【電力機(jī)車科普】東西兩開花——來自德國的“小鱷魚”EL2型工礦電力機(jī)車

文章作者:西瓜昌真濕基(B站和百度昵稱:寧柳跨越)
提示
直—直流電傳動:本文定義是指電力機(jī)車從1200伏、1500伏或者是2400伏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。本文提及的EL2型⑴電力機(jī)車為直—直流電傳動形式。
東德黑尼格斯多夫市“漢斯·貝姆勒”電力機(jī)車廠⑵簡稱“LEW”。
概述
EL2型電力機(jī)車是LEW于1956年推出的一款直流工礦電力機(jī)車。本型機(jī)車適用于1200伏、1500伏或者是2400伏直流電氣化鐵路,并可以用車頂受電弓或者是兩側(cè)受電弓受流。

歷史
1952年到1988年間,LEW制造了共計(jì)1384臺的EL2型電力機(jī)車。這款電力機(jī)車不僅供東德企業(yè)使用(631臺),而且還出口到蘇聯(lián)(245臺)、保加利亞(206臺)、中國(186臺)和波蘭(62臺)。

設(shè)計(jì)
EL2型機(jī)車是一種適用于1200伏、1500伏或者是2400伏直流電氣化鐵路的工礦電力機(jī)車,軸式為Bo-Bo,動輪直徑為1120毫米,整備重量為100噸,最高運(yùn)行速度為65公里/小時(shí),小時(shí)輸出功率為1400千瓦,牽引力為158.86千牛;持續(xù)輸出功率為1160千瓦,牽引力為120.62千牛。
車體
EL2型機(jī)車的車體包含了兩端設(shè)備罩與司機(jī)室,且通過兩個(gè)中軸支架與每端轉(zhuǎn)向架連接。這樣的設(shè)計(jì)是由需要較大的啟動制動電阻,以及更人性化的布局和設(shè)備所決定的。

轉(zhuǎn)向架
轉(zhuǎn)向架側(cè)壁由鋼板制成,并與橫桿通過焊接相互連接。每組轉(zhuǎn)向架通過短桿相互連接,傳遞水平縱向力;從兩端轉(zhuǎn)向架到中間轉(zhuǎn)向架的垂直力通過安裝在這些轉(zhuǎn)向架之間的銷釘傳遞;機(jī)車上的牽引力和制動力僅通過轉(zhuǎn)向架傳遞。每組轉(zhuǎn)向架設(shè)置板彈簧以實(shí)現(xiàn)平衡。
牽引電動機(jī)
在EL2型機(jī)車上安裝四臺帶補(bǔ)償繞組的GBM-350型或者是GBM-1500型牽引電動機(jī),由位于德累斯頓的薩克森工廠制造,采用軸懸形式懸掛。在額定電壓為1500伏時(shí),GBM-350/1500型牽引電動機(jī)小時(shí)輸出功率為350千瓦,電流為250安,旋轉(zhuǎn)頻率為820轉(zhuǎn)/分鐘;而在持續(xù)模式時(shí)的輸出功率為290千瓦,電流為205安,持續(xù)旋轉(zhuǎn)頻率為880轉(zhuǎn)/分鐘。牽引電動機(jī)電樞的最大旋轉(zhuǎn)頻率為2000轉(zhuǎn)/分鐘。牽引電動機(jī)在裝有兩個(gè)齒輪時(shí)的重量為3650千克。
每臺牽引電動機(jī)可以串聯(lián)或并聯(lián)連接,使用單獨(dú)的DLS-350型電空接觸器可實(shí)現(xiàn)牽引電動機(jī)連接的切換。牽引電動機(jī)的電源電路由高速開關(guān)“Gearapid”保護(hù)。但由于EL2型機(jī)車只有四臺牽引電動機(jī),DLS-350型電空接觸器觸頭數(shù)量從48個(gè)減少到32個(gè)。
交付蘇聯(lián)制造的前十臺EL2型機(jī)車,由于其牽引電動機(jī)沒有足夠好的換向,因此為了更好地將電流分配到電樞繞組上,薩克森工廠隨后在每對電刷的電路中包括一個(gè)小的附加電阻器。
值得注意的是,GBM-350型牽引電動機(jī)最初安裝在1435毫米軌距、且受流電壓為1200伏直流電的EL2型機(jī)車上。
輔助設(shè)備
在電力機(jī)車上安裝了三臺VV224型電動壓縮機(jī)、兩臺用于冷卻牽引電動機(jī)的電機(jī)風(fēng)扇、一臺用于控制電路的發(fā)電機(jī)(48伏)和一組輸出160安培·小時(shí)(24個(gè)電池)的酸性蓄電池。在每個(gè)轉(zhuǎn)向架上,有兩個(gè)制動氣缸從其空氣分配器起作用。
改造
與電動自卸車重聯(lián)而成的牽引單元
1964年,LEW生產(chǎn)了兩臺裝有繼電器的EL2型電力機(jī)車牽引單元。繼電器不僅用于控制機(jī)車本身的牽引電動機(jī),而且還安裝在與電力機(jī)車重聯(lián)的電動自卸車上的四個(gè)電動機(jī)。其中一組牽引單元于1964年在萊比錫春季展覽會上展出。
電動自卸車的黏著重量為75噸,載重量為45噸。這種牽引單元可以用相對便宜的方式使推力加倍并獲得第三經(jīng)濟(jì)速度。在電力機(jī)車和電動自卸車施行電阻制動期間使用強(qiáng)制冷卻。電動自卸車的牽引電動機(jī)與電力機(jī)車沒有區(qū)別,并且還配備了砂箱。高速開關(guān)安裝在自卸車電動機(jī)的電源電路中。高速開關(guān)安裝在電動自卸車牽引電動機(jī)的電源電路中。

現(xiàn)代化改造
自1999年以來,在德國運(yùn)用的EL2型機(jī)車逐步進(jìn)行現(xiàn)代化改造,安裝了重聯(lián)裝置和輔助變流器,并對制動管路和機(jī)車電路進(jìn)行了改造。

而中國境內(nèi)運(yùn)用的EL2型機(jī)車,則以采用數(shù)字化IGBT斬波調(diào)速系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的電阻調(diào)速系統(tǒng)⑶、以QDS7型快速斷路器替代N1型快速斷路器⑷等措施實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化改造目標(biāo)。
后記
誕生于60多年前的EL2型電力機(jī)車,不僅見證了蘇聯(lián)、東德、波蘭、保加利亞諸國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也見證了劇變前后的光怪陸離,讓人唏噓不已。而交付中國的EL2型機(jī)車,卻見證了中國經(jīng)濟(jì)的曲折發(fā)展。

注釋
⑴俄語:ЕЛ2。
⑵德語:Volkseigene Betrieb Lokomotivbau Elektrotechnische Werke ?Hans Beimler“ Hennigsdorf;直譯為“人民企業(yè)黑尼格斯多夫市‘漢斯·貝姆勒’電力機(jī)車廠”。該廠戰(zhàn)前為AEG公司一部分,戰(zhàn)后被東德當(dāng)局國有化。1990年德國統(tǒng)一后該廠被Adtranz公司接收。在2001年Adtranz公司被龐巴迪運(yùn)輸收購后,原黑尼格斯多夫電力機(jī)車廠亦被龐巴迪運(yùn)輸收購。
⑶《EL2型德式電力機(jī)車數(shù)字化斬波調(diào)速改造后的技術(shù)水平分析》,本鋼板材股份有限公司運(yùn)輸部
⑷《QDS7型快速斷路器在EL型電力機(jī)車的應(yīng)用》,褚玉峰,《中國科技博覽》2012-06-02期
參考
《ЭЛЕКТРОВОЗЫ СЕРИИ EL2》,Ye·R·阿伯拉莫夫,《Электроподвижной состав Отечественных железных дорог》,第500頁-第512頁;原作者為V·A·拉科夫,《Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.》,第393頁-第396頁
