德国铁路143型电力机车

**德國國營鐵路 243 型**及 **212 型電力機車**（德語：**DR-Baureihe 243** und **212**）是德國國營鐵路根據試驗性樣機 212 001 號機車概念開發的一個通用型電力機車系列，按其應用領域可適用於所有類別的列車牽引任務。在德國鐵路股份公司中，這些電力機車被定型為 **143 型**及 **112 型**，而首批出廠的 112 型現已被定型為 **114 型**。

## 研發

自 1976 年起，由於石油價格的再次上漲，來自東德的德國國營鐵路開始加快鐵路電氣化的推進速度，而在十年前它們仍完全依賴由蘇聯引進的內燃機車營運。作為東德唯一的電力機車車廠，人民企業黑尼格斯多夫漢斯・拜姆勒電力機車廠被授予了生產訂單，開始在已成熟的中型貨運機車 250 型的基礎上，開發一款重量更輕、技術更現代的四軸版本機車，以用作客運及中型貨運服務。新機車機械部件的設計和製造均在黑尼格斯多夫完成，馬達則由德勒斯登的人民企業薩克森工廠提供。

首台原型機 212 001-2 號機車在 1982 年的萊比錫春季博覽會中首次向公眾展出。機車以其極具吸引力的外觀（白底紅紋）而廣受參觀者們的好評，並因此獲得了「白娘子」（Weiße Lady）的暱稱。博覽會結束後，德鐵開始在哈勒機械測試開發總局對機車進行 140 公里 / 小時的高速測試，但其設計時速可高達 160 公里 / 小時。隨後，機車在德紹中級檢修車間進行試驗性拆解，並修改了齒輪傳動比，並在 1983 年 10 月 14 日重新編號為 243 001-5 號機車。通過對傳動比進行修改，機車的牽引力可獲得顯著提升，但最高速度卻減低為 120 公里 / 小時。

## 批次生產

### 243 型

在 1984 年，德國國營鐵路的鐵路路網除了哈勒 - 克滕的測試路線外，再沒有其他的路線能夠以 120 公里 / 小時以上的速度執行，因此它們率先採購的是通用型機車 243 型。首批 20 台機車在 1984 年交付，1985 年又交付了 80 台，1986 年交付了 100 台、1987 年交付了 110 台和 1988 年交付了 114 台。至 1989 年底，第 500 台機車亦交付使用。

1987 年以後生產的機車（營運編號在 300 號以上）配備有符合空氣動力學設計的車頭，能有效降低由空氣阻力產生的 5% 左右能耗。112.0 型和 112.1 型也建有這款頭型。

1988 年以後生產的 243.8 型機車則安裝了多機控制裝置，以使其能夠牽引重聯運轉營運。隨後至 1990 年 12 月，又有 109 台不含多機控制裝置的機車交付使用，進而使德國國營鐵路的 243 型機車數量達到 636 台。而隨著 243 659-0 號機車在 1991 年 1 月 2 日出廠，它也成為最後一台投入營運的 243 型機車。

隨著兩德統一後新聯邦共和國帶來的經濟、貨幣和社會聯盟改革，前東德的鐵路貨運幾乎陷入癱瘓，因此大量的 243 型機車只能閒置在停放線上。自 1990 年 8 月起，243 922-2 號機車，即後來的 143 922-3 號機車被租賃至瑞士東南鐵路（1995 年以「迫切需求」為由返回德國鐵路）；而其餘機車則開始由德國聯邦鐵路送往弗萊堡及杜塞道夫進行驗證測試。

### 143 型

在 243 型機車通過德國聯邦鐵路的驗證後，有越來越多的同型機車在未來幾年內陸續來到德國舊邦，在當地首先投入黑森林鐵路、霍倫塔爾鐵路以及自杜塞道夫開行的萊茵 - 魯爾 S-Bahn 和自多特蒙德開行的貨運列車服務。隨著德國國營鐵路和德國聯邦鐵路在 1994 年合併為德國鐵路，前者原有的機車車輛可以得到更為自由的應用，因此 243 型機車如今可以在德國西部的許多路線中找到。而在同時啟用的新命名系統中，243 型機車被重定型為 143 型。

原 212 001 號機車則仍為黑尼格斯多夫電力機車廠所持有，並在 1982 年至 1984 年的試運轉結束後開始為德國國營鐵路執行各種對比和測試任務。如今的 143 001 號機車主要對應的是配屬德紹中級檢修車間的量產機車，但它仍然保留了在機車機械室斜頂的窗口樣式。自 2000 年起它由 EKO-Trans 所持有，並採用該公司的紅 / 銀色配色方案；自 2008 年起，它又採用橙色的企業塗裝，並漆有新的持有者名稱安賽樂米塔爾。

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有 19 台通過貨運驗證、帶有現代化列車重聯系統 ZDS 的 143 型機車由德鐵區域運輸售予了位於格拉德貝克的鐵路子公司 RBH 物流（原魯爾煤炭公司）。另有 6 台機車則被位於梅澤堡的鐵路子公司 MEG 購入，這些 143 型機車（原 179、204、257、344、851 和 864 號）都被後者按 MEG 601-606 的序列進行重新編號。

截至 2013 年中期，已有 220 台 143 型機車報廢。部分原因是機車採用的輕量化結構並且缺乏防撞最佳化設計，使得即便是輕微的撞擊損傷都會令車體折彎及框架變形。這些狀況加速了機車的完全報廢和隨後的拆解。而對於相對較低的執行速度和缺乏再生制軔裝置，則需要通過新的招標進行改進，目前已有多種招標方案提出。然而，機車仍然缺乏一些可供替換的零部件。複雜的電子裝置將部分在東歐生產，並在它們相繼投入使用後達成機車的現代化更新。

### 212 型 / 112 型

由於德國國營鐵路始終資金短缺，通往西柏林的過境鐵路的擴建及電氣化改造工程均由聯邦德國提供經費，因此部分路段在經過改造後自 1991 年起的執行速度可達 120 公里 / 小時以上。然而，德國國營鐵路卻沒有相對應的快速機車可用，它們必須對此進行重新採購。當局此時回想起最初 212 型的設計時速即是 160 公里 / 小時。於是，在 4 台樣機（212 002 號至 212 005 號，001 號的序列號因被 243 001 號機車曾用的 212 001 號占用而不再重新使用）完成測試後，有 35 台批次生產的 112 型機車（營運編號使用 112 006 號至 112 040 號）被交付使用。當局原本計劃將黑尼格斯多夫電力機車廠研發的另一款時速達 160 公里 / 小時的德國國營鐵路 252 型電力機車用作快速客運服務。但考慮到 243 型的技術在多年來已日趨成熟，並且四軸電力機車將成為未來的趨勢，當局最終決定採購 212 型。首批出廠的 35 台 212.0 型機車（1992 年後改為 112.0 型）最初被立即以 160 公里 / 小時的速度運用在經過改造的柏林 - 德勒斯登鐵路上。

隨後，112 型機車意外的成為了兩德統一的一個象徵，因為這是第一款兩德鐵路部門都購置的電力機車。人們普遍認為，德國國營鐵路和德國聯邦鐵路各向 AEG（AEG 此時再次接管了其於 1946 年被沒收的黑尼格斯多夫工廠）訂購的 45 台 112.1 型機車在品質上會略有改善。而此舉的目的主要是基於就業政策扶持黑尼格斯多夫的生產，因為聯邦鐵路更青睞於採購時速高達 200 公里 / 小時的高速及通用型機車作為現有三相交流電技術的 120 型機車的後續機型。

112.1 型在外觀上不再採用以往的照明裝置。取而代之的是較大且獨立的前照燈，且示廓燈採用較小的掛燈。尾燈照明被整合在示廓燈內。此外，112.1 型從一開始便全部標配連續列車監控系統（LZB）。

自 2001 年 1 月初起，90 台 112 型機車因為抗蛇行動減震器懸吊出現裂縫而不可用作高品質的客運服務。其最高速度被限制為 140 公里 / 小時，並對所有的抗蛇行動減震器進行檢查。此外，阻尼器的稽核也被規定作為機車例行維護的一部分。至 2001 年 1 月底，首批機車恢復了 160 公里 / 小時的最高速度。

112 型機車在克服了一些細節問題後，主要運用於新設立的區際列車類別，但偶爾也會牽引一些城際列車班次。而隨著區際列車類別的復原，以及區域快車網路逐漸進行 140 至 160 公里 / 小時的速度能力的改擴建，這些機車如今主要分布在區域運輸中。因此，德鐵長途運輸自 2004 年 1 月 1 日起將其所有的 112.1 型機車移交至德鐵區域運輸，期間又有 3 台同型號機車返回長途運輸服務（與 5 台 120.2 型機車交換）。

### 114.0 型

全部 38 台 112.0 型機車在 2000 年 4 月 1 日被重定型為 114.0 型，這是由於這批機車從此配屬德鐵區域運輸，但用作長途運輸的 112.1 型機車依然存在，當局因此希望避免對兩個系列以及短途及長途運輸之間造成混亂。112.1 型機車在隨後也被移交至德鐵區域運輸，但它們並沒有被重定型為 114 型。此外，112.0 型和 112.1 型之間還有一些細節差異，類似的情況也存在於 143 型的車款之中。

### 114.1 型及 114.3 型

大量的 143 型機車被運用至短途客運。特別是在長距離、停站少的區域列車和區域快車服務中，客車車廂通常被批准以 140 或 160 公里 / 小時的速度執行，機車原本 120 公里 / 小時的速度上限則成為了一項障礙。為了對結構近似、使用年限較長的 112.0 型（114 型）機車進行淘汰，當局在 2006 年決定使用 140 公里 / 小時的 110 型快速機車，並對部分 143 型機車進行 140 公里 / 小時甚至 160 公里 / 小時的改造。

143 171 號機車首先被改造為 114.101 號機車，並批准獲得了 160 公里 / 小時的最高速度。作為改造的一部分，原有集電弓被更換為較新的 SSS 87 型，它配備有集電弓碳刷防斷監視裝置。列車保護裝置系統和制軔系統均能適應更高的速度，防滑軟體作出了相應修改並對前窗進行了強化。同時，牽引馬達齒輪與大齒輪之間的機械效益也已改變。此外，還在機車車體和轉向架懸吊之間安裝了阻尼器。這款機車被重定型為 114.1 型。

第二項改造是將 143 120 號機車轉換為 114.301 號機車，並批准獲得 140 公里 / 小時的最高速度。其機械效益也被修改，並配備額外的阻尼器。這款機車被重定型為 114.3 型。如今這台機車已再次使用其原本的營運編號。

經過改造的兩台機車除了進行純粹的測試營運外，也在馬德堡地區牽引例行定期班次。機車升級至 160 公里 / 小時的金額成本約為 30 萬歐元，明顯便宜於升級至 140 公里 / 小時的 48 萬歐元成本。出於這個原因，只有 1 台機車繼續提速至 140 公里 / 小時，2007 年則開始對其它機型進行改造。

除此之外，在特里爾也有一些進行過 140 公里 / 小時改造的 114.3 型機車，但是它們仍然使用 143 的型號，並僅按 120 公里 / 小時的速度營運。聯邦鐵路管理局也從未對這部分機車發放過 140 公里 / 小時的許可。德國鐵路方面則已不再大規模推行 140 公里 / 小時或 160 公里 / 小時的改造。

### 755 型

由於哈勒機械技術中央局（即原哈勒機械測試開發總局）需要一台用做測定和試驗執行的快速電力機車（原 E18 型實驗機車已不再符合嚴格的要求），因此它們自 1992 年起呼叫了 112.0 型的 112 025 號機車，並重定型為 755 025 號機車。如今這台機車的營運編號已改為 114 501 號。

## 構造

機車擁有兩副雙輪軸的轉向架。為了清理軌道上小型雜物，機車的每個端面梁都安裝有排障器。對於在高速時的平穩執行，則需要通過帶有雙紐線傳動杆的導軸向裝置和一個二階段的捲簧一次懸吊達成。機車車體經由每副轉向上的 6 組帶有並聯抗蛇行動減震器的靈活浮動捲簧進行支撐，樞軸銷則被靈活安裝在橫向及縱向方向上。車身由主底盤組成，在其上方是兩端駕駛室和固定的側壁，以及 4 個可拆卸以便於維護的車頂罩。機車車體採用的是自承式焊接結構。機車特有的外觀是沿著側壁鉚合的皺褶。需要散熱的部件（尤其是牽引馬達、制軔電阻、閘流體及主變壓器）由風機通過車頂斜面的封閉管道輸送外界空氣。

每個輪軸都有自己的牽引馬達。軸承結構及動力傳輸通過德國國營鐵路常用的錐狀凸緣環傳動裝置兩側達成。143 型機車和 112/114 型機車採用不同的齒輪傳動比，並在底盤和轉向架間安裝了額外的抗蛇行動減震器。馬達是基於 155 型機車進一步開發的，並可通過一個配接器進行交換，但這項功能從未使用。主變壓器是電力機車例行的油冷三股變壓器。牽引馬達的控制（萬向馬達）通過高壓側的 31 級分級開關達成，其中 28 級是用作例行的速度級。通過閘流體可以在速度級間進行無段切換，進而也允許進行無段功率調整。駕駛者的控制指令和裝置的狀態資訊通過一個複雜的電子機櫃執行，並藉由低速邏輯技術共同達成。

實際駕駛控制為標準化的半自動組態，需要由火車司機指定速度及最大牽引力。電子裝置通過換接開關指令和電子制軔對目標速度進行控制，並自行監視馬達電壓、- 電流、電車線電壓以及發生偏向的輪軸轉速差。為了避免達到目標速度後對行駛與制軔的恆定變化開關造成磨損，駕駛者可以呼叫駕駛開關的 4 個子程式按鈕，對電子裝置進行「僅驅動」、「僅自動」或者完全 / 有條件的釋放限制。在特殊情況下運作的是一個主控制器冗餘的逆轉機，主控制器在牽引動力集中式列車時將繼續運作，雖然速度級同時也由上下推桿指令來調節。速度調節只有在驅動雙層列車時有效。

制軔系統主要由一個間接的氣軔、一個直接的空氣輔助制軔和自動控制的電阻制軔組成。在對列車進行排程和掛接時，還有直接作用的輔助制軔可用。在制軔閥進行正常制軔時，會首先觸發間接的氣軔。它們是依靠壓力感測器的制軔額定值來確定預設氣流，若間接制軔的電磁閥失效，機車便將嘗試通過低磨損的電子制軔達成。電子制軔輸送的功率是不夠的，因此額定值的差額會自動經由空氣輔助制軔進行補償。每個牽引馬達都有其自身的制軔阻力，該系統是由一個閘流體半橋電路來控制。電子制軔是依賴於電車線運作的，也就是說，當電源總開關因電壓過低而從電車線跳閘後，電子制軔將無法工作。

在車頂上除了有首次批次運用於德國國營鐵路機車中的單臂集電弓頂部分離器外，還設有電源總開關和用於列車無線電的天線。

符合人體工程學設計且隔離的駕駛室設有一個東德前所未見的空氣調節裝置。人體工程學及設計工作由哈勒工業設計大學（Hochschule für Industrielle Formgestaltung, Halle）完成，即如今的哈勒布林格・吉比森施泰因藝術大學。

## 裝置

由於近年來進行了大量改造，使得 143 型機車出現了種類繁多的車款。當然這些機車都配備了緊急列車停止裝置（Sifa）及點狀列車控制裝置（PZB）。最初它們是使用前東德開發的 PZ80 型。車門開關連鎖最初也未被安裝。目前現存的版本可以被簡化概括如下：

* 143-S：用於 S-Bahn 運輸
* 143-R：用於區域客運
* 143-F：用於動力集中式列車、帶有德國國營鐵路雙層車廂 34 針控制電路的車款
* 143-W：用於動力集中式列車，帶有原銀幣車廂（n - 型車廂）36 針控制電路的車款

型號為 I60R 的點狀列車控制裝置在這期間已通過升級軟體升級至 PZB90 型的功能狀態，它們被安裝在 143-S 型和部分 143-R 型機車上。最初的 Pz80 型點狀列車控制裝置則藉助帶有 PZ80R 電腦核心的升級包升級至 PZB90 型，用在部分 143R 型以及全部 143-F 型和 - W 型機車上。畢竟有 30 台 143-R 和所有 112.1 型機車都配備了 LZB I80 型連續列車監控系統，其軟體已整合了 PZB90 的功能。

所有 112 型、114 型及 143 型機車都通過德國國營鐵路慣有的 34 針控制電路運用至例行的動力集中式列車服務。143.8 型機車也依靠這種方式具備列車重聯功能。對於牽引帶有現代化駕駛拖車的動力集中式列車，所有 112 型、114 型、143-S 型和 143-R 型機車還配備了複合時刻列車換向行駛操控裝置（zeitmultiplexe Wendezugsteuerung，簡稱 ZWS），其中唯一的特殊情況是 143-S 型，它們還配備了增強型列車重聯（Zusatz für Doppeltraktion，簡稱，簡稱 ZDS）功能。

所有機車如今都配備一個 0 公里啟動車門開關連鎖（Türblockierung ab 0 km/h，簡稱 TB0），這是車門開關連鎖規定的最低標準。除了車款 143-W 型外，其它 143 系列的機車均設有一個複合頻率列車控制裝置（Frequenzmultiple Zugsteuerung，簡稱 FMZ），它可以選擇對某一側的車門進行聯鎖及監視，進而允許操縱者自行處理。車款 143-S 型同時還具有發車麥克風，如有必要可在月台對 x - 型車廂的外置擴音器進行控制及傳送廣播。車款 143-R 型可以通過加裝使用一款技術化發車程式（TAV），它允許車長無需在車外觀察發車狀況。20 台 R 型的車款則已加裝了急緊軔延緩設備（NBÜ）裝置和電氣指令式空氣軔機裝置。對於例如新造的美茵茲鐵路隧道和柏林南北隧道，這種兩種制軔裝置都是列車執行的先決條件。

在旅客資訊系統方面，所有機車都配備了電子目的地顯示牌。目的地的設定在 S 型和 W 型車款中可直接在顯示牌中完成，而其餘機型的顯示牌則是與匯流排相容，因此它們也可以在列車駕駛拖車中進行設定。限定於 R 及 F 型車款以及少數 S 型機車使用的裝置還包括由 GPS 控制的停站公告語音儲存、以及與乘客車廂進行緊急呼叫的對講連接。

用於電子運行圖和速限（EBuLa）的電腦裝置適用於所有機型，並自 2003 年起使用。同樣在 2003 年，所有機型都根據能源法案加裝了電子能源消耗監測裝置（elektronischen Energieverbrauchsmesseinrichtungen，簡稱 TEMA）。漸漸地，兩個系統將被聯絡在一起，因此駕駛者可以通過 EBuLa 顯示器讀取能耗，然後遵循節能的駕駛風格達到最佳行駛路線。由 Dako 公司提供的防滑裝置因故障率高企，143-R 型及 - S 型現已改用克諾爾公司提供的防滑裝置，後者同樣支援由選擇性制軔時的輪軸側滑保護功能。克諾爾的 D2 型駕駛員制軔閥幾乎被應用在所有的機車中，只有少量 143 型機車仍在使用 Dako 制軔閥。與此相反的是 Dako 公司的輔助制軔閥仍然普遍存在，但多數機車現在也已開始使用克諾爾的輔助制軔閥。

112.1 型機車自交付起便標配了 LZB80 型以及 ZWS 或 ZDS 型控制裝置。允許操縱者自行處理的 FMZ 裝置也同樣存在，後期則補充了 TB0 的功能，以及非匯流排相容的矩陣目的地顯示牌。部分機車為了滿足短途運輸的要求而作出了調整，如今它們除了 TAV 外，還擁有一個由 GPS 控制、帶有 LED 顯示器的旅客資訊系統，以及與乘客車廂進行緊急呼叫的對講連接裝置。

而相比之下，143 型、114 型和 112 型機車則各搭載有一具現代化的、嵌入駕駛台的駕駛員制軔閥及輔助制軔閥。它們從一開始便標配 NBÜ 裝置和適用於德國鐵路系統的電氣指令式空氣軔機控制單元，其中部分機車現已根據國際鐵路聯盟（UIC）的 541-5 號標準將 NBÜ 和電氣指令式空氣軔機替換為獨立的控制電路。

114 型機車目前擁配備有 ZWS/ZDS、FMZ/TAV 和 GPS 車載電腦。制軔閥由克諾爾生產，NBÜ 裝置及電氣指令式空氣軔機則是根據 UIC541-5 號標準安裝。

兩德統一後，機車外側的全部帶有黑尼格斯多夫電力機車廠標記的生產銘牌均被拆除。

## 注釋

## 參考資料

## 外部連結

* （德文）www.br143.de （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）