上个章节我们介绍了通用电气生产的电力机车前半段,主要是二战之前的一些型号。那么这个章节我们继续介绍通用电气二战后生产的电力机车。
1、小乔型(Little Joe)电力机车
小乔型电力机车是通用电气于1946年制造的一种电力机车,主要出口苏联,该机车一共有12根轴,其中8根动轴,机车轴列式2—D D—2。这款机车最初设计用于在苏联3300伏直流接触网电气化线路运行。
通用电气一共生产了20台小乔型电力机车,但是由于美国和苏联在进入冷战时期之后关系交恶,通用电气被官方禁止交付这批机车。前面14台机车由于已经出厂,轨距为1524mm,后面6台被临时改成了1435mm。
停在博物馆内的小乔型电力机车
密尔沃基铁路提出了100万美元购买所有20台机车极其备用件,价格虽然低廉但是通用电气还是接受了,因为这20台机车在没有买家的情况下和废铁没有什么区别,不过密尔沃基铁路公司的董事会在商讨之后暂时不打算出这笔钱交付订单。
不过由于朝鲜战争的爆发,战时的需求推动了密尔沃基铁路在电气化铁路上的干线机车需求,另外煤炭业的大罢工也对铁路运输造成了影响。然后董事会再一次来到了通用电气,结果发现已经有8台机车以及所有的备件都成功出售。其中芝加哥南岸和南本德铁路购买了3台,巴西的保利斯塔·德·爱斯特拉达斯·德·费罗公司购买了5台。
不过在形式的逼迫之下,密尔沃基铁路还是花费了100万收购了剩下的12台电力机车(100万20台加所有备件变成了100万12台没有备件,所以说这样的董事会能说啥)。购买之后的机车定型为EF-4型,代表这是密尔沃基铁路配属的第四款电力机车,另外有一两台机车进行了客运化改造,该型号为EP-4型。密尔沃基的员工把这款机车起名为“小乔·斯大林”机车,最终简称小乔型电力机车。说到这里各位大概应该知道这款机车原本定型是什么型号了,那就是用前苏联著名领导人约瑟夫·斯大林来对这款机车进行定型,不过密尔沃基的起名只不过是一种戏称。
在最初的测试中,密尔沃基铁路公司发现这款机车黏着力很差,非常容易打空转。这意味着机车的性能无法正常发挥,不过密尔沃基的技术人员对机车铭牌和手册的俄语进行了翻译之后发现了问题所在,经过了对机车增重,受电弓加高并对其他改造,机车的动力性能可靠性有了很大的提高。为了保证这些机车增加的性能对电力的需求,一些接触网变电站被改造成了3400伏供电。
1966年在南海岸铁路运行的小乔机车,右边是该机车的II端
改成为EP-4型的电力机车车号为E20和E21号,主要是在机车前进端进行了改造,移除了一端的控制装置和车窗,以便将改进后的新主断路器可以置于温度比较低的环境中。密尔沃基的机车车间在改造后的B端内加入了蒸汽发生器。最重要的一次重大修改是增加了机车重联控制系统和多机种控制系统,在20世纪60年代到70年代,经常可以看到一到两台小乔机车重联几台内燃机车运行。
牵引货运列车的E21号车
EF-4和EP-4型机车虽然是同一款电力机车改造而来,但是其实外形上还是存在一定差异,E20号车和E21号车的所有车轴都安装了滚动轴承。EF-4型机车仅仅在从轴上安装了滚动轴承,不过当动轴的滑动轴承烧坏或者损坏的时候,工厂就会将其更换为滚动轴承。
1966年,EF-4型电力机车E78号车在密尔沃基东部车间进行了重建,该机车主要参考了F系列内燃机车的外形做了更改,安装了不锈钢通风格栅,因此这台机车和其他的12台EF-4不太一样。
2、大北方W-1型电力机车
W-1型电力机车是大北方铁路公司使用的一款电力机车,这款机车主要用于从华盛顿州的韦纳奇地区到斯基科米须的117公里的电气化铁路,该线路有一座著名的卡斯凯德隧道,是美国最长的自动开关门隧道。W-1型只制造了2台,轴列式B—D D—B。
这款机车是1947年由通用电气伊利工厂制造的,车号5018和5019号,机车额定功率3700kW,是当时北美最大的单节式电力机车,该机车和前文介绍的小乔型机车有相似之处。
1956年,该线路进行了内燃化改造,电气化系统停止运用,两台机车全部退役,5019号车在1959年报废,5018号车出售给了联合太平洋铁路公司,随后联合太平洋将其的车体和传动装置拆解并投入到了当时在研究的蒸汽涡轮电传动机车。
3、维吉尼亚州EL-2B型电力机车
维吉尼亚州EL-2B型电力机车是一款超级四机组双单元重联型电力机车,机车轴列式(B B-B B) (B B-B B)的轴列式。该机车被用于维吉尼亚州的罗阿诺克到西维吉尼亚州的穆伦斯长达214公里的电气化铁路上,这款超级重联机车自重超过了450吨,全长45.92米,额定功率5100kW。
EL-2B型机车
EL-2B型电力机车是1948年由通用电气伊利工厂制造的,4个机组被编号成125—128号,是北美最大的重联型电力机车。
1959年维吉尼亚铁路公司和诺福克及西部铁路合并后不久,这些机车就退役了,被作为废铁出售,最终这款机车的4个机组都没有保留下来。
4、加拿大国铁中央司机室电力机车
该机车是1950年由通用电气生产的一款用于加拿大国铁的电力机车,一共生产了3台,机车轴列式B-B,网压采用了2400V直流电供电,额定功率820kW。
5、宾铁E2B型电力机车
宾夕法尼亚铁路公司E2B型电力机车是由通用电气制造的6台试验型B-B轴列式电力机车。
1952年,宾夕法尼亚州铁路公司交付了8台试验机车:
4台E2B型机车,车号4939-4942,由通用电气制造
2台E3C型机车,车号4995和4996,由鲍德温、利马和西屋电气公司制造
2台E3B型机车,车号4997和4998,由鲍德温、利马和西屋电气公司制造
通用电气为大北方铁路公司制造了2台样车,不过1953年这两台车被卖给了宾铁公司,车号4943和4944.
E2B型电力机车
E2B型机车被按照3对重联使用,和大多数宾铁的电力机车一样,这批机车也采用直接交流供电,不使用整流器。因此这款机车可以和宾铁现有的机车重联使用,在实际运用中这款机车通常和P5A型机车一起使用。最终1964年,机车全部报废。
6、纽黑文EP-5型电力机车
纽黑文EP-5型电力机车通用电气公司在1955年为纽约、纽黑文和哈特福德铁路制造的双端汞弧整流电力机车,这款机车主要是为了在纽约市格兰德中央车站或者滨州车站到康涅狄格州纽黑文区段牵引旅客列车往返运行。
EP-5型电力机车是第一台使用整流器将接触网的交流电转换为牵引电机直流电的客运机车。另外这款机车还有受电靴,可以从第三供电轨获取直流电,当时纽黑文到大中央车站的线路就采用了第三轨供电。
EP-5型电力机车
由于EP-5型机车的主通风机会发出轰鸣声,因此被昵称为喷气机,该机车以很强的加速能力和高牵引力著称,不过由于机车内部构建特别紧凑永久导致了通风不畅,因此该机车出现了过热甚至着火的倾向,这些毛病随着时间越来越显著,加上管理层的无能,机车情况日益恶化,最终FL9双动力机车替代了EP-5型。到了1961年,纽黑文无能的管理层终于付出了代价,为他们的无能买了单,公司申报破产。1962年,只有3台EP-5型机车被继任公司保留了下来,不过也有10台机车在重建过程中。1969年,纽黑文被宾夕法尼亚州中央铁路公司吞并,有4台机车再次被停用并很快废弃。EP-5型机车最终被GG1型电力机车取代。
剩下6台机车被重新设计为E-40型机车,并分配到了通勤列车牵引业务中。不过牵引频率也越来越低,1973年5月,公园大道隧道发生了火灾,所有的EP-5被停止使用并开始废弃。其中4973和4977号车被改造成了货运机车,去掉了受电靴,拆掉了蒸汽发生器和其中一个受电弓,主要用于牵引轻型货运列车,但是因为没有重联设备和动态制动装置,这两台机车依然被限制使用。宾夕法尼亚中央铁路公司被并入到了康雷公司的1年内,这两台车退役,1979年全部报废。
7、维吉尼亚EL-C型电力机车
维吉尼亚的EL-C型电力机车,后来称为纽黑文EF-4和E33型机车,是1955年8月通用电气为维吉尼亚铁路公司制造的电力机车。这是第一台采用了汞弧整流技术的电力机车,虽然说机车非常成功,但是由于美国电气化铁路数量少以及最新型机车的普及,这批机车也是美国最后的干线电力机车之一。
早在20世纪20年代中期,维吉尼亚铁路公司在西维吉尼亚州穆伦斯到罗阿诺克的铁路之间架设了11千伏25赫兹交流接触网。为了让这条线路投入使用,维吉尼亚铁路公司在当时从西屋电气公司购买了36台EL-3A型箱式机车。第二次世界大战之后,该公司又购买了EL-2B型电力机车。到了50年代,维吉尼亚铁路公司决定继续使用电气化铁路,因此订购了新型的电力机车。
维吉尼亚铁路公司涂装的EL-C
通用电气采用了新型的汞弧整流器技术(也叫点火整流器),首次用于宾夕法尼亚州E2C和E3B型试验机车。整流器把接触网的直流电转换成直流电,变压器将11kV降低到合适的电压,整流降压之后通过一个反应器平滑电流之后输送给牵引电动机。机车启动牵引力438kN,额定功率2500kW,最高速度105km/h,机车轴列式C-C,全长21.2米,机车自重158t。
1956年10月到1957年1月,通用电气向维吉尼亚铁路公司交付了12台电力机车,车号130-141号。这些机车在货运方面表现的很出色,因此该公司退役了EL-3A。1959年12月,维吉尼亚铁路公司和诺福克及西部铁路合并,形势发生了很大的变化,由于这两家铁路公司很多线路是平行修建的,很多铁路取消了电气化,但是电气化线路依然过剩,1962年6月30日新罕布什尔州的电气化系统关闭。
宾铁中央公司时期的EL-C,型号已经改成EF-4
诺福克及西部铁路重建了一台EL-C,车号230,主要目的是将其改造成蛞蝓机车(一种没有自主动力的机车,保留牵引电动机,可以由本务机车供电牵引),不过实验失败了。1963年,纽黑文铁路公司的介入再次改变机车的用途,由于纽约到纽黑文的电气化铁路需要新型的电力机车来取代旧化的箱式机车。新罕布什尔州以30万美元的价格把12台EL-C卖给了纽黑文其中一台被拆成零部件备用,型号改成了EF-4,车号300—310。
1969年,纽黑文被宾夕法尼亚周中央铁路公司兼并,这批机车被纳入宾铁中央公司治下,该公司对机车重新定型为E33型电力机车,车号4600—4610,该机车被分配到了东北走廊和费城至哈里斯堡的干线上,主要为了保证货运列车的准时性。由于4600号机车出了事故,因此从未服役。该机车最后一次所有权的转移发生了在1976年,康雷公司兼并了破产的宾铁中央公司,10台E33型机车均在1981年3月底退役,随后康雷内燃化了治下所有的线路。
8、宾铁E44型电力机车
宾铁E44是通用电气在1960年到1963年为宾夕法尼亚铁路公司建造的一种装有整流器的电力机车,宾铁公司计划将其用于东北走廊的货运服务。这款机车在继任公司宾夕法尼亚州中央铁路公司以及康雷公司一直服役,一直到80年代康雷公司内燃化了治下所有的铁路。随后E44被美铁公司和新泽西运输公司收购,不过服役时间非常短,最终在80年代中期机车全部退役,其中有一台保存在宾夕法尼亚铁路博物馆。
E44型电力机车
20世纪50年代末,随着P5A型电力机车的老化,宾夕法尼亚州铁路需要最新的货运电力机车。而且宾铁公司在当时一直没有配属过真正的货运机车,毕竟P5A型机车也是客运机车,GG1型电力机车也是作为客运机车引进的,虽然说在快速货运上很给力,但是在牵引重载列车(如矿石和煤炭)上显得很疲软,另外在当时货运车辆还没有广泛的使用滚动轴承,因此急需一款货运机车来解决这个问题。
虽然说宾铁公司也购买了E2B、E2C和E3B的样车,但是这些机车性能也不怎么样,在屡次引进电力机车失败的情况下宾铁公司产有点心灰意冷,甚至开始打算对旗下货运列车线路内燃化,同时开始委托艾可公司、易安迪公司以及通用电气研发货运内燃机车。但是这三家公司都建议宾铁公司保留电气化线路,并购买新型的电力机车。宾铁公司在当时注意到了维吉尼亚铁路公司使用的12台最先进的EL-C型机车,这款机车在蓝岭山脉铁路牵引煤炭列车,性能表现优异。随后宾铁公司向通用电气咨询类似电力机车的研发事宜,并在1959年订购了66台这样的机车。
新型的机车被定型E44,这款机车是一款加强版的EL-C型机车,额定功率3300kW。这两款机车的区别在于受电弓,EL-C是双臂受电弓,E44是单臂受电弓,另外EL-C型机车在外观上比E44要好看,要略微圆一点。和GG1以及P5相比,E44在美学上比较差,不过性能却提高了很多。
E44型电力机车还在运行时期旧照
通用电气在生产前60台E44(4400—4459号)型机车安装了点火整流器(汞弧整流器)最后6台机车(4460—4465)使用了空冷硅二极管整流器。随后,通用电气将其中22台机车升级为E44A型,性能更加优异,这22台车车号4438—4459。1970年由于宾夕法尼亚中央铁路公司破产,E44型电力机车改造项目流产。随后进入到80年代初,在没有任何升级的情况下,康雷公司将剩余的E44型机车做了改进,将点火整流器换成了硅二极管整流器。1980年,通用电气对4453号车做了进一步升级,1984年这台机车在东北走廊做了短暂的测试,几年之后由于通用电气发展方向改变,这台机车报废。
60年代末,通用电气为美国电力公司旗下的私营煤炭线路制造了2台升级版的E44,定型E50C,该机车采用了25kV60赫兹交流供电。直到2002年该线路关闭,2台机车被送往俄亥俄州的一个救济工厂。
9、E60型电力机车
E60型电力机车是通用电气在1972年到1983年由通用电气制造的6轴4500kW级C-C轴列式电力机车。E60除了在美国国内也出口到了墨西哥,根据用途不同分为了客运和货运型。机车设计之初是为了用于亚利桑那州黑梅萨到鲍威尔湖的煤炭运输铁路,在1973年开始运营。同年,通用电气调整了美铁东北走廊的高速客运服务设计。该机车最大的用户是墨西哥国有铁路公司Ferrocarriles Nacionales de México,该公司在80年代初购买了39台。另外E60型电力机车在美国也服役了几十年,特别是在美国西部几条煤矿以及矿石铁路继续使用。
美铁公司的E60
虽然说货运方面E60的表现非常优异,但是在客运方面却有很大的缺陷,由于转向节的设计问题,机车在牵引列车以140km/h的速度运行时会发生脱轨,这导致机车无法牵引高速列车运行。到了70年代末,美铁公司彻底放弃了E60,转而购买易安迪公司的AEM-7型电力机车,另外在墨西哥,进入90年代之后,大多数电力机车在经历了短暂的服役后退役,甚至有的新车还没有服役就被交易回通用电气并换购内燃机车,还有一些E60被卖给了各种矿业铁路。
布莱克梅萨到鲍威尔湖铁路是一条新建的线路,主要是将煤炭从亚利桑那州卡耶塔附近的布莱克梅萨煤矿运输到佩奇市的纳瓦霍发电厂。铁路全长125.5公里,和国家铁路网没有联系,完全独立。线路采用了50kV60赫兹交流电供电,这是世界上第一条采用这种高压的电气化铁路。该铁路主要作用就是将煤炭源源不断的送往工厂,为了保证线路的运输能力通用电气在E60的基础上设计了E60C型电力机车。
停在报废场内的E60C型货运机车
该线路让E60C有了用武之地,机车轴列式C—C,轮径1067mm,传动比85:21,机车最大速度116km/h。另外机车安装了最新的晶闸管整流器,牵引电机型号GE780,额定功率4500kW,启动牵引力556kN,持续牵引力343kN。全长19.3米,自重193.23t(包含了一台45.36t的半挂配重车)。
不过客运版的E60C做了一些改动,自重降低到了175.54t,长度加长到了21.7米,传动比改到了68:38,最大速度193km/h,启动牵引力降低到了334kN,持续牵引力降低到了151kN。另外为了向客运列车供电供暖,70年代美铁公司同时采用蒸汽发生器和HEP头端动力设备给车厢供电供暖,因此E60C也采用了两种配置,其中E60CP安装了蒸汽发生器,E60CH安装了HEP发生器。E60C采用了双司机室配置,每一端一个司机室一部受电弓,为了使用东北走廊不同的电气化方案,E60C可以在三种不同的网压下运行,分别是11kV25Hz,12.5kV60Hz和25kV和60Hz。
80年代初在E60基础上通用电气修改了设计方案,为纳西奥纳斯公司的新的电气化线路设计了一款电力机车E60C-2型。该机车依然保持了双司机室双受电弓的设计,传动比调整成了83:20,最大速度110km/h,机车安装了GE752AF牵引电机,起步牵引力520kN,持续牵引力365kN。
E60系列电力机车是美国电气化铁路衰败的见证者,一直到了2000年后,还有一些电气化铁路在使用E60型电力机车,不过此时内燃机车已经成为了主流。
10、E25B型电力机车
E25B型电力机车是通用电气在1976年生产的一款电力机车,一共制造了7台全部配属在德克萨斯州公共事业局,机车轴列式B-B,供电方式采用了25kV60Hz交流电,机车额定功率1900kW。
11、E42C型电力机车
E200、E300、E400型电力机车,是台湾铁路管理局的六轴交流电电力机车,是现今使用于正线运转的电力机车之主力车型,也是目前台湾民众对台铁“火车头”最普遍的外型印象。
台湾铁路管理局为因应十大建设的纵贯线电气化,于是自1975年至1982年间,陆续从美国通用电气(简称GE),购入97辆大功率电力机车,即是E200、E300、E400型电力机车。通用电气对于这批机车的品管把关得十分严格,所有出厂的车辆均需行驶过该公司专为本型车所铺设的专用1067mm窄轨试车线才能交车。使得这97辆车拥有极佳的耐用性,在多年之后仍是台铁电力机车的主力车型。原厂形式为E42C型。
E405号车
这三种电力机车从外观看差别不大,因此主要以看车号的方式来分辨。而唯一能辨识的差异就是E300型因原厂没有装设MA-set,故车前端的连结管线较E200与E400型要少。但经过台铁的修改,目前已有2辆E300(E301、E302)型加装了上述装置,使其可以牵引空调客车。
E200型共计采购40辆。该车型全数装备马达交流发电机组(MA-set),可提供冷气客车空调机所需的440伏特电源。1978年时引进35辆;1992年时再引进5辆,后者的5辆有装设自动列车控制装置(ATC)系统,至2007年后已与其它各式现役动力车皆统一改换为列车自动保护系统(ATP)。
其中E203、E204两车在海运途中,因为暴风雨的关系,导致在甲板上的这两台车的车身部分不幸滑落到太平洋里。但因转向架与车身分开运输而未落海,经GE公司重造车身后于1978年运送到台湾交车使用。
E201至232号原为双窗式驾驶侧窗(三角窗 两片折叠式通风窗),因窗框老旧及滑轨磨损,造成雨天时水滴易渗入驾驶室内,故已改造为单窗式驾驶侧窗(窗框加大并改为单片折叠式通风窗)。
E300型采购39辆,与E200型同时于1978年引进,但最初原厂设计并无MA-set,因此无法直接牵引有空调之铁路客车,不过仍有加挂电源行李车牵引空调列车之定期运用的记录。后来在1990年时期,由于E200、E400型渐渐不敷使用,因此也将其中E301、E302送进台北机厂加装MA-set,使其能牵引空调列车,成为E300型中的特例。
E400型采购18辆,于1980年至1982年间引进。与E200相同亦装有MA-set。原厂设计的齿轮比较E200、E300高,因此速度可达每小时130公里,但也因此导致启动牵引力及爬坡能力较小。但台铁为了简化与E200型的后勤管理及应用范围,E400型的齿轮比近数年已改造成与E200、E300相同,因此改造后的E400型牵引力有所提升,最高时速则降至110公里。
E200型之晚期购入的E236-E240以及全部E400型均配属七堵机务段;E201-E235之现存车辆则配属高雄机务段,2011年底时,原高雄机务段的E235,改配属七堵机务段,目前主要在纵贯线、宜兰线及北回线等电化区间牵引莒光号列车及复兴号列车。
E300型则是有加装MA-set之改造车E301、E302配属高雄机务段,E303-E315配属七堵机务段,其余皆配属彰化机务段。因无MA-set之故,主要在电气化铁路区间牵引货物列车以及行包列车,或其他列车故障时做为救援机或辅助机车(补机)使用。
除了后期引进的5辆E200型以外,其余车辆皆已在台铁路线上使用超过30年,故障率逐渐升高,且美国原厂已停止生产电力机车,零件来源减少,因此为避免缺零件可更换维修于是将部分E300型停用报废将其作为零件供应车优先供应E200型与E400型使用。未来台铁新型电力机车购入后,这些车辆将渐渐停用报废。
E200型:
七堵机务段(七堵调车场):6(E235~E240)
高雄机务段:33(E201~E220、E222~E234)
E300型:
七堵机务段:10(E303~E309、E311~E312、E315)
彰化机务段:17(E316~E318、E322~E323、E326~E329、E331、E333~E339)
高雄机务段:2(E301~E302)
E400型:
七堵机务段(七堵调车场):18(E401~E418)
E200型
E221号:于1990年4月24日牵引30次莒光号于凌晨3:50途经台中线造桥隧道南口(位于苗栗县造桥乡,该路段双轨化后已废弃停用),因连日豪雨冲刷,导致土石滑落掩埋该处轨道,造成列车出轨后撞击隧道口,正副司机殉职,事故后该辆机车因严重损毁无法修复而报废。为E200型唯一的报废车。
E300型
E310、E313、E314、E319、E320、E321、E324、E325、E330、E332报废:因原厂已停止供料的因素,报废并作为零部件备用车使用。主要零件拆下补充E200及E400型缺件。
总结
战后美国曾经也对电气化铁路重视过一段时间,但是随着夕阳产业的加重客运需求的下降以及重载铁路的日益发展,电气化铁路高额的维护成本让美国各铁路公司失去了兴趣,另外进入80年代之后,重型内燃机车的出现彻底让电力机车失去了地位。下个章节我们将接受一个重头戏,这个系列是衔接蒸汽时代和内燃时代的产物,尽请期待。
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