瑞士联邦铁路Re460型电力机车

title: 历史.
content: SBB于1970年代为铁路系统进行提速,当时尚有一个名为「铁路2000」()的计划,由于车辆需承受每小时200公里的速度,以及造价昂贵,因此进度缓慢。虽有其他新技术方案,SBB最后订购了为数45辆及27辆第5及第6型的Re 4/4电力机车,并于1981年至1985年间付运,另一方面,制造机车的SLM及BBC车厂于1982年向SBB提供4辆Re 4/4原型电力机车。及后,SLM-BBC-SIG联营公司亦于1989年至1997年间向SBB提供Re450型电力机车(又称Re 4/4型)。1990年,瑞士联邦铁路正式向SLM-BBC联营订制本型机车,初名Re 4/4型,后按照Re 450的命名规则,更名为Re 460型;首辆机车于1992年下线。
title: 概述.
title: 瑞士.
content: 瑞士联邦铁路拥有119辆这款电气机车(编号由000-118号),其中绝大多数都有命名;而BLS股份公司则拥有18辆属同一车系的Re 465型机车(编号由001-018号),全部已命名。所有车辆采用原装ABB/Adtranz动力系统(而属改进型的Re 465,使用马力更大、同厂生产的动力系统,并采用涡流制动技术;而VVVF磁励音频率较Re 460高),并配备法维莱交通生产的集电弓。  为配合瑞士「铁路2000」计划,瑞士联邦铁路先后于1987年、1989年、1990年及1992年12月四次下订Re 460型分别11辆、12辆、75辆及20辆(1990年合约增购权)机车,构成现今车队。其中,首批机车中的其中四辆(000、001、002及003)早于1991年尾配属瑞士联邦铁路作操作系统及动态测试;及后其余7辆亦于1992年配属。至于第二至三批机车,则于1992年11月至1994年7月交付(每星期一辆);而最后一批则于1996年2月配属。  至于BLS公司的Re 465型机车,首批8辆已于1994年9月配属,并于1995年3月30日投入服务,而次批10辆亦在1995年初订购,并于1997年投用。  Re 460及Re 465在平时应用中,同样会担当货物列车及客运列车的本务机;但是,Re 465较多用于牵引货物列车。  2014年至2020年,瑞士联邦铁路投入6920万瑞士法郎(约值港币5亿3千7百万元),为119辆本型机车进行现代化工程,将GTO-VVVF更新为ABB生产的BORDLINE 水冷IGBT-VVVF模块,以减少能源消耗及磁励音,并同时拆解分析、重组及翻漆车身。在是次现代化工程后,预计机车可多用20年。
title: 芬兰.
content: 芬兰铁路拥有46辆改进型电气机车(编号由3201-3246),另行命名为Sr2型电力机车,采用俄罗斯轨距及俄式SA-3车钩,并一律采用GTO调速。所有车辆采用原装ABB动力系统,并配备法维莱交通生产的集电弓。此等车辆早期可用230km/h时速行驶,但目前一律限速210km/h。磁励音方面,则类似Re 465机车,但与香港的Re 465一样,都多了一些VVVF起动时的高频磁励音。  此等机车在1992年首次下订,共分三批:首20辆、后20辆及额外12辆增购权(最后一批仅订购6辆,于2003年配属,随后Re465正式停产)。  值得一提的,此等机车与西门子Vectron(Sr3型电力机车),是芬兰铁路仅有两款具机车重联功能的电力机车;而在实际运用上,既有用双机重联或推拉形式牵引城际列车,亦有以单机方式牵引货列。  此等机车连同双层车箱分为两种漆装:白底红间和白底绿间。因此,此等机车在芬兰国内俗称「雪绒花」(白底绿间)和「布谷鸟钟」(白底红间)。
title: 挪威.
content: 挪威国家铁路拥有22辆改进型电气机车(编号由2241至2262),另行命名为NSB EL 18型电力机车,由SLM/Adtranz生产,取代旧式直流传动机车。此等机车采用标准轨距,车头装有挡雪板,并一律采用GTO调速;供电方面,NSB EL 18机车可于15kV电化铁路行驶,并预留条件改为双电制机车(同时支援25kV电化铁路),方便将来开行来往丹麦、瑞典及挪威的跨国列车。所有车辆采用ABB动力系统,并配备法维莱交通生产的集电弓。磁励音方面,则类似Re 465机车。  值得一提的,是挪威国铁在引进本型机车前,为应付1994年冬季奥运会的客运需求,曾向瑞士租用原型055及066号机车,以及向西门子公司引入EuroSprinter机车作技术测试及开行临时列车;其中,Re460在1993年8月28日至10月8日间,在挪威铁路上进行首次动态测试。而在1994年5月,为此级别机车正式招标时,阿尔斯通(BB 36000型电力机车平台)、西门子公司(EuroSprinter平台)、AEG(AEG 12X型电力机车平台),以及ABB均有入标。最后,挪威国铁决定采纳使用此型机车(ABB方案),而原先租用的机车则分别归还予瑞士及西门子公司。  挪威国铁于1994年9月27日正式签约下订本型机车,价值6亿8千万挪威克朗,并于Adtranz位于挪威奥斯陆附近工厂生产。所有机车已于1996年9月3日至1997年6月12日交付,并于1997年1月5日起投入服务。  目前,本型机车在挪威国铁上限速200km/h。  此等机车共有三种涂装:红黑、红银和灰银配搭。
title: 香港.
content: 香港方面,九广铁路公司为配合广深铁路电气化,于1995年11月与SLM/ABB-近畿车辆-伊藤忠商事(中介商)联营签约,从SLM-ABB(机车下线抵港时已并入Adtranz)订购两辆Re465(Re460改进型)电力机车,及从日本近畿车辆订购12卡双层客车,两辆机车编号为TLN 001和TLS 002(不适用于瑞士机车编号),即供「九广通」使用的机车,于1997年5月11日抵港。本型机车除了是九铁公司及港铁系统首款采用VVVF技术的车辆外,同时亦是至今唯一由香港拥有的干线电力机车,以及在中国国铁上使用的首款200km/h级别电力机车。但是,当时九广铁路未能掌握广深铁路的电气化工程进度,所以便把这组列车放进何东楼车厂内,一直也没有服务。放了一年多时,九铁决定派出这列列车行驶红磡站及罗湖站之间的头等服务,当时列车早上提供一班由红磡直通罗湖之服务,下午提供一班由罗湖往红磡停沿途各站。当广深铁路电气化完成,九铁便派出其行驶红磡站与广州东站之间,作为广九直通车的本务机车。  在九广通投入服务后,九铁原拟向Adtranz-近畿车辆-伊藤忠商事联营订购更多本型机车及双层列车,但最后此计划作罢。  这款机车使用25千伏特交流电驱动、配备再生制动,设计速度可达230km/h,营运速度为200km/h(欧洲适用,大概等同中国普通动车组;但基于双层客车设计不能承受200km/h时速,故此2008年降速前在广深线上最高时速为160km/h),而在广深铁路和东铁线的最高营运速度为140km/h(但通常在东铁线上只会以惰行模式行驶,时速60-80km/h,在个别邻近民居的路段更需以40km/h时速惰行;而通常Re 465在东铁线惰行速度比韶山8型电力机车更慢)。在驾驶方面,本型机车与同时期欧洲制机车一样,均支援单司机值乘,与内地SS8的一正一/二副司机值乘不同。  上述两辆机车均采用GTO-VVVF调速,并使用由德国崇德公司提供的集电弓(而非原装的法维莱交通制集电弓)。而车钩则改用中国国铁标准配备的詹尼车钩,而非原装链式车钩。另外,机车底部机件并没有如原装车及加强型(Re 465)般安装整流罩板。而在磁励音方面,TLN 001及TLS 002则较似Sr 2机车,都多了一些来自辅助变流器起动时的高频磁励音。  2007年12月2日,两铁合并,两台负责拉动的机车及九广通列车仍为九铁资产,由九铁公司租予港铁公司。由于港铁疏于保养机车,加上长时间运用,导致此款机车在两铁合并后的机破率上升。
title: 印度.
content: 为了提升印度铁路运输效率,印度铁路公司于1993年7月与ABB订购首10台本型机车(另定型为WAP-5型)及20台WAG-9型货运机车,同时受让WAG-9型机车三相诱导电机及WAP-5型主变压器技术(由巴拉特重型电气公司承包);是次作价平均每辆2亿2千万印度卢比。此等机车是印度首批大功率交传机车,最高时速为160km/h(改变齿轮传动比后可恢复为时速200km/h)。及后,印度铁路公司齐塔兰詹机车厂继续以「核心组件进口、局部国产化」原则生产本型机车至今。到2000年,由于此等机车实施国产化,每辆价格下跌至1亿2千9百万印度卢比。
title: 技术特点.
title: 总体布置.
content: Re460系列电力机车是四轴高速客运电力机车,适用于供电制式为25kV 50Hz(印度、中国内地/香港适用)或15 kV 162⁄3 Hz(欧洲适用)工频单相交流电的电化铁路,机车轴式Bo-Bo,持续功率6100千瓦,设计速度可达230km/h,但实际最高运行速度则介乎于140km/h(广深铁路III/IV线)至210km/h(芬兰铁路)。车体采用模组化设计,以不锈钢及纤维强化塑胶作车体物料,设中间贯穿走廊、双端司机室;车头采用光滑流线型外形。车顶装有两台单臂式集电弓(原装为法维莱交通制造产品)、以及高压隔离开关、接地装置等。  车内设备以分室斜对称、屏柜化布置,由前至后分别为I端(九广通相应为红面)司机室、设备I室、主变流室、设备II室、II端(九广通相应为白蓝面)司机室;而机车I、II端,在原型车中只标示于驾驶室内。司机室内设有符合人机工程学设计的司机操纵台,支援单司机值乘;而司机室舱门采用UIC标准门锁。主变流室内设有主变流柜、主冷却柜。设备室内设有控制电源柜、空气制动柜、辅助变流柜、牵引通风柜、列车供电柜等设备。卧式牵引变压器安装于车底中部。
title: 电气系统.
title: 主电路.
content: Re 460型电力机车是交—直—交流电传动的单相工频交流电力机车,每台机车配置2台IPM(智能功率模块,Intelligent Power Module)牵引变流器,分别为两台转向架上的牵引电动机供电;每台变流器内包括网侧四象限整流器、中间直流环节、电机侧PWM逆变器,每两台牵引电机由一台逆变器独立供电。接触网导线上的25(仅适用于出口型Re 465)或15千伏单相工频交流电电流,经集电弓进入机车后经过主断路器再进入主变压器,交流电经过主变压器的两个牵引绕组(每组四个线圈)后分别向两组变流器供电,先进入四象限脉冲整流器并整流为直流电,然后经过中间直流回路,再由PWM逆变器(三个组件为一组)转换成三相交流电输出,向同一转向架上的两台三相诱导电机供电,使牵引电动机产生转矩,将电能转变为机械能,经过齿轮的传递驱动轮对。而在SBB机车现代化工程完成后,Re 460使用的GTO-VVVF装置由ABB制造的IGBT-VVVF BORDLINE CC-1500-MS型取代(IGBT分为2组,每组4个IGBT元件;而最右方机柜间隔容纳VVVF装置)。  而在改进型号Re 465中,IPM网侧四象限整流器改以六个线圈为一组,而PWM逆变器改为每组只向一台异步牵引电机供电(但都以三个组件为一组,总数由2组改为4组),并改用功率更高的电动机(功率由1200千瓦提升至1600千瓦),以加强机车牵引能力。  在印度版机车,早期型采用ABB UW-2423-2810型GTO-VVVF,而后期型则采用庞巴迪MITRAC 5SNA-1200G450300型IGBT-VVVF,其余配置与其他Re 460大致相同。
title: 辅助电路.
content: Re 460系列电力机车采用交流辅助电路系统,装有两台ABB制辅助变流器Typ WBL 85-SBB型(容量为600A),可向列车、制动风机等设施输出单相AC 1500V格式的电力。
title: 控制系统.
title: 控制台接口.
content: 欧洲及香港机车采用由Adtranz研发之MICAS-2型微机控制接口,配合模组化司机室(单司机值乘),简化机车操作程序。而在印度使用的机车,则改用庞巴迪运输提供的MITRAC微机控制接口。  香港Re465机车控制台布局大致按此设计:左方为MICAS-2微机控制接口,中间容纳各种仪表,右方装有TBL 2(将来由Trainguard MT取代)讯号系统接口(包含与青衣控制中心通话直线电话)及水拨/鸣笛开关,并在TBL 2上方另外安装了用来操作国铁CTCS-1及LKJ-2000讯号系统的控制屏。而调级用的波棍,位于右下方。  而瑞士国内的Re460及Re465机车的控制台设计与上述的Re 465大同小异,但除了讯号系统不同,中间的仪表亦被整合为一个控制屏幕。
title: 制动系统.
content: 瑞士国内使用的Re460及Re465机车,采用原装OKE公司制制动系统,并首次在电力机车上应用磁道制动。而在出口型号中,则以克诺尔公司制产品取代,但没有使用磁道制动。
title: 转向架.
content: 机车采用由Adtranz/庞巴迪运输原厂制造的两台二轴转向架,框架呈日字型,并采用弹性悬挂。
title: 在其他国家的发展.
title: 奥地利.
content: 奥地利联邦铁路于1996年6月至1997年2月间,为新一代大功率交传机车进行招标,而Adtranz-SLM联营亦有以香港及挪威版Re465型机车为蓝本,提交标书及方案(而该方案中机车同时支援15千伏162⁄3赫兹及25千伏50赫兹交流电)。而由于每辆Re465造价高达6000万奥地利先令(或438万欧元,367辆合计达16.07亿欧元,是ES64U2总价的十倍),此方案在第一轮磋商即被淘汰。最后,该等合约由西门子公司中标,为奥地利提供了合共367辆ES64U2型电力机车。

Summary: Re 460型电力机车,又称Re 4/4型电力机车(初期命名)、Lok 2000或瑞士糖,是瑞士联邦铁路(SBB)使用的电力机车车型之一,由SLM及ABB等公司制造。Re 460型是瑞士联邦铁路最大批量的现代化电力机车,也是第一次按瑞士联邦铁路的功能技术任务书设计制造的铁路机车。机车采用交流传动,设计最大速度达230公里/小时,为客货通用机车,但实际运用中以牵引客运列车为主。而属于改进型的Re 465电力机车,则主要由BLS股份公司使用,较多用于牵引货列。

Re 460: Les Re 460 sont des locomotives électriques des Chemins de fer fédéraux suisses entrées en service entre 1992 et 1996.