台鐵E400型電力機車

**E200、E300、E400 型電力機車**，是台灣鐵路管理局的 6 動軸大功率電力機車，為台鐵局正線電力機車主力車型之一。

## 引進概要

台灣鐵路管理局因為要 10 大建設的縱貫線鐵路電氣化，就從美國 GE 運輸公司（簡稱為奇異或者是 GE）購入的 97 輛大功率電力機車，在 1975 年到 1982 年間陸續完成交車，就已經有 E200、E300、E400 型電力機車，原本廠商稱為 GE 或者是 E42C 型。不過在奇異對於這種機車的品質管理所要求嚴格，所有出廠的車輛都需要行駛通過該公司專為本型車所鋪設的專用 1,067mm 窄軌試車線（5,000 公尺）才能交車。這 97 輛車都相當的耐用，在多年之後仍是台鐵電力機車的主力車型。

E200 型、E300 型、E400 型電力機車的外觀並沒有明顯差異，主要卻還是以車號作辨識。外觀上 E300 型因為沒有裝設電動發電機組（Motor-Alternator set 簡稱 M-A set 或者直接稱為 MA ），讓車體端面就少了 3 個相連結線和插座，排障器前看起來較為簡潔。不過 1990 年代牽引冷氣客車的 E200、E400 型機車運用吃緊，除了 E300 型加掛電源車牽引冷氣客車外，台鐵將也 2 輛 E300 型 E301 號及 E302 號加裝了 M-A set 併入 E200、E400 型共同運用。

## 機電系統

### 工作原理

本型機車能源取自電車線電力，由集電弓接觸電車線引入交流電力之後，經真空斷路器接入主變壓器進行降壓，復經由相控整流器調節直流電壓準位，以電樞電壓調節法控制馬達機械功率輸出。

直流牽引馬達本身具有定功率特性，其轉速與轉矩輸出可隨行駛阻力自動調節，調速容易只需要控制馬達端電壓。為擴大馬達可調電壓範圍，整流電路採用三具電橋級聯（cascade），又為簡化整流器觸發信號電路，第二級和第三級改用整流電橋及調壓開關取代半控整流電橋。

### 受電設備（集電弓及主斷路器）

E200-400 型均採用法國法維萊製 AM-59 EU 型集電弓。至於主斷路器，除了 E236-240 及 E414-418 等機車由先前引進的 VBT 電開關（Joslyn VBT Switch）變更為如同 E1000 型機車所用 Alston 真空斷路器，其餘車輛之設備仍然為原裝時期之樣貌。部分使用電容比壓器（CCVT）機車，也已經完全汰換為傳統比壓器（HVT）。

### 電力牽引設備（馬達及控制）

每輛機車裝置 6 具 GE761 型直流串勵式的牽引馬達，其電源為三段級聯電橋，除第一段為半控整流電橋，其餘兩段為不可控整流電橋，另裝置調壓開關（tap switch）控制電橋的工況。本型機車連續出力為 2,800kW，最大牽引力也可達 20,100kgw。另外本型機車無速控功能，所以電門僅具有牽引力控制模式（馬達電流控制）。原廠設計也可提供多輛機車進行重連總控制運轉（MU train control），但在 1990 年左右已陸續拆除重連總控制之跳線插座。

### 軔機設備

本型車裝用西屋（wabco&26LA 型空氣軔機，為單閥（僅操作機車頭軔機）與自閥（控制全編組列車軔機）分開操控之設計。主風泵（空氣壓縮機）設於機械室，由散熱鼓風機馬達透過聯軸器帶動，採連續運轉。

### 電動發電機組

E200 型及 E400 型原廠均設有 GDY60 型自激式電動發電機組（Motor-Alternator Set，簡稱 M-A Set），由四極直流串激馬達與四極同步發電機共殼組成，發電機輸出電力可提供空調列車所需的 440V 冷氣及照明用電。

### 備註

* 單相三段橋（級聯）相控整流電路（bridge in cascade）是由一段半控電橋與兩段不可控電橋組成。目的在擴大可調電壓範圍，並彌補單純相控電路的低功率因數，每一電橋都另有電源開關（控制方式的設計可減少兩級點火電路，但多了三個磁吹消弧接觸器）。
* 電動發電機組從動端是同步發電機，一般會以 IEC 的術語 Motor-Generator set 或 Motor Generator 稱之。GE 公司在 E42C 維修手冊則以 Motor-Alternator set 稱之，台鐵譯為馬達交流發電機組。
* 轉向架軸式分類有 AAR 分類表示法 C-C，及大英國協（UK）分類表示法 Co-Co，臺鐵及中國大陸都使用 Co-Co 分類表示法。

## 各形式概要

### E200 型

E200 型於 1978 年時引進 35 輛，後又於 1992 年購入五輛，共計採購 40 輛。機車總重量 96 公噸。該車型全數裝備 M-A set，可提供旅客列車空調機所需的 440 伏特電源。1992 年時引進的 5 輛裝設有自動列車控制裝置（ATC）系統。2007 年後已與其它各式現役動力車皆統一改換為列車自動防護系統 (ATP)。

其中 E203、E204 兩車在海運途中，因為暴風雨吹襲，導致在甲板上的這兩輛車的車身落入太平洋。因轉向架與車身分開運輸而未落海，經 GE 公司重造車身後於 1979 年運送到台灣交車使用。

原駕駛室側窗為一扇三角亮窗（front vent）及兩扇橫拉窗（horizontal sliding window），因窗框老舊及滑軌磨損而常卡滯，雨水經常滲入駕駛室內。目前 E201～E232 等機車側窗已改為一固定扇一活動扇的橫拉窗。

### E300 型

E300 型採購 39 輛，跟 E200 型相比較早一年製造，其中 E306 於 1977 年 10 月中旬時已交車投入營運；機車總重量 96 噸。最初原廠設計並無 M-A set，故牽引空調列車時須加掛電源行李車提供客車車廂電源。後來在 1990 年代 E301、E302 由臺北機廠加裝 M-A set，使其能牽引空調列車，以彌補 E200、E400 型數量的不足，緩和機車的調配壓力。

### E400 型

E400 型採購 18 輛，於 1980 年至 1982 年間引進。機車總重量因設計需高速行駛所以降至 92 公噸。亦裝有 M-A set，可牽引空調列車。原廠設計的傳動齒輪比較 E200、E300 高，最高時速可達 130 公里，但啟動牽引力及爬坡能力相對變差（E200、E300 為 20100kgw，E400 原廠設計僅 16800kgw）。台鐵為了簡化後勤管理及應用範圍，已將部分 E400 型的傳動齒輪比陸續改造成與 E200、E300 相同。經改造後的 E400 型牽行駛引力從 16800kgw 提升為 20100kgw，最高時速則降至 110 公里。

## 近年使用情況

### 概要

* E200 型部分，增備車（E236～E240）配屬七堵機務段，其餘車輛則配屬高雄機務段，2011 年底 E235 改配屬七堵機務段。
* E300 型部分，目前有加裝 M-A set 之改造車（E301、E302）均配屬七堵機務段，E303～E315 配屬七堵機務段，其餘車輛則配屬彰化機務段。因本型車無 M-A set 之故，主要在電氣化鐵路區間牽引貨物列車以及行包列車，或做為故障列車的救援機車，亦可作為輔助機車（補機）使用。
* E400 型部分，所有車輛均配屬七堵機務段。
* 除了後期引進的 5 輛 E200 型以外，其餘車輛皆已使用 40 年以上，故障率升高且美國原廠已停止生產電力機車，零件來源減少。因此部分 E300 型已遭停用報廢，作為零件供應車，優先支援 E200 型與 E400 型使用。台鐵近年新型列車多採用電聯車，以機車牽引的列車越來越少。就在 2019 年 10 月 8 日台鐵宣布新型 68 輛電力機車已順利決標。E500 型開始營運後雖優先取代 E1000 型推拉式自強號機車頭，然已使用大約 40 年的 GE 電力機車也將逐漸走入歷史。

### 特殊塗裝車輛

* 現存：
  * E237～E239、E405、E417：夕景塗裝 (鳴日號專用機車頭)
* 已卸除：
  * E212：2019 年南海電鐵友好紀念彩繪 (台日友誼號)
  * E213：2019 年南海電鐵友好紀念彩繪 (藍武士號)
  * E224：2005 年逢甲大學「希望列車」招生彩繪
  * E237：2001 年 Keep Walking 約翰走路彩繪車
  * E413：2015 年台灣燈會彩繪車
  * E418：2016 年觀音彩繪列車
* * * * *

## 編組運用

## 停用 / 報廢車輛

## 圖片集

**E200 型**

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

**E300 型**

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

**E400 型**

* * * * * * * * * * * * * * * * * *

## 相關條目

* 台鐵電力機車
* 台鐵 E100 型電力機車
* 台鐵 E500 型電力機車
* 台鐵 E1000 型電力機車
* 莒光號列車
* 復興號列車

## 參考文獻

## 外部連結

* Train Collection