【科普】【擴展】來自黑海之濱的“奧林匹斯”——俄羅斯鐵路EP20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）
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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受流，向直流牽引電動機供給直流電。朝鮮鐵道省強行軍型電力機車為直—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受流，經過逆變后，向交流牽引電動機供給交流電。俄羅斯鐵路2ES10型電力機車為直—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受流，經過變壓—整流后，向直流牽引電動機供給直流電。本文提及的俄羅斯鐵路VL65型和EP1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受流，無需經過變壓—整流—逆變，直接變頻后向交流牽引電動機供給交流電。瑞士聯邦鐵路Ee 3/3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受流，經過變壓—整流—逆變后，向交流牽引電動機供給交流電。歐洲隧道公司9型電力機車為交—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”，是指采用直—交流電傳動和交—直—交流電傳動，但受流電壓為兩種或兩種以上的電力機車。本文提及的俄羅斯鐵路EP20型電力機車即為多電流制電力機車。
俄羅斯聯邦新切爾卡斯克電力機車制造廠在文中簡稱“NEVZ”⑴。
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資料參考來源
《Пассажирские электровозы серии ЭП20》，Ye.R.Abramov 著，《Электроподвижной состав отечественных железных дорог》，第265頁~第267頁
《EP20 — List of the vehicles — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=349
《Электровоз ЭП20 | PROлокомотив》：https://prolokomotiv.ru/elektrovoz-ep20.html
《ЭП20 ?Олимп?》：https://tmholding.ru/products/passazhirskie/multisistemnye-ep20/
《Новочеркасский электровозостроительный завод》：https://www.nevz.com/ep20.php
《ООО "Международное Деловое Сотрудничество". Проектирование и производство инновационных решений в сфере железнодорожного транспорта. ЭП20 Модульная кабина машиниста》：http://www.mdc-design.com/ru/projects/21.html
《Последний рывок | Выпуск газеты Гудок от 2012.07.12 | 1 полоса : Машиностроение》：https://gudok.ru/newspaper/?ID=681519
概述
“奧林匹斯”EP20型電力機車，是俄羅斯聯邦運輸機械控股集團與法國阿爾斯通公司于2007年起研制，并于2011年推出的一款雙電流制干線客運電力機車。采用交流傳動以及三相交流異步電動機的本型電力機車，由NEVZ制造。截至2020年7月，NEVZ制造了77臺EP20型機車，全數交付俄羅斯鐵路。
背景
由于歷史原因，蘇聯電氣化鐵路有直流3 kV和交流25 KV 50 Hz兩種供電制式，為此，蘇聯鐵道部在直流電區(qū)段和交流電區(qū)段的交界處設置網壓轉換站。由直流電力機車牽引的列車進入這種車站停車后，直流電力機車摘鉤離開，列車所在股道的接觸網網壓切換為交流電壓，交流電力機車再進入股道掛車；反之亦然。
然而，轉換接觸網網壓以及更換本務機車需要很長時間。這樣一來，使用雙電流制電力機車的必要性愈發(fā)明顯。為此，NEVZ在VL10型以及VL80型電力機車的基礎上，于20世紀60年代后期推出雙電流制VL82型電力機車，但此型電力機車僅生產了91組。
蘇聯解體后，NEVZ應俄羅斯聯邦鐵道部要求，通過修改VL85型電力機車的齒輪比的形式，于1992年研制出VL65型電力機車；1999年，NEVZ研制出EP1型電力機車。但應當注意的是，VL65型和EP1型電力機車均為交—直傳動電力機車，不適用于直流電氣化鐵路。
NEVZ在先后推出VL65型和EP1型電力機車的同時，與德國-瑞士Adtranz跨國公司及其繼承者——加拿大-德國龐巴迪運輸公司合作，于1998年推出適用于直流3 kV和交流25 kV 50 Hz的雙電流制干線客運EP10型電力機車。然而，由于電氣技術的過時以及許多部件的可靠性不高，俄羅斯鐵路拒絕進一步采購此型電力機車，所以到2006年停產時EP10型機車只制造了12臺。
有鑒于這樣的情況，俄羅斯鐵路需要推出新的雙電流制電力機車。新的機車被定型為EP20型。與EP10型機車一樣，EP20型機車將配備異步牽引電動機和再生制動系統，以降低運營成本并具有類似的技術特性，同時滿足對安全性和可靠性更高要求的歐洲電力機車標準，為司機提供舒適的工作環(huán)境。
研制和生產
2007年，俄羅斯運輸機械控股集團與法國阿爾斯通公司簽訂了制造EP20型電力機車合作協議。對于新型電力機車，雙方從新設計車體、帶防撞系統的司機室、轉向架、牽引電機，控制和監(jiān)控系統、制動器和機械設備，并很快就開始制造和測試。
阿爾斯通公司根據俄羅斯標準和運行條件的要求對牽引逆變器進行了改造。電力機車的最終設計已于2010年準備就緒，5月，俄羅斯鐵路簽署了一份價值約10億歐元的200臺EP20型電力機車供應合同。
EP20-001號機車于2011年4月于NEVZ建造完畢，其后通過了全俄電力機車研究與設計院以及全俄鐵道運輸科學研究院環(huán)形鐵道的測試。從2011年10月到2012年1月，EP20-001號機車對在冬季的運行進行了測試。
2012年上半年，EP20-002號機車在十月鐵路局管內以200-220 km/h的速度進行運行和牽引能量測試，在此期間它的最高時速達到230 km/h。同年9月，機車認證終于完成，這使得開始批量生產成為可能；當年年底制造了6臺機車。
2013年，NEVZ制造了30臺EP20型機車，成為本型機車產量最多的一年。但隨著2014年以來俄羅斯的貨幣危機和進口部件價格上漲導致電力機車價格過高，機車產量再次大幅下降。截至2021年2月為止，NEVZ制造了77臺EP20型電力機車。所有已交付的EP20型電力機車目前集中配屬于莫斯科鐵路局莫斯科-梁贊調車機務段，北可到彼得羅扎沃茨克，南可到索契，東可到喀山，西可到布列斯特⑵。
設計概況
EP20型電力機車采用Bo-Bo-Bo軸式、交—直—交流電以及直—交流電雙制式傳動、IGBT模塊以及DTA-1200型三相異步牽引電動機，額定功率為7200 kW。
EP20型機車有2種不相同的齒輪比：
“高速”齒輪比為89:22=4.055，構造最高速度為200 km/h，當以最大速度運行時，可牽引最多17節(jié)客車車廂。EP20-002號~EP20-018號、EP20-046號~EP20-048號和EP20-077號機車盡管可以采用這樣的齒輪比，但實際運行中仍按“普通”齒輪比運行。
“普通”齒輪比為93:18=5.167，構造最高速度為160 km/h，當以最大速度運行時，可牽引最多24節(jié)客車車廂。上開機車之外的其他機車即采用這樣的齒輪比⑶。
機車車頂有4個受電弓：靠近機車中部的2個受電弓接受3 kV直流電；靠近兩端司機室的2個受電弓接受25 kV交流電。
EP20-001號~EP20-052號機車采用烏克蘭制造的車體；從2016年制造的EP20-053號機車開始，采用俄羅斯聯邦制造的車體，兩端副燈設計有所改進；從2019年制造的的EP20-067號機車開始，車體兩側設置加強筋。
涂裝
由于俄羅斯鐵路計劃將EP20型機車部署于在莫斯科—阿德勒區(qū)段牽引旅客列車，以及為了慶祝即將舉辦的2014年索契冬季奧運會，EP20-001號機車于2011年4月于NEVZ建造完畢出廠時，就采用了橙色與藍色混搭的涂裝。
但EP20-002號機車及之后出廠的機車，采用俄羅斯鐵路的紅色、淺灰色和深灰色三色配色方案：
紅色—司機室上方；
淺灰色—位于車體兩側中間；
深灰色—底部；
司機室兩端正面刷橙色。
2018年，EP20-001號機車返回NEVZ檢修時，改采用俄羅斯鐵路的紅色、淺灰色和深灰色三色配色方案。
技術數據表
注釋
⑴俄語：Новочеркасский электровозостроительный завод。
⑵2020年3月16日停運之前，往返于莫斯科-白俄羅斯車站—柏林中央車站的13/14次列車在莫斯科-白俄羅斯車站—布列斯特中央車站區(qū)段交路由EP20型機車擔當，白俄羅斯鐵路也因此獲得EP20型機車的運用權。
⑶但EP20-001號機車的制造商銘牌中的最高運行速度一度標記為“200 km/h”，后來修改為“160 km/h”。
完稿時間：2021年2月24日
發(fā)表時間：2021年2月27日
