27型機(jī)車直接源自20型機(jī)車。
27型機(jī)車尚未進(jìn)行重大改造，僅增加了重聯(lián)插座以實現(xiàn)機(jī)車重聯(lián)，并在最后18臺機(jī)車上增加了密接式自動車鉤以用于與M6型雙層客車組成動力集中式動車組列車。
21型（2101號~2160號）
21型機(jī)車是NMBS/SNCB于1983年~1988年從BN和ACEC采購的干線電力機(jī)車，以替代功能和速度不夠快的22型和23型機(jī)車。從技術(shù)上講，21型機(jī)車直接源自27型機(jī)車，但前者的功率比后者低，因此只能與M5型雙層客車組成動力集中式動車組列車。
值得一提的是，當(dāng)2160號機(jī)車于1988年制造出廠交付NMBS/SNCB后，BN于同年被龐巴迪運(yùn)輸收購⑹；而ACEC由于虧損嚴(yán)重，亦于198*9年被分拆出售。因此，2160號機(jī)車成為比利時制造的最后一臺機(jī)車，標(biāo)志著比利時長達(dá)一個半世紀(jì)的鐵路機(jī)車生產(chǎn)完全停滯。
運(yùn)用概況
一開始，20型機(jī)車還沒有顯示出高可靠性；而BN和ACEC沒有對原型車進(jìn)行測試就決定批量生產(chǎn)20型機(jī)車被認(rèn)為是錯誤的，但是運(yùn)營20型機(jī)車積累的經(jīng)驗還是對接下來研制更可靠的11型、12型、21型和27型機(jī)車奠定了基礎(chǔ)。
20型機(jī)車的功率是如此之大，以至于NMBS/SNCB禁止各機(jī)務(wù)段將2臺20型機(jī)車全功率重聯(lián)運(yùn)行，否則有拉斷鏈子車鉤的危險；盡管如此，20型機(jī)車依然與21型、23型或26型機(jī)車在“盧森堡線”以及其他線路進(jìn)行重聯(lián)運(yùn)行。2007年，盧森堡鐵路網(wǎng)強(qiáng)制使用了Memor II+安全系統(tǒng)，但僅有前7臺機(jī)車（2001號~2007號）配備此安全系統(tǒng)。
27型和21型機(jī)車既用于牽引旅客列車，又用于牽引貨運(yùn)列車。1991年4月27日，2711號機(jī)車創(chuàng)造了單機(jī)牽引最長客運(yùn)列車的世界紀(jì)錄，這趟列車從根特開往奧斯坦德，一共有70節(jié)編組。
退役與存留
2011年后，隨著26型機(jī)車的退役，以及二代18型機(jī)車的投入使用，越來越多的13型機(jī)車開始負(fù)責(zé)牽引貨運(yùn)列車，NMBS/SNCB因此決定不再對20型機(jī)車進(jìn)行大修，并最終在2014年初退役此型機(jī)車。2001號機(jī)車由NMBS/SNCB保留，2005號機(jī)車由CFV3V保留，2021號機(jī)車由TSP-PFT保留。
同樣在2014年，NMBS/SNCB決定停用21型機(jī)車的第一批機(jī)車（2101號~2130號），它們將作為仍在使用的其他機(jī)車的部件來源。在這第一批機(jī)車當(dāng)中，有至少17臺機(jī)車于2017年~2018年間被以無動力過軌運(yùn)輸?shù)男问?，送往波蘭。
技術(shù)數(shù)據(jù)表
注釋
⑴荷蘭語：Nationale Maatschappij der Belgische Spoorwegen；法語：Société Nationale des Chemins de fer Belges；德語：Nationale Gesellschaft der Belgischen Eisenbahnen。
⑵法語：La Brugeoise et Nivelles。
⑶法語：Ateliers de constructions électriques de Charleroi。
⑷供電制式為1.5 kV直流電、3 kV直流電、15 kV 16? Hz低頻單相交流電、25 kV 50 Hz工頻單相交流電。
⑸西門子鐵路系統(tǒng)于2009年~2012年間交付NMBS/SNCB的18型機(jī)車，是為二代18型機(jī)車。
⑹1986年，龐巴迪運(yùn)輸收購了BN的45%股份，到1988年時，龐巴迪運(yùn)輸?shù)某止杀壤呀?jīng)達(dá)到了90.6%。BN被收購后，其在瓦隆-布拉班特省開設(shè)的尼韋勒工廠于198*9年被關(guān)閉；而在西弗蘭德省開設(shè)的布魯日工廠，被龐巴迪運(yùn)輸接收后停止了機(jī)車生產(chǎn)，主要產(chǎn)品變成了動車組和有軌電車，后于2021年1月29日與龐巴迪運(yùn)輸一道被法國阿爾斯通公司接收。
完稿時間：2021年4月25日
發(fā)表時間：2021年4月25日
