西ドイツ国鉄111形電気機関車
西ドイツ国鉄111形電気機関車 (: Baureihe 111) は1974年から1984年まで製造され、ドイツ連邦鉄道に属した、4軸の交流電気機関車である。最高速度は160 km/hであり、この機関車は今時にほとんど地域運送に投入されている。ライン＝ルール地域には111形はSバーン機関車として使用された。
111形電気機関車は110形の後継モデルである。1970年代の初期ドイツ連邦鉄道は続けていた高速電気機関車の需要のため、検証された110形の設備・部品を基礎として111形を開発することを決定した。111形001号機はクラウス＝マッファイ製作所で出庫された。新型の台車で高速走行の場合、柔らかな駆動 (Ruhelauf) 及び機関士の安楽さは改善されたことが111系の注目すべきことである。1984年まで227両が製造され、クラウス＝マッファイ・ヘンシェル、クルップが機械構造部門を、シーメンス、AEG、ブラウン・ボベリ (BBC)が電気部門を担当した。
六つのシリーズは固有番号で別れる。111形は001－070号機、071－110号機、111－146号機、147－178号機、179－210号機、211－227号機で区分されて、三番目・四番目のシリーズはSバーン用機関車である。111形の生産以後、三相交流誘導電動機の機関車が供給されるべしだった。しかし1991年政治的な理由で東ドイツ国鉄の112.1形の供給が決定された。
ライン＝ルールSバーンの場合、長距離運行のとき安楽な鉄道車両は供給されるべきだった。それで1979年420形電車の代わりに111形機関車とX客車のプッシュプル列車を投入することが決定された。111号機から188号機までの機関車は当時Sバーンのオレンジ色・小石の色で塗装された。行先版や列車の信号制御ケーブル (Information- und Steuerungsleitung) を通じて時分割多重化方式プッシュプル列車制御装置 (zeitmultiplexe Wendezugsteuerung) が最初に設置された。Sバーン用の111形を公式的に「113形電気機関車」として改番する動きもあったが、全ての機関車が地域輸送へ投入され、区別の必要はなくなった。
1979年インターシティで二等客車が導入された。ICの路線網は拡充されて重要区間では一時間運行間隔は確保された。103形機関車は140－160 km/hに走行する場合、駆動機の摩耗などの問題発生がすでに明らかになった。1980年5月から111形機関車の許容速度は160 km/hに上向調停され、その時から111形はインターシティ列車にも投入されてこととなった。オーバーバイエルンとオーストリアを結ぶIC路線、例えば「カルヴェンデル特急」へ111形機関車が使用された。インターレギオの導入の時には、111形の列車の運行範囲は特に最高速度の160 km/hを超えない区間に及んでいた。
第三次鉄道改革の後で111形はDBレギオへ配属され、支配的に地域輸送に集中している。1998年ごろからインターレギオ列車編が急激に減少し、投入先は稀に長距離列車編の置き換えに限定されている。
Sバーンの場合、143形は111形の代わりにその役割を行うこととなった。ニュルンベルクSバーンの事例では2010年12月から2013年初まで111形とプシュプル方式の客車は、442形電車の運行がまだ承認されなかったので、臨時列車として導入された。
1990年初期から多量普及された二階建て客車と共に111形機関車はドイツの幹線鉄道路線で現代的な地域旅客輸送手段という印象を与えた。現在まで146形や114形は111形の置き換えの機関車として使用されてきた。
2013年から111形機関車は運行期限の終了によって運行停止或いは廃車されている。
機関車の構造は根本的に110形の構造と似ているが、部分的に改善されたところがある。機械構造部門には車輪は連珠形リンク (Lemniskate Link) で回転される、台車の新型構造は言及された。電気部門には、110形や140形で採択された駆動機WB372形と変圧器は装着されている。111形の駆動方式はクイル方式の変形されたゴムリングばね駆動方式であり、103形の駆動方式と差異がある。
屋根にはZ字形集電装置SBS65形は設置される予定だったが、1ー3シリーズに部分的に設置され、すぐ菱形集電装置のDBS54形に交換された。SBS65形は103形に集電装置として使用されたため、初期に製造された機関車は今日までDBS54a形を持って走行している。147号機からは例外なくSBS65形が採択され、5シリーズから新型のSBS81形が機関車に設置されている。1980年の初めに4両の機関車に新しい集電装置のWBL79形は試験の目的に設置された。
変圧器は機械室の中間に位置したおり、機械室の分割は変圧器の前後に中央機械室通路がある。主電動機の起動 (Schaltung) はサイリスタのスウィッチを通じる28段階の論理回路の手段に高圧側に起きる。電動機は固有の制動抵抗器の作動で電気的な制動装置として使用できる。制動装置の作動で発生する熱は屋根の送風機を経て放出される。制動装置は最後の110形シリーズに設置されたホール素子を通じて同じく制御される。111形には電気ブレーキ以外に圧縮空気ブレーキ・補助ブレーキ・台車当たり紡錘形非常用ブレーキ (Spindelhandbremse) 一機が設置されている。正常制動 (Betriebsbremsung) の場合、機関士のブレーキヴァルヴと調整装置 (Bremssteller) を通じて電気ブレーキは統制され、その作用で間接圧縮空気ブレーキは動作しない。緊急制動 (Schnellbremsung) の場合だけ、圧縮空気ブレーキも電気ブレーキも作動する。電気ブレーキが不能となったら、空気ブレーキはすぐ有効に作動する。現在に111形機関車には圧縮空気ブレーキにだけではなく電気ブレーキにも作動する電気的な車輪滑り予防装置 (Gleitschutz) が改善されている。
制御コンセプト及び主電気回路は110形のことに比べて変わらなかったが、新たに追加された上限値検出器は111形の安楽な作動を可能にする。機関車はイムパルス調整レバー或いは牽引力の電気調整装置を通じて選択的に制御される。牽引力の制御 (Z-Steurung) は、指定された牽引力は機関士の追加調節なしでほとんど一定に保ち続ける或いは多少減少することを保証する。上限値検出器は回路への干渉により、電動機電流、集電装置から受ける電流,、駆動機電圧は許容最大値を超えないことを保証する。自動式の車輪空転予防装置 (Schleuderschutz) はその検出器の中に統合されて、小さい摩擦力や車輪空転傾向の場合、タップと空転予防制動装置の上に作動する。全体機関車のプッシュプル列車は36本のケーブルによって制御される。Sバーン用として指定された、111号機から188号機までには一部は工場出荷の時或いは一部は出荷の後で多重時間プッシュプル制御装置 (Zeitmultiplexe Wendezugsteuerung, ZWS) 及び付加的な多重周波数列車制御装置 (Frequenzmultiplexe Zugsteuerung) が設置された。1990年代中期幾つの旧Sバーン用機関車に多重時間重連運転制御装置 (Zeitmultiplexe Doppeltraktionsteuerung, ZDS) が装着され、今頃までほぼ全ての111形は多重時間及び多重周波数制御装置で改良された。
点型列車制御装置のI60機種は111形の工場出荷の時に装着された。リレー論理回路に基盤する制御装置は速度を時間関係だけで検出し、機関車が140 km/h以上で走行する場合に、補助機関士の協力が必要だった。人力を減らして安全を高める為に、列車制御装置のI60R機種がコンピューター技術の応用で開発された。I60Rは機関車の運転方式を経路に従って判明し、信号看過走行 (Signalüberfahrung) にもっと早く反応できる。フランクフルトの車両基地で新技術の列車制御装置が160 km/hの走行する111形に設置された。