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台铁E200—E400型电力机车

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
E403号电力机车牵引莒光号列车
概览
类型电力机车
原产国 美国
生产商奇异运输
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)
（高架电车线方式）
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直流串激马达×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（英语：Westinghouse Air Brake Company）（WABCO）制26LA型 自动空气轫机、手轫机
安全系统ATS-SN、 ATS-P、ATP、ATC（仅E236~E240）

引进概要

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E200型在树林车站

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（简称为奇异或者是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品质管理所要求严格，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公尺）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型加挂电源车牵引冷气客车外，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

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工作原理

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本型机车能源取自电车线电力，由集电弓接触电车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马达机械功率输出。

直流牵引马达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马达端电压。为扩大马达可调电压范围，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（集电弓及主断路器）

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E200-400型均采用法国法维莱制AM-59 EU型集电弓。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，其馀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（马达及控制）

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每辆机车装置6具GE761型直流串励式的牵引马达，其电源为三段级联电桥，除第一段为半控整流电桥，其馀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（马达电流控制）。原厂设计也可提供多辆机车进行重连总控制运转（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]。

轫机设备

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本型车装用西屋（wabco&26LA型空气轫机，为单阀（仅操作机车头轫机）与自阀（控制全编组列车轫机）分开操控之设计。主风泵（空气压缩机）设于机械室，由散热鼓风机马达透过联轴器带动，采连续运转。

电动发电机组

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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），由四极直流串激马达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

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  • 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，台铁译为马达交流发电机组。
  • 转向架轴式分类有AAR分类表示法C-C，及大英国协（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

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E200型

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E200型的原始驾驶室侧窗
 
E200型驾驶室窗户改造后外型
 
E200型的集电弓特写

E200型于1978年时引进35辆，后又于1992年购入五辆，共计采购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力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年运送到台湾交车使用。

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

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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营运；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

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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

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概要

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E200的N比例铁道模型（铁支路）
  • 除了后期引进的5辆E200型以外，其馀车辆皆已使用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联车，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型开始营运后虽优先取代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

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  • 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）
  •  
    E405夕景涂装
  •  
    E212台日友谊号彩绘车
  •  
    E213蓝武士号彩绘车
  •  
    Keep Walking约翰走路彩绘车E237
  •  
    2015年台湾灯会彩绘车─E413牵引复兴号行驶

编组运用

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维基学院中的相关研究或学习资源：台铁E200—E400型电力机车
主条目：维基学院:台铁E200－E400型电力机车#编组运用

保存车辆

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  • 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

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E200型

E300型

  •  
    E301
  •  
    E302
  •  
    E303
  •  
    E304
  •  
    E305
  •  
    E307
  •  
    E308（已报废除籍）
  •  
    E309（已报废除籍）
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    E311
  •  
    E312
  •  
    E313(已解体)
  •  
    E315
  •  
    E316
  •  
    E317
  •  
    E318
  •  
    E314(已解体)与E320(已解体)
  •  
    E321(已解体)
  •  
    E322
  •  
    E323
  •  
    E326
  •  
    E327
  •  
    E328
  •  
    E329
  •  
    E330(已解体)
  •  
    E331
  •  
    E332(已解体)
  •  
    E333
  •  
    E334
  •  
    E335
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    E336
  •  
    E337
  •  
    E338
  •  
    E339

E400型

相关条目

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参考文献

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 电务处. 臺鐵電化路線電力供應概要. 台湾铁路管理局: P132–138. （原始内容 (PDF)存档于2022-07-03） （中文）. 

外部链接

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