【科普】“卷帘门”法国国家铁路BB 27000型和BB 27300型电力机车

文章作者:Forever Changzhensky(AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵称:宁柳跨越)
EN TRAIN
TOUS RESPONSABLES
——SNCF
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你我共同负责
——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。法国国家铁路BB 8500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。法国国家铁路BB 16500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 27000型和BB 27300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。
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资料参考来源
《Alstom公司研制的Prima家族机车》,P·拉瓦尔 等著,樊俊杰 译,《变流技术与电力牵引》2003年03期,第41页~第43页
《阿尔斯通开发的PRIMA 3U15型电力机车》,P·查帕斯 等著,王渤洪 译,《变流技术与电力牵引》2005年03期,第45页~第51页
《阿尔斯通公司的PRIMA系列机车》,Bernard Ciry 著,乔英忍 译,《国外内燃机车》2008年02期,第3页~第11页
《电力机车转向架牵引电机悬挂方式选择研究》,王立国、杨秀娟 著,《轨道交通装备与技术》2015年04期,第9页~第13页
《BB 27000 - BB27000》:http://letraindalain.free.fr/galerieP.php?numserie=BB%2027000
《BB 27300 - BB27300》:http://letraindalain.free.fr/galerieP.php?numserie=BB%2027300
《Trains d'Europe : BB 27000 SNCF》:https://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/27000.htm
《Trains d'Europe : BB 27300 SNCF》:https://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/27300.htm
《Liste des BB 27000 — Wikipédia》:https://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_des_BB_27000
《Liste des BB 27300 — Wikipédia》:https://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_des_BB_27300
《La SNCF passe à la "Supervision Technique de Flotte" - Matériel roulant ferroviaire - Le Web des Cheminots》:https://www.cheminots.net/forum/topic/29687-la-sncf-passe-%C3%A0-la-supervision-technique-de-flotte/
《Trains, Railways and Locomotives: Railcolor.net》:https://www.railcolor.net/index.php?nav=1000006&id=5889&action=dview
《[Ferrovia] - BB 27000》:http://ferrovia.free.fr/tr/27000.html
《Premier train semi-autonome en France | SNCF》:https://www.sncf.com/fr/groupe/newsroom/train-semi-autonome
《La signalisation ferroviaire | SNCF》:https://www.sncf.com/fr/itineraire-reservation/informations-trafic/reportages/signalisation-ferroviaire
概述
BB 27000型和BB 27300型电力机车是法国阿尔斯通公司为SNCF设计制造的两种双电流制干线货运电力机车,适用于供电制式为1.5 kV直流电和25 kV 50 Hz交流电的电气化铁路。

根据运用分配,BB 27000型电力机车交付Fret SNCF,用于牵引货运列车;而BB 27300型电力机车交付SNCF在法兰西岛经营的远郊铁路服务——法兰西岛大区列车Transilien,与VB2N型双层通勤客车⑵组成列车组运营。

背景
20世纪90年代中期,为了适应欧洲铁路运输的快速发展,及适应欧盟成员国铁路改革对通用机车的需求,阿尔斯通公司为此开发了能满足客货跨境运输要求、采用模块化设计的“Prima”机车技术平台,其中包括了适用于1.5 kV直流电和25 kV 50 Hz交流电气化铁路的“Prima 2U”双电流制电力机车,以及适用于1.5 kV直流电、25 kV 50 Hz交流电和15 kV 16⅔ Hz交流电气化铁路的“Prima 3U15”三电流制电力机车,两者功率均为4200 kW,机车轴式为Bo-Bo,最高运行速度为140 km/h。
采购
为更新货运电力机车,SNCF于1999年展开了全欧招标,最终阿尔斯通公司一举中标,获得了210台货运电力机车的采购合同,其中包括90台“Prima 2U”双电流制电力机车(BB 27000型电力机车)、30台“Prima 3U15”三电流制电力机车(BB 37000型电力机车),另外还包括90台“Prima 2U”机车的采购意向。SNCF于2001年6月兑现了这笔意向合同。
BB 27000型
2001年,首台BB 27000型电力机车——BB 27001号机车在阿尔斯通公司贝尔福工厂落成,同年9月交付SNCF使用。到2006年BB 27180号机车制造完成时共计制造了180台。初期,140台机车配属于朗斯机务段,40台机车配属于蒂永维尔机务段。

BB 27000型机车有2台受电弓:
SX 001 BU型受电弓:用于从25 kV 50 Hz交流电气化铁路接触网受流;
SX 002 BB型受电弓:用于从1.5 kV直流电气化铁路接触网受流。
6*4台BB 27000型机车经过改造受电弓,能够在法国南部部分1.5 kV直流电气化区段线路运行。这些机车的车号后缀通常有“M”标记。

由于Fret SNCF的亏损,一些机车被涂上灰色涂装,转移配属至2008年成立的机车租赁公司Akiem(SNCF的子公司),并出租给与Fret SNCF竞争的其他铁路运营商。
2011年6月,SNCF组建监管机构Supervision Technique de Flotte——机车技术监督。在这样的情况下,110台BB 27000型机车划归驻地位于北部省里尔市镇的STF Locomotives électriques Fret;另外69台配属于Akiem的BB 27000型机车划归驻地位于下莱茵省省会斯特拉斯堡的Supervision technique de Flotte Tiers。

BB 27300型
BB 27000型机车的到位,让Fret SNCF得以更新电力机车;但随着VB2N型双层通勤客车于2002年到2008年之间进行现代化改造,Transilien也需要对电力机车进行更新换代。
2004年2月,SNCF向阿尔斯通公司订购了60台BB 27300型电力机车,此后又分别追加了5台和2台机车的订单。值得一提的是,阿尔斯通公司在2010年9月2日交付BB 27367号机车后,SNCF再无采购干线电力机车至今。

BB 27300型电力机车是在BB 27000型电力机车基础上改进而成的客运电力机车,两者总体结构基本相同,但BB 27300型机车在设计上与BB 27000型机车有所不同:
机车最高运行速度提高到160 km/h;
机车两端加装1.5 kV供电大线,并加装了推挽式列车组重联装置;
机车增加第二组风压量为2000 L/min的电空压缩机,以方便挽式列车组塞拉门得风开闭;
安装在转向架上的速度传感器,通过安装在地面的列车实时速度监控系统——Contrôle de vitesse par balises,进行速度控制;
司机控制台安装单司机值乘系统Équipement à agent seul、对讲报警系统Système d'alarme par interphonie,以及乘客信息系统Système d'information voyageurs embarqué等设备。
尽管如此,为了保证有足够的瞭望视野,BB 27300型机车每端挡风玻璃设置了2个雨刮器;此外,BB 27300型机车的长度相对较大,比BB 17000型机车多出5 m,因此限速通过一些曲线站台车站。

目前全数67台BB 27300型机车均部署于Transilien,其中,25台机车划归位于上塞纳省蒙鲁日的STF Transilien ligne N et U + Paris-Chartres;其余机车划归位于塞纳-马恩省阿谢尔拉福雷的STF Transilien ligne J et L。
BB 27300型机车现时依然与VB2N型双层通勤客车组成列车组运营。然而,随着VB2N型双层通勤客车组从2019年起逐步被双电流制“Regio 2N”Z 57000型电力动车组取代,SNCF计划将BB 27300型机车用于其他用途。

技术数据表

行车事故
2012年2月2日,BB 27115号机车在法国安德尔-卢瓦尔省马耶市镇与另一列货运列车发生追尾事故。2015年10月8日,BB 27115号机车报废除籍。
BB 27085号机车——第一趟半自动运行测试的“GoA2”列车
2018年,阿尔斯通公司、Capgemini Group的子公司Altran公司、Apsys公司、日立铁路公司、Railenium技术研究所和SNCF成立了一个研究列车自动运行的合作联盟。100多名设计人员为自动运行系统的设计和编程做出贡献。
2年后的2020年10月29日,在司机的监督下,被选中为“GoA2”的BB 27085号机车在位于法国大东部大区默尔特-摩泽尔省境内、配备有欧洲铁路行车管理系统⑶信号、全长18 km的隆维—隆吉永区段进行了半自动运行测试,并进行了自动加速和制动。
这次半自动运行测试,标志着列车自动运行项目的关键一步。项目的下一个关键阶段是在无需对基础设施进行任何改造的情况下,于2021年底在配备常规信号系统⑷的区段进行半自动运行测试。

同时,为了开发完全自动运行所需的各种功能,例如障碍物检测和环境监测,相应工作正在进行。SNCF安排了12次测试,以逐步添加必要的功能并提高列车的自动运行能力。这些措施将让合作联盟实现其最终目标:在2023年运行一列完全自动运行的列车。
SNCF宣称,列车自动运行让运行图排图更加灵活,根据不断变化的需求快速改变列车趟次,并将促进货物运输“公转铁”,从而有助于运输更环保。列车自动运行项目的SNCF方面负责人卢克·拉罗什表示:
“我们的共同合作项目遵照计划迈出了关键的一步,这是成功的。在过去的两年中,我们与合作伙伴进行的研究和试验,使我们能够迅速实现列车自动运行,并且逐步消除技术障碍。我们的工作旨在增强铁路运输的竞争力,并将为发展绿色运输方式做出贡献。”

扩展阅读:什么是Supervision technique de flotte?
Supervision technique de flotte,即“机车技术监管局”,是SNCF于2011年6月设置的监管机构,负责管理公司及其子公司的机车车辆。从这开始,机车根据生产任务分工,分配给不同分公司(诸如Fret SNCF、Transilien、SNCF Réseau等),而机务段的概念在某种意义上逐渐消失。
机车技术监管局的目标是通过不再将机车维护委托给单个机务段或者是技术中心Technicentre,而是委托给多个机务段进行维护,来提高机车的可用性;简言之,即“在哪运用,就在哪维护”。

至2017年11月30日时,SNCF在法国境内部署了44个机车技术监管局。它们可以分为4个任务管理方向:
STF «TGV» ;
STF «SNCF Proximités et SNCF Voyages» ;
STF «Fret, Infra et tiers» ;
STF «Transilien»
注释
⑴法语:Société Nationale des Chemins de fer Français。
⑵法语:Voiture de banlieue à deux(2) niveaux。
⑶英语:European Rail Traffic Management System。
⑷法语:signalisation latérale。在SNCF,常规信号系统是部署ERTMS信号之前有效的信号系统,并且仍在绝大多数线路上使用(高速铁路除外)。


