【科普】测试三相交流同步传动的“破鼻子”BB 10004号、BB 20011-20012型电力机车
文章作者：FOREVER CHANGZHENSKY（ACFUN、BILIBILI、百度、头条、微博和知乎昵称：宁柳跨越）
POUR NOUS TOUS
为了我们大家
缩写提示
法国国家铁路公司在本文均简称“SNCF”⑴，荷兰铁路公共有限责任公司简称“NS”⑵，瑞士联邦铁路股份公司简称“SВB-CFF-FFS”⑶，英国铁路公司简称“BR”⑷；法国电气牵引设备公司简称“MTE”，法国机械制造公司简称“SFCM”，法国奥梅库尔海洋钢铁和锻造公司简称“FAMH”。
引子
在前面的文章中，我介绍了被SNCF选中测试直—直传动和交—直—交传动的ВB 15007号电力机车。不过在总数为65台的ВB 15000型机车当中，还有这么一台机车被SNCF选中，测试三相交流同步传动，那么它是谁？是ВB 15055号机车。
概述
ВB 15055号电力机车，是法国Alstom公司和MTE于1978年5月23日交付给SNCF的一台交—直传动“破鼻子”。这台“破鼻子”后来被SNCF选中改号为ВB 10004号，测试交—直—交传动和三相交流同步技术。
1986年，SNCF将双电流制ВB 22379号和ВB 22380号机车改造为测试相同内容的ВB 20011-20012型机车，用于更进一步地测试与电制动相结合的新型空气制动系统。
背景
早在20世纪50年代，SNCF就在法国东北部的瓦朗谢讷—蒂永维尔交流电气化区段，部署采用交流牵引电动机的ВB 13000型（单相交流牵引电动机）和CC 14000型（三相交流牵引电动机）机车。但受制于当时的电子技术水平，它们各自的很多问题都难以解决。
ВB 10004号机车
1982年，SNCF将ВB 7003号机车改造为交—直—交传动ВB 10003号机车，用于测试交流异步传动技术；又将ВB 15055号机车改造为交—直—交传动ВB 10004号机车，用于测试交流同步传动技术。
ВB 10004号机车车体两侧各安装一块大型百叶窗，2台转向架装用2台法国Jeumont Schneider公司制STS-105-41-8型三相交流同步牵引电动机。此时的ВB 10004号机车采用电流型晶闸管逆变器，负责向牵引电动机提供三相交流电压。
由于设计上的原因，ВB 10003号机车的整备重量为92 t；而使用电流型晶闸管逆变器、转向架装用2台STS-105-41-8型三相交流同步牵引电动机的ВB 10004号机车的整备重量为90 t！
1989年2月28日，ВB 10004号机车恢复为交—直传动ВB 15055号机车。
ВB 20011-20012型机车
这样的对比，SNCF倾向于选择交流同步传动，并于1986年将ВB 22379号和ВB 22380号机车改造为同样采用三相交流同步传动的ВB 20011-20012型机车。ВB 20011-20012型机车装用同样由Jeumont Schneider制造的STS-105-37-8型三相交流同步牵引电动机，持续功率达到6400 kW。本型机车的电气部分其他特点如下：
斩波器提供直流电，激励同步牵引电动机的转子磁场线圈，使转子上面形成一定的磁极，这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极，这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止；
同步牵引电动机采用强制通风；
斩波器提供直流电给辅助设备；
同步牵引电动机发生故障时，机车可以半功率运行。
由于不支持在1.5 kV直流电气化区段进行再生制动，机车保留电阻制动。
1986年4月，ВB 20011号机车在莱索布赖—图尔区段（1.5 kV直流供电）进行最高运行速度为140 km/h的第一次测试运行，目标是检查机车的运行情况以及信号是否受到干扰。同年5月~6月间，ВB 20011号机车在巴黎-奥斯特利茨—图尔区段进行第二次测试运行。在从图尔站返程时，这台机车牵引一列重量为550 t的旅客列车，以200 km/h的运行速度返回巴黎-奥斯特利茨站。
1986年晚些时候，ВB 20011号机车应NS邀请，前往荷兰进行测试运行。但NS最终倾向于采购直—直传动1700型机车。
至于ВB 20012号机车，其被进一步地用于测试与电制动相结合的新型空气制动系统。
Alstom于1988年交付SNCF的TGV Atlantique型高速电力动车组和ВB 26000型电力机车，均采用交流同步传动。但前者单节机车的持续功率为4400 kW⑸，后者的持续功率为5600 kW。
转战英法海底隧道
1992年，ВB 20011-20012型机车恢复为ВB 22379号和ВB 22380号机车，但它们的故事依然继续。
于1988年动工、1994年落成的英法海底隧道，运行着“Eurostar”TGV TMST型高速电力动车组、汽车摆渡列车“Eurotunnel Shuttle”和国际货运列车。当是时也，SNCF向英国Brush Traction公司采购9台CC 92000型电力机车，计划部署于英法海底隧道。
然而，由于CC 92000型机车的交付和调试延迟，SNCF不得不将结束测试的ВB 20011-20012型机车恢复为ВB 22379号和ВB 22380号机车，同时选中其他7台ВB 22200型机车，进行必要的改造。其中，6台ВB 22200型机车被标记为“TTU”，3台ВB 22200型机车被标记为“TU”。那么它们各自的含义是什么？
“TTU”，全称为“Tunnel TVM 430 Unités multiples”，大意为“专用于英法海底隧道、安装TVM 430型铁路机车信号、支持重联运行的ВB 22200型电力机车”。ВB 22379号、ВB 22380号、ВB 22399号、ВB 22401号、ВB 22403号和ВB 22405号机车当时就被标记为“TTU”。
至于“TU”，其全称为“Tunnel Unités multiples”，大意为“专用于英法海底隧道、支持重联运行的ВB 22200型电力机车”。ВB 22400号、ВB 22402号和ВB 22404号机车当时就被标记为“TU”。
为了应对可能的火灾，每台机车安装防火门和自动灭火系统，车体侧墙装有卤代烷罐。卤代烷是一种通过吸收氧气来熄灭火焰的气体。如有必要，在司机室内可以使用紧急控制装置来激活自动灭火系统。
为了便于在英国境内运行，这9台BB 22200型机车的两端“破鼻子”均采用BR强制要求喷涂的全黄色涂装，起警示作用。
1994年5月~1995年10月间，SNCF采购的9台CC 92000型机车陆续投入运用，这9台ВB 22200型机车上所有与在英法海底隧道运行相关的设备被拆除，排障器已重新组装，但“破鼻子”的全黄色涂装后来又存在了一段时间。6台“TTU”机车仍保留TVM 430型铁路机车信号。
截至2022年1月时的状况
ВB 15055号机车现在在上法兰西大区公共交通机车车辆序列中，由STF Hauts-de-France车辆技术监督部上法兰西大区索姆省隆戈技术中心管理，使用“En Voyage”涂装，且加装多路重联装置，理论上可以与VR 2N型或V 2N列车组重联运行，因此其车号后部加了个“R”。
ВB 22379号和ВB 22380号机车由STF Infrarail车辆技术监督部新阿基坦大区吉伦特省波尔多技术中心管理，使用“Infra”涂装。
技术数据表
注释
⑴法语：Société Nationale des Chemins de fer Français。
⑵荷兰语：Nederlandse Spoorwegen。
⑶德语：Schweizerische Bundesbahnen；法语：Chemins de fer fédéraux suisses；意大利语：Ferrovie federali svizzere；罗曼什语：Viafiers federalas svizras。
⑷英语：British Rail。
⑸在25 kV 50 Hz交流电气化区段运行时的数值；若在1.5 kV直流电气化区段运行，则此单节机车的持续功率为1940 kW。
文章声明
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参考文献
《法国试验三相电力机车》，张弘 译，《铁道科技动态》1982年11期，第43页
《法国铁路26000型SYBIC电力机车》，J.C.Boutonnet 著，王渤洪 译，《电力牵引快报》1994年10期，第3页~第11页
参考链接
https://docrail.fr/les-BB-7201-a-7440/
https://docrail.fr/les-BB-7200-et-22200/
https://docrail.fr/BB-7200r-et-22200r/
https://docrail.fr/les-BB-7200-et-22200-prototypes/
https://docrail.fr/BB-15000/
https://docrail.fr/les-BB-15000-prototypes/
https://docrail.fr/BB-22200-ttu-tu-lgv-mvgv-infra/
https://docrail.fr/BB-7601-a-7614-transilien-BB-22218-et-22223-pac-transilien/
http://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/10004.htm
http://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/20010.htm
完稿时间：2022年2月15日
A0级发表时间：2022年2月15日
