漫谈国铁机车(6)—8K型电力机车
上世纪80年代的时候,随着我国经济的快速发展,对能源尤其是煤炭的需求日益高涨。但当时作为产煤大省的山西由于交通不便导致大量煤炭无法及时运出,同时由于部分煤层发生自然而导致了不少安全事故。
为了满足我国日益增长的煤炭需要,铁道部斥巨资对“晋煤外运”主要通道的丰沙线和石太线进行了电气化改造,国务院也在1983年批准了大秦铁路的建设计划。根据中华人民共和国铁道部“内电并举,以电为主”的发展战略,要求以8年时间,让电力、内燃机车牵引承担的铁路货运量达到65%以上,其中电力机车务必达到35%以上。丰沙铁路、石太铁路以及筹建中的大秦铁路都是重载电气化铁路,所以大功率的电力机车成为确保“晋煤外运”效率的重要一环。然而当时中国铁路电力机车不管是在数量还是质量上均无法满足需要。当时韶山1型电力机车由于技术落后且功率较低而无法满足重载列车牵引需要;采用级间相控调压的韶山3型电力机车在理论上可以牵引重载列车,但当时由于机车刚刚投产,牵引重载列车时牵引电机的故障率急剧上升,直到后来才得以解决;韶山4型电力机车在1981年才立项研制,这时连原型车还没造出来。当时能担当重载列车牵引任务的只有丰台机务段的50台ND4型内燃机车且机车运行区间仅限于京原铁路丰台西至灵丘、京山铁路丰台西至南仓、丰沙铁路丰台西至张家口区段。
为此,中国在1983年10月至12月派遣电力机车考察团赴西欧对英国、瑞士、瑞典、法国四个电气化铁路比较先进的欧洲国家进行电力机车考察,包括英国铁路的87型电力机车、瑞典国铁的Rc系列电力机车、法国国铁的BB 15000、BB 22200型电力机车、以及瑞士联邦铁路的Re 4/4IV、Re 6/6型电力机车等。考察团回国后,铁道部鉴于当时我国自身电力机车产能和技术水平均不高的情况下决定从外国进口一批电力机车,一方面是为了缓解“晋煤外运”大功率电力机车数量不足的情况,另一方面引进先进技术加快国产电力机车的发展。为此,中国铁道部于1985年初启动了中国铁路第一个技术和贸易结合的大型采购项目,通过国际招标、按“技贸结合”方式引进一批大功率电力机车。对于机车选型,主要考虑是要满足近期铁路货运的牵引要求、质量上可靠耐用,并对国产电力机车有借鉴作用。
经过一番国际招标,法国阿尔斯通公司成功中标。这便是本集故事的主角—8K型电力机车。而他的外观依然出自法国著名设计师雅克·库珀 。


1985年3月27日,中国机械进出口总公司与法国阿尔斯通公司五十赫兹集团在北京签订了有关150台大功率电力机车的出口及技术转让的合同。阿尔斯通公司董事长兼五十赫兹集团代表让·皮埃尔·德乔治(Jean-Pierre Desgeorges)、时任国务院副总理李鹏、经贸部长郑柘彬、铁道部长陈璞如等出席了签字仪式。机车贸易总额达3亿美元(约合15亿人民币),是当时中国最大的一笔外贸交易。合同规定,前148台机车由阿尔斯通公司五十赫兹集团的贝尔福工厂制造,后两台机车由阿尔斯通公司转让技术,由株洲电力机车厂制造。
机车由铁道部命名为8K型电力机车(原型车是法国国家铁路的BB15000型电力机车),其中8代表机车为8轴电力机车,K代表机车采用可控硅整流器。机车功率6400KW,轴式CO-CO,最高运行时速100km/h,采用晶闸管相控串联调压、两段相控整流桥电路、微机控制系统、再生电制动等先进技术,运行方式为固定重联,也可拆开使用(那岂不是......)。

8K型机车采用了瑞士勃朗-包维利公司(BBC)的电子控制系统,对每一个转向架独立供电的相控整流桥进行独立控制,并设有故障自动检测装置,具有较高可靠性。其中,8K-135和8K-136号机车试验安装了BBC公司的MICAS(Micro-Computer Automation System)微机控制系统,采用了微机来控制机车的牵引、制动、防空转及故障保护等功能 [17] 。微机系统采用一个16位英特尔80186中央处理器计算机车控制特性,一个16位8097微控制器控制晶闸管触发,另一个8位8031微控制器负责管理前两者之间的通讯,均为当时国际上最新型的处理器和微控制器产品。然而为了保证与其他8K型机车的设备互换性,这两台机车的微机控制功能及输入、输出信号都要与模拟控制相同,导致微机控制的优势未能充分发挥,并未具备更重要的故障诊断、记忆和显示功能。与同期日本进口6K型机车的微机系统相比,8K型机车MICAS系统虽然硬件上较先进,但功能上并不比6K型机车全面,因此MICAS系统较适合用于既有机车的改造,取代模拟控制。1991年,株洲电力机车厂在MICAS系统系统基础上,为韶山4型电力机车设计了微机控制系统并进行了试验,成为国产电力机车微机系统的开端。同时机车使用的再生电制动较6Y2型电力机车使用的再生电制动技术更为先进.在下长大坡道时有效避免因乘务员使闸不当造成列车放飏。


根据合同的相关规定,阿尔斯通公司自1987年初开始交付机车并于1987年年底完成148台机车的交付。






1986年7月9日,8K-001号机车在贝尔福工厂下线。机车下线后在法国米卢斯铁路上试车。这一时期它见到了许多著名机车。




1987年1月,8K-001号机车在法国马赛港装船。抵达中国后配属北京铁路局丰台西电力机务段(京局台段)并在中法双方的技术员的部署下进行了实验。早在8K-001号机车抵达中国前,丰台西电力机务段在阿尔斯通公司委派的技术员的指导下对丰台西电力机务段的整备场和维修车间进行了升级改造,具备了8K型电力机车辅修、小修、中修、大修和机车运用的能力。到1987年9月,已有63台机车交付中国,丰台西电力机务段原有的36台韶山1型电力机车全部调配唐山机务段(京局唐段)和保定机务段(京局保段,现已并入丰台机务段)。然而,就在这9个月的时间里,已经交付并投入运用的8K型电力机车陆续出现因为部件质量问题而引发的故障事件。经检查是由于受到合同规定交货时间限制,8K型电力机车从签订合同之日起到交付第一台机车仅用了21个月,在没有试制样车和充足试验时间的情况下仓促投产导致。因此,中方同意暂缓交货进度,以便阿尔斯通公司的技术组拿出解决方案。阿尔斯通公司用了3个月的时间将这些故障问题一一解决,机车的验收工作于1988年初恢复。







1989年初,148台8K型电力机车全部交付完毕。其中65台机车配属北京铁路局太原铁路分局大同西电力机务段(京局大段)。1989年9月26日,由阿尔斯通公司技术转让、株洲电力机车厂生产的8K-149和8K-150号机车在株洲电力机车厂下线。


然而8K型电力机车才初到中国就先绊了一跤:1987年7月28日,丰台西电力机务段的8K型015号、026号机车在段内调车时相撞,机车经修复后恢复运用,但车体结构和强度均受到影响。1993年,经铁道部批准,两组机车的B节机车报废,而两台A节机车“二合为一”,沿用8K型026号机车号,算是非常不幸了。
辉煌时刻
8K型电力机车抵达中国后,担当起“晋煤外运”重载列车的牵引任务以及丰沙线货运列车牵引任务,使得丰沙线上下行货车牵引定数分别上升至4000吨和3500吨,极大提高了丰沙线货运能力。1989年底,株洲电力机车研究所成功仿制出了8K型电力机车的主整流器、辅助变流器、电子控制柜等组件。第二年,株洲所又成功研制出8K机车的硅机组。至1993年,8K的专用集成电路,电流传感器,GTO器件及电路陆续实现国产化。这些技术成功解决了国产韶山4型电力机车原本无法解决的诸多问题,使得韶山4型电力机车的改进型韶山4G投入批量生产。1990年,在消化吸收8K型电力机车技术的基础上,株洲电力机车厂成功试制了韶山5型快速客运电力机车和韶山6型客货两用电力机车。

1988年11月,大秦铁路一期工程(大同至石家庄)完工。湖东电力机务段随之成立,开始配属韶山3型电力机车,大同西电力机务段的8K型电力机车也开始向湖东电力机务段调出。1990年,铁道部为验证开行万吨级重载列车的可行性,于同年5月至6月在大秦铁路举行了大规模的重载列车综合试验,其中成功采用8K型电力机车和C63型专用敞车试验开行单机牵引6000吨和双机牵引10000吨的重载单元列车。1995年,大秦铁路实验性开行8K型机车单机牵引的6000吨级列车每天20列,双机牵引10000吨级列车每月开行一列,但由于万吨重载列车技术尚未成熟,并曾经发生断钩事故,因此当时并未广泛采用。2005年3月,中国铁道部撤销全路所有铁路分局,北京铁路局下辖的太原铁路分局与大同铁路分局合并成立新的太原铁路局,随后原大同机务段(太局同段)合并到大同西电力机务段(太局大段),不久原大同西电力机务段又与湖东电力机务段合并,组建成新的湖东电力机务段(太局湖段)。与此同时,丰台西电力机务段、天津北机务段、保定机务段和张家口机务段在2005年12月整合组成了新的丰台机务段(京局丰段)。经过生产力布局调整后,所有8K型电力机车均分别配属北京铁路局丰台机务段和太原铁路局湖东电力机务段,于丰沙铁路、大秦铁路和北同蒲铁路运用。
丰沙一抹橙
或许是因为北京车迷多于山西车迷,8K型电力机车给人一种只存在于北京铁路局和丰沙线的印象。正因如此,8K才成为丰沙线的代名词。而8K双机重联经过丰沙线七号桥的身影也成了其最经典的影像。






而8K型电力机车也以其优良的性能获得了成为挂牌车的机会;




8K型电力机车服役期间不仅仅担当货车牵引任务,也担当过客车牵引任务。但其牵引过最久的客列便是太原云岗支线的6833/4和6823/4次列车(外号:岢岚小票)。



谢幕之际
自2007年开始,湖东电力机务段开始配属和谐电1以及和谐电2型大功率交流传动电力机车替代原韶山4型电力机车、DJ1型电力机车以及8K型电力机车在大秦铁路上的重载列车牵引任务。


不可否认,8K老了
随着和谐电1型电力机车以及和谐电2型电力机车配属数量的逐渐增多,原湖东电力机务段湖东运用车间的8K型电力机车开始向大同西运用车间调出,部分机车调配丰台机务段和太原机务段。同时8K不再担当大秦线重载列车牵引任务,改当北同蒲铁路货运列车牵引任务。
2010年,丰台机务段开始配属和谐电3以及和谐电2-1000系深度国产化机车,对8K型电力机车开始有计划的退役并提出“接收一台(和谐电2),退役一台(8K)”的方针政策,到2015年年初,丰台机务段仅有17台尚在运用的8K型电力机车。2013年,丰台机务段开始批量拆解报废的8K型电力机车。



由于早期和谐型电力机车车况不稳,经常发生机破事故,因此丰台机务段不得不放缓8K型电力机车的退役速度。2015年12月31日,以8K-144号机车牵引货列抵达丰台西站为信号,丰台机务段的8K型电力机车全部退役下线,但8K-142号机车和8K-146号机车由于车况较好而担当了2016年的春运热备机车,8K-141号机车还在丰台机务段内做了5个月的教学用车。但最终它们没有迎来重回丰沙的机会。对于北京的车迷而言,那年的冬天格外寒冷。








而在大同。由于煤炭市场的不景气以及和谐型电力机车的加配,湖东电力机务段的8K开始逐步封存。

谢幕北同蒲
2016年5月24日傍晚,8K-024号机车牵引6824次列车最后一次抵达大同站。完成下客后,站台上只剩下了大车、站务和几位车迷。


随着机车再一次启动,024号机车慢慢地消失在大同的尽头。这,恐怕是最后一次了。离开大同站后,8K-024号机车回到大同西运用车间封存,预示着8K型电力机车结束了29年的运用历史。


却有留存
纵使8K型电力机车已经全部退役,但总会有幸存者来讲述他们的故事(篇幅有限,不介绍全部)。
8K-008号机车先后配属于北京铁路局丰台西机务段(京局台段)、丰台机务段(京局丰段),退役后于2012年12月进入中国铁道博物馆收藏。据说铁博的这台008是由8K-007改号而来的也是4台挂牌车中唯一一台幸存的。

8K-001号机车,先后配属于北京铁路局丰台西机务段(京局台段)、丰台机务段(京局丰段),退役后,经过大修,存放在北京铁路局丰台机务段内,作展品展示。

结语:
从1987年至2016年,8K们已经走过了29年的岁月,见着了自己的兄弟ND4的黯然退场,看见了丰沙线的美丽景象,它们也看见了自己那之前年轻力壮的身躯逐渐不中用了,看见了来代替自己的后辈们,虽然不甘,但更多是欣慰,将自己的接力棒传给了后辈们。今年的落坡岭很美,但美中不足的是那一抹橙色已经成为了历史……