台鐵E200-E400型電力機車
E200、E300、E400型電力機車,是台灣鐵路管理局的六軸大功率電力機車,目前仍是台鐵局主線電力機車主力車型之一。
台鐵E200、E300、E400型電力機車 | |
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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 ~ 1981、1992年 |
产量 | E200型:40輛 (現有39輛,E221因事故報廢) E300型:39輛 (現有29輛,E310、E313、E314、E319、E320、E321、E324、E325、E330、E332報廢) E400型:18輛 (現有17輛,E413報廢) |
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 | 4,100 mm ( 降弓 ) |
整备重量 | E200、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、E300型:110km/hr E400型:130Km/hr(部分車輛改造為 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(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
台灣鐵路管理局為因應十大建設的縱貫線鐵路電氣化,從美國GE運輸公司(簡稱奇異或是GE)購入的97輛大功率電力機車,於1975年至1982年間陸續完成交車,亦即E200、E300、E400型電力機車,原廠稱為GE E42C型。通用電氣對於這批機車的品質管理要求嚴格,所有出廠的車輛均需行駛過該公司專為本型車所鋪設的專用1067mm窄軌試車線(5000公尺)才能交車。這97輛車相當耐用,多年之後仍是台鐵電力機車的主力車型。
E200、E300、E400型電力機車外觀並無明顯差異,主要還是以車號作辨識。在部分外觀上E300型因沒有裝設電動發電機組(Motor-Alternator set 簡稱 M-A set或直接稱MA ),故車體端面少了三相連結線與插座,相當容易辨識。但凡事總有例外,台鐵將2輛E300型(E301、E302)改造加裝了M-A set,使其可以牽引空調旅客列車,以適應增加的客運量需求。
機電系統
工作原理
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。
受電設備(集電弓及主斷路器)
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)。
電力牽引設備(馬達及控制)
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2800kW,最大牽引力也可達20100kgw。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。
軔機設備
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
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。
備註
- 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。
- 轉向架軸式分類另有AAR分類表示法C-C , 及大英國協(UK)分類表示法Co-Co;臺鐵及中國大陸雖皆是UIC會員,不約而同地都使用Co-Co表示。
各形式概要
E200型
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1978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至E232等機車側窗已改為一固定扇一活動扇的橫拉窗。
E300型
E300型採購39輛,與E200型同時於1978年引進。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
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
概要
E200型之晚期購入的E236-E240以及全部E400型均配屬七堵機務段;E201-E235之現存車輛則配屬高雄機務段,2011年底時,原高雄機務段的E235,改配屬七堵機務段,目前主要在縱貫線、宜蘭線及北迴線、臺東線等電化區間牽引莒光號列車及復興號列車。
E300型則是有加裝M-A set之改造車E301、E302配屬高雄機務段,E303-E315配屬七堵機務段,其餘皆配屬彰化機務段。因無M-A set之故,主要在電氣化鐵路區間牽引貨物列車以及行包列車,或是做為故障列車的救援機車,或作為輔助機車(補機)使用。
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。新型電力機車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。
彩繪車輛
- 現有彩繪:
- E405、E417:夕景塗裝
- 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
七堵機務段配屬E200/E400 (僅列出牽引客車)
- 2S(七堵-樹調回送)-502-2(到台東)=預備一天=2(台東-台北本務)-2B(台北-七堵迴送)
- 1A(七堵-台北迴送)-1(到台東)=預備一天=1(台東-台北本務)-1B(台北-樹調迴送)-1N(樹調-七堵迴送)
- 7035(七堵-樹調)=642-611=71(週六停駛)=74(週日停駛)=605-605B(樹調-七堵)
- 72A(七堵-樹調迴送;週六行駛)-72(週六行駛)=73(週日行駛)-7036(樹調-七堵;次位)
- 560(七堵-花蓮)-615A(花蓮-台東迴送)-615=615B(樹調-七堵迴送)
- 82A(七堵-樹調迴送;週五-週一行駛)-82(週五-週一行駛)-81(週五-週一行駛)-81B(樹調-七堵迴送;週五-週一行駛)
- 521=510-7035(七堵-樹調)-7036(樹調-七堵)
高雄機務段配屬E200/E300 (僅列出有牽引客車運用)
- 7802N(潮州基地-九曲堂迴送;週一~週四行駛)-7802(九曲堂-新左營本務;週一~週四行駛)/522N(潮州基地-新左營迴送;週五~週日行駛)-522=507-預備一天-7215次(新左營-潮州基地)
- 506(週日停駛)/560(週日行駛;潮州-七堵)=513次
- 516=511次
- 554=602-653=預備一日=501次
- 562=689-689B(宜蘭~七堵迴送)-688(週日停駛)/691(週日行駛)-6686(慧登專列;台北-宜蘭)-6686B(宜蘭-花蓮迴送)=561次
- 3501A(潮州基地-枋寮迴送;次位)-3501(枋寮-台東;次位)-754=501(次位)(僅週五運用)
支援台東機務分段機車運用
- 754(次位)=666(週五跨週六行駛)
- 706-715(週日行駛)
- 704-713=702-707
- 754(週一~週四、週六)/758(週五、週日)-751-708(週五、日停駛)/710(週五行駛)/712(週日行駛)=701(週六停駛)/711(週六行駛)
停用/報廢車輛
除了1990年事故報廢的E221外,此批車因原廠已停止供料,故在2008年也開始報廢部分車況較差之E300型車輛作為零件供應車,並將主要零件拆下補充E200及E400型缺件。
停用年份 | 1990年 | 2008年 | 2009年 | 2015年 | 2016年 | 2020年 |
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停用車輛 | E221 |
E314 E319 E320 E324 |
E325 |
E310 E313 E330 E332 |
E321 |
E225 E413 |
報廢年份 | 1990年 | 2008年 | 2009年 | 2017年 | 2020年 | |
報廢車輛 | E221 |
E314 E319 E320 E324 |
E325 |
E310 E313 E321 E330 E332 |
E413 |
- 備註
- 1990年4月24日:E221號牽引30次莒光號,於凌晨3:50途經臺中線造橋隧道南口(位於苗栗縣造橋鄉,該路段雙軌化後已廢棄停用),因連日豪雨沖刷,導致土石滑落掩埋該處軌道,造成列車出軌後撞擊隧道口,機車長及機車助理殉職,事故後因嚴重損毀無法修復而報廢。為E200型唯一的報廢車[1]。
- E325於2011年4月28日於舊臺北機廠內解體。
- E313、E321、E330、E332於2019年9月13日在富岡基地內解體。
- E310、E413報廢後滯留於富岡基地內。
- 2020年3月31日:E413於七堵機務段內調車時,因司機員控制速度不當,導致制軔時機過晚而不慎撞擊止衝檔,導致機車受損嚴重無法修復因而報廢,為E400型目前唯一的報廢車。
- E225目前在富岡基地停用待料中。
圖片集
E200型
- E201
- E202
- E203
- E204
- E205
- E206
- E207
- E208
- E209
- E210
- E211
- E212
- E213
- E214
- E215
- E216
- E217
- E218
- E219
- E220
- E221(已解體)
- E222
- E223
- E224
- E225(停用待料)
- E226
- E227
- E228
- E229
- E230
- E231
- E232
- E233
- E234
- E235
- E236
- E237
- E238
- E239
- E240
E300型
- E301
- E302
- E303
- E304
- E305
- E308
- E309
- E311
- E312
- E313(已解體)
- E315
- E316
- E317
- E320(已解體)
- E321(已解體)
- E326
- E327
- E328
- E329
- E330(已解體)
- E331
- E332(已解體)
- E333
- E334
- E335
- E336
- E337
- E338
- E339
E400型
- E401
- E402
- E403
- E404
- E405(現為夕景塗裝)
- E406
- E407
- E408
- E409
- E410
- E411
- E412
- E413(報廢除籍)
- E414
- E415
- E416
- E417(現為夕景塗裝)
- E418
相關條目
參考文獻
- . emu300ct.myweb.hinet.net. [2018-04-12]. (原始内容存档于2018年4月12日).
…本型車除E221號受到1990年4月24日的造橋事故報廢外,其餘39輛車仍全數健在…