文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵稱：寧柳跨越）

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• 直—直流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，向直流牽引電動(dòng)機(jī)供給直流電。法國國家鐵路BB 8500型電力機(jī)車為直—直流電傳動(dòng)形式。

• 直—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過逆變后，向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。俄羅斯鐵路2ES10型電力機(jī)車為直—交流電傳動(dòng)形式。

• 交—直流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過變壓—整流后，向直流牽引電動(dòng)機(jī)供給直流電。法國國家鐵路BB 16500型電力機(jī)車為交—直流電傳動(dòng)形式。

• 交—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，無需經(jīng)過變壓—整流—逆變，直接變頻后向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。法國國家鐵路BB 13000型電力機(jī)車及BB 14000型電力機(jī)車為交—交流電傳動(dòng)形式。

• 交—直—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過變壓—整流—逆變后，向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。歐洲隧道公司9型電力機(jī)車為交—直—交流電傳動(dòng)形式。

• 多電流制電力機(jī)車：本文提及的“多電流制”，是指采用交—直—交流電以及直—交流電雙制式電傳動(dòng)，但受流電壓為兩種或兩種以上的電力機(jī)車。本文提及的俄羅斯鐵路股份公司2EV120型電力機(jī)車即為多電流制電力機(jī)車。

• 本文屬于正經(jīng)科普文章，資料及圖片來源于相關(guān)技術(shù)資料，不作為商業(yè)使用，如有侵權(quán)請及時(shí)聯(lián)系刪除之。

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• 本文是《【鐵道科普】尷尬的“弗拉基米爾王子”——雙電流制2EV120型電力機(jī)車》一文的擴(kuò)展。

資料參考來源

• 《龐巴迪公司TRAXX機(jī)車集成平臺》，M·Buscher、F·K?ck 等著，韓才元 譯，《國外內(nèi)燃機(jī)車》2007年04期，第9頁~第17頁

• 《高性能三相交流傳動(dòng)機(jī)車的開發(fā)》，F(xiàn)·K?ck 著，韓才元 譯，《國外內(nèi)燃機(jī)車》2011年05期，第34頁~第36頁

• 《2ЭВ120型電力機(jī)車》，A·V·莫爾查諾娃 著，黃兆鵬 譯，《國外鐵道機(jī)車與動(dòng)車》2016年06期，第4頁~第8頁、第17頁

• 《TRAXX F120 MS — List of the vehicles — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=1527

• 《2ЭВ120 - Первая локомотивная компания》：http://1-plk.com/?id=126

• 《Основные конструктивные особенности - Первая локомотивная компания》：http://1-plk.com/production/osnovnyie-konstruktivnyie-osobennosti-elektrovoza.html

• 《На локомотивы, которые будут выпускать в Энгельсе, уже поступают заказы? | Агентство деловых новостей <<Бизнес-вектор>>》：https://www.business-vector.info/na-lokomotivy-kotory-e-budut-vy-puskat/

• 《2ЭВ120 прошёл испытания по ведению поездов по системе многих единиц - Первая локомотивная компания》：http://1-plk.com/news/2ev120-proshyol-ispyitaniya-po-ekspluataczii-po-sisteme-mnogix-edinicz.html

• 《Увеличение максимальной конструкционной скорости локомотива 2ЭВ120 до 140 км/ч - Первая локомотивная компания》：https://1-plk.com/news/top-speed-140.html

• 《Самый быстрый грузовой локомотив России ?Князь Владимир? разогнался до 140 км/ч | Машиностроение | Новости | Гудок》：https://www.gudok.ru/news/?ID=1451766

概述

2EV120型電力機(jī)車是俄羅斯第一機(jī)車集團(tuán)與龐巴迪運(yùn)輸合作，于薩拉托夫州恩格斯城機(jī)車廠研制的一款雙電流制干線貨運(yùn)電力機(jī)車。

這款于龐巴迪運(yùn)輸內(nèi)部被稱為Traxx F120 MS型的電力機(jī)車，融入了其Traxx模塊化電力機(jī)車家族的研發(fā)、制造和運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中，考慮了所有俄羅斯特有的運(yùn)行條件和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求。

背景

2011年，薩拉托夫州決定在恩格斯城創(chuàng)建一家生產(chǎn)電力機(jī)車的工廠——恩格斯城機(jī)車廠。恩格斯城機(jī)車廠計(jì)劃生產(chǎn)一種采用異步牽引電動(dòng)機(jī)的新型電力機(jī)車。但由于俄羅斯國內(nèi)缺乏生產(chǎn)交流異步傳動(dòng)電力機(jī)車的經(jīng)驗(yàn)，2013年，薩拉托夫州與龐巴迪運(yùn)輸合資成立第一機(jī)車公司，并創(chuàng)建恩格斯城機(jī)車廠，生產(chǎn)一種雙電流制電力機(jī)車——“弗拉基米爾王子”2EV120型電力機(jī)車。

研制歷史

2EV120-001號電力機(jī)車A節(jié)部分于2015年8月制造完成，其后運(yùn)往位于莫斯科州謝爾賓卡鎮(zhèn)的全俄鐵道運(yùn)輸科學(xué)研究院環(huán)形鐵道，參與當(dāng)年9月開始的EXPO 1520展覽會展覽。2016年1月，2EV120-001號機(jī)車B節(jié)部分制造完成。2016年4月，這組機(jī)車重返謝爾賓卡環(huán)形鐵道參與測試。

2016年年末到2017年初，2EV120-001號機(jī)車在南烏拉爾鐵路局管內(nèi)車?yán)镅刨e斯克—卡塔利—馬格尼托哥爾斯克區(qū)段，進(jìn)行運(yùn)行里程超過4000 km的7000 t貨運(yùn)列車測試。測試結(jié)果證實(shí)，2EV120型電力機(jī)車在既有線路上運(yùn)行，可提高列車的重量和運(yùn)行速度，并且比采用一組半三節(jié)重聯(lián)的VL10型和VL80電力機(jī)車具有更高的效率。

2016年，2EV120-002號機(jī)車制造完成。并于北高加索鐵路局管內(nèi)別洛列琴斯克—邁科普區(qū)段進(jìn)行測試。2017年春，兩組機(jī)車重返謝爾賓卡環(huán)形鐵道，參與最后的測試，包括一組半三節(jié)重聯(lián)和兩組四節(jié)重聯(lián)兩種工況下的運(yùn)行測試。在不同制式電壓下、速度高達(dá)120 km/h的工況下，機(jī)車牽引重達(dá)8000 t的貨運(yùn)列車，行駛了5000 km。2017年8月至9月，它們在EXPO 1520展覽會展覽。

2017年，恩格斯城機(jī)車廠獲得了2EV120型機(jī)車的合格證書，并獲準(zhǔn)制造2EV120型機(jī)車。2018年秋，2EV120型電力機(jī)車獲準(zhǔn)提高最高運(yùn)行速度至140 km/h。然而俄羅斯鐵路股份公司并無購置此型機(jī)車的計(jì)劃，而這2組機(jī)車于2018年5月送返機(jī)車廠。

按Trainpix網(wǎng)的說法，除了已經(jīng)制造完畢的2EV120-001號和2EV120-002號機(jī)車外，恩格斯城機(jī)車廠還制造了3組2EV120型機(jī)車（2EV120-003號~2EV120-005號），但沒有照片佐證。

設(shè)計(jì)

• 車體和轉(zhuǎn)向架

2EV120型機(jī)車車體采用一體式焊接無框架結(jié)構(gòu)。每節(jié)機(jī)車都采用兩臺兩軸式FLEXX Power 140 RU型轉(zhuǎn)向架，軸重最大為25 t，最大運(yùn)行速度為120 km/h，轉(zhuǎn)向架的軸距為3650毫米，安裝新輪組時(shí)車輪的直徑為1250 mm。

機(jī)車采用兩級懸掛；通過低位傾斜牽引桿，將牽引力和制動(dòng)力從轉(zhuǎn)向架傳遞到電力機(jī)車車體。

• 司機(jī)室

機(jī)車司機(jī)室非常寬敞。它的安排考慮了當(dāng)前俄羅斯的人體工程學(xué)和勞動(dòng)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。司機(jī)室內(nèi)部的配色方案可以根據(jù)客戶要求，以各種方式制作。司機(jī)位在司機(jī)室右側(cè)，并在控制臺集成了司機(jī)控制器手柄和制動(dòng)大小閘手柄；在前傾的全景面板上，放置了用于顯示機(jī)車參數(shù)的顯示器和儀表。

在司機(jī)位座椅后方，有控制電路和電子設(shè)備的儀器柜，其用于接通和控制蓄電池電路，并將機(jī)車控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)相連，以下載診斷信息；而在副司機(jī)位座椅后方，則設(shè)有寬大的衣柜、便攜式冰箱和微波爐。

• 電氣設(shè)備

每節(jié)機(jī)車車頂設(shè)置3個(gè)受電弓、高壓隔離開關(guān)、直流斷路器和母線。在直流區(qū)間，每節(jié)機(jī)車通過1個(gè)受電弓受電，另1個(gè)受電弓用于在故障的情況下的備用，或者在網(wǎng)壓過高的情況下分壓受電；而在交流區(qū)間運(yùn)行，考慮到分相區(qū)，每組機(jī)車只升1個(gè)受電弓受電足矣。

從受電弓獲得的電流通過直流（或交流）電路，進(jìn)入牽引變壓器。安裝于車體下方中央處的牽引變壓器，其箱體內(nèi)置有直流式反應(yīng)器、自用電源電路的隔離變壓器，和牽引逆變器中間環(huán)節(jié)諧振濾波器的反應(yīng)器。牽引變壓器、反應(yīng)器和自用電源變壓器的輸入端和輸出端都置于高壓組件和牽引逆變器的下方，并與軟母線的外電路相連。

采用IGBT晶體管的牽引逆變器，將直流電變頻為交流電，提供給Mitrac TM 3800 F型三相異步牽引電動(dòng)機(jī)。

為了使電力機(jī)車在機(jī)務(wù)段庫內(nèi)無接觸網(wǎng)線路調(diào)車，每節(jié)機(jī)車都配備1個(gè)主電路入庫插座和1個(gè)主電路入庫轉(zhuǎn)換開關(guān)。

• 柴油發(fā)電機(jī)組（可選）

2EV120型機(jī)車的設(shè)計(jì)還包括可選的柴油發(fā)電機(jī)組，以便讓電力機(jī)車在非電氣化區(qū)段（或緊急斷電的電氣化區(qū)段）牽引列車，以及在非電氣化區(qū)段編組站進(jìn)行調(diào)車作業(yè)。

柴油發(fā)電機(jī)組與機(jī)械室完全隔離。每節(jié)機(jī)車的柴油發(fā)電機(jī)的最大功率為500 kW，油箱容積為600 L。柴油機(jī)排氣滿足Tier 2/UIC II排放要求。由于裝有柴油發(fā)電機(jī)組，并擁有燃油儲備，2EV120型機(jī)車在柴油發(fā)電機(jī)的全功率運(yùn)行下，能夠自主運(yùn)行長達(dá)5~6 h。

• 機(jī)車電子控制系統(tǒng)

2EV120型機(jī)車的電子控制系統(tǒng)基于使用MITRAC TCMS系列模塊的成熟技術(shù)，和軟件解決方案而構(gòu)建。機(jī)車的控制電路由額定電壓為110V的直流兩線制電路組成，并由蓄電池供電。

機(jī)車電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，是將必要的控制模塊和輸入/輸出模塊分布放置在電力和輔助設(shè)備的主要模塊中。所有模塊之間的通信均通過具有安全冗余的公共多功能車輛總線進(jìn)行。

機(jī)車的總體控制由中央處理單元負(fù)責(zé)，中央處理單元設(shè)有備用模塊，并在主模塊發(fā)生故障時(shí)將控制功能立即自動(dòng)轉(zhuǎn)移到備用模塊。而且，主輸入/輸出模塊具有100 ％的重復(fù)。除了可以從控制系統(tǒng)向便攜式工作計(jì)算機(jī)讀取診斷數(shù)據(jù)外，還可以使用移動(dòng)通信模塊遠(yuǎn)程讀取數(shù)據(jù)。這樣有利于監(jiān)視運(yùn)行中的機(jī)車狀況，并針對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行維修。

• 技術(shù)數(shù)據(jù)表

后記

龐巴迪運(yùn)輸收購Adtranz公司后，俄羅斯鐵路就曾推遲購買當(dāng)初由Adtranz公司與諾沃切爾卡斯克電力機(jī)車制造廠研制的EP10型電力機(jī)車。結(jié)果龐巴迪運(yùn)輸對此提出抗議，要求俄羅斯鐵路支付違約金或簽訂生產(chǎn)另外11臺EP10型機(jī)車的合同。因此，在將被訴訟的威脅下，俄羅斯鐵路于2005年3月與龐巴迪運(yùn)輸簽署了一份11臺總價(jià)值為4.5億盧布的EP10型機(jī)車最終采購合同。而由于EP10型電力機(jī)車的可靠性過低，諾沃切爾卡斯克電力機(jī)車制造廠轉(zhuǎn)而與法國阿爾斯通合作研制新的EP20型電力機(jī)車；至于僅有12臺的EP10型電力機(jī)車，如今多數(shù)已處在停用封存的狀態(tài)。

利用EP10型電力機(jī)車大做文章，從短期來看讓龐巴迪運(yùn)輸大賺一筆；但從長遠(yuǎn)來看，卻讓日后自己在恩格斯城合作研制的“弗拉基米爾王子”，處境頗為尷尬——2組機(jī)車一直歸恩格斯城機(jī)車廠所有，而恩格斯城機(jī)車廠乃至第一機(jī)車公司則一直沒有獲得“弗拉基米爾王子”的生產(chǎn)訂單。

撿了芝麻，丟了西瓜，甚是得不償失！