【科普】法國與荷蘭的鐵路技術(shù)交流互動之作——荷蘭鐵路1300型電力機車
文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵稱：寧柳跨越）
EN TRAIN
TOUS RESPONSABLES
——SNCF
乘坐火車出行
你我共同負責
——法國國家鐵路 宣
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直—直流電傳動：指電力機車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，向直流牽引電動機供給直流電。本文提及的法國國家鐵路CC 7100型、荷蘭鐵路1300型電力機車為直—直流電傳動形式。
直—交流電傳動：指電力機車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過逆變后，向交流牽引電動機供給交流電。法國國家鐵路Z 800型和Z 850型電力動車組列車為直—交流電傳動形式。
交—直流電傳動：指電力機車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過變壓—整流后，向直流牽引電動機供給直流電。法國國家鐵路BB 17000型和BB 15000型電力機車、葡萄牙鐵路2600型和2620型電力機車為交—直流電傳動形式。
交—交流電傳動：指電力機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供給交流電。法國國家鐵路BB 13000型電力機車及BB 14000型電力機車為交—交流電傳動形式。
交—直—交流電傳動：指電力機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，向交流牽引電動機供給交流電。本文提及的法國國家鐵路BB 10003號電力機車為交—直—交流電傳動形式。
多電流制電力機車：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，但受流電壓為兩種或兩種以上的電力機車。本文提及的法國國家鐵路BB 22200型電力機車即為多電流制電力機車。
法國國家鐵路在本文簡稱“SNCF”⑴，荷蘭鐵路簡稱“NS”⑵；法國機電公司簡稱“CEM”⑶。
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資料參考來源
《[CC 7100] Sujet Officiel - Matériel roulant ferroviaire - Le Web des Cheminots》：https://www.cheminots.net/forum/topic/26935-cc-7100-sujet-officiel/
《Locomotive électrique CC-7107 | Open archives》：http://openarchives.sncf.com/archive/0855lm0013
《UN RECORD DANS L'HISTOIRE DE LA VITESSE》：http://trainsdumonde.chez-alice.fr/CC7100.htm
《Trains d'Europe : CC 7000 & 7100 SNCF》：http://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/7100.htm
《Trains d'Europe : Série 1300 NS》：http://www.trains-europe.fr/ns/1300.htm
《Serie 1300》：https://martijnvanvulpen.nl/materieel/elektrische-locomotieven/18-serie-1300
《ns 1300 :: www.treinenvanNederland.nl》：https://treinenvannederland-nl.webnode.nl/ns-1300/
《Goederenvervoerder per direct van het spoor gehaald door inspectie | NOS》：https://nos.nl/artikel/2167818-goederenvervoerder-per-direct-van-het-spoor-gehaald-door-inspectie.html
《Inspectie haalt goederenvervoerder van het spoor vanwege veiligheid | SpoorPro.nl》：https://www.spoorpro.nl/goederenvervoer/2017/04/12/inspectie-haalt-goederenvervoerder-van-het-spoor-vanwege-veiligheid/?gdpr=accept
《Compilatie locomotief serie 1300 - youtube》：https://www.youtube.com/watch?v=tSO3TehONhc
《Hommage aux CC7100 - youtube》：https://www.youtube.com/watch?v=lkdYspU2IPw&t
概述
1300型電力機車是法國阿爾斯通公司在交付給SNCF的CC 7100型電力機車的基礎(chǔ)上，為NS設(shè)計制造的一種干線電力機車，適用于1500 V直流電氣化鐵路，在1952年至1956年共制造了16臺。
技術(shù)溯源
CC 7000型
在20世紀40年代以前，由于當時電力機車速度一般僅達到100～120 km/h，牽引電動機通常采用軸懸式半懸掛，即牽引電機的一端通過抱軸軸承剛性地支承在車軸上，另一端彈性地懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，并通過剛性或彈性齒輪傳動，但在列車運行時輪對所產(chǎn)生的沖擊振動會直接傳給牽引電動機，不利于進一步提高速度。
至20世紀40年代末，架承式全懸掛面世，牽引電動機固定懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，在牽引電動機軸端和小、大齒輪之間加入各種彈性連接元件，以減小沖擊振動的影響；這種方式由于簧下質(zhì)量較小，輪軌垂向動荷載較小，有利于機車高速運行。法國在電力動車組上率先進行了軸承式和架承式的對比試驗，證明了架承式的許多優(yōu)點。
1949年，阿爾斯通公司向SNCF交付了2臺CC 7000型電力機車（CC 7001號和CC?7002號機車），為法國第一種采用阿爾斯通架承式結(jié)構(gòu)的電力機車。這2臺機車在巴黎—波爾多鐵路投入運行試驗，最高運營速度150 km/h，最高試驗速度達180 km/h。
CC 7100型
隨著巴黎—里昂鐵路于1952年完成電氣化，鑒于CC 7000型機車運行表現(xiàn)良好，SNCF向阿爾斯通公司、法乎集團以及CEM訂購了43臺CC 7100型電力機車（于1952年到1954年間交付），隨后又在1954年至1955年間增購了15臺CC 7100型電力機車，車號為CC 7100型（7101～7158）。
與實驗性的CC 7000型機車相比，投入批量生產(chǎn)的CC 7100型機車在結(jié)構(gòu)上基本與前者相同，但機車總重由102 t增加到107 t，機車單位功率重量由31 kW/t提高到33 kW/t。CC 7100型機車的出現(xiàn)令巴黎與里昂之間的直達特快列車運行時間縮短到4 h 10 min，全程平均速度達123 km/h。
在投入服務近50年后，CC 7100型電力機車在1985年至2001年間陸續(xù)報廢。最后一臺CC 7100型機車于2001年12月28日退役。
CC 7121號和CC 7107號機車相繼刷新的速度紀錄
SNCF自20世紀50年代起多次進行高速試驗以收集數(shù)據(jù)，研究高速鐵路及既有線旅客列車提速。1954年2月21日，未經(jīng)任何改造的CC 7121號機車牽引3節(jié)試驗車（定額111 t），在第戎—博訥鐵路的最高試驗速度達到243 km/h。
這次成功更進一步鼓勵SNCF于1955年初進行另外一系列高速試驗。1955年3月28日，CC 7107號機車牽引3節(jié)流線型試驗車（定額103.5 t），在將接觸網(wǎng)網(wǎng)壓由1500 V提高到1900 V、將傳動齒輪比由2.606修改為1.145、加裝輪盤制動、提高機車牽引功率的條件下，于波爾多—達克斯（Dax）鐵路以瞬時速度326 km/h再次刷新了世界電力機車速度紀錄⑷，瞬間峰值功率達到8900 kW。
然而，由于當時的鐵路技術(shù)對機車高速運行時的受電弓—接觸網(wǎng)關(guān)系并沒有太多認識，導致機車在高速試驗期間出現(xiàn)嚴重弓網(wǎng)拉弧，并在沖擊最高速度之后發(fā)生受電弓弓頭、滑板脫落的事故，但幸運地并沒有對接觸網(wǎng)造成破壞，這次試驗直接對后來的弓網(wǎng)動力學、輪軌關(guān)系研究產(chǎn)生重要的啟蒙影響。
1300型
1952年至1956年間，NS向阿爾斯通公司訂購了16臺電力機車，定型為1300型（1301號～1316號），這些機車由阿爾斯通公司法國貝爾福工廠制造，總體結(jié)構(gòu)與CC 7100型電力機車相同，電流制式均為1500 V直流電，最高速度130 km/h。
1300型電力機車的第一次使用是在茲沃勒—格羅寧根區(qū)段電氣化改造完成之際。此后多年，1300型電力機車一直是NS最強大的機車，因此可以用于干線客貨運輸，但它主要牽引貨運列車。
在20世紀80年代中期，1300型電力機車進行了現(xiàn)代化改造，因此它們繼續(xù)運用直到2000年退役為止。
設(shè)計概況
1300型電力機車在設(shè)計上與CC 7100型電力機車相近，但考慮到NS采用靠右行車，信號機在線路正向右側(cè)，因此1300型電力機車司機控制臺設(shè)置在右側(cè)，簡言之為所謂的“右舵車”⑸。
技術(shù)數(shù)據(jù)表
機車涂裝
前11臺1300型電力機車在運用初期采用以淺綠色涂裝，類似于SNCF在CC 7100型電力機車上所采用的綠色涂裝。1956年，NS訂購的后5臺1300型電力機車改用普魯士藍涂裝，先前的10臺機車亦在大修期間改用普魯士藍涂裝。
20世紀70年代，NS將1300型電力機車涂成黃灰兩種顏色，其中以灰色為主。在20世紀80年代中期，1300型電力機車采用幾乎全黃色的涂裝，并在側(cè)面刷有大大的NS路徽。每端的2個大燈被帶有正副車燈的防爬裝置代替。
行車事故
1953年6月19日，1303號機車牽引阿姆斯特丹—恩斯赫德21次特快列車，在北荷蘭省韋斯普市與阿姆斯特丹—那頓-布森825次通勤列車相撞。事故造成2人死亡，8人受傷，而1303號機車就此報廢除籍。事后，NS向阿爾斯通公司訂購1311號機車，作為1303號機車的替補者，使當時1300型電力機車可用數(shù)量保持在10臺。
1976年5月4日，1311號機車牽引荷蘭角港—慕尼黑D215次特快列車，在南荷蘭省斯希丹市斯希丹中央火車站與鹿特丹—荷蘭角港4116次通勤列車，以及荷蘭角港—鹿特丹4125次通勤列車發(fā)生相撞。事故造成24人死亡，5人受重傷，而1311號機車經(jīng)過大修后于次年重新投入運用。
CC 7000型和CC 7100型電力機車的保存
CC 7002號機車：法國羅納-阿爾卑斯大區(qū)昂貝略昂比熱市鎮(zhèn)鐵路博物館
CC 7102號機車：法國薩瓦省尚貝里市鎮(zhèn)尚貝里機務段扇形車庫博物館
CC 7106號機車：法國羅納-阿爾卑斯大區(qū)昂貝略昂比熱市鎮(zhèn)鐵路博物館
CC 7107號機車：法國阿爾薩斯大區(qū)米盧斯市鎮(zhèn)火車城博物館
CC 7121號機車：法國加爾省尼姆市鎮(zhèn)鐵路博物館
CC 7140號機車：法國普羅旺斯-阿爾卑斯-藍色海岸大區(qū)魯瓦亞河畔布雷伊市鎮(zhèn)高地運輸和生態(tài)博物館
1300型電力機車的保存
1302號機車：荷蘭烏特勒支省烏特勒支市荷蘭鐵路博物館
1304號機車：荷蘭林堡省芬洛市布勒瑞克車輛段舊址，由Stichting Klassieke Locomotieven基金會所有，F(xiàn)airtrains基金會負責對機車的養(yǎng)護
1312號機車：荷蘭烏特勒支省烏特勒支市荷蘭鐵路博物館
1315號機車：荷蘭林堡省芬洛市布勒瑞克車輛段舊址，由Stichting Klassieke Locomotieven基金會所有，F(xiàn)airtrains基金會負責對機車的養(yǎng)護
1304號和1315號機車的第二春
2015年夏，Stichting Klassieke Locomotieven將1304號和1315號機車租賃給當時在荷蘭有業(yè)務的德國鐵路貨運公司HSL Logistik。HSL Logistik將1304號機車涂成以褐色為背景、帶有4條平行橙色條紋的涂裝，并于2015年11月投入使用。
2016年2月，1304號機車因故障被迫停用，封存在布勒瑞克。1315號機車未被HSL Logistik投入運用，它亦封存于布勒瑞克。2017年4月12日，由于HSL Logistik擔當?shù)呢涍\列車有3次冒進紅色停車信號的記錄，荷蘭人類環(huán)境和運輸檢查局⑹吊銷了HSL Logistik的鐵路安全證書，禁止其繼續(xù)在荷蘭境內(nèi)進行貨運業(yè)務，1304號和1315號機車于是被Fairtrains收回。
2018年4月至2018年12月之間，F(xiàn)airtrains通過安裝來自于1122號機車的牽引電動機，重新使1304號機車投入運行，并再次對外出租用于牽引貨運列車或者是觀光列車。2019年春，1304號機車的HSL Logistik商標被移除。
1315號機車于2020年2月再次投入運行。
后記
作為SNCF于法國解放后最著名的電力機車車型之一，CC 7100型電力機車以其優(yōu)秀性能、高可靠性，以及在1954年、1955年先后兩次打破鐵路車輛最高速度的世界紀錄，名垂竹帛。而由CC 7100型電力機車而生的1300型電力機車，在荷蘭也見證了NS電氣化鐵路的發(fā)展歷程。
注釋
⑴法語：Société Nationale des Chemins de fer Fran?ais。
⑵荷蘭語：Nederlandse Spoorwegen。
⑶法語：Compagnie électro-mécanique。
⑷實際上，CC 7107號機車至今仍然是世界上速度最高的Co-Co軸式機車。
⑸NS于1981年到1983年期間從阿爾斯通公司訂購的1600型和1800型電力機車，司機控制臺設(shè)置在左側(cè)，即“左舵車”。
⑹荷蘭語：Inspectie Leefomgeving en Transport。
