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【电力机车科普】法国国营铁路解放后最著名的电力机车车型之一——CC 7100型电力机车

2019-07-06 00:07 作者:宁柳跨越  | 我要投稿

文章作者:西瓜昌真湿基(B站和百度昵称:宁柳跨越)



提示

  • 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,向直流牵引电机供给直流电。法国国营铁路BB 12000型以及BB 16000型电力机车均为交—直流电传动形式。

  • 直—直流电传动:指电力机车从直流电气化铁路接触网受流,向直流牵引电机供给直流电。本文提到的法国国营铁路CC 7100型电力机车为直—直流电传动形式。



概述

CC 7100型电力机车是法国阿尔斯通公司为法国国营铁路设计制造的一种干线电力机车,适用于供电制式为1500伏直流电的电气化铁路,在1952年至1955年共制造了58台。



研制历史

  • CC 7000型

在1940年代以前,由于当时电力机车速度一般仅达到100~120公里/小时,牵引电动机通常采用轴承式半悬挂,即牵引电机的一端通过抱轴轴承刚性地支承在车轴上,另一端弹性地悬挂在转向架构架上,并通过刚性或弹性齿轮传动,但在列车运行时轮对所产生的冲击振动会直接传给牵引电动机,不利于进一步提高速度。

至1940年代末,架承式全悬挂方式面世,牵引电动机固定悬挂在转向架构架上,在牵引电动机轴端和小、大齿轮之间加入各种弹性连接元件,以减小冲击振动的影响;这种方式由于簧下质量较小,轮轨垂向动荷载较小,有利于机车高速运行。法国在电力动车组上率先进行了轴承式和架承式的对比试验,证明了架承式的许多优点。

1949年,阿尔斯通公司向法国国营铁路交付了两台CC 7000型电力机车(CC 7001~7002),为法国第一种采用阿尔斯通架承式结构的电力机车,持续功率为4000马力(2980千瓦)。这两台机车在巴黎—波尔多铁路投入运行试验,最高运营速度140~160公里/小时,最高试验速度达180公里/小时。

CC 7001号机车


  • CC 7100型

随着巴黎—里昂铁路于1952年完成电气化,鉴于CC 7000型机车运行表现良好,法国国营铁路向阿尔斯通公司、法乎集团以及法国机电公司[1]订购了43台电力机车并于1952年到1954年间交付,随后又在1954年至1955年间增购了15台,定型为CC 7100型(7101~7158)。

与实验性的CC 7000型机车相比,投入批量生产的CC 7100型机车在结构上基本与前者相同,但持续功率提高到4740马力(3540千瓦),机车总重由96吨增加到107吨,机车单位功率重量由31千瓦/吨提高到33千瓦/吨。CC 7100型机车的出现令巴黎与里昂之间的直达特快列车运行时间缩短到4小时10分,全程平均速度达123公里/小时。

在投入服务近50年后,CC 7100型机车在1985年至2001年间陆续报废。最后一台CC 7100型机车于2001年12月28日退役。

CC 7102号机车
CC 7107号机车车体上的速度记录牌



现代化改造

在1980年代,CC 7100型机车相继进行了翻新,车体外观上的改变包括:拆除了车体下部的裙板、在车头加装红灯等。

1958年至1976年间,CC 7124号、CC 7125号以及CC 7138号机车加装了受电靴,在尚贝里(Chambery)—莫达讷(Modane)的第三轨供电铁路运用。



出口

  • 荷兰铁路1300型

1952年至1956年间,荷兰铁路公司向阿尔斯通公司订购了16台电力机车,定型为1300型(1301~1316),机车总体结构与CC 7100型相同,电流制式均为1500伏直流电,最高速度130公里/小时,持续功率3159千瓦。

1300型电力机车是荷兰铁路最强劲的机车,因此可用于所有服务,但主要用于重载货运列车。1999年,1300型机车陆续停用,大部分机车在2004年被拆除。

1306号机车


  • 西班牙国家铁路276型

西班牙国铁于1956年从法国引进了阿尔斯通公司的电力机车,定型为7600型,至1970年代改称276型。这批机车是CC 7100型电力机车的衍生出口车型之一,首20台机车由法国直接整车进口,其余均由阿尔斯通公司提供生产技术,授权西班牙铁路建设和辅助器材有限公司⑵及金属制造有限公司⑶负责在国内制造及组装。276型机车在CC 7100型机车基础上作出了一些改动,以适应西班牙铁路的1668毫米宽轨轨距和3000伏直流供电制式。

7621号机车

投入服务近40年后,276型机车于1990年代陆续报废。目前,276-002号、276-105-4号机车保存于西班牙巴伦西亚阿尔维塞奇;276-031号、276-052号机车保存于国家铁道博物馆;276-066号机车由萨拉戈萨铁路之友组织保存及维护。

7685号机车(276-085号机车)


  • 摩洛哥国铁E800型

摩洛哥国家铁路局于1959年至1963年从法国共进口7台电力机车,定型为E800型(E801~E807),是摩洛哥第一种电力机车,其结构基本与CC 7100型机车相同,但采用3000伏直流供电制式。

E806号机车


  • 阿尔及利亚国铁6.BE型

阿尔及利亚铁路国家铁路公司于1958年引进6台CC 7100型机车,定型为6.BE型(6.BE.1~6.BE.6),与出口摩洛哥的产品相同。

6.BE-6号机车


  • 苏联铁道部F型

苏联铁道部于1959年至1960年间向阿尔斯通公司订购了50台电力机车,定型为F型。F型电力机车在车体和转向架等机械部分参考了法国国营铁路CC 7100型电力机车,而电气传动部分则借鉴了BB 12000、BB 16000型等法国第一代交流电力机车的牵引控制系统。同时按苏联的要求将电流制式改为25千伏工频单相交流电,采用引燃管整流并改进了通风系统,以及采用1520毫米宽轨轨距。

至1970年代初期,F型电力机车由于设备自然损耗随运行里程增加而日益加剧,引燃管整流器严重老化,因此开始被VL60型、VL60P型机车取代,并陆续被封存。1973年8月,首批10台F型机车报废,包括7台F型、1台FR型、2台FP型。1976年8月,另一批7台F型、5台FP型机车报废。其余F型机车部分被改装半导体硅整流器,取代了引燃管,这种机车更名为FK/ФК型。最后一台F型电力机车于1987年报废。

F-01号机车


  • 中国铁道部6Y2型

1960年代初,由于中国国产第一代干线电力机车——6Y1型机车质量不过关,未能批量生产,为了应付电力机车短缺的情况,中国铁道部进口了一批由阿尔斯通公司生产的电力机车作为过渡,定型为6Y2型,共计25台,其结构与苏联铁路F型机车基本相同,均为交—直流电传动,采用引燃管整流。

然而,西安铁路局宝鸡电力机务段在运用6Y2型机车中发现再生制动的缺点十分明显——在机车使用再生制动时,电气系统需要将直流电逆变成交流电,大大增加了引燃管和牵引电动机的工作负荷,令引燃管、牵引电动机的平均使用寿命分别缩短20%和200万公里以上;同时,再生制动也减少了牵引变电所的平均功率因数并增加电网负荷,也增加了谐波电流和对通信线路的干扰。

1969年9月,由于部分机车引燃管老化,宝鸡电力机务段工程技术人员为6Y2型机车研制了半导体硅整流器,替代了引燃管整流,从而摆脱了依赖进口引燃管的局面并节约大量外汇资金,并将再生制动改为电阻制动;至1971年,所有6Y2型电力机车均完成了改造。

6Y2-13号机车



设计

CC 7100型电力机车适用于1435毫米的标准轨距铁路,轮径为1250毫米,轴重为17.8吨,整备重量在107吨至112吨不等,全长18922毫米,最高运行速度为150公里/小时或160公里/小时。

CC 7100型电力机车采用直—直流电传动,通过2台G型菱形受电弓从接触网获得1500伏直流电,输送到6台牵引电动机。第一批43台CC 7100型电力机车采用TA 621 B型直流牵引电动机,牵引功率为3490千瓦;第二批43台CC 7100型电力机车采用TA 621 C型直流牵引电动机,牵引功率为3240千瓦。

CC 7100型机车的尺寸图



保存

  • 法国国营铁路CC 7000型

  • CC 7002:法国罗纳-阿尔卑斯大区昂贝略昂比热铁路博物馆

CC 7002号机车


  • 法国国营铁路CC 7100型

  • CC 7102:法国萨瓦省尚贝里机务段扇形车库博物馆

  • CC 7106:法国罗纳-阿尔卑斯大区昂贝略昂比热铁路博物馆

  • CC 7107:法国阿尔萨斯大区米卢斯火车城

  • CC 7121:法国加尔省尼姆

  • CC 7140:法国普罗旺斯-阿尔卑斯-蓝色海岸大区鲁瓦亚河畔布雷伊高地运输和生态博物馆

CC 7140号机车


  • 荷兰铁路1300型

  • 1302:荷兰乌特勒支省乌特勒支市荷兰铁路博物馆

  • 1304:荷兰林堡省芬洛市布勒瑞克车辆段旧址

  • 1312:荷兰乌特勒支省乌特勒支市荷兰铁路博物馆

  • 1315:荷兰林堡省芬洛市布勒瑞克车辆段旧址

1315号机车


  • 苏联铁道部F型

  • Fk-07:俄罗斯联邦圣彼得堡俄罗斯铁道博物馆

Fk-07号机车



后记

作为法国解放后最著名的电力机车车型之一,CC 7100型机车以其优秀性能、高可靠性,以及在1954年、1955年先后两次打破铁路车辆最高速度的世界纪录,名垂竹帛;而由其而生的改进型更被出口至欧亚非多国,而这些机车在各运用国也见证了电气化铁路的发展历程。

CC 7118号机车



注释

⑴法语:Compagnie électro-mécanique。机电公司是法国历史上一家铁路设备制造商,成立于1885年,于1983年被阿尔斯通公司收购。

⑵西班牙语:Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles, S.A.;简称CAF。该公司是西班牙一家铁路设备制造商,也是世界第五大铁路车辆制造商,总部位于西班牙巴斯克自治区的贝亚赛恩,产品涵盖城市轨道交通车辆、一般铁路车辆、高速动车组,以及铁路系统的设计、建设和维护。

⑶西班牙语:Material y Construcciones S.A.;简称MACOSA。该公司是西班牙历史上一家铁路设备制造商。



扩展阅读

  • 《Taurus puts 1955 French speed record holders in the shade - Railway Gazette》:https://www.railwaygazette.com/news/single-view/view/taurus-puts-1955-french-speed-record-holders-in-the-shade.html

  • 《UN RECORD DANS L'HISTOIRE DE LA VITESSE》:http://trainsdumonde.chez-alice.fr/CC7100.htm

  • 《BB9004, CC7107, Mars 1955, Record du monde de vitesse sur rails》:http://bpcv.free.fr/page0.html

  • 《Trains d'Europe : CC 7000 & 7100 SNCF》:http://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/7100.htm


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