文章作者：西瓜昌真濕基（B站和百度昵稱：寧柳跨越）

閱讀前之提示

• 直—直流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，向直流牽引電動(dòng)機(jī)供給直流電。法國國營(yíng)鐵路BBB 6002號(hào)電力機(jī)車為直—直流電傳動(dòng)形式。

• 直—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過逆變后，向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。俄羅斯鐵路2ES10型電力機(jī)車為直—交流電傳動(dòng)形式。

• 交—直流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過變壓—整流后，向直流牽引電動(dòng)機(jī)供給直流電。法國國營(yíng)鐵路BBB 20003號(hào)電力機(jī)車為交—直流電傳動(dòng)形式。

• 交—直—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過變壓—整流—逆變后，向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。蘇聯(lián)鐵道部VL86F型電力機(jī)車，以及中國鐵道部和諧1型電力機(jī)車均為交—直—交流電傳動(dòng)形式。

• 雙電流制電力機(jī)車：本文提及的“雙電流制”，是指采用交—直—交流電以及直—交流電雙制式電傳動(dòng)的電力機(jī)車。本文提及的英國鐵路92型電力機(jī)車即為雙電流制電力機(jī)車。

• 法國國營(yíng)鐵路公司在本文均簡(jiǎn)稱“SNCF”⑴，英國鐵路簡(jiǎn)稱“BR”⑵，德國鐵路簡(jiǎn)稱“DB”⑶；布拉希牽引公司簡(jiǎn)稱“BT”⑷，瑞典通用電氣-布朗-博韋里公司簡(jiǎn)稱“ABB”⑸。

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概述

92型電力機(jī)車，是BR的電力機(jī)車車款之一。本型機(jī)車為雙電流制電力機(jī)車，包括從25千伏50赫茲交流接觸網(wǎng)區(qū)段受流及從750伏直流第三軌區(qū)段受流，主要用于牽引經(jīng)英法海底隧道、來往英國及法國之間的貨運(yùn)列車。

制造

總數(shù)為46臺(tái)的92型電力機(jī)車由BT和ABB在1993年到1996年間合作制造，其中后者提供使用GTO⑹的牽引變流器以及牽引電動(dòng)機(jī)，前者負(fù)責(zé)組裝。

前兩臺(tái)機(jī)車——92001號(hào)機(jī)車和92002號(hào)機(jī)車在位于捷克共和國中波希米亞州科林市的韋林環(huán)形鐵道測(cè)試基地進(jìn)行了廣泛的測(cè)試，一臺(tái)機(jī)車暫時(shí)從這里轉(zhuǎn)到維也納阿森納進(jìn)行氣候測(cè)試。

EWS 92型→DB Cargo UK 92型

30臺(tái)92型電力機(jī)車交付給英格蘭-威爾士-蘇格蘭鐵路公司⑺。2007年11月DB收購英格蘭-威爾士-蘇格蘭鐵路公司并更名為DB Cargo UK后，這些機(jī)車亦被接收；但有9臺(tái)機(jī)車調(diào)撥給DB Cargo Romania，4臺(tái)機(jī)車調(diào)撥給DB Cargo Bulgaria。2018年，DB Cargo Romania將其配備的92型電力機(jī)車出售給克羅地亞私營(yíng)鐵路商Transagent Rail。

SNCF CC 92000型

SNCF配備了9臺(tái)92型電力機(jī)車——92006號(hào)、92010號(hào)、92014號(hào)、92018號(hào)、92023號(hào)、92028號(hào)、92033號(hào)、92038號(hào)以及92043號(hào)機(jī)車。在SNCF的電力機(jī)車序列里，92型電力機(jī)車被定型為CC 92000型——這個(gè)車型代號(hào)在SNCF所有的雙電流制電力機(jī)車中，可謂是特例⑻。

2011年，SNCF將9臺(tái)CC 92000型電力機(jī)車出售給歐洲隧道公司下屬的Europorte Channel鐵路公司。至此，擁有“特例”車型代號(hào)的CC 92000型電力機(jī)車不復(fù)存在于SNCF的電力機(jī)車序列中。

歐洲之星公司92型

歐洲之星公司配備了7臺(tái)92型電力機(jī)車——92020號(hào)、92021號(hào)、92032號(hào)、92040號(hào)、92044號(hào)、92045號(hào)、92046號(hào)機(jī)車，原計(jì)劃用于牽引“夜星”號(hào)全臥鋪旅客列車，但由于“夜星”號(hào)列車開行計(jì)劃延期直至取消，這7臺(tái)92型電力機(jī)車封存于位于英國英格蘭柴郡克魯鎮(zhèn)的克魯機(jī)務(wù)段。

2007年2月，歐洲隧道公司下屬的Europorte Channel鐵路公司經(jīng)過招標(biāo)買下了這7臺(tái)92型電力機(jī)車，連同2011年從SNCF購買的9臺(tái)同型機(jī)車，數(shù)量達(dá)到16臺(tái)。后來這16臺(tái)92型電力機(jī)車轉(zhuǎn)售給英國另一家鐵路貨運(yùn)公司——GB Railfreight。

Transagent Rail 472型

2018年，DB Cargo Romania將其配備的5臺(tái)92型電力機(jī)車出售給克羅地亞私營(yíng)鐵路商Transagent Rail，4臺(tái)92型電力機(jī)車出售給俄羅斯的Locotech公司。

出售給Transagent Rail的5臺(tái)92型電力機(jī)車重新編為472型⑼。Locotech公司后來向Transagent Rail公司租用了4臺(tái)472型機(jī)車，機(jī)車于2018年9月在克羅地亞開始運(yùn)營(yíng)。其中一臺(tái)機(jī)車——472 005號(hào)機(jī)車于2019年7月在塞爾維亞進(jìn)行了測(cè)試。

技術(shù)設(shè)計(jì)

92型電力機(jī)車適用于25千伏50赫茲交流接觸網(wǎng)區(qū)段或者是750伏直流第三軌區(qū)段電氣化鐵路。機(jī)車為Co-Co軸式，最大重量為126噸。當(dāng)接觸網(wǎng)為25千伏50赫茲交流供電時(shí)，機(jī)車額定功率為5040千瓦；當(dāng)?shù)谌墳?50伏直流供電時(shí)，機(jī)車額定功率為4000千瓦。

機(jī)車的設(shè)計(jì)原則是：一旦某些裝置失靈，機(jī)車仍能以降級(jí)方式繼續(xù)運(yùn)行。為此，主要裝置是雙重的，并且把機(jī)車分隔為三個(gè)室，即兩個(gè)司機(jī)室，一個(gè)中央室。每個(gè)室都有不同的檢測(cè)和滅火裝置進(jìn)行保護(hù)。

• 司機(jī)室

每個(gè)司機(jī)室配置兩臺(tái)空調(diào)機(jī)，它們位于每臺(tái)受電弓后面的可拆卸的頂板上。當(dāng)外部溫度降低到零下30攝氏度時(shí)，司機(jī)利用空調(diào)裝置可將司機(jī)室的溫度調(diào)節(jié)到 零上18到26攝氏度；當(dāng)外部溫度達(dá)到28攝氏度和相對(duì)濕度在百分之45時(shí)，可使室內(nèi)溫度保持在21攝氏度和相對(duì)溫度百分之50?？傊鶕?jù)外部溫度向司機(jī)室提供新鮮空氣和循環(huán)空氣。當(dāng)發(fā)出火警信號(hào)時(shí)，進(jìn)風(fēng)道就自動(dòng)關(guān)閉，以阻止煙進(jìn)入司機(jī)室。

• 轉(zhuǎn)向架

轉(zhuǎn)向架構(gòu)架采用鋼焊接結(jié)構(gòu)，它是在BR既有的制造模具上實(shí)現(xiàn)的。兩組集電靴位于每個(gè)轉(zhuǎn)向架的車軸之間，第一組只有一個(gè)集電靴，第二組有兩個(gè)集電靴。每臺(tái)機(jī)車共有12個(gè)集電靴，它們通過彈簧的作用收縮復(fù)位，通過氣缸的壓力向直流700伏的第三軌下降。

• 傳動(dòng)系統(tǒng)

三相異步牽引系統(tǒng)與歐洲隧道穿梭機(jī)車上使用的相同，它是建立在ABB的三相傳動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的，ABB的這種傳動(dòng)系統(tǒng)已在歐洲運(yùn)行的多種型號(hào)的機(jī)車上 使用。

• 控制系統(tǒng)

機(jī)車的MICAS-S2型控制系統(tǒng)使用許多微處理機(jī)，它們通過輸入和輸出模塊與功率系統(tǒng)以及 輔助系統(tǒng)相連接，這些模塊通過光纖維數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)通信。

• 主電路

主電路包括每個(gè)轉(zhuǎn)向架的兩組相同的傳動(dòng)機(jī)組，它們由牽引變流器和三相逆變器組成，前者在由直流750伏供電時(shí)起升壓斬波器和直流配電的作用，后者是向電源頻率和電壓可調(diào)的三臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)供電。

當(dāng)機(jī)車由交流25千伏供電時(shí)，能量由在接觸網(wǎng)上滑行的兩個(gè)受電弓之一截取，一般由后弓受流，接著進(jìn)入由快速真空斷路器保護(hù)的主變壓器的原邊繞組。電流通過位于四根車軸端部的接地碳刷裝置向變電所回流。主變壓器的次邊繞組向轉(zhuǎn)向架的每個(gè)機(jī)組供電，三次繞組以1500伏的交流電向列車供電。當(dāng)機(jī)車由750伏的直流電供電時(shí)，電流由集電靴在第三軌上截取，這些集電靴又組成兩個(gè)相同的電路，以使電流 限止在可接受的值（每個(gè)電路最大值為3400安）。

點(diǎn)評(píng)

92型電力機(jī)車本初是BR用于牽引經(jīng)英法海底隧道、來往英國及法國之間的貨運(yùn)列車，盡管這些機(jī)車后來因?yàn)樾蝿?shì)的變化而遍布?xì)W洲多國，但這也證明92型電力機(jī)車的高度可靠性，讓DB Cargo敢于將這些機(jī)車調(diào)往英國以外。

關(guān)于第三軌供電

筆者在本文提到92型電力機(jī)車支持從25千伏50赫茲交流接觸網(wǎng)區(qū)段及從750伏直流第三軌區(qū)段受流，為便于各位讀者理解，筆者在此介紹第三軌供電。

第三軌供電系統(tǒng)是一種鐵路供電方法。顧名思義，第三軌供電的概念就是在列車行走的兩條路軌以外，再加上一至兩條導(dǎo)電軌，導(dǎo)電軌通常設(shè)于兩軌之間或外側(cè)；同時(shí)在動(dòng)車組或機(jī)車上裝設(shè)集電裝置，以接觸導(dǎo)電軌并滑行。這種集電裝置因?yàn)轭愃蒲プ有螤?，因此在英語被稱為“Shoe”，中譯為“集電靴”。

由于電力系統(tǒng)需同時(shí)具備送電與回流才能完成回路，因此必須有回流軌的設(shè)置。在鋼軌系統(tǒng)中，可以利用路軌送回電流，而無需另外設(shè)置另一回流軌；但在單軌鐵路或膠輪路軌系統(tǒng)，由于電流無法透過路軌回流，只能另外增設(shè)軌道作為回流軌。但獨(dú)立設(shè)置回流軌的方式，意外地提高系統(tǒng)可靠性與降低對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的干擾，讓某些純鋼軌系統(tǒng)也建置獨(dú)立的回流軌（如倫敦地鐵）。

• 第三軌供電的優(yōu)點(diǎn)

• 導(dǎo)電軌的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需大量的懸吊結(jié)構(gòu)，因而建設(shè)成本比接觸網(wǎng)低，是很多軌道交通供電系統(tǒng)沒有轉(zhuǎn)用接觸網(wǎng)的主因。

• 天災(zāi)對(duì)導(dǎo)電軌的影響較接觸網(wǎng)少（除非洪水泛濫）。

• 凈空較小的隧道，安裝導(dǎo)電軌比接觸網(wǎng)更適合。

• 用導(dǎo)電軌比接觸網(wǎng)較不阻礙視線，尤其在注重景觀而且非地下化路段的情況下。

• 第三軌供電的缺點(diǎn)

• 觸電危險(xiǎn)：如果有人企圖橫過路軌，就容易因踏在導(dǎo)電軌道上而觸電致死。

• 電壓?jiǎn)栴}：導(dǎo)電軌道的電壓不能太高，否則會(huì)在路軌間形成電弧。由于電流較大，故此每隔一小段便要設(shè)立一個(gè)電站，以確保電力供應(yīng)穩(wěn)定。但這樣也加重了成本，因此只適合用在短距離的地下鐵或都市內(nèi)的軌道運(yùn)輸。另外，第三軌供電系統(tǒng)最多只能提供約1500伏的直流電⑽，亦使高速列車和貨運(yùn)列車不適合行走于第三軌供電系統(tǒng)鐵道，故一般速度較低、載重較小的列車較適合使用第三軌供電系統(tǒng)。

• 電流流失：由于導(dǎo)電軌道接近地面，故有時(shí)電流流失到地面。一些導(dǎo)電軌道會(huì)加上鋁條以減少電流流失⑾。然而，由于鋁對(duì)熱力的膨脹反應(yīng)與鋼有所不同，為避免損毀導(dǎo)電軌，導(dǎo)電軌的兩旁都必須有鋼條栓緊。

• 限速問題：由于集電靴在高速之下難以準(zhǔn)確地抓緊導(dǎo)電軌，故采用第三軌供電系統(tǒng)的鐵路限速不能太高?，F(xiàn)時(shí)采用第三軌供電系統(tǒng)的鐵路最高速度均不超過160千米/小時(shí)。

• 縫隙問題：在轉(zhuǎn)轍器、平交道等處，導(dǎo)電軌都必須留下空隙以容許其他路軌穿越其間。一般來說，使用第三軌供電的列車都是動(dòng)車組，列車一定擁有多于一個(gè)集電靴，所以空隙不會(huì)構(gòu)成什么問題。但在某些情況下，列車仍有可能因?yàn)槿康募娧ザ荚诳障吨?，無法取得電力而不能行動(dòng)。這時(shí)列車需要由其他機(jī)車推動(dòng)、或接駁緊急用電纜到最近的帶電路軌上，以取得動(dòng)力。

注釋

⑴法語：Société Nationale des Chemins de fer Fran?ais。

⑵英語：Braitish Rail。

⑶德語：Deutsche Bahn AG。

⑷英語：Brush Traction。

⑸英語：Asea Brown Boveri。

⑹英語：Gate Turn-Off thyristor，漢語譯為可關(guān)斷晶閘管?？申P(guān)斷晶閘管是大功率半導(dǎo)體器件，屬于晶閘管的一種，當(dāng)控制極加正脈沖時(shí)晶閘管導(dǎo)通；當(dāng)控制極G加負(fù)脈沖時(shí)晶閘管關(guān)斷?？梢宰鳛閂VVF牽引逆變器中的主要開關(guān)元件，用于控制供鐵路機(jī)車使用的交流牽引電動(dòng)機(jī)。

⑺英語：English, Welsh & Scottish Railway。

⑻1952年，SNCF將雙電流制電力機(jī)車的車型代號(hào)統(tǒng)一采用“2”開頭的五位數(shù)。

⑼472型電力機(jī)車編號(hào)演變：

• 92012號(hào)機(jī)車→472 001號(hào)機(jī)車“Mihai Eminescu”號(hào)；

• 92001號(hào)機(jī)車→472 002號(hào)機(jī)車“Mircea Eliade”號(hào)；

• 92002號(hào)機(jī)車→472 003號(hào)機(jī)車“Lucian Blaga”號(hào)；

• 92024號(hào)機(jī)車→472 004號(hào)機(jī)車“Marin Preda”號(hào)；

• 92005號(hào)機(jī)車→472 005號(hào)機(jī)車“Emil Cioran”號(hào)；

• 92039號(hào)機(jī)車→472 006號(hào)機(jī)車“Eugen Ionescu”號(hào)。

⑽也有采用低壓交流電的例子：如交流600伏。

⑾因?yàn)殇X的傳電能力比鋼為佳。

參考

• 《92型雙流制機(jī)車》，Jean Claude和Robert N. Mole著，繆根欣譯，《電力牽引快報(bào)》1994年第9期

• 《92型雙流制機(jī)車投入試運(yùn)》，張文茂譯，《電力牽引快報(bào)》1994年第10期

• 《Trains d'Europe : Class 92 BR》：http://www.trains-europe.fr/br/class_92.htm

• 《Class 92》：https://www.kentrail.org.uk/class_92_2.htm

• 《[HR] DB Cargo 472 005 (British Rail Class 92) begins trials in Croatia [updated] – Railcolor News》：https://railcolornews.com/2018/01/26/db-cargo-472005-92005-trials-croatia/

• 《[BG / Expert] Englishmen in Bulgaria: DB Cargo Class 88 (British Rail Class 92) – fleet overview – Railcolor News》：https://railcolornews.com/2018/02/27/bg-englishmen-in-bulgaria-db-cargo-class-88-british-rail-class-92-fleet-overview/