【科普】法国国铁BB 9200型、BB 9300型、BB 16000型和BB 25200型电力机车简史
文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵称：宁柳跨越）
EN TRAIN
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——SNCF
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——法国国家铁路 宣
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直—直流电传动：指电力机车从直流电气化铁路接触网受流，向直流牵引电动机供给直流电。本文提及的法国国家铁路BB 9200型和BB 9300型电力机车为直—直流电传动形式。
直—交流电传动：指电力机车从直流电气化铁路接触网受流，经过逆变后，向交流牵引电动机供给交流电。俄罗斯铁路2ES10型电力机车为直—交流电传动形式。
交—直流电传动：指电力机车从交流电气化铁路接触网受流，经过变压—整流后，向直流牵引电动机供给直流电。本文提及的法国国家铁路BB 16000型电力机车为交—直流电传动形式。
交—交流电传动：指电力机车从交流电气化铁路接触网受流，无需经过变压—整流—逆变，直接变频后向交流牵引电动机供给交流电。法国国家铁路BB 13000型电力机车及BB 14000型电力机车为交—交流电传动形式。
交—直—交流电传动：指电力机车从交流电气化铁路接触网受流，经过变压—整流—逆变后，向交流牵引电动机供给交流电。欧洲隧道公司9型电力机车为交—直—交流电传动形式。
多电流制电力机车：本文提及的“多电流制”，是指采用交—直—交流电以及直—交流电双制式电传动，但受流电压为两种或两种以上的电力机车。本文提及的法国国家铁路BB 25200型电力机车即为多电流制电力机车。
法国国家铁路公司在文中简称“SNCF”⑴；法国克勒索-卢瓦尔公司简称“CL”⑵，法国热蒙-施耐德公司简称“JS”⑶，法国电气牵引设备公司简称“MTE”⑷，法国电气制造公司简称“CEM”⑸；国际铁路联盟简称“UIC”⑹。
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资料参考来源
《Traction électrique》，让·马克·艾伦巴赫、皮埃尔·查帕斯、米歇尔·孔德、罗杰·卡勒 著
《40 années de service pour le « Capitole »》，让·马克·杜比 著，《Rail Passion》2000年12月第44期
《Transmission de l’effort de traction du moteur à l’essieu》，米歇尔·杜罗哈特、吉尔伯特·德斯普兰 著，http://actgv.fr/wp-content/uploads/2014/06/train-dengrenage-organes-m%C3%A9canique.pdf
《Transmission de l'effort de traction》：https://lesiteferroviaire.pagesperso-orange.fr/Transmission%20de%20l-effort%20traction.htm
《Compte rendu du Record 1955 (part1)》：http://bpcv.free.fr/record1955.html
《The Day of the Jackal (Eisenbahn im Film)》：http://www.eisenbahn-im-film.de/info/jackal.htm
《Il y a cinquante ans, le Capitole à 200 km/h - Rail Passion》：https://www.railpassion.fr/materiel-actualites-rp/y-a-cinquante-ans-capitole-a-200-kmh/
《Trains d'Europe : BB 9200 SNCF》：https://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/9200.htm
《Trains d'Europe : BB 9300 SNCF》：https://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/9300.htm
《Trains d'Europe : BB 9700 SNCF》：https://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/9700.htm
《Trains d'Europe : BB 16000 SNCF》：https://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/16000.htm
《Trains d'Europe : BB 16100 SNCF》：https://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/16100.htm
《Trains d'Europe : BB 25200 SNCF》：https://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/25200.htm
概述
BB 9200型、BB 9300型、BB 16000型和BB 25200型电力机车是SNCF于1957年到1975年期间向CL、JS、CEM和MTE订购的4款设计相近的干线电力机车。这些电力机车均采用了安德烈·杰奎明式驱动装置。
安德烈·杰奎明式驱动装置概况
20世纪50年代，SNCF工程师安德烈·杰奎明发明了一种采用双级弹性传动系统、单边齿轮单边传动的轮对空心轴驱动装置，既可以使用于独立传动系统，也可以使用于组合传动系统，称之为Transmission Jacquemin à anneau dansant——安德烈·杰奎明式驱动装置。
在安德烈·杰奎明式驱动装置中，牵引电动机和齿轮箱安装在转向架构架上，一个空心轴式销柱固定在齿轮箱箱体上，大齿轮通过一对滚锥轴承在销柱上旋转；万向节空心轴由主动圆环、扭转空心轴、从动圆环三个部分组成，大齿轮心有两个伸入主动圆环内部的支座，支座通过一对带有橡胶衬套的销柱连接主动圆环，而主动圆环又通过另一对相隔90°的销柱连接扭转空心轴；而空心轴的另一端亦与上述驱动侧相似，扭转空心轴通过一对销柱连接从动圆环，从动圆环又通过另一对相隔90°的销柱连接车轮。
牵引电动机输出的扭矩通过齿轮副、主动圆环、空心轴、从动圆环传递至轮对；而来自轮对的横向作用力经从动圆环、空心轴、主动圆环、大齿轮心、滚锥轴承、空心销柱、齿轮箱体传递至转向架构架。空心轴与车轴之间的间隙约为25～30 mm。安德烈·杰奎明式驱动装置具有结构简单可靠、传递功率较大的优点，而且与CC 7100型电力机车采用的阿尔斯通浮动盘式驱动装置相比，安德烈·杰奎明式驱动装置的橡胶关节衬套变形较小，使橡胶衬套的使用寿命亦比前者长得多。
由于带有弹性圆环的万向节空心轴占据了轮对内侧较多的轴向空间，因此安德烈·杰奎明式驱动装置的齿轮中心距较大，即使用于独立传动系统亦需要使用中间齿轮传动，使制造成本增加而传动效率稍微受到影响，但这种结构形式同时也将牵引电动机的重量集中在转向架中部，有利于改善转向架高速运行时的平稳性。随着运用经验的增加和生产工艺的进步，安德烈·杰奎明式驱动装置的结构亦变得更为简单合理，例如将结构较复杂的弹性从动齿轮改为刚性结构，将橡胶衬套中的橡胶金属元件简化为套筒式橡胶金属铰接元件等。
MTE于1952年为SNCF试制的BB 9003号和BB 9004号电力机车首次采用了安德烈·杰奎明式驱动装置，随后于1954年面世的法国第一代交流电力机车——BB 12000型和BB 13000型电力机车亦采用了这种驱动装置。1955年3月，BB 9004号电力机车在波尔多－伊伦铁路以331 km/h的速度刷新了铁路车辆最高速度的世界纪录。1955年10月，SNCF在部分Z 5100型电力动车组上安装了安德烈·杰奎明式驱动装置，并进行架悬式与轴悬式驱动装置的对比试验，试验结果表明在运行平稳性及车辆动力学性能等方面，架悬式驱动装置都比轴悬式驱动装置更为优异。
由于阿尔斯通浮动盘式驱动装置在动力学性能方面的固有缺点，使安德烈·杰奎明式驱动装置在20世纪60年代以后新造的SNCF机车车辆上被广泛应用。
BB 9200型电力机车
1957年到196*4年间，SNCF从CL、JS和CEM订购92台BB 9200型电力机车，担当巴黎西南和东南方向的旅客列车的机车交路。在比利牛斯山、阿尔卑斯山、地中海和大西洋沿岸，你都可以看到BB 9200型电力机车牵引旅客列车。
随着BB 7200型电力机车的投入运用，BB 9200型电力机车逐渐退居二线。2003年到2015年间，这些BB 9200型电力机车逐步退役。
BB 9300型电力机车
1967年到1969年间，SNCF从JS和CEM订购40台BB 9300型电力机车，先后配属于圣乔治新城机务段和图卢兹机务段，担当巴黎东南方向的旅客列车的机车交路。和BB 9200型电力机车一样，BB 9300型电力机车亦采用变阻器进行调压。
与配备G1型双臂式受电弓的BB 9200型电力机车不同的是，BB 9300型电力机车配备了AM18B单臂式受电弓；此外，这两款电力机车之间的差异在转向架上（尤其是在悬挂系统上）尤为明显。
随着BB 7200型电力机车的投入运用，BB 9300型电力机车与堂兄弟BB 9200型电力机车逐渐退居二线。2005年到2014年间，BB 9300型电力机车逐步退役。
BB 16000型电力机车
除了为南部的直流电气化铁路订购BB 9200型电力机车外，SNCF于1958年到1963年间，从MTE订购62台BB 16000型电力机车，部署于东北部的交流电气化铁路。
BB 16000型电力机车的机械部分源自于BB 9200型电力机车，而电气部分则源自于BB 12000型电力机车——机车经由受电弓从接触网获得25 kV交流电源，经自耦变压器降压成750 V交流电以及经过高压侧调压后，再由引燃管整流为直流电，供给4台TO 136-8型直流牵引电动机。
MTE在BB 16012号机车上试验了硅整流装置。试验成功后，其余的BB 16000型电力机车在后期大修中，亦改用硅整流装置。
BB 16000型电力机车在其很长的职业生涯中，担当了北部、东部和西北部交流电气化铁路线上大多数旅客列车和货运列车的机车交路，并迅速取代了141 R型等型蒸汽机车。它们的多功能性、坚固性和高性能，使当中一些机车使用寿命超过53年，行驶里程超过1000万公里，但仍然杰出。
更加现代化、功能更强大的BB 15000型、BB 22200型和BB 26000型等型电力机车的登场，并没有导致BB 16000型电力机车退居二线，因为它们仍然可以很好地满足需求。
2007年到2012年间，BB 16000型电力机车逐步退役。
BB 25200型电力机车
SNCF于1965年到1975年间，从MTE订购51台BB 25200型电力机车，初期部署于尚贝里、马赛-布兰卡德和蒙鲁日三地的机务段，1988年后相继部署于雷恩、拉夏普勒和韦尼雪三地的机务段。
在运用后期时，多台BB 25200型电力机车加以改造，以用于牵引当时运行于罗纳-阿尔卑斯大区的推拉式列车。经过此等改造的BB 25200型电力机车，其车号后部加个“R”。在改造过程中，25201号和25202号机车分别被编为25252号和25253号；另有6台BB 25150型电力机车（25184号、25194号、25195号、25225号、25180号及25183号）亦被编为25254号~25259号机车。
BB 25236号机车装用了最大运行速度可达250 km/h的转向架，并与CC 21001号机车参加了在阿尔萨斯平原举行的众多测试。测试完成后，BB 25236号机车的最大运行速度回到160 km/h。
2004年起，BB 25200型电力机车陆续退役，部分机车转售罗马尼亚。SNCF计划将最后存留下来的BB 25236号机车送至米卢斯火车城博物馆展示。
改造
专职牵引“卡皮托勒”号列车的“红色BB”BB 9200型电力机车
1960年11月15日，SNCF对列车运行图进行调整，其中，往返于巴黎和图卢兹的1009/1010次列车正式开行。不久，1009/1010次列车被SNCF命名为“卡皮托勒”号，其命名源自图卢兹市政厅主体建筑的法语称谓——Capitole de Toulouse。
“卡皮托勒”号列车在运行初期的单程运行时间为7 h整。为了尽可能的压缩运行时间，列车沿途仅停靠利摩日、布里夫拉盖亚尔德、卡奥尔和蒙托邦4站，而巴黎奥斯特里茨车站—利摩日区段的约400 km路段不设停站。自1962年5月27日起，“卡皮托勒”号的单程运行时间进一步缩减至6 h 45 min，这一时期列车的最高限速为150 km/h。自1967年5月28日起，“卡皮托勒”号开始在奥布赖—维耶尔宗区段按200 km/h的最高限速运行，这是法国首趟运行速度达到200 km/h的旅客列车。
为了满足“卡皮托勒”号以200 km/h的运营速度运行，SNCF对4台既有的BB 9200型电力机车（9278号、9281号、9288号及9289号）进行了升级改造，更换为200 km/h级别的转向架及受电弓；最后交付SNCF的2台BB 9200型电力机车（9291号及9292号）则直接安装了最大运行速度可达250 km/h的部件，因此它们对于200 km/h的牵引能力仍有充裕的预留空间。
与此同时，“卡皮托勒”号的客车车厢已经被替换为9节UIC-Y型客车，每节车厢配备有最大运行速度可达200 km/h的高速转向架。此时，“卡皮托勒”号的标准编组为7节A9型一等隔间座车（每节含9个隔间）、1节A7D型隔间座车/行李车合造车（含7个隔间及寄舱行李空间）以及1节Vru型餐车。此外，机车及客车车厢均采用以红色为基调的专用涂装，并在每节车厢外部及机车前端悬挂带有列车名称的铭牌。
在更换为BB 9200型电力机车和UIC-Y型客车后，“卡皮托勒”号的单程耗时缩短至6 h整，平均时速为118.8 km/h。然而，由于时速达到200 km/h的运行持续时间只有5分钟，另外压缩的40分钟主要依靠放宽其它路段的速度限制来实现。巴黎—利摩日区段（400 km）的运行耗时为2 h 54 min，平均时速达到137.8 km/h。由于这样的速度，“卡皮托勒”号大受欢迎，因此SNCF自1968年9月29日起增开一趟早班“卡皮托勒”号列车（du Matin），执行每日（星期日除外）一个往返的任务，使用车次为1029/1030次；而原晚班列车（du Soir）则仍然维持每周7日的运营任务。
1970年9月27日，早班及晚班的“卡皮托勒”号均被纳入全欧快车，原有车次维持不变。同时其客车车厢被替换为新造的“大舒适”型客车，担任本务机车的“红色BB”也被替换为新交付使用的CC 6500型电力机车。
BB 9700型电力机车
1992年到1993年间，SNCF将4台既有的BB 9200型电力机车（9271号、9281号、9285号及9286号）改造为4台BB 9700型电力机车，用于牵引巴黎和第戎之间的推拉式列车；2006年12月到2007年7月期间，这4台BB 9700型电力机车逐步退役。
BB 16100型电力机车
1991年到1993年间，SNCF将15台既有的BB 16000型电力机车（16004号、16017号、16046号、16040号、16014号、16009号、16048号、16026号、16023号、16035号、16016号、16010号、16030号、16062号及16060号）改造为BB 16100型电力机车，用于牵引巴黎北郊的推拉式列车；2007年到2010年1月期间，这些BB 16100型电力机车逐步退役。
技术数据表
现存机车
BB 9291号机车：静态展示于米卢斯火车城博物馆
BB 9301号机车：静态展示于米卢斯火车城博物馆
BB 9337号机车：静态展示于米卢斯火车城博物馆莫恩分馆
BB 16020号机车：静态展示于米卢斯火车城博物馆莫恩分馆
BB 16113号机车：原BB 16030号机车，静态展示于米卢斯火车城博物馆莫恩分馆
BB 25236号机车：计划送往米卢斯火车城博物馆展示
注释
⑴法语：Société Nationale des Chemins de fer Français。
⑵法语：Creusot-Loire。
⑶法语：Jeumont-Schneider。
⑷法语：Matériel de Traction Électrique。
⑸法语：Compagnie Électro-Mécanique。
⑹法语：Union Internationale des Chemins de fer。
