【科普】“破鼻子”荷兰铁路1600型/1800型和1700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)
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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 7200型、荷兰铁路1600型、1800型和1700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。法国国家铁路Z 800型和Z 850型电力动车组列车为直—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 15000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。本文提及的法国国家铁路BB 10003号电力机车为交—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。南非国家交通运输集团20E型、21E型和22E型电力机车即为多电流制电力机车。
法国国家铁路在本文简称“SNCF”⑴,荷兰国家铁路简称“NS”⑵,德国铁路简称“DB”⑶;法国电气牵引设备公司简称“MTE”⑷;荷兰鹿特丹铁路运输公司简称“RRF”⑸,德国本特海默铁路公司简称“BE”⑹。
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资料参考来源
《法国国营铁路完成B-B电力机车系列工作》,匿名 著,《机车电传动》1977年第02期,79页~80页
《BB15000型电力机车》,匿名 著,《电力机车技术》1980年第11期,12页~14页
《Serie 1600》:https://martijnvanvulpen.nl/materieel/elektrische-locomotieven/19-serie-1600
《Serie 1600 bij andere vervoerders》:https://martijnvanvulpen.nl/materieel/andere-vervoerders/123-ns-materieel/83-serie-1600-bij-andere-vervoerders
《Serie 1700》:https://martijnvanvulpen.nl/materieel/elektrische-locomotieven/20-serie-1700
《Serie 1700 bij andere vervoerders》:https://martijnvanvulpen.nl/materieel/andere-vervoerders/123-ns-materieel/1006-serie-1700-bij-andere-vervoerders
《1600 - Elektrische locomotieven serie 1600 - Somda RailWiki》:https://www.railwiki.nl/index.php/1600_-_Elektrische_locomotieven_serie_1600
《BB 7003》:http://uxtobirza.free.fr/trains/voir_loco.php?Classe=BB%207003
《BB 10003》:http://uxtobirza.free.fr/trains/voir_loco.php?Classe=BB%2010003
概述
1600型电力机车是法国阿尔斯通公司和MTE在交付给SNCF的BB 7200型电力机车基础上,于1981年到1983年期间交付给NS的一种电力机车。

NS于1981年到1983年期间又向阿尔斯通公司订购同样基于BB 7200型电力机车设计的1700型电力机车。但1700型电力机车在技术上与1600型电力机车有所差异,无法重联运行。

背景
荷兰电气化铁路的发展概况
1908年10月1日,鹿特丹-霍夫普林—斯赫弗宁恩铁路开通运营,当是时也,这条铁路采用10 kV 25 Hz的交流电压,成为荷兰境内第一条电气化铁路。
然而,荷兰政府最终选择1.5 kV直流电压,作为电气化铁路供电制式。阿姆斯特丹—哈勒姆—鹿特丹铁路在1927年完成电气化改造后,鹿特丹-霍夫普林—斯赫弗宁恩铁路也改为1.5 kV直流电压供电。

与SNCF同年同月同日生的NS,继续采用1.5 kV直流电压作为电气化铁路供电制式,并且相继购置了1000型、1100型(基于BB 8100型电力机车设计)、1200型、1300型(基于CC 7100型电力机车设计)等型电力机车。

BB 15000型电力机车
1971年,SNCF向阿尔斯通公司和MTE订购“破鼻子”BB 15000型电力机车,旨在取代BB 16000型电力机车。

得益于20世纪60年代大功率电子元件的发展,BB 15000型电力机车大量使用晶闸管,特别是在牵引电路和控制电路中。晶闸管的使用,让机车实现更高级的逻辑控制成为可能,而无需使用构造复杂且故障风险和维护成本高昂的机电原件。

除了BB 15000型电力机车外,SNCF又向阿尔斯通公司订购直—直传动BB 7200型电力机车,以及双电流制BB 22000型电力机车。

BB 15007号机车→BB 7003号机车→BB 10003号机车→BB 15007号机车
1973年2月22日投入运用的BB 15007号机车,被SNCF选中改造为直—直传动的BB 7003号机车。此后,BB 7003号机车被NS租用,于1975年9月29日至1975年11月1日间进行测试运行,以收集有关运行特性、制动和牵引的数据,还测量了机车对轨道和接触网的影响。

测试运行在阿姆斯特丹—恩斯赫德区段进行,分为牵引城际列车和货运列车。然而,NS在进行测试牵引货运列车的过程中,发现牵引电动机的问题——这些牵引电动机是自通风设计,可确保其在机车运行时被冷却。但在机车频繁的制动和起动过程中,牵引电动机温度达到200℃,超出阿尔斯通公司可以接受的140℃最高温度。
1976年10月,BB 7003号机车返回荷兰继续进行试验。SNCF将牵引电动机的冷却方式调整为强迫通风。测试运行于阿姆斯特丹—阿纳姆区段进行,通过牵引一列货运列车进行。最终,NS基于BB 7003号机车的设计,向阿尔斯通公司和MTE订购1600型电力机车;而SNCF则订购BB 7200型电力机车。

BB 7003号机车后来返回法国,并于1982年被SNCF改造为交—直—交传动的BB 10003号机车,用于测试晶闸管逆变技术以及异步牵引电动机。1997年到1998年间,BB 10003号机车恢复为交—直传动的BB 15007号机车。2018年12月5日,BB 15007号机车退役。

1600型/1800型电力机车
阿尔斯通公司和MTE于1981年到1983年期间,向NS交付58台1600型电力机车。
按照NS的传统,司机控制台位于机车司机室内部的中间或右侧。但是,1600型电力机车的司机控制台位于司机室内部的左侧——如同BB 7200型电力机车一样。尽管如此,司机在司机室左侧瞭望轨道右侧或者是轨道上方的信号,具有良好的视野。

当NS在1999年被拆分时,1600型电力机车被NS Reizigers(21台)和NS Cargo(37台)分得——其中前者获得的21台1600型电力机车被定型为1800型,但原车号后两位数字不变。
1700型电力机车
为了适应迅速增长的旅客运输,NS在20世纪80年代后期决定订购新的双层客车和新型电力机车。新型电力机车基于现有的1600型电力机车设计,可以快速制造。
新型电力机车被NS定型为1700型,并于1981年到1983年期向阿尔斯通公司订购81台。但1700型电力机车在技术上与1600型/1800型电力机车有所差异——
机车由频率为300 Hz的晶闸管斩波器控制牵引电路和控制电路;
配备更安静的德国克诺尔公司制螺杆压缩机。
这样,使得1700型电力机车与1600型/1800型电力机车无法重联运行。

NS Cargo→Railion→DB Cargo
从1999年1月开始,NS Cargo使用1601号~1637号机车。2000年,NS Cargo与DB Cargo合并为Railion,2009年又更名为DB Schenker Rail Nederland。DB Schenker Rail Nederland公司在2009年到2011年期间,报废了1605号、1607号、1608号、1610号、1617号、1620号、1622号和1625号机车。

2012年2月,1602号、1604号、1611号、1612号、1614号、1615号和1616号机车开始采用DB红色涂装。当是时也,DB Schenker Rail Nederland每天使用这7台机车,牵引往返于基夫霍克到阿姆斯特丹、昂嫩、斯洛和斯塔德之间的货运列车。
自2016年4月1日起,DB Schenker Rail Nederland再次更名为DB Cargo Nederland。DB Cargo Nederland继续将1600型电力机车用于牵引货运列车和旅客列车,但到2020年1月时,仅剩1604号、1611号和1615号机车仍在运用状态。这3台机车最终于2020年4月3日退役。DB Cargo Nederland在1616号机车车体上写了两句话:
"Elke dag wat dichterbij, na 39 jaar trouwe dienst is het dan voorbij."
(“经过39年的忠诚服务,最终迎来离别之日。”)
"DB Cargo neemt afscheid van de locomotiefserie 1600."
(“DB Cargo向1600型电力机车告别。”)
NS Reizigers
NS Reizigers获得了21台1800型电力机车以及81台1700型电力机车,用于牵引/推挽双层列车。

到2019年12月时,NS Reizigers仍然有8台1700型电力机车可用(1739号、1744号、1745号、1746号、1750号、1752号、1761号和1765号机车),而1800型电力机车则全数退役。
在其他铁路公司的运用
2008年,ACTS Nederland BV从Railion购买了4台1600型电力机车(1606号、1609号、1619号和1621号机车),由此拉开了不同的铁路货运公司和机车租赁公司使用1600型/1800型、1700型电力机车的序幕。大多数机车将采用新的涂装,数台机车被赋予新的车号。
到2020年6月时,有17台1600型/1800型、1700型电力机车由以下运营商运用:
BE:1835号机车
RRF:1606号、1609号机车
Captrain:1618号机车
Railexperts:1627号机车
RailReLease:1628号~1831号、1837号机车
Strukton:1736号、1740号、1756号和1824号机车
Train Charter Events:1772、1775号和1781号机车

保存
位于乌特勒支的乌特勒支铁路博物馆收藏了1600型电力机车和1700型电力机车各1台:
1656号机车
1768号机车
技术数据表


后记
“破鼻子”1600型和1700型电力机车取代了1000型、1100型和1500型电力机车,成为NS在20世纪末的干线电力机车主力。尽管它们当中的大多数已经退役,但这些“破鼻子”与阿尔斯通公司出口到法国国外的其他电力机车一道,成为数代人的记忆。

注释
⑴法语:Société Nationale des Chemins de fer Français。
⑵荷兰语:Nederlandse Spoorwegen。
⑶德语:Deutsche Bahn。
⑷法语:Matériel de Traction Électrique。
⑸荷兰语:Rotterdam Rail Feeding。
⑹德语:Bentheimer Eisenbahn AG。
