【电力机车科普】法国国营铁路第一款交—直流电传动电力机车——BB 12000型电力机车

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。法国国营铁路CC 7100型电力机车为直—直流电传动形式。
概述
BB 12000型电力机车是法国国营铁路的一种电力机车,也是法国第一代交流电力机车,适用于供电制式为25千伏50赫兹单相交流电的电气化铁路。

背景
经历了第二次世界大战后的法国国营铁路面临煤炭短缺的局面,但短期内没有大量的内燃机车可供运用。尽管当时法国国营铁路已有1500伏直流电气化铁路,但是它需要较粗的导线,供电站之间距离也较短,并且直流线路有显著的电阻损失。
50赫兹交流电气化铁路在20世纪初时开始在欧洲和美国测试,它具有比直流线路更少损耗的优点,不幸的是,在20世纪40年代之前,当时的技术使得极难产生直接采用50赫兹的电力机车。一些欧洲国家使用低频交流电来给电力机车供电。德国、奥地利和瑞士使用15千伏16.7赫兹交流电气化铁路。
在工程师路易斯·阿曼德⑴的领导下,从1944年开始,法国国营铁路在艾克斯莱班-阿讷马斯铁路⑵的部分区间上进行20千伏50赫兹或25千伏50赫兹交流电的测试。
在在艾克斯莱班-阿讷马斯铁路50赫兹交流电气化铁路试验之后,法国国营铁路选择里尔-蒂永维尔铁路⑶的瓦朗谢讷到蒂永维尔区间进行25千伏50赫兹交流电气化改造,并要求几家公司研制新型交流电力机车。
制造及运用
法国国营铁路BB 12000型
法国电气牵引设备公司和施耐德-西屋电气公司研制了BB 12000型电力机车,并于1954年开始交付法国国营铁路,到1961年停产时共制造了148台机车,而其中有30台机车由阿尔斯通制造。
BB 12000型机车在瓦朗谢讷到蒂永维尔区间牵引快速旅客列车和货运列车。在运用初期,BB 12000型机车在千分之11的坡道线路上牵引2145吨的列车。而东北地区的各种电气化改造,使能看到他们的区间逐渐增多,但更现代化、速度更快的机车的投入运用,亦限制了BB 12000型机车运用范围。实际运用显示BB 12000型机车性能表现良好,并且运用至20世纪90年代末,而每台机车在退役前的平均运行里程达到500万公里。

卢森堡国家铁路3600型
1958年到1960年间,卢森堡国家铁路从法国电气牵引设备公司引进了20台BB 12000型机车,定型为3600型。本型机车同样用于牵引快速旅客列车和货运列车,并运用至2005年最终退役。

设计
BB 12000型电力机车适用于1435毫米的标准轨距铁路,轴重为21吨,整备重量在83.4吨至85.6吨不等,全长15200毫米,最高运行速度为140公里/小时或120公里/小时。
机械部分
BB 12000型机车的转向架接近BB 9003-9004型机车的转向架。设备罩被设计成容易拆卸,便于维护。该悬浮液底盘之间是转向架是一个暂停摆杆和拉固定在主轴箱杆,从而确保在启动时有良好的密合性。牵引电动机和车轴之间的传动装置是带有万向接头的安德烈·杰奎明⑷驱动装置。
车体和司机室
BB 12000型机车采用凸式车体,两端为设备罩,中间为司机室。一些司乘人员称司机控制器调速手柄为“火腿切片机”。

电气部分
BB 12000型机车采用交—直流电传动,机车经由受电弓从接触网获得25千伏交流电源,经自耦变压器降压成750伏交流电,再由引燃管整流⑸、调压,最后供给四台SW 435型直流牵引电动机,输出功率为2470千瓦。此外BB 12000型机车还增加了防打滑设计:如果一个轮对打滑,相对应的牵引电动机的扭矩减小。
存留
法国国营铁路BB 12000型
12004、12032、12068、12069、12083、12087、12114、12125共计8台BB 12000型机车保存于法国各地;12120号机车保存于比利时境内。12035号机车于2019年4月被拆解。
卢森堡国家铁路3600型
3602号机车保存于德国奥格斯堡铁路公园博物馆,3608号机车修复至动态展示状态并留在卢森堡国内。

点评
作为法国国营铁路第一款交—直流电传动电力机车,BB 12000型电力机车开启了法国国营铁路交流电气化铁路的历史,而且其研制经验为以后法国交流电力机车的研制与发展奠定了坚实的基础。

注释
⑴法语:Louis Armand(1905-1971),工程师,1938年入职于法国国营铁路,1949年到1958年间经营法国国营铁路。
⑵法语:Ligne d'Aix-les-Bains-Le Revard à Annemasse。该铁路起点为萨瓦省艾克斯莱班镇,终点为上萨瓦省阿讷马斯。
⑶法语:Ligne Lille - Thionville。法国国内一条连接里尔和蒂永维尔两地铁路枢纽,辐射北部港口和东部工业区的铁路。
⑷法语:André Jacquemin(1902-1994),法国国营铁路工程师。1950年代,他发明了一种采用双级弹性传动系统、单边齿轮单边传动的轮对空心轴驱动装置,既可以使用于独立传动系统,也可以使用于组合传动系统,称之为杰奎明驱动装置(La transmission Jacquemin à anneau dansant)。关于杰奎明驱动装置的具体介绍,详见《1955年,331km/h,世界铁路的里程碑》一文。
⑸后来,有些机车在改造过程中,以半导体硅整流器取代了引燃管。
扩展阅读
《BB 12000 SNCF - Trains d'Europe》:http://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/12000.htm
《Edition Haut-Doubs | Pontarliser : le dernier voyage de la locomotive BB 12035, partie à la casse》:https://www.estrepublicain.fr/edition-haut-doubs/2019/04/16/le-dernier-voyage-de-la-locomotive-bb-12035-partie-a-la-casse
《Edition Haut-Doubs | Photos. La locomotive BB 12035 a définitivement quitté Pontarlier》:https://www.estrepublicain.fr/edition-haut-doubs/2019/04/16/photos-la-locomotive-bb-12035-a-definitivement-quitte-pontarlier