【科普】“凸形电”瑞士联邦铁路Ee 922型电力机车和Eem 923型双模式机车

文章作者:Forever Changzhensky(AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵称:宁柳跨越)
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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。朝鲜铁道省强行军型电力机车为直—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。本文提及的瑞士联邦铁路Ee 3/3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。本文提及的瑞士联邦铁路Ee 922型电力机车即为多电流制电力机车。
双模式动力:本文提及的“双模式动力”,是指一种可以从电气化铁路接触网受流或柴油机获得动力的机车。本文提及的瑞士联邦铁路Eem 923型双模式机车,即是此种设计。
瑞士联邦铁路在本文中均简称“SBB-CFF-FFS”⑴,瑞典通用电气布朗-博韦里跨国公司简称“ABB”⑵。
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资料参考来源
《SBB Cargo commissions first hybrid shunting locomotive - International Railway Journal》:https://www.railjournal.com/locomotives/sbb-cargo-commissions-first-hybrid-shunting-locomotive/
《Hybridloks für SBB Cargo | VerkehrsRundschau.de》:https://www.verkehrsrundschau.de/nachrichten/hybridloks-fuer-sbb-cargo-955543.html
《Trains, Railways and Locomotives: Railcolor.net》:https://www.railcolor.net/index.php?nav=1408999
《Trains, Railways and Locomotives: Railcolor.net》:https://www.railcolor.net/index.php?nav=1410113
https://www.stadlerrail.com/media/pdf/lesbb0313e_us.pdf
https://www.stadlerrail.com/media/pdf/l923sbb0311e.pdf
https://library.e.abb.com/public/1219655d9aadccd7c1257a040063b32c/PDS%20BORDLINE%20CC750%20MS_3BHS262330%20ZAB%20E09%20Rev%20A.pdf
概述
“凸形电”Ee 922型电力机车是SBB-CFF-FFS于2009年从瑞士施泰德铁路公司订购的一种调车电力机车。施泰德铁路后来在Ee 922型电力机车的基础上,向SBB-CFF-FFS交付“凸形电”Eem 923型双模式调车机车。

背景
至2009年1月1日,负责客运的SBB-CFF-FFS Division Personenverkehr尚有53台老旧的电力调车机车,其中有38台Ee 3/3型、7台Ee 3/3 II型和8台Ee 3/3 IV型电力机车,它们已经达到使用寿命,必须更换。

然而,由于瑞士几乎所有的铁路线都为电气化铁路,且沿线还有居民区,这样一来必须避免额外的噪音污染(尤其是在夜间),因此从生态的角度来看,内燃机车是不可能的。沿线居民对SBB-CFF-FFS Cargo从德国福斯罗公司订购的Am 843型调车内燃机车的抱怨,引起了SBB-CFF-FFS的注意。

此外,调车电力机车也容易实现对旅客列车车底的预热。但在瑞士之外的欧洲各地,电力机车从未真正在调车作业中取得成功。
SBB-CFF-FFS决定对8台Ee 3/3 IV型调车电力机车进行现代化改造;对于其他21台牵引速度在45 km/h以下的机车,SBB-CFF-FFS则开始在国际上招标采购替代产品。
Ee 922型(001号~025号)
2007年12月,SBB-CFF-FFS与施泰德铁路签署了总金额为4420万瑞士法郎(约合2850万欧元)的电力调车机车合同。为了实现统一运用,所有机车均为适用于15 kV 16.7 Hz和25 kV 50 Hz交流电的双电流制电力机车。
根据SBB-CFF-FFS于198*9年起使用的铁路机车命名规则,采用绝缘栅双极型晶体管逆变器的新型电力机车定型为Ee 922型,其中“9”指调车机车,“2”指2对动轮,“2”指双电流制。

Ee 922型机车的100 km/h最高运行速度,对于调车机车来说相当高,远远超过了Ee 3/3型机车的45 km/h最高运行速度。 然而,在调车作业中,Ee 922型机车通常以30 km/h的速度运行,最大运行速度为40 km/h。
Ee 922型机车的设计总重量为45 t,通常重量是44 t,但可以减少到40 t。重量差是由2个安装在机车侧面的配重压铁产生的,每个压载物体的重量为2 t。但配重压铁可以用叉车卸下,因为并非所有线路都允许使用22.5 t轴重,一些线路只允许20 t轴重。

从技术上讲,Ee 922型机车的电气部分在很大程度上对应于施泰德铁路制Flirt型和更新的GTW型动车组家族。但由于车体空间原因,电气部分结构并不相同,因此有必要改变变压器的冷却回路。安装在司机室地板下方的小功率变压器,是由ABB Sécheron制造的,具有用于旅客列车供电母线的单独绕组。此外,Ee 922型机车还安装了ABB制Bordline CC750型绝缘栅双极型晶体管逆变器。
2013年12月,SBB-CFF-FFS宣布又订购了4台Ee 922型机车,它们由施泰德铁路于2015年交付,并部署于日内瓦和苏黎世两地。
Eem 923型(001号~030号)
在SBB-CFF-FFS Division Personenverkehr订购Ee 922型电力机车的同时,负责货运的SBB-CFF-FFS Cargo也开始为采购新型货运机车招标。最终,SBB-CFF-FFS Cargo于2010年与施泰德铁路签署了总金额为8800万瑞士法郎(约合6650万欧元)的新型调车机车合同。
根据SBB-CFF-FFS于198*9年起使用的铁路机车命名规则,基于Ee 922型机车设计的新型调车机车定型为Eem 923型,其中“9”指调车机车,“2”指2对动轮,“m”指柴油机——考虑到将在非电气化线路运行,Eem 923型机车设计为电力—内燃双模式调车机车。

在从接触网受流时,Eem 923型机车的功率为1500 kW;而在使用柴油机、运行于非电气化线路时,Eem 923型机车的功率为290 kW。
于2011年~2013年间交付的Eem 923型机车,主要用于调车和小运转作业;由于最高时速为120 km/h,Eem 923型机车因此也可以在轻量化线路运行。

技术数据表

后记
在整理Ee 3/3型电力机车资料之初,笔者一度先入为主地误认其为交—直传动电力机车。但在整理到Ee 3/3 II型和Ee 3/3 IV型电力机车资料时,笔者才意识到险些闹出问题。
是,笔者现在就是抱着想知道的心态,把一切剖开看看。但是随之而来的也有顾虑,笔者知道了一些事情,开始不再过多发言。哎,做为一个入坑二十多年但贫穷又半废宅的老菜鸟,走出思维与信息的牢笼,走出生活的恶性循环,及其艰难!
注释
⑴德语:Schweizerische Bundesbahnen;法语:Chemins de Fer Fédéraux suisses;意大利语:Ferrovie Federali Svizzere。
⑵德语:Asea Brown Boveri。
完稿时间:2021年1月14日
发表时间:2021年1月21日
A1修时间:2021年1月22日
