【内燃机车科普】法国国营铁路的「卷帘门」——BB 75000型内燃机车系列简史
文章作者：西瓜昌真湿基（B站和百度昵称：宁柳跨越）
提示
- 交—交流电传动：指内燃机车柴油机通过联轴器直接驱动一台三相交流同步牵引发电机，向牵引包供给电能，由牵引包提供电流给逆变器，逆变器输出电压和频率可变的交流电流，驱动每台并联的交流非同步牵引电动机。本文提及的法国国营铁路BB 75000型内燃机车为交—直—交流电传动形式。
- 法国国营铁路以下简称「SNCF」；地方和工业铁路公司简称「VFLI」⑴。
概述
BB 75000型内燃机车是由SNCF货运公司于2004年采购，目标是替换其拥有之老旧内燃机车。BB 75000型内燃机车的轮廓接近BB 27000型电力机车，但前者实际上是阿尔斯通Prima系列铁路机车与西门子ER20型内燃机车相结合的成果。
背景
到2000年时，SNCF拥有之内燃机车正在变得非常老旧，而最后一台投入使用的内燃机车是1975年10月31日起运用的BB 67632号机车⑵。与此同时，欧洲修缮有关反污染和噪音滋扰的法规，亦要求SNCF更新内燃机车。
2000年11月，SNCF起草了第一份招标文件，涉及到124台在2003年和2006年两批交付的内燃机车：
- 55台中功率单司机室内燃机车，其功率将介于1200千瓦至1800千瓦之间，适用于中程运输，性能可与BB 66000型内燃机车⑶和BB 67000型内燃机车⑷相媲美；
- 用于长途运输的69台双司机室重载内燃机车，这些替代CC 72000型内燃机车⑸的内燃机车，其功率将介于2250千瓦和3200千瓦之间。
然而由于该项目的融资能力太低，特别是考虑到Co-Co轴式机车的成本过高，第一次招标被取消了。
招标
在取消第一次招标后几个月，SNCF基於单一多用途、1800千瓦的中等功率和接近现有机车的想法，启动第二次招标。新的招标于2001年11月成交，技术会议于2002年春季举行。
2002年11月，阿尔斯通与西门子组建了一个联合体，而项目于2003年与SNCF最终确定，并于2004年2月27日签署一份为Fret SNCF公司⑹提供多达500台平均使用寿命为15到20年的新型内燃机车合同：头400台为确认的订货，而最后100台机车目前为保留订货⑺。
头400台机车的合同规定了两种型式的机车，其中一种用于法国本国的运输，另一种用于法国和德国之间的过境运输。用于法国本国运输的机车装有KVB自动列车保护装置和ATESS事件记录装置。
而在首批用于国际联运的机车离开生产线之前，至少将制造出100台供法国本土用的机车。SNCF在2006年12月证实了一个关于33台过境运输机车的选择方案，这批机车中的首台机车计划于2008年12月交付。用在德国运输的机车的许可证涉及到2006年3月13日签订的一个双边协议。
其间，SNCF货运公司还决定装备一部分在比利时和荷兰铁路网上运行的机车。虽然鉴定过程还有待批准，但是SNCF货运公司却急于尽可能快地获得这些机车。
制造
作为联合体的主导者，阿尔斯通公司拥有该合同价值的59%的份额。它将负责提供270台机车的车体，并负责在它的贝尔福工厂组装所有400台机车，并在该工厂进行机车定置试验和其它最初的试验。余下的130台机车的车体将在西门子公司位于慕尼黑的工厂制造，并在这里上油漆，然后发送到法国贝尔福工厂进行总组装。
而西门子公司则负责提供柴油机冷却器组、主牵引模块和控制装置，而类似于使用在Prima电力机车上的转向架由阿尔斯通公司在勒克勒佐的工厂制造，牵引电动机由该公司在奥尔南的工厂提供。其它的阿尔斯通公司的工厂将负责制造空气压缩机、司机室空调、司机操作台、缓冲器和列车控制部件。
BB 75000型
2006年3月，BB 75001号和BB 75002号机车被发送到西门子公司在德国韦格贝格-威尔登拉特区间的试验线路上进行试验到2007年2月。与此同时，BB 75003号和BB 75004号机车则在法国本土进行试验——其中一台机车在马赛-艾佩尔铁路进行试验，另一台机车在阿马涅-普卢阿雷铁路进行试验。试验包括在千分之10的坡道上起动1600吨列车，在运行2千米之后，试验机车达到28千米/小时的速度。这一系列试验于2006年8月11日结束。
线路运行试验包括了各项检查以保证机车达到最新的欧洲安全和可跨国界运用要求。例如，在各种不同的速度下进行了车内和车外杂讯测量，进一步证实了 BB 75000型机车达到合同技术条件和相关的国际列车直达运输操纵规范的要求。最终的运行许可证书将由法国铁路公共安全机构发给。
然而在2010年7月时，考虑到货运量的变化，Fret SNCF公司的机车订购数量减少到200台，交付的最后期限改为2012年5月。其中BB 75000型机车到2009年1月时制造了99台，其余衍生车型数量参见下文：
BB 75100型
BB 75100型机车是加装了一些能够在德国境内运行的设备的机车，例如装有德国铁路信号装置，并为在德国铁路运行做了至少如下改进：
- 车轮上的磨损沟纹；
- 燃油箱充满自动停止系统；
- Ebula操作台；
- 燃油箱上防回流阀。
BB 75101号机车于2009年1月制造完成，到2010年6月BB 75133号机车制造完成时共计制造了33台。
BB 75300型
2014年到2016年间，有10台BB 75000型内燃机车⑻由SNCF进行一些技术改造，例如添加列车无线调度通信设备，以便不分昼夜地在以下区段线路上牵引Corail客车⑼：
- 巴黎 - 布里昂松；
- 巴黎 - 罗德兹-阿尔比；
- 巴黎 - 蒙吕松。
这些经过改造的BB 75000型机车被重新定型为BB 75300型，车号的第三位数字由「0」变更为「3」。
BB 75400型
BB 75400型机车是在BB 75000型机车的基础上升级研制而成，与后者不同的是，BB 75400型机车在于装用MTU 16V4000 R43L型柴油机。该型柴油机的标定功率为2400千瓦，比MTU 16V4000 R41型柴油机的2000千瓦标定功率高百分之20。
BB 75401号机车于2010年11月制造完成，到2012年6月BB 75468号机车制造完成时共计制造了68台。
运用者
SNCF的三个实体和子公司是BB 75000型机车的用户：
- Akiem公司⑽拥有50台机车;
- SNCF Infra公司⑾拥有42台机车;
- Fret SNCF公司拥有108台机车。
到2019年6月时，这些机车由Securail公司、VFLI公司、LINEAS公司等公司运用，运用于法国、德国、比利时等国。
设计
BB 75000型机车的动力装置为一台16缸MTU 16V4000R41型柴油机。它驱动一台他励同步三相交流发电机，后者向一个西门子牵引包供电。该牵引包包括若干个水冷式IGBT变换器，后者取代了原先用于2016型机车上的GTO晶闸管。2台ML1逆变器（每台转向架用一台）向4台采用鼻悬式和强迫通风的牵引电动机供电。此种布置方式亦与2016型内燃机车有很大的不同，后者只装有1台逆变器为所有4台牵引电动机供电。一根中间母线向列车线和一个变流器供电，后者用于给辅助装置供电。
牵引变流器包括电阻制动装置所需要的斩波器，电阻制动装置采用强迫通风的安装在车顶上的 电阻器。与BB 27000型和BB 37000型电力机车一样，BB 75000型机车除装有电阻制动装置外，亦装有空气制动装置。
包括有故障诊断装置的以微处理机为基础的SIBAS 32控制单元类似于安装在其它几种西门子公司机车（例如ES64F4型和ES64U4型电力机车）上的微机控制单元。BB 75000型机车的列车通信网路符合CE161735标准，包括WTB列车汇流排和MVB车辆汇流排。MVB车辆汇流排用来处理机车内部的数据交换，WTB列车汇流排用来传送和接收来自有可能采用重联牵引的另一台机车的数据。已准备好在晚些时候安装欧洲列车控制系统装置。
点评
由于货运量下降的因素，Fret SNCF公司只订购了200台BB 75000型内燃机车系列，但这200台交流传动内燃机车，在一定程度上让Fret SNCF公司成功替换掉部分老旧的直流传动内燃机车。
注释
⑴法语：Voies ferrées locales et industrielles。该公司是SNCF旗下是一家专注于货物运输的全资子公司。
⑵BB 67400型内燃机车是法国布里索诺及洛茨公司为SNCF设计制造的一种电力传动内燃机车，而BB 67632号机车则是最后一台制造的本型机车。
⑶BB 66000型内燃机车是法国布里索诺及洛茨公司为SNCF设计制造的一种电力传动柴油机车。机车装用一台2000马力的SACM MGO V16 BSHR型高速柴油机，持续功率830千瓦。
⑷BB 67000型内燃机车是法国布里索诺及洛茨公司为SNCF设计制造的一种电力传动柴油机车。机车装用一台2000马力的SEMT V16 PA 4型高速柴油机，采用直—直流电传动、单电机转向架，持续功率1240千瓦。
⑸CC 72000型内燃机车是法国阿尔斯通公司为法国国家铁路公司设计制造的一种大功率电力传动内燃机车。机车装用一台4200马力的柴油机，采用交—直流电传动，持续功率3000马力。
⑹法语：Fret SNCF。该公司是SNCF旗下是一家专注于货物运输的全资子公司。
⑺保留这100台机车的优先购买权。
⑻75320号、75323号、75326号、75328号、75329号、75330号、75333号、75338号、7534号和75341号机车
⑼Corail客车是SNCF在1975年到1986年间投入运营的客运车底。
⑽Akiem公司是SNCF于2007年出资成立的一家铁路机车租赁公司。
⑾SNCF Infra公司是SNCF的一个旧分支，负责于基础设施的管理、运营和维护。2014年12月31日起SNCF Infra公司与运营商Réseau ferré de France组合为SNCF Réseau公司。
参考
- 《法德联合设计制造的BB475000型货运内燃机车》，《国外内燃机车》2008年第1期，原作者Laurent Charlier，译自《Railway Gazette International》2007 No.8和《Chemins de Fer》No.501期，译者程永陆
- 《BB75000系列机车的变型:BB75400和75100型机车》，《国外内燃机车》2013年第1期，原作者Bernard Ciry，译自《Revue Générale des Chemins de Fer》2007 No.5期，译者李臣
- 西瓜昌真湿基：【电力机车科普】法国国营铁路的「卷帘门」——BB 27000型电力机车系列简史
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