【科普】“多国多开花”——来自黑尼格斯多夫的“小鳄鱼”EL2型工矿电力机车
文章作者：FOREVER CHANGZHENSKY（ACFUN、BILIBILI、百度、头条、微博和知乎昵称：宁柳跨越）
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德国电气公司在本文中均简称“AEG”⑴，德意志民主共和国黑尼格斯多夫“Hans Beimler”电力机车制造厂简称“LEW”⑵，俄罗斯联邦新切尔卡斯克电力机车制造厂简称“NEVZ”⑶，乌克兰第聂伯罗波得罗夫斯克电力机车制造厂简称“DEVZ”⑷；德国中德意志褐煤开采公司简称“MIBRAG”⑸，卢萨蒂亚能源公司简称“LEAG”⑹。
概述
EL2型电力机车是LEW于1951年推出的一款直流工矿电力机车。本型机车适用于1.2 kV、1.5 kV或者是2.4 kV直流电气化区段铁路，并可以用车顶受电弓或者是侧边受电弓受流。
历史
1951年~1952年间，LEW推出了3款用于露天矿运输的工矿电力机车：
使用1435 mm标准轨距（或1520 mm宽轨轨距）、Bo-Bo-Bo轴式的EL1型；
使用1435 mm标准轨距、Bo-Bo轴式的EL2型；
使用900 mm（或1000 mm）窄轨轨距、Bo-Bo轴式的EL3型。
3款机车都基于从20世纪20年代后期开始的AEG设计（在第二次世界大战期间进一步发展），并具有许多共同特征。
1952年~1988年间，LEW制造了1380台EL2型电力机车，交付东德、波兰、保加利亚、苏联和中国5国的工矿铁路。
德国
半数EL2型电力机车（631台）交付以卢萨蒂亚褐煤矿区为代表的东德工矿铁路。
如今，MIBRAG（萨克森-安哈尔特州普罗芬露天褐煤矿）和LEAG（勃兰登堡州卢萨蒂亚褐煤矿区）各有EL2型电力机车运用，部分经过现代化改造。
一台曾经服役于德国萨克森-安哈尔特州比特费尔德褐煤开采联合体的EL2-4-1124-100-B3号机车，在经过修复后，于2007年12月5日起至今，静态展示于原LEW厂区。
波兰
1958年~1987年间，LEW分批向以大波兰省科宁露天褐煤矿为代表的波兰工矿铁路，交付62台EL2型电力机车。除了科宁露天褐煤矿外，大波兰省阿达莫夫露天褐煤矿、库亚维-波美拉尼亚省库亚维水泥厂等工矿企业，亦有采购EL2型电力机车。苏东剧变后，17台EL2型电力机车被波兰从关门大吉的原东德工矿企业采购。但从20世纪90年代末开始，波兰境内的EL2型电力机车仅用于矿区铁路。
2012年，科宁露天褐煤矿有27台EL2型电力机车，而阿达莫夫露天褐煤矿有13台EL2型电力机车。2017年12月，阿达莫夫露天褐煤矿停止使用其内部铁路，2019年初，包括EL2型电力机车在内的机车车辆被挂牌出售。
保加利亚
1960年~1987年间，LEW分批向保加利亚工矿铁路交付206台EL2型电力机车。这些机车主要配属于旧扎戈拉州Mini Maritza Iztok煤炭开采和加工公司，运用于当地的褐煤矿区铁路。
苏联
1957年~1967年间，LEW向苏联工矿铁路交付至少230台EL2型电力机车⑺。在苏联，这些机车的车号号段为EL2-201号~EL2-430号，交付给俄罗斯联邦斯维尔德洛夫斯克州维索科戈尔采矿-冶金联合体、车里雅宾斯克州马格尼托哥尔斯克钢铁厂等工矿企业。
中国
1957年~1984年间，LEW向中国交付186台EL2型电力机车。黑龙江省鹤岗矿务局、辽宁省鞍山钢铁集团有限公司、本溪钢铁（集团）有限责任公司，以及海南省石碌铁矿等工矿企业，均有运用EL2型电力机车。
与交付到上述国家的EL2型电力机车相比，LEW交付中国的EL2型电力机车，其司机控制台设置在机车运行方向的左侧。
车体和转向架设计
EL2型电力机车设计为适用于1.2 kV、1.5 kV或者是2.4 kV直流电气化区段铁路，凸形车体底部带有支撑框架，通过2个心盘与2台转向架连接。转向架采用焊接形式，框架侧面由钢板制成。2台转向架之间采用铰接连接。
转向架轴箱通过螺旋弹簧、钢板弹簧与转向架框架连接。每台转向架各有一侧设置用于平衡2组轮对的钢板弹簧。
牵引电动机
EL2型机车装有4台带补偿绕组的GBM-350型牵引电动机。GBM-350型牵引电动机采用轴悬式半悬挂安装，从电动机到轮对的单侧齿轮传动的传动比为12:67=1:5.58。
在额定电压为1500 V时，每台GBM-350型牵引电动机小时输出功率为350 kW，电流为250 A，旋转速度为820 r/min；而在持续模式时的输出功率为290 kW，电流为205 A，旋转速度为880 r/min。
由于EL2型电力机车只安装了4台GBM-350型牵引电动机，而EL1型电力机车则安装了6台GBM-350/1500型牵引电动机，因此安装于EL2型机车、用来接通或分断与牵引电动机励磁绕组并联的磁场削弱电阻电路的DLS-350型电空接触器，其数量从EL1型电力机车的48个减少到32个（每对牵引电动机16个接触器）。
牵引电动机的连接形式取决于施加的电压，以及运行速度值：
在机车起动、电压为1200 V或1500 V时，每2台牵引电动机串联，全部4台牵引电动机整体并联——即串并联连接；随着运行速度的提升，全部4台牵引电动机并联。
在机车起动、电压为2400 V时，全部4台牵引电动机串联；随着运行速度的提升，每2台牵引电动机串联，全部4台牵引电动机整体并联——即串并联连接。
辅助设备
EL2型电力机车配备了3组VV224型电空压缩机组、2台用于冷却牵引电机的电机风扇、1台直流电机发电机（1500/48 V）和一个容量为160 A·h（24节）的蓄电池，它们的作用是为了使用电阻制动和空气制动。每台转向架都装有2个制动缸，由它们自己的空气分配阀操作。
与电动自卸车组成为牵引单元
1964年，LEW生产了2台安装有继电器的EL2型电力机车，继电器不仅可以控制机车本身的牵引电动机，还可以控制与机车重联、组成牵引单元的电动自卸车上的4台牵引电动机。同年，LEW在莱比锡春季博览会上展示了1组与电动自卸车组成为牵引单元的EL2型电力机车。
电动自卸车的空重为75 t，货厢载重为45 t。自卸车的转向架、牵引电动机与电力机车没有区别，还配备了砂箱。自卸车牵引电动机的电源电路中安装了高速开关，以保护电源电路。
这种“电力机车+电动自卸车”的组合使得以相对便宜的方式，将牵引力提高一倍并获得第三种经济速度成为可能。在牵引单元进行变阻制动过程中，启动-制动电阻使用强制冷却形式进行冷却。
由于各种原因，LEW并没有批量生产这种基于EL2型电力机车而生的牵引单元。不过，NEVZ和DEVZ却从此获得启发，相继推出PE2型、OPE1型、OPE2型、OPE1A型和OPE1B型牵引单元，交付苏联工矿铁路。
运用一线的现代化改造
20世纪90年代中后期起，EL2型电力机车进行了系统的现代化改造。一些EL2型电力机车的启动电阻被电压转换器取代，并对司机控制器进行了现代化改造。还有一些EL2型电力机车的调速手轮被调速手柄取代。
2000年，波兰大波兰省科宁露天褐煤矿在EL2型电力机车司机控制台上设置监控显示器。当机车进行推送运行时，安装在最后一节车厢上的监控探头将图像传输到机车司机室的显示器屏幕上。
LEAG也对EL2型电力机车进行现代化改造。改造后的机车被定型为EL2m型。
中国黑龙江省鹤岗矿务局岭北煤矿曾在EL2型电力机车安装中国制ZG-350型直流牵引电动机，替换GBM-350型牵引电动机。本溪钢铁对EL2型电力机车进行了数字化斩波调速改造，全部起动-制动电阻被移除（以配重压铁代替），电空接触器数量由32个减到6个，司机控制器送信号到调速系统控制柜，再由可编程逻辑控制器按编制的程序控制斩波器的关断，改变牵引电动机电压，进而改变牵引电动机转速。
总而言之，上述这些现代化改造，让EL2型电力机车继续运用成为可能。
技术数据表
注释
⑴德语：Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft。
⑵德语：Volkseigene Betrieb Lokomotivbau Elektrotechnische Werke „Hans Beimler“ Hennigsdorf。
⑶俄语：Новочеркасский электровозостроительный завод。
⑷俄语：Днепровский электровозостроительный завод；乌克兰语：Дніпровський електровозобудівний завод。
⑸德语：Mitteldeutsche Braunkohlengesellschaft。
⑹德语：Lausitz Energie Aktiengesellschaft。
⑺这里引用Vitaliy Aleksandrovich Rakov著《Локомотивы отечественных железных дорог 1956-1975》一书的说法。但Toms Altbergs著《Электровозы завода LEW》一文称LEW向苏联交付了234台EL2型电力机车；而按照locomotives.com.pl网站运营者Tomasz Galka的说法，LEW向苏联交付了多达245台的EL2型电力机车。
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参考文献
《Электровозы серии EL1》，Vitaliy Aleksandrovich Rakov 著，《Локомотивы отечественных железных дорог 1956-1975》，第391页~第393页
《Электровозы серии EL2》，V.A.Rakov 著，《Локомотивы отечественных железных дорог 1956-1975》，第393页~第396页
《Электровозы EЛ21》，V.A.Rakov 著，《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985》，第188页~第190页
《Электровозы завода LEW》，Toms Altbergs 著，《Локотранс》2005年12期，第28页~第32页
《Elektrische Industrielokomotive 100 t》，LEW 著：http://www.lokmalanders.de/media/f0d2029b9c2bc955ffff8160ffffffef.pdf
《进口电力机车牵引电动机国产化初探》，李成、韩文学 著，《煤炭技术》2000年04期，第16页~第17页
《EL2型德式电力机车数字化斩波调速改造后的技术水平分析》，杨华森 著，《中国金属学会冶金运输分会2011年年会论文集》，第16页~第19页
参考链接
https://trainpix.org/list.php?mid=255
https://trainpix.org/list.php?mid=256
https://trainpix.org/list.php?mid=398
https://www.parovoz.com/newgallery/pg_view.php?ID=279028
http://www.locomotives.com.pl/Electric%20Locomotives/EL2.htm
https://brianhawkins.smugmug.com/Chinese-Industrial-diesel-and/
https://www.rynek-kolejowy.pl/wiadomosci/koniec-kolei-kwb-adamow-linia-w-likwidacji-tabor-na-sprzedaz-90487.html
完稿时间：2022年2月25日
A0级发表时间：2022年2月25日
