8G型電力機車

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8G型
8G-061 electric locomotive.jpg
8G型061號機車
概覽
類型 電力機車
原產國  蘇聯
生產商 諾沃切爾卡斯克電力機車廠
序列編號 001~100
生產年份 1987年—1990年
產量 100台
主要用戶 China Railways.svg中華人民共和國鐵道部
中國鐵路總公司
技術數據
華氏輪式 0-4-4-0+0-4-4-0
UIC軸式 Bo-Bo+Bo-Bo
軌距 1,435毫米
輪徑 1200毫米(半磨耗)
軸重 23噸
通過最小曲線半徑 125米
機車長度 2 × 17,260毫米
機車寬度 3,156毫米
機車高度 3,850毫米(車頂平面至軌面)
構架尺寸 2 × 16,200毫米
整備重量 184噸
受流電壓 單相交流 25 kV/50 Hz
傳動方式 交—直流電
牽引電動機 НБ-515 × 8
最高速度 100公里/小時
持續速度 50公里/小時
牽引功率 6,620千瓦(小時)
6,400千瓦(持續)
牽引力 627.8千牛(起動)
451千牛(持續)
設計加速度 0.380km/h/s
制動方式 二級電阻制動
制動功率 5,400千瓦(電制動)
列車制動 空氣制動

8G型電力機車,是中華人民共和國鐵道部在1980年代根據中蘇貿易協定、按照易貨貿易形式從蘇聯引進的電力機車車型,共計100台,由諾沃切爾卡斯克電力機車廠於1987年至1990年間生產,原型為蘇聯的VL80S型電力機車,全部配屬太原鐵路局使用。

發展歷史[編輯]

背景[編輯]

中國和蘇聯之間關係經歷了曲折的發展歷程,在1950年代中蘇關係處於友好合作時期,蘇聯曾經向中國提供VL60型電力機車的設計資料和生產技術,令中國於1958年成功試製了第一代國產幹線電力機車——6Y1型。從1960年代開始,中蘇關係逐步惡化;1970年代兩國關係基本處於僵冷、對峙的局面。踏入1980年代,中蘇關係實現正常化,中蘇經貿關係也開始恢復,並於1982年展開貿易蹉商。1985年7月,時任中國國務院副總理姚依林訪問蘇聯,期間雙方簽訂了《1986~1990年長期貿易協定》和《關於蘇聯在中國建設和改造工業項目的經濟、技術合作協議》,其中《中蘇長期貿易協定》是中蘇兩國經濟貿易關係發展史上第一個長期貿易協定。根據此項協定,雙方簽訂了每年換貨和付款的議定書,雙方貿易額在蘇聯第十二個五年計劃期間要增長到120億盧布[1],其中包括蘇聯將向中國出口電力機車鐵路貨車汽車飛機、動力設備等商品[2],而中國則向蘇聯出口食品、輕工業產品予以交換。

引進[編輯]

1985年8月,中國鐵路機車車輛工業總公司(中華人民共和國鐵道部工業總局)派出技術條件談判代表團赴蘇聯,與全蘇動力機械進出口公司(Энергомашэкспорт)、諾沃切爾卡斯克電力機車廠(НЭВЗ)及全蘇電力機車研究與設計院(ВЭлНИИ)就電力機車的技術條件進行初步協商。至1986年5月,雙方確定了機車技術條件,並正式簽訂了100台8G型電力機車的生產合同;合同規定蘇聯於1987年底開始交付第一台機車,至1990年底交付完畢[2]。在8G型機車型號中,「8」代表八軸,而「G」代表硅半導體整流[3]

8G型電力機車是繼8K型6K型機車之後,中國在1980年代從國外引進的第三種電力機車;根據中國要求,三種機車均採用Bo二軸轉向架為基礎、單軸功率800千瓦、最高速度100公里/小時、以發揮牽引力為主的交—直流電傳動電力機車。由於8G型機車是根據中蘇貿易協定按照換貨貿易形式引進,在技術條件方面中方並沒有太多選擇;且鑑於蘇聯當時的電力機車技術水平,8G型機車並不包含技術引進內容,主要要求是耐用、可靠,以滿足當時中國鐵路貨運的實際需要,其次是和其餘兩種車型作比較[4]

因此,與經過國際招標、按照「技貿結合」形式引進的8K、6K型機車相比,8G型機車的技術水平相對落後,是以蘇聯於1979年開始批量生產、質量穩定的VL80S(ВЛ80С)型電力機車為原型,根據中國的實際使用要求進行改進,很大程度上仍保留了蘇聯電力機車的傳統技術,例如調壓電路仍然採用低壓側調壓開關、有級調壓、過渡電抗器級位轉換等,與中國早期的韶山1型電力機車類似,技術水平仍然停留在1970年代;但8G型機車的牽引特性仍然比早期的韶山4型電力機車好,且機車按中國要求採用質量更好的機、電部件,其可靠程度相對較高。

運用[編輯]

8G型電力機車於1988年至1991年間分批運抵中國,全部100台機車均配屬當時的北京鐵路局太原北電力機務段(京局原段),經過牽引試驗後,根據機車性能和運輸任務需要,確定在石太鐵路投入60台,在北同蒲鐵路投入40台,擔當牽引「晉煤外運」重載煤炭列車的牽引任務,在此後近二十年間成為石太、北同蒲鐵路的主力。2003年,20台8G型機車由太原北機務段轉配石家莊電力機務段(京局石段)運用;但由於石家莊電力機務段缺乏8G型機車的使用和維護經驗,至2005年初這批機車又恢復配屬太原北機務段,但001、004號機車在配屬石家莊機務段運用期間報廢。2005年3月,北京鐵路局下轄的太原鐵路分局與大同鐵路分局合併成立新的太原鐵路局,所有8G型機車仍然配屬太原北機務段。2009年8月,太原鐵路局進行站段布局調整,撤銷了太原北機務段,將太原北機務段建制劃歸太原機務段管理,所有8G型機車改配屬為太原機務段(太局太段)[5]

2011年初;太中銀鐵路開通運營,太原機務段投入35台8G型機車擔當直通貨物列車的牽引任務,由於太中銀鐵路採用GSM-R網絡終端通信系統,運用於該線的8G型機車均加裝了列車綜合無線調度通信設備(CIR);同時,南同蒲鐵路榆次至侯馬北間完成了電氣化改造,35台8G型電力機車轉配侯馬北機務段,擔當侯馬北至太原北間31對貨運列車交路。目前8G型機車主要運用於同蒲鐵路石太鐵路太中銀鐵路,以及太嵐鐵路西山鐵路等煤運支線。由於中國的機車大修工廠大多不具備對國外進口機車檢修的條件,因此8G型機車的大修均由太原(北)機務段負責[6]

2015年5月,剩餘的68台8G型機車下線封存。

技術特點[編輯]

8G型的原型車——蘇聯VL80S型

車體結構[編輯]

8G型電力機車是雙機重聯的8軸大功率幹線貨運用電力機車,機車總體結構與蘇聯VL80型電力機車基本相同,但採用了較後期VL85型電力機車的車體外觀。8G型機車由兩節完全相同的四軸機車通過中間車鈎和風擋連接而成,並有中間走廊連通。每節車為一個完整系統,其中一端設有司機室,可由司機在任何一端司機室對機車進行控制,也可以採用任何一節四軸機車單獨工作。機車兩端設有重聯裝置,可以讓一台或多台機車重聯工作。每組機車均使用兩台8GS型雙臂式受電弓,車頂設有25千伏高壓連接線。車內電氣間採用單側貫通式內走廊;機車車體中部設變壓器室。機車持續功率6400千瓦,軸式為2×(Bo-Bo[7]

電路系統[編輯]

8G型電力機車為交—直流電傳動電力機車,機車主電路採用由大功率二極管組成的雙拍橋式整流電路,二次側牽引繞組分為兩組,每組正負半波分別通過整流裝置向兩組負載供電,提高了變壓器利用率;並採用低壓側開關調壓、中點抽頭式整流,牽引電機端電壓的調壓是通過調壓開關分段將調壓繞組接入或斷開來實現;為增加調壓級數,機車採用了不對稱調壓方式,級間轉換採用過渡電抗器,調壓開關共有36個級位,其中只有9級為經濟運行級,其餘27級為非運行級。為進一步提高機車運行速度,調壓電路設有三級磁場削弱,磁削電路中增加了感應分流器,用以磁場削弱時改善牽引電動機的換向和防止電壓突變而引起的牽引電動機過載。

由於中方要求輔助電機系統具有較高可靠性,8G型機車輔助電路採用電容式分相電路,取消了異步劈相機,驅動六台三相鼠籠異步電動機,用於冷卻牽引電動機、主硅機組、主變壓器、制動電阻,以及驅動空氣壓縮機等設備。

轉向架[編輯]

機車走行部為四台二軸轉向架,一系懸掛為鋼板彈簧和螺旋彈簧,二系懸掛為搖擺式吊杆彈性懸掛裝置。每台轉向架裝用兩台НБ-515型六極串勵式脈流牽引電動機,同一轉向架的兩台電動機並聯,分別由各自的硅整流裝置單獨供電,組成部分集中供電方式,電機負荷分配比較均勻。牽引電機持續功率800千瓦、小時功率830千瓦、額定電壓1020伏,採用滑動抱軸式半懸掛、雙邊斜齒輪傳動[8]。轉向架通過低重心斜拉杆傳遞牽引力和制動力[7]

制動系統[編輯]

8G型電力機車也繼承了VL80型機車的制動系統,每節機車裝有空氣壓縮機一台,風缸設置於車頂,採用蘇聯傳統的卡贊切夫自動空氣制動機;設有二級電阻制動[注 1],當機車採用電阻制動而運行速度降至30±5公里/小時,將制動電阻約一半短接,以增加機車低速時的制動力矩,有效擴大了電阻制動的應用範圍;當電阻制動處於低速狀態時,機車具有恆速功能,即自動減小勵磁電流,保持恆定速度運行。機車具有電空聯合制動功能,空氣制動和電阻制動可以同時進行,當電阻制動失效時也能夠自動轉為空氣制動[7]

技術改造[編輯]

8G型電力機車經過長期運用之後,尤其自2000年代起,設備自然損耗隨着運用公里數增加而日益加劇,且原製造廠已不再提供技術支持和生產所需配件,導致進口配件短缺並影響機車的維護和使用。因此8G型機車在進行大修時,已經對車上設備進行了大量技術檢修和更換。例如將原裝蘇制卡贊切夫空氣制動機更換為韶山4型電力機車使用的國產DK-1型電空制動機,並改裝與中國國產「韶山」系列電力機車通用的電空制動控制器。真空斷路器、空氣壓縮機、控制電源櫃、受電弓、速度表等設備也分別改裝仿製產品或性能更好的國產型號[6]

車輛保存[編輯]

靜態展示於中國鐵道博物館館內的002號8G型電力機車(左)
  • 8G型002號機車,曾配屬於太原北機務段、石家莊電力機務段,侯馬機務段,2012年退役,同年12月進入中國鐵道博物館永久保存。
  • 8G型076號機車,曾配屬於太原北機務段、侯馬機務段,2014年退役,現存放在太原鐵路局太原機務段北場進行展示。
  • 8G型097號機車,曾配屬於太原北機務段、侯馬機務段,2014年退役,現存放在太原鐵路局榆次機務折返段,作為救援隊演練用車。

參看[編輯]

注釋[編輯]

  1. ^ 蘇聯是最早(1978年)在電力機車採用二級電阻制動的國家。

參考文獻[編輯]

  1. ^ 任冰心. 新疆霍爾果斯口岸貿易史研究(1983~2000年). 《新疆大學學報》(哲學·人文社會科學版) (烏魯木齊: 新疆大學). 2007年5月. ISSN 1000-2820. (原始內容存檔於2012-07-23). 
  2. ^ 2.0 2.1 逃國崇、楊國秀. 8G型電力機車的主電路和輔助電路. 《機車電傳動》 (株洲: 株洲電力機車研究所). 1999年8月: 1–9. ISSN 1000-128x 請檢查|issn=值 (幫助). 
  3. ^ 中華人民共和國鐵道部. 中華人民共和國鐵道行業標準 TB1736-1986 內燃、電力機車車型及車號編制規則
  4. ^ 劉友梅. 引進電力機車技術的積極作用與吸收消化的設想. 《機車電傳動》 (株洲: 株洲電力機車研究所). 1990年6月: 1–5. ISSN 1000-128X. 
  5. ^ 太原鐵路局優化運輸站段布局調整. 太原鐵道. [2011-12-09]. [永久失效連結]
  6. ^ 6.0 6.1 郭雪明. 太原北機務段首台8G型機車二次大修牽引試驗一次成功. 《太原鐵道科技》 (太原: 太原鐵路局科學技術研究所). 2007年4月: 35. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 鐵道部運輸局裝備部. 《中華人民共和國鐵路機車概要》. 中國: 中國鐵道出版社. 2009. ISBN 9787113091330. 
  8. ^ 石宗厚、袁安泰. 8G型電力機車牽引電動機及其運用情況分析. 《機車電傳動》 (株洲: 株洲電力機車研究所). 1995年10月. ISSN 1000-128X. 

外部連結[編輯]