台鐵E200-E400型電力機車

(重定向自台鐵E200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。

台鐵E200型、E300型、E400型電力機車
E403 Chu Kuang Electric Locomotive.JPG
E403號電力機車牽引莒光號列車
概览
类型電力機車
原产国 美國
生产商奇異運輸
生产型号E42C
生产年份1977年 ~ 1981年、1992年
产量E200型:40輛
E300型:39輛
E400型:18輛
總共97輛
主要用户台灣鐵路管理局
技术数据
UIC軸式Co′Co′
轨距1,067mm
轴重16噸
机车长度17,049 mm
机车宽度2,972 mm
机车高度降弓4,100 mm
整备重量E200型、E300型:96噸
E400型:92噸
受流电压交流25,000V (60Hz)
(高架電車線方式)
传动方式交—直流電
調速方式級聯電橋相控調壓調速
牵引电动机GE761直流串激馬達×6
最高速度E200型、E300型:110km/hr
E400型:130Km/hr(多數車輛改造時速為 110km/hr)
牵引功率2,800kW / 3,758HP
牵引力20,100kgw
制动方式西屋空气制动公司英语Westinghouse Air Brake Company(WABCO)製26LA型 自動空氣軔機、手軔機
安全系統ATS-SN、 ATS-P、ATP、ATC(僅E236~E240)

引進概要编辑

 
E200型在樹林車站

台灣鐵路管理局因為要10大建設縱貫線鐵路電氣化,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。不過在通用電氣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。

機電系統编辑

工作原理编辑

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[1]

受電設備(集電弓及主斷路器)编辑

E200-400型均採用法國法维莱製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)[1]

電力牽引設備(馬達及控制)编辑

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[1]

軔機設備编辑

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。

電動發電機組编辑

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[1]

備註编辑

  • 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。

各形式概要编辑

E200型编辑

 
E200型的原始駕駛室側窗
 
E200型駕駛室窗戶改造後外型
 
E200型的集電弓特寫

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车自动防护系统(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型编辑

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型编辑

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。

近年使用情況编辑

概要编辑

 
E200的N比例鐵道模型(鐵支路)
  • 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。

特殊塗裝車輛编辑

  • 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

編組運用编辑

停用/報廢車輛编辑

圖片集编辑

E200型

E300型

E400型

相關條目编辑

參考文獻编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 電務處. 臺鐵電化路線電力供應概要. 臺灣鐵路管理局: P132–138. (原始内容 (PDF)存档于2022-07-03) (中文). 

外部連結编辑

   维基共享资源中相關的多媒體資源: