台铁E200—E400型电力机车
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E200、E300、E400型电力机车,是台湾铁路公司(原台湾铁路管理局,略称台铁或台铁局)的6动轴大功率电力机车,为台铁局正线电力机车主力车型之一。
台铁E200型、E300型、E400型电力机车 | |
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E403号电力机车牵引莒光号列车 | |
概览 | |
类型 | 电力机车 |
原产国 | ![]() |
生产商 | 通用电气运输 |
生产型号 | E42C |
生产年份 | 1977年-1981年、1992年 |
产量 | E200型:40辆 E300型:39辆 E400型:18辆 总共97辆 |
主要用户 | 台湾铁路公司(原台湾铁路管理局) |
技术数据 | |
UIC轴式 | Co′Co′ |
轨距 | 1,067毫米 |
轴重 | 16吨 |
机车长度 | 17,049毫米 |
机车宽度 | 2,972毫米 |
机车高度 | 降弓4,100毫米 |
整备重量 | E200型、E300型:96吨 E400型:92吨 |
受流电压 | 交流25,000V (60Hz) (架空接触网方式) |
传动方式 | 交—直流电 |
调速方式 | 级联电桥相控调压调速 |
牵引电动机 | GE761直流串激电动机×6 |
最高速度 | E200型、E300型:110km/hr E400型:130Km/hr(多数车辆改造时速为 110km/hr) |
牵引功率 | 2,800kW / 3,758HP |
牵引力 | 20,100kgw |
制动方式 | 西屋空气制动公司(WABCO)制26LA型 自动空空气制动机、手制动器 |
安全系统 | ATS-SN、 ATS-P、ATP、ATC(仅E236~E240) |
引进概要
台湾铁路管理局因为要10大建设的纵贯线铁路电气化,就从美国GE运输公司(简称为通用电气或者是GE)购入的97辆大功率电力机车,在1975年到1982年间陆续完成交车,就已经有E200、E300、E400型电力机车,原本厂商称为GE或者是E42C型。不过在通用电气对于这种机车的质量管理所要求严格,所有出厂的车辆都需要行驶通过该公司专为本型车所铺设的专用1,067mm窄轨试车线(5,000米)才能交车。这97辆车都相当的耐用,在多年之后仍是台铁电力机车的主力车型。
E200型、E300型、E400型电力机车的外观并没有明显差异,主要却还是以车号作辨识。外观上E300型因为没有装设电动发电机组(Motor-Alternator set 简称 M-A set或者直接称为MA ),让车体端面就少了3个相连结线和插座,排障器前看起来较为简洁。不过1990年代牵引冷气客车的E200、E400型机车运用吃紧,除了E300型加挂发电车牵引冷气客车外,台铁将也2辆E300型E301号及E302号加装了M-A set并入E200、E400型共同运用。
机电系统
工作原理
本型机车能源取自触线电力,由受电弓接触触线引入交流电力之后,经真空断路器接入主变压器进行降压,复经由相控整流器调节直流电压准位,以电枢电压调节法控制电动机机械功率输出。
直流牵引电动机本身具有定功率特性,其转速与转矩输出可随行驶阻力自动调节,调速容易只需要控制电动机端电压。为扩大电动机可调电压范围,整流电路采用三具电桥级联(cascade),又为简化整流器触发信号电路,第二级和第三级改用整流电桥及调压开关取代半控整流电桥[1]。
受电设备(受电弓及主断路器)
E200-400型均采用法国法维莱制AM-59 EU型受电弓。至于主断路器,除了E236-240及E414-418等机车由先前引进的VBT电开关(Joslyn VBT Switch)变更为如同E1000型机车所用Alston真空断路器,其余车辆之设备仍然为原装时期之样貌。部分使用电容比压器(CCVT)机车,也已经完全汰换为传统比压器(HVT)[1]。
电力牵引设备(电动机及控制)
每辆机车装置6具GE761型直流串励式的牵引电动机,其电源为三段级联电桥,除第一段为半控整流电桥,其余两段为不可控整流电桥,另装置调压开关(tap switch)控制电桥的工况。本型机车连续出力为2,800kW,最大牵引力也可达20,100kgw。另外本型机车无速控功能,所以电门仅具有牵引力控制模式(电动机电流控制)。原厂设计也可提供多辆机车进行重连总控制运行(MU train control),但在1990年左右已陆续拆除重连总控制之跳线插座[1]。
制动器设备
本型车装用西屋(wabco&26LA型空空气制动机,为单阀(仅操作机车头制动器)与自阀(控制全编组列车制动器)分开操控之设计。主风泵(空气压缩机)设于机械室,由散热鼓风机电动机透过联轴器带动,采连续运行。
电动发电机组
E200型及E400型原厂均设有GDY60型自激式电动发电机组(Motor-Alternator Set,简称M-A Set),由四极直流串激电动机与四极同步发电机共壳组成,发电机输出电力可提供空调列车所需的440V冷气及照明用电[1]。
备注
- 单相三段桥(级联)相控整流电路(bridge in cascade)是由一段半控电桥与两段不可控电桥组成。目的在扩大可调电压范围,并弥补单纯相控电路的低功率因数,每一电桥都另有电源开关(控制方式的设计可减少两级点火电路,但多了三个磁吹消弧接触器)。
- 电动发电机组从动端是同步发电机,一般会以IEC的术语Motor-Generator set或Motor Generator称之。GE公司在E42C维修手册则以Motor-Alternator set称之,台铁译为电动机交流发电机组。
- 转向架轴式分类有AAR分类表示法C-C,及英联邦(UK)分类表示法Co-Co,台铁及中国大陆都使用Co-Co分类表示法。
各形式概要
E200型
E200型于1978年时引进35辆,后又于1992年购入五辆,录得采购40辆。机车总重量96公吨。该车型全数装备M-A set,可提供旅客列车空调机所需的440伏特电源。1992年时引进的5辆装设有自动列车控制装置(ATC)系统。2007年后已与其它各式现役动车皆统一改换为列车自动防护系统(ATP)。
其中E203、E204两车在海运途中,因为暴风雨吹袭,导致在甲板上的这两辆车的车身落入太平洋。因转向架与车身分开运输而未落海,经GE公司重造车身后于1979年发送到台湾交车使用。
原驾驶室侧窗为一扇三角亮窗(front vent)及两扇横拉窗(horizontal sliding window),因窗框老旧及滑轨磨损而常卡滞,雨水经常渗入驾驶室内。目前E201~E232等机车侧窗已改为一固定扇一活动扇的横拉窗。
E300型
E300型采购39辆,跟E200型相比较早一年制造,其中E306于1977年10月中旬时已交车投入运营;机车总重量96吨。最初原厂设计并无M-A set,故牵引空调列车时须加挂电源行李车提供客车车厢电源。后来在1990年代E301、E302由台北机厂加装M-A set,使其能牵引空调列车,以弥补E200、E400型数量的不足,缓和机车的调配压力。
E400型
E400型采购18辆,于1980年至1982年间引进。机车总重量因设计需高速行驶所以降至92公吨。亦装有M-A set,可牵引空调列车。原厂设计的传动齿轮比较E200、E300高,最高时速可达130公里,但启动牵引力及爬坡能力相对变差(E200、E300为20100kgw,E400原厂设计仅16800kgw)。台铁为了简化后勤管理及应用范围,已将部分E400型的传动齿轮比陆续改造成与E200、E300相同。经改造后的E400型牵行驶引力从16800kgw提升为20100kgw,最高时速则降至110公里。
近年使用情况
概要
- E300型部分,目前有加装M-A set之改造车(E301、E302)均配属七堵机务段,E303~E315配属七堵机务段,其余车辆则配属彰化机务段。因本型车无M-A set之故,主要在电气化铁路区间牵引货物列车以及行包列车,或做为故障列车的救援机车,亦可作为辅助机车(补机)使用。
- E400型部分,所有车辆均配属七堵机务段。
- 除了后期引进的5辆E200型以外,其余车辆皆已使用40年以上,故障率升高且美国原厂已停止生产电力机车,零件来源减少。因此部分E300型已遭停用报废,作为零件供应车,优先支援E200型与E400型使用。台铁近年新型列车多采用电力动车组,以机车牵引的列车越来越少。就在2019年10月8日台铁宣布新型68辆电力机车已顺利决标。E500型开始运营后虽优先取代E1000型推拉式自强号机车头,然已使用大约40年的GE电力机车也将逐渐走入历史。
特殊涂装车辆
- 现存:
- E238、E405、E415、E416、E418:夕景涂装(鸣日号专用机车头)
- 已卸除:
- E212:2019年南海电铁友好纪念彩绘(台日友谊号)
- E213:2019年南海电铁友好纪念彩绘(蓝武士号)
- E224:2005年逢甲大学“希望列车”招生彩绘
- E237:2001年Keep Walking约翰走路彩绘车
- E413:2015年台湾灯会彩绘车
- E418:2016年观音彩绘列车
- E237、E239、E417:夕景涂装(鸣日号专用机车头)
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E405夕景涂装
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E212台日友谊号彩绘车
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E213蓝武士号彩绘车
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Keep Walking约翰走路彩绘车E237
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2015年台湾灯会彩绘车─E413牵引复兴号行驶
编组运用
保存车辆
- E308:2023年1月报废后,经修复后于10月4日回送至苗栗,预计将静态保存于苗栗火车头园区。
图片集
E200型
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E201
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E202
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E203
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E204
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E205
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E206
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E207
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E208
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E209
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E210
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E211
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E212
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E213
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E214
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E215
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E216
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E217
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E218
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E219
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E220
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E221(已解体)
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E222
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E223
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E224
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E225
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E226
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E227
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E228
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E229
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E230
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E231
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E232
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E233
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E234
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E235
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E236
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E237
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E238
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E239
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E240
E300型
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E301
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E302
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E303
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E304
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E305
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E307
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E308(已报废除籍)
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E309(已报废除籍)
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E311
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E312
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E313(已解体)
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E315
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E316
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E317
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E318
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E314(已解体)与E320(已解体)
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E321(已解体)
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E322
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E323
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E326
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E327
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E328
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E329
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E330(已解体)
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E331
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E332(已解体)
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E333
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E334
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E335
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E336
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E337
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E338
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E339
E400型
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E401
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E402(已报废除籍)
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E403
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E404
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E405
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E406
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E407
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E408
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E409
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E410
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E411
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E412
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E413(已解体)
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E414
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E415
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E416
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E417
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E418