【內燃機車科普】法國國營鐵路的「捲簾門」——BB 75000型內燃機車系列簡史
文章作者：西瓜昌真濕基（B站和百度暱稱：寧柳跨越）
提示
- 交—交流電傳動：指內燃機車柴油機通過聯軸器直接驅動一臺三相交流同步牽引發電機，向牽引包供給電能，由牽引包提供電流給逆變器，逆變器輸出電壓和頻率可變的交流電流，驅動每臺並聯的交流非同步牽引電動機。本文提及的法國國營鐵路BB 75000型內燃機車為交—直—交流電傳動形式。
- 法國國營鐵路以下簡稱「SNCF」；地方和工業鐵路公司簡稱「VFLI」⑴。
概述
BB 75000型內燃機車是由SNCF貨運公司於2004年採購，目標是替換其擁有之老舊內燃機車。BB 75000型內燃機車的輪廓接近BB 27000型電力機車，但前者實際上是阿爾斯通Prima系列鐵路機車與西門子ER20型內燃機車相結合的成果。
背景
到2000年時，SNCF擁有之內燃機車正在變得非常老舊，而最後一臺投入使用的內燃機車是1975年10月31日起運用的BB 67632號機車⑵。與此同時，歐洲修繕有關反污染和噪音滋擾的法規，亦要求SNCF更新內燃機車。
2000年11月，SNCF起草了第一份招標文件，涉及到124臺在2003年和2006年兩批交付的內燃機車：
- 55臺中功率單司機室內燃機車，其功率將介於1200千瓦至1800千瓦之間，適用於中程運輸，性能可與BB 66000型內燃機車⑶和BB 67000型內燃機車⑷相媲美；
- 用於長途運輸的69臺雙司機室重載內燃機車，這些替代CC 72000型內燃機車⑸的內燃機車，其功率將介於2250千瓦和3200千瓦之間。
然而由於該項目的融資能力太低，特別是考慮到Co-Co軸式機車的成本過高，第一次招標被取消了。
招標
在取消第一次招標後幾個月，SNCF基於單一多用途、1800千瓦的中等功率和接近現有機車的想法，啟動第二次招標。新的招標於2001年11月成交，技術會議於2002年春季舉行。
2002年11月，阿爾斯通與西門子組建了一個聯合體，而項目於2003年與SNCF最終確定，並於2004年2月27日簽署一份為Fret SNCF公司⑹提供多達500臺平均使用壽命為15到20年的新型內燃機車合同：頭400臺為確認的訂貨，而最後100臺機車目前為保留訂貨⑺。
頭400臺機車的合同規定了兩種型式的機車，其中一種用於法國本國的運輸，另一種用於法國和德國之間的過境運輸。用於法國本國運輸的機車裝有KVB自動列車保護裝置和ATESS事件記錄裝置。
而在首批用於國際聯運的機車離開生產線之前，至少將製造出100臺供法國本土用的機車。SNCF在2006年12月證實了一個關於33臺過境運輸機車的選擇方案，這批機車中的首臺機車計劃於2008年12月交付。用在德國運輸的機車的許可證涉及到2006年3月13日簽訂的一個雙邊協議。
其間，SNCF貨運公司還決定裝備一部分在比利時和荷蘭鐵路網上運行的機車。雖然鑒定過程還有待批准，但是SNCF貨運公司卻急於儘可能快地獲得這些機車。
製造
作為聯合體的主導者，阿爾斯通公司擁有該合同價值的59%的份額。它將負責提供270臺機車的車體，並負責在它的貝爾福工廠組裝所有400臺機車，並在該工廠進行機車定置試驗和其它最初的試驗。餘下的130臺機車的車體將在西門子公司位於慕尼黑的工廠製造，並在這裡上油漆，然後發送到法國貝爾福工廠進行總組裝。
而西門子公司則負責提供柴油機冷卻器組、主牽引模塊和控制裝置，而類似於使用在Prima電力機車上的轉向架由阿爾斯通公司在勒克勒佐的工廠製造，牽引電動機由該公司在奧爾南的工廠提供。其它的阿爾斯通公司的工廠將負責製造空氣壓縮機、司機室空調、司機操作檯、緩衝器和列車控制部件。
BB 75000型
2006年3月，BB 75001號和BB 75002號機車被發送到西門子公司在德國韋格貝格-威爾登拉特區間的試驗線路上進行試驗到2007年2月。與此同時，BB 75003號和BB 75004號機車則在法國本土進行試驗——其中一臺機車在馬賽-艾佩爾鐵路進行試驗，另一臺機車在阿馬涅-普盧阿雷鐵路進行試驗。試驗包括在千分之10的坡道上起動1600噸列車，在運行2千米之後，試驗機車達到28千米/小時的速度。這一系列試驗於2006年8月11日結束。
線路運行試驗包括了各項檢查以保證機車達到最新的歐洲安全和可跨國界運用要求。例如，在各種不同的速度下進行了車內和車外雜訊測量，進一步證實了 BB 75000型機車達到合同技術條件和相關的國際列車直達運輸操縱規範的要求。最終的運行許可證書將由法國鐵路公共安全機構發給。
然而在2010年7月時，考慮到貨運量的變化，Fret SNCF公司的機車訂購數量減少到200臺，交付的最後期限改為2012年5月。其中BB 75000型機車到2009年1月時製造了99臺，其餘衍生車型數量參見下文：
BB 75100型
BB 75100型機車是加裝了一些能夠在德國境內運行的設備的機車，例如裝有德國鐵路信號裝置，並為在德國鐵路運行做了至少如下改進：
- 車輪上的磨損溝紋；
- 燃油箱充滿自動停止系統；
- Ebula操作檯；
- 燃油箱上防迴流閥。
BB 75101號機車於2009年1月製造完成，到2010年6月BB 75133號機車製造完成時共計製造了33臺。
BB 75300型
2014年到2016年間，有10臺BB 75000型內燃機車⑻由SNCF進行一些技術改造，例如添加列車無線調度通信設備，以便不分晝夜地在以下區段線路上牽引Corail客車⑼：
- 巴黎 - 布里昂松；
- 巴黎 - 羅德茲-阿爾比；
- 巴黎 - 蒙呂松。
這些經過改造的BB 75000型機車被重新定型為BB 75300型，車號的第三位數字由「0」變更為「3」。
BB 75400型
BB 75400型機車是在BB 75000型機車的基礎上升級研製而成，與後者不同的是，BB 75400型機車在於裝用MTU 16V4000 R43L型柴油機。該型柴油機的標定功率為2400千瓦，比MTU 16V4000 R41型柴油機的2000千瓦標定功率高百分之20。
BB 75401號機車於2010年11月製造完成，到2012年6月BB 75468號機車製造完成時共計製造了68臺。
運用者
SNCF的三個實體和子公司是BB 75000型機車的用戶：
- Akiem公司⑽擁有50臺機車;
- SNCF Infra公司⑾擁有42臺機車;
- Fret SNCF公司擁有108臺機車。
到2019年6月時，這些機車由Securail公司、VFLI公司、LINEAS公司等公司運用，運用於法國、德國、比利時等國。
設計
BB 75000型機車的動力裝置為一臺16缸MTU 16V4000R41型柴油機。它驅動一臺他勵同步三相交流發電機，後者向一個西門子牽引包供電。該牽引包包括若干個水冷式IGBT變換器，後者取代了原先用於2016型機車上的GTO晶閘管。2臺ML1逆變器（每臺轉向架用一臺）向4臺採用鼻懸式和強迫通風的牽引電動機供電。此種佈置方式亦與2016型內燃機車有很大的不同，後者只裝有1臺逆變器為所有4臺牽引電動機供電。一根中間母線向列車線和一個變流器供電，後者用於給輔助裝置供電。
牽引變流器包括電阻制動裝置所需要的斬波器，電阻制動裝置採用強迫通風的安裝在車頂上的 電阻器。與BB 27000型和BB 37000型電力機車一樣，BB 75000型機車除裝有電阻制動裝置外，亦裝有空氣制動裝置。
包括有故障診斷裝置的以微處理機為基礎的SIBAS 32控制單元類似於安裝在其它幾種西門子公司機車（例如ES64F4型和ES64U4型電力機車）上的微機控制單元。BB 75000型機車的列車通信網路符合CE161735標準，包括WTB列車匯流排和MVB車輛匯流排。MVB車輛匯流排用來處理機車內部的數據交換，WTB列車匯流排用來傳送和接收來自有可能採用重聯牽引的另一臺機車的數據。已準備好在晚些時候安裝歐洲列車控制系統裝置。
點評
由於貨運量下降的因素，Fret SNCF公司只訂購了200臺BB 75000型內燃機車系列，但這200臺交流傳動內燃機車，在一定程度上讓Fret SNCF公司成功替換掉部分老舊的直流傳動內燃機車。
注釋
⑴法語：Voies ferrées locales et industrielles。該公司是SNCF旗下是一家專註於貨物運輸的全資子公司。
⑵BB 67400型內燃機車是法國布里索諾及洛茨公司為SNCF設計製造的一種電力傳動內燃機車，而BB 67632號機車則是最後一臺製造的本型機車。
⑶BB 66000型內燃機車是法國布里索諾及洛茨公司為SNCF設計製造的一種電力傳動柴油機車。機車裝用一臺2000馬力的SACM MGO V16 BSHR型高速柴油機，持續功率830千瓦。
⑷BB 67000型內燃機車是法國布里索諾及洛茨公司為SNCF設計製造的一種電力傳動柴油機車。機車裝用一臺2000馬力的SEMT V16 PA 4型高速柴油機，採用直—直流電傳動、單電機轉向架，持續功率1240千瓦。
⑸CC 72000型內燃機車是法國阿爾斯通公司為法國國家鐵路公司設計製造的一種大功率電力傳動內燃機車。機車裝用一臺4200馬力的柴油機，採用交—直流電傳動，持續功率3000馬力。
⑹法語：Fret SNCF。該公司是SNCF旗下是一家專註於貨物運輸的全資子公司。
⑺保留這100臺機車的優先購買權。
⑻75320號、75323號、75326號、75328號、75329號、75330號、75333號、75338號、7534號和75341號機車
⑼Corail客車是SNCF在1975年到1986年間投入運營的客運車底。
⑽Akiem公司是SNCF於2007年出資成立的一家鐵路機車租賃公司。
⑾SNCF Infra公司是SNCF的一個舊分支，負責於基礎設施的管理、運營和維護。2014年12月31日起SNCF Infra公司與運營商Réseau ferré de France組合為SNCF Réseau公司。
參考
- 《法德聯合設計製造的BB475000型貨運內燃機車》，《國外內燃機車》2008年第1期，原作者Laurent Charlier，譯自《Railway Gazette International》2007 No.8和《Chemins de Fer》No.501期，譯者程永陸
- 《BB75000系列機車的變型:BB75400和75100型機車》，《國外內燃機車》2013年第1期，原作者Bernard Ciry，譯自《Revue Générale des Chemins de Fer》2007 No.5期，譯者李臣
- 西瓜昌真濕基：【電力機車科普】法國國營鐵路的「捲簾門」——BB 27000型電力機車系列簡史
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