文章作者：西瓜昌真濕基（B站和百度昵稱：寧柳跨越）

提示

• 交—直流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過變壓—整流后，向直流牽引電機(jī)供給直流電。法國國營鐵路BB 12000型以及BB 16000型電力機(jī)車均為交—直流電傳動(dòng)形式。

• 直—直流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，向直流牽引電機(jī)供給直流電。本文提到的法國國營鐵路CC 7100型電力機(jī)車為直—直流電傳動(dòng)形式。

概述

CC 7100型電力機(jī)車是法國阿爾斯通公司為法國國營鐵路設(shè)計(jì)制造的一種干線電力機(jī)車，適用于供電制式為1500伏直流電的電氣化鐵路，在1952年至1955年共制造了58臺(tái)。

研制歷史

• CC 7000型

在1940年代以前，由于當(dāng)時(shí)電力機(jī)車速度一般僅達(dá)到100～120公里/小時(shí)，牽引電動(dòng)機(jī)通常采用軸承式半懸掛，即牽引電機(jī)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(dòng)，但在列車運(yùn)行時(shí)輪對(duì)所產(chǎn)生的沖擊振動(dòng)會(huì)直接傳給牽引電動(dòng)機(jī)，不利于進(jìn)一步提高速度。

至1940年代末，架承式全懸掛方式面世，牽引電動(dòng)機(jī)固定懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，在牽引電動(dòng)機(jī)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(dòng)的影響；這種方式由于簧下質(zhì)量較小，輪軌垂向動(dòng)荷載較小，有利于機(jī)車高速運(yùn)行。法國在電力動(dòng)車組上率先進(jìn)行了軸承式和架承式的對(duì)比試驗(yàn)，證明了架承式的許多優(yōu)點(diǎn)。

1949年，阿爾斯通公司向法國國營鐵路交付了兩臺(tái)CC 7000型電力機(jī)車（CC 7001～7002），為法國第一種采用阿爾斯通架承式結(jié)構(gòu)的電力機(jī)車，持續(xù)功率為4000馬力（2980千瓦）。這兩臺(tái)機(jī)車在巴黎—波爾多鐵路投入運(yùn)行試驗(yàn)，最高運(yùn)營速度140～160公里/小時(shí)，最高試驗(yàn)速度達(dá)180公里/小時(shí)。

• 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(jī)車運(yùn)行表現(xiàn)良好，法國國營鐵路向阿爾斯通公司、法乎集團(tuán)以及法國機(jī)電公司[1]訂購了43臺(tái)電力機(jī)車并于1952年到1954年間交付，隨后又在1954年至1955年間增購了15臺(tái)，定型為CC 7100型（7101～7158）。

與實(shí)驗(yàn)性的CC 7000型機(jī)車相比，投入批量生產(chǎn)的CC 7100型機(jī)車在結(jié)構(gòu)上基本與前者相同，但持續(xù)功率提高到4740馬力（3540千瓦），機(jī)車總重由96噸增加到107噸，機(jī)車單位功率重量由31千瓦/噸提高到33千瓦/噸。CC 7100型機(jī)車的出現(xiàn)令巴黎與里昂之間的直達(dá)特快列車運(yùn)行時(shí)間縮短到4小時(shí)10分，全程平均速度達(dá)123公里/小時(shí)。

在投入服務(wù)近50年后，CC 7100型機(jī)車在1985年至2001年間陸續(xù)報(bào)廢。最后一臺(tái)CC 7100型機(jī)車于2001年12月28日退役。

現(xiàn)代化改造

在1980年代，CC 7100型機(jī)車相繼進(jìn)行了翻新，車體外觀上的改變包括：拆除了車體下部的裙板、在車頭加裝紅燈等。

1958年至1976年間，CC 7124號(hào)、CC 7125號(hào)以及CC 7138號(hào)機(jī)車加裝了受電靴，在尚貝里（Chambery）—莫達(dá)訥（Modane）的第三軌供電鐵路運(yùn)用。

出口

• 荷蘭鐵路1300型

1952年至1956年間，荷蘭鐵路公司向阿爾斯通公司訂購了16臺(tái)電力機(jī)車，定型為1300型（1301～1316），機(jī)車總體結(jié)構(gòu)與CC 7100型相同，電流制式均為1500伏直流電，最高速度130公里/小時(shí)，持續(xù)功率3159千瓦。

1300型電力機(jī)車是荷蘭鐵路最強(qiáng)勁的機(jī)車，因此可用于所有服務(wù)，但主要用于重載貨運(yùn)列車。1999年，1300型機(jī)車陸續(xù)停用，大部分機(jī)車在2004年被拆除。

• 西班牙國家鐵路276型

西班牙國鐵于1956年從法國引進(jìn)了阿爾斯通公司的電力機(jī)車，定型為7600型，至1970年代改稱276型。這批機(jī)車是CC 7100型電力機(jī)車的衍生出口車型之一，首20臺(tái)機(jī)車由法國直接整車進(jìn)口，其余均由阿爾斯通公司提供生產(chǎn)技術(shù)，授權(quán)西班牙鐵路建設(shè)和輔助器材有限公司⑵及金屬制造有限公司⑶負(fù)責(zé)在國內(nèi)制造及組裝。276型機(jī)車在CC 7100型機(jī)車基礎(chǔ)上作出了一些改動(dòng)，以適應(yīng)西班牙鐵路的1668毫米寬軌軌距和3000伏直流供電制式。

投入服務(wù)近40年后，276型機(jī)車于1990年代陸續(xù)報(bào)廢。目前，276-002號(hào)、276-105-4號(hào)機(jī)車保存于西班牙巴倫西亞阿爾維塞奇；276-031號(hào)、276-052號(hào)機(jī)車保存于國家鐵道博物館；276-066號(hào)機(jī)車由薩拉戈薩鐵路之友組織保存及維護(hù)。

• 摩洛哥國鐵E800型

摩洛哥國家鐵路局于1959年至1963年從法國共進(jìn)口7臺(tái)電力機(jī)車，定型為E800型（E801～E807），是摩洛哥第一種電力機(jī)車，其結(jié)構(gòu)基本與CC 7100型機(jī)車相同，但采用3000伏直流供電制式。

• 阿爾及利亞國鐵6.BE型

阿爾及利亞鐵路國家鐵路公司于1958年引進(jìn)6臺(tái)CC 7100型機(jī)車，定型為6.BE型（6.BE.1～6.BE.6），與出口摩洛哥的產(chǎn)品相同。

• 蘇聯(lián)鐵道部F型

蘇聯(lián)鐵道部于1959年至1960年間向阿爾斯通公司訂購了50臺(tái)電力機(jī)車，定型為F型。F型電力機(jī)車在車體和轉(zhuǎn)向架等機(jī)械部分參考了法國國營鐵路CC 7100型電力機(jī)車，而電氣傳動(dòng)部分則借鑒了BB 12000、BB 16000型等法國第一代交流電力機(jī)車的牽引控制系統(tǒng)。同時(shí)按蘇聯(lián)的要求將電流制式改為25千伏工頻單相交流電，采用引燃管整流并改進(jìn)了通風(fēng)系統(tǒng)，以及采用1520毫米寬軌軌距。

至1970年代初期，F(xiàn)型電力機(jī)車由于設(shè)備自然損耗隨運(yùn)行里程增加而日益加劇，引燃管整流器嚴(yán)重老化，因此開始被VL60型、VL60P型機(jī)車取代，并陸續(xù)被封存。1973年8月，首批10臺(tái)F型機(jī)車報(bào)廢，包括7臺(tái)F型、1臺(tái)FR型、2臺(tái)FP型。1976年8月，另一批7臺(tái)F型、5臺(tái)FP型機(jī)車報(bào)廢。其余F型機(jī)車部分被改裝半導(dǎo)體硅整流器，取代了引燃管，這種機(jī)車更名為FK／ФК型。最后一臺(tái)F型電力機(jī)車于1987年報(bào)廢。

• 中國鐵道部6Y2型

1960年代初，由于中國國產(chǎn)第一代干線電力機(jī)車——6Y1型機(jī)車質(zhì)量不過關(guān)，未能批量生產(chǎn)，為了應(yīng)付電力機(jī)車短缺的情況，中國鐵道部進(jìn)口了一批由阿爾斯通公司生產(chǎn)的電力機(jī)車作為過渡，定型為6Y2型，共計(jì)25臺(tái)，其結(jié)構(gòu)與蘇聯(lián)鐵路F型機(jī)車基本相同，均為交—直流電傳動(dòng)，采用引燃管整流。

然而，西安鐵路局寶雞電力機(jī)務(wù)段在運(yùn)用6Y2型機(jī)車中發(fā)現(xiàn)再生制動(dòng)的缺點(diǎn)十分明顯——在機(jī)車使用再生制動(dòng)時(shí)，電氣系統(tǒng)需要將直流電逆變成交流電，大大增加了引燃管和牽引電動(dòng)機(jī)的工作負(fù)荷，令引燃管、牽引電動(dòng)機(jī)的平均使用壽命分別縮短20%和200萬公里以上；同時(shí)，再生制動(dòng)也減少了牽引變電所的平均功率因數(shù)并增加電網(wǎng)負(fù)荷，也增加了諧波電流和對(duì)通信線路的干擾。

1969年9月，由于部分機(jī)車引燃管老化，寶雞電力機(jī)務(wù)段工程技術(shù)人員為6Y2型機(jī)車研制了半導(dǎo)體硅整流器，替代了引燃管整流，從而擺脫了依賴進(jìn)口引燃管的局面并節(jié)約大量外匯資金，并將再生制動(dòng)改為電阻制動(dòng)；至1971年，所有6Y2型電力機(jī)車均完成了改造。

設(shè)計(jì)

CC 7100型電力機(jī)車適用于1435毫米的標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路，輪徑為1250毫米，軸重為17.8噸，整備重量在107噸至112噸不等，全長18922毫米，最高運(yùn)行速度為150公里/小時(shí)或160公里/小時(shí)。

CC 7100型電力機(jī)車采用直—直流電傳動(dòng)，通過2臺(tái)G型菱形受電弓從接觸網(wǎng)獲得1500伏直流電，輸送到6臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)。第一批43臺(tái)CC 7100型電力機(jī)車采用TA 621 B型直流牽引電動(dòng)機(jī)，牽引功率為3490千瓦；第二批43臺(tái)CC 7100型電力機(jī)車采用TA 621 C型直流牽引電動(dòng)機(jī)，牽引功率為3240千瓦。

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• 法國國營鐵路CC 7000型

• CC 7002：法國羅納-阿爾卑斯大區(qū)昂貝略昂比熱鐵路博物館

• 法國國營鐵路CC 7100型

• CC 7102：法國薩瓦省尚貝里機(jī)務(wù)段扇形車庫博物館

• CC 7106：法國羅納-阿爾卑斯大區(qū)昂貝略昂比熱鐵路博物館

• CC 7107：法國阿爾薩斯大區(qū)米盧斯火車城

• CC 7121：法國加爾省尼姆

• CC 7140：法國普羅旺斯-阿爾卑斯-藍(lán)色海岸大區(qū)魯瓦亞河畔布雷伊高地運(yùn)輸和生態(tài)博物館

• 荷蘭鐵路1300型

• 1302：荷蘭烏特勒支省烏特勒支市荷蘭鐵路博物館

• 1304：荷蘭林堡省芬洛市布勒瑞克車輛段舊址

• 1312：荷蘭烏特勒支省烏特勒支市荷蘭鐵路博物館

• 1315：荷蘭林堡省芬洛市布勒瑞克車輛段舊址

• 蘇聯(lián)鐵道部F型

• Fk-07：俄羅斯聯(lián)邦圣彼得堡俄羅斯鐵道博物館

后記

作為法國解放后最著名的電力機(jī)車車型之一，CC 7100型機(jī)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(jì)錄，名垂竹帛；而由其而生的改進(jìn)型更被出口至歐亞非多國，而這些機(jī)車在各運(yùn)用國也見證了電氣化鐵路的發(fā)展歷程。

注釋

⑴法語：Compagnie électro-mécanique。機(jī)電公司是法國歷史上一家鐵路設(shè)備制造商，成立于1885年，于1983年被阿爾斯通公司收購。

⑵西班牙語：Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles, S.A.；簡稱CAF。該公司是西班牙一家鐵路設(shè)備制造商，也是世界第五大鐵路車輛制造商，總部位于西班牙巴斯克自治區(qū)的貝亞賽恩，產(chǎn)品涵蓋城市軌道交通車輛、一般鐵路車輛、高速動(dòng)車組，以及鐵路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和維護(hù)。

⑶西班牙語：Material y Construcciones S.A.；簡稱MACOSA。該公司是西班牙歷史上一家鐵路設(shè)備制造商。

擴(kuò)展閱讀

• 《Taurus puts 1955 French speed record holders in the shade - Railway Gazette》：https://www.railwaygazette.com/news/single-view/view/taurus-puts-1955-french-speed-record-holders-in-the-shade.html

• 《UN RECORD DANS L'HISTOIRE DE LA VITESSE》：http://trainsdumonde.chez-alice.fr/CC7100.htm

• 《BB9004, CC7107, Mars 1955, Record du monde de vitesse sur rails》：http://bpcv.free.fr/page0.html

• 《Trains d'Europe : CC 7000 & 7100 SNCF》：http://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/7100.htm