丹麥國鐵EG型電力機車

EG型電力機車德國西門子交通集團丹麥國家鐵路公司設計製造的一種雙電流制大功率電力機車,也是「歐洲短跑手」(EuroSprinter)系列電力機車車型之一,適用於供電格式為15千伏16⅔赫茲的低頻單相交流電、25千伏50赫茲電源頻率單相交流電的電氣化鐵路

EG
丹麥國鐵EG 3103號電力機車
概覽
類型電力機車
原產國 德國
生產商西門子交通集團
序列編號EG 3101~3113
生產年份1999年—2000年
產量13台
主要用戶丹麥 丹麥國家鐵路
德鐵信可鐵路(丹麥分公司)
技術數據
UIC軸式Co'Co'
軌距1,435毫米
輪徑1,250毫米
軸重22噸
機車長度20,950毫米(緩衝區間距)
整備重量132噸
供電電壓AC 15 kV 16⅔ Hz
AC 25kV 50Hz
傳動方式交—直—交流電
最高速度140公里/小時
牽引功率6.500千瓦
牽引力400千牛頓(起動)

發展歷史

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1998年,連接丹麥西蘭島菲英島大貝爾特橋建成通車,基本構成了哥本哈根帕茲堡漢堡的直通鐵路綫。此後,隨着連接丹麥和瑞典厄勒海峽大橋於2000年建成通車,正式消除了北歐斯堪的納維亞歐洲大陸之間達成直通鐵路運輸的最後一個障礙,德國一丹麥一瑞典的鐵路通道從此成為現實。為了滿足三個國家之間的過境鐵路貨運需求,丹麥國家鐵路公司決定購置一種新型貨運電力機車,既要適用於採用25千伏50赫茲電源頻率單相交流電的丹麥電氣化鐵路,又要適用於15千伏16⅔赫茲的低頻單相交流電的德國和瑞典電氣化鐵路。由於大貝爾特橋和厄勒海峽大橋都有海底隧道通道,兩端最大坡度達到15.6‰,因此機車被要求具有較大牽引能力,足以在任何粘着條件下牽引2000噸貨物列車順利通過兩條隧道。

基於上述考慮,丹麥國家鐵路公司決定訂購一種Co-Co軸配置的六軸大功率電力機車,經過招標和評標過程後,這筆機車供應合約最終由西門子交通集團奪得,並於1997年8月22日簽約。新機車被定為EG型,在「歐洲短跑手」(EuroSprinter)系列的ES64F型電力機車(德國鐵路152型電力機車)基礎上進行開發,同樣採用了模組化設計。機車採用三相交流傳動、水冷GTO牽引變流器、非同步牽引電動機,持續功率為6500千瓦。

此等機車於1999年8月3日在西門子交通廠房下線並正式亮相,當中首批6台於翌年7月1日正式投入服務[1]

由於丹麥國家鐵路貨運部門已於2001年併入Railion股份有限公司公司(今德鐵信可鐵路),此等機車在丹麥國鐵只配屬了一年,目前屬於德鐵信可鐵路(丹麥分公司)資產。

技術特點

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總體結構

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EG3100型電力機車是六軸大功率幹線貨運用電力機車,車體採用整體承載結構及模組化設計,兩端各設有一個按ES64F型電力機車標準設計的司機室,司機可在任何一端司機室對機車進行控制;車內裝置採用兩側屏櫃化斜對稱佈置,並設650毫米寬中間貫通走廊。每台機車車頂設有兩台8WL0129型單臂式集電弓,其他車頂外置裝置包括真空斷路器、接地開關、避雷器、高壓連接器等高壓裝置。牽引變壓器採用臥式懸掛結構,並安裝於車底中央鋼箱內。機車軸配置Co-Co,持續功率為6500千瓦;機車軸重為22噸[2]

電氣系統

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EG3100型電力機車是交—直—交流電傳動的單相電源頻率交流電力機車,機車主電路由主變壓器、牽引變流器、牽引電動機三大部分構成。電纜導線上的25千伏單相電源頻率交流電電流,經集電弓、主斷路器進入機車後再輸入主變壓器(而該變壓器二次繞組上加入額外抽頭,以便在不同電壓的鐵路上行走),交流電經過主變壓器的6個牽引線圈降壓後,經過3組四象限脈衝整流器整流為直流電,然後向一組中間直流迴路供電,再由2組牽引變流器轉換成三相交流電輸出,每組變流器向三台非同步牽引電動機供電,達成機車的軸控驅動,使牽引電動機產生轉矩,將電能轉變為機械能,經過齒輪的傳遞驅動輪對。

EG3100型機車採用了西門子公司研製的VVVF牽引變流器,其中四象限整流器和PWM變流器均由相同的水冷GTO變流模組組成。牽引電動機採用由西門子公司研製的三相誘導牽引電動機,額定功率為1625千瓦,冷卻方式為強迫通風,採用直接轉矩控制(DTC)[3]

控制系統

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EG3100型電力機車裝載了西門子公司開發的「SIBAS 32」32位元微電腦控制系統和列車通訊網絡(TCN),而其操作介面設計參考ES64F型電力機車。「SIBAS 32」系統採用集散控制模式,由中央控制單元(CCU)、牽引控制單元(TCU)、輔助控制單元(ACU)、液晶顯示屏(HMI)和外設智能介面(KLIP)構成,並採用兩級網絡控制系統進行數據通訊,由絞線列車匯流排(WTB)和多功能車輛匯流排(MVB)兩級網絡構成,使機車控制系統具有控制、監測、傳輸、故障診斷、顯示和儲存功能;主變流器由TCU控制,CCU負責對機車進行全面管理,機車內所有電子控制裝置、顯示器等都通過MVB相連,兩台或以上重聯機車之間的通訊則通過WTB達成。

參見

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外部連結

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參考資料

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  1. ^ 史節,丹麥國鐵的大功率機車EG3100首次公開展示,電力機車技術,2000
  2. ^ B.O.Pederson等,丹麥國家鐵路EG3100型C0'C0'雙流制機車(一),變流技術與電力牽引,2001
  3. ^ B.O.Pederson等,丹麥國家鐵路EG3100型C0'C0'雙流制機車(二),變流技術與電力牽引,2001