德國聯邦鐵路E10型電力機車
德國聯邦鐵路E10型電力機車（德語：DB-Baureihe E 10）是德國聯邦鐵路根據標準化電力機車計劃開發的首款電力機車，主要運用至快速列車服務。它自1968年起改稱為110型，由其衍生的亞型也分別重編號為112型至115型。E10型機車多年來一直是聯邦德國在快速列車運輸領域中的最重要車型。如今它們已撤出常規運營，並開始逐漸退役。
| 德國聯邦鐵路E10型電力機車 | |
|---|---|
 110 333-2 | |
| 概覽 | |
| 類型 | 電力機車 |
| 生產商 | 克虜伯、亨舍爾、克勞斯-瑪菲（機械部件） 西門子、BBC、AEG（電氣部件） |
| 運營編號 |
衍生型號：
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| 生產年份 | 1956–1969 |
| 產量 | E10.0型（樣機）：5 E10.1–3型：379 E10.12型：31 由139型改造：1 |
| 運用地點 | 德國聯邦鐵路 德國鐵路 |
| 退役日期 | 2000年起（最初主要是110.1型及無法牽引動力集中式列車的110.3型） |
| 技術數據 | |
| 華氏輪式 | 0-4-4-0 |
| UIC軸式 | Bo'Bo' |
| 軌距 | 1,435毫米（4英尺8+1⁄2英寸） |
| 軸重 | 21噸 |
| 機車長度 | 16,490毫米（E10.1型） 16,440毫米（E10.3型及E10.12型） |
| 整備重量 | 85噸 |
| 受流電壓 | 15千伏16⅔赫茲交流電 |
| 受流方式 | 高架電纜 |
| 牽引電動機 | 4 |
| 最高速度 | 110型：150公里/小時 （後為140公里/小時） 113型：160公里/小時 （部分時期為120公里/小時） 114型：160公里/小時 （後為120公里/小時） |
| 牽引功率 | 3,700千瓦（瞬時至6,000千瓦） |
| 牽引力 | 275千牛 |
| 制動方式 | 空氣制動、再生制動 |
| 列車制動 | 空氣制動 |
| 安全系統 | Sifa、PZB |
研發
1950年，德國聯邦鐵路的專職委員會決定採購兩款大面積使用標準化部件的基本型電力機車。其一是基於E94型電力機車開發的六軸貨運機車，其二是基於E44型電力機車開發的四軸多用途機車，並參考了運用於瑞士聯邦鐵路和伯勒辛鐵路的Ae 4/4型電力機車設計。它們都應設立駕駛台，以使火車司機可以坐着工作。而在此前的電力機車型號（E18型及E19型除外）中，司機都必須站立駕駛，因為這被假定為可提高他們的注意力。
多用途機車的生產型號在最初被設定為E46型，但在通過將最高速度由135公里/小時提升至140公里/小時以滿足快速列車的運營需求後，它又被改稱為E10型。1952年，德國各大機車製造商和電氣工程企業首先聯合生產了4台試驗性樣機，系列代號為E10.0型，它們不僅能滿足聯邦鐵路中央局的要求，並且在傳動技術、電氣設備、走行結構和其它細節上都實現了各公司的特定理念。它們其後在測試程序中表明，僅有單一類型的新機車並不足以滿足所有的性能要求。因此系列車型又立即進行了重新修改，它們被分為用於快速列車服務的E10型、通過修改變速器機械效益用於貨運列車的E40型、用於輕載短途客運的E41型和用於重載貨運的六軸機車E50型。此外還有一款用於高速列車服務的E01型，但被遭到棄用，因為當時並沒有可提供高速運行的鐵路網絡，並且E10型作為快速機車已被認為是足夠的。
樣機
試驗性樣機主要由各企業負責開發，並對不同的部件進行了試驗。其中E10 001號機車的機械部件及電氣部件分別源自克勞斯-瑪菲和AEG，並使用阿爾斯通的活節槓桿傳動。E10 002號機車的機械部件及電氣部件分別源自克虜伯和BBC，並使用BBC的皮帶傳動。E10 003號機車分別源自亨舍爾和西門子-舒克爾特，並使用後者的橡膠軸傳動。E10 004號機車由亨舍爾和AEG交付，並使用賽雪龍的頁片傳動。與它們相同的還有E10 005號機車，這是在1954年作為補充交付，並可用作日常的運營測試。這些機車最初配屬於慕尼黑車輛段，自1955年起又轉配紐倫堡車輛段。
型號為E10.0型的5台試驗性樣機陸續在1975年至1979年間退役。其中E10 002號和E10 005號機車目前作為館藏機車用作觀光鐵路運營。
批量生產
首台批量生產的E10型機車的序列號是由101往上遞增，因此它們的正式型號為E10.1型。與E40型不同的是E10型配備了阻力制動。因此這兩款型號的頂蓋範圍差異最小。自1956年12月起，共有379台量產機車經由製造商克勞斯-瑪菲、克虜伯和亨舍爾（全為機械部件）以及西門子-舒克爾特、AEG和BBC（全為電氣部件）生產交付。量產機車從外觀上可以分為3種不同的版本：E10.1型在最初交付時採用統一的箱體結構及單個大燈；在後續的生產中（自E10 216號機車起）則開始由單個大燈及兩個小燈的搭配方式（前者作為前照燈，後者作為列尾燈）所取代，這個版本是根據E10.12型機車的樣式設置；從E10 288號機車起，則採用了一個全新的、有良好空氣動力學性能的車體（稱之為「皺褶前臉」），它此前一直用於E10.12型機車，也可用於普通的E10型機車。因此這些機車也被稱為E10.3型。另有一台機車（被定型為750 001號機車）還交付至明登聯邦鐵路中央局，在1989年至1997年間用作軌道工程車服務。
E10型機車在1968年被重新定型為110型機車，其運用範圍自1990年起發生了根本性的轉變。隨着德國鐵路改革第三階段的推進，它們被全數納入德國鐵路的短途運輸部門——德鐵區域運輸，因此，這實際上意味着長途運輸服務的終結。為了使機車達到鐵路短途運輸的經濟型，許多110.3型機車自1997年以來均配備了常規德鐵動力集中式列車控制系統（KWS）。少量機車在此方面的安裝套件是來自於已退役的140型及141型機車。
塗裝變化
E10型機車最初採用的是與當時長途列車保持一致的普魯士藍塗裝（RAL 5011）。只有110 477號機車在交付時採用鈷藍色塗裝（RAL 5013）。而在完成段修後，也有很多舊機車被新噴為鈷藍色。其中由慕尼黑福萊曼中修車間受理的機車會採用略淺的鈷藍色，因此受影響的這部分機車塗裝也被稱為「福萊曼藍」（Freimannblau）。海藍色（RAL 5020）+米色的配色方案自1974年起實施，許多110型機車在進行中修時都按這種樣式進行了重新噴漆。自1987年起，機車又應用了帶有白色圍兜的東方紅（RAL 3032）配色方案，並自1997年起被交通紅（RAL 3020）概念所取代，如今所有仍在運營的這一型號機車都在使用這款塗裝。
1996年，一台110 487-6號機車帶着卡通老鼠樣式的標貼，在老鼠廣播開播25周年之際，以「老鼠列車」（Mauszug）的名義於全德範圍內運行。在最近一次用作鐵路包車的110型機車中，則使用了作為廣告宣傳的塑料鍍膜粘貼至車體，以使宣傳列車獲得一幅連貫的畫面。110 321號機車則以KIKA LIVE快車的名義在德國展開巡遊旅行，並在2008年5月貼上了相關的圖案。2009年，110 325-8號和110 329-0號機車又改造為巡展科學快車的樣式，在2009年4月至11月期間，這列車火車在德國的60多個城市進行了巡迴展出。隨後，110 325-8號機車在2010年5月報廢，110 329-0號機車和110 487-6也分別在2011年1月中旬和2012年12月報廢。
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採用試驗型機車塗裝的一台110型機車停靠於埃森（1980年） -
採用KIKA LIVE塗裝的110 321號機車 -
用作牽引科學快車的110 329號機車 -
用作牽引科學快車的110 325號機車
設計特點
與其它所有標準化電力機車計劃的機車一樣，E10型或如今的110型機車也使用箱型結構焊接的樞軸轉動轉向架和箱型結構焊接的通風隔柵。110.3型機車的車體采與E10.12型機車相同的更為突出的端面，因而也被稱之為「摺痕箱子」。車架是基於轉向架上的螺旋彈簧和橡膠件實現支撐。機車最初在較高的速度範圍內運行不夠穩定，這需要對部分轉向架進行再加工。另有兩台機車（110 475和476號）則搭載了柔性卷狀懸掛進行測試。
所有機車都配備用於間接作用的克諾爾型空氣制動裝置，它帶有高位制動（在高速時會自動加強制動性能）以及用於分流直接作用的輔助制動器。機車還額外設有一個與空氣制動相連的他勵式電阻制動。在電阻制動過程中產生的熱量通過車頂的通風口消散。變壓器的高壓控制器則是在德國機車中的首次批量運用。
牽引電動機使用的是WB 372型14極電動機，後來它們也被應用至111型和151型機車。與其它所有標準化電力機車計劃的機車一樣，橡膠軸傳動裝置均由西門子-舒克爾特提供，它們已在首台E10.0型機車中證明了自身的表現優於其他傳動裝置。
車頂設備包括兩個DBS 54a型雙臂受電弓、車頂隔板、壓縮空氣主開關和用於測量接觸網電壓的高壓互感器。變壓器是一個採用油冷卻的三迴路變壓器，通過分檔開關可對28個行駛速度級進行切換。操縱系統為後續式操縱設計，火車司機先選擇行駛速度級，傳動裝置再獨立運轉。緊急操作則可通過一個手柄由人工控制。自110 399號機車起，晶閘管斷路器開始成為標配（W29t型分檔開關）。大多數前期生產的機車都使用N28h型分檔開關，但它們在受損後或在現代化更新的過程中完全為W29t型所取代，因此目前館藏的E10 121號及113 311號機車所宣稱的「原始狀態」是有爭議的。
駕駛室的安全設備有機械或電子的緊急列車停止裝置（Sifa）、點狀列車控制裝置（PZB，如今根據新的要求使用PZB 90的軟件版本）和車載無線電設備GSM-R。其它新設備還包括電子運行圖顯示系統EBuLa和用於旅客運輸的中控啟動強制門鎖。部分機車還試驗性的配備了電腦管理系統CIR-ELKE。
退役
經過逾50年的成功運營後，110型機車已達到退役年限。它們在性能衰落期間最初仍可通過新的應用領域來抵消，然而自1990年代開始受到了來自其它機型的激烈競爭，特別是143型機車，後者搭載了110型機車所沒有的動力集中式列車控制系統，但最高運行速度僅為120公里/小時。而為了改進110型機車的靈活性，部分第三批出廠的機車（E10.3型）也加裝了動力集中式列車控制系統，它們均來自於已報廢的141型機車。自2001年起，首批生產的110.3型機車逐漸增加退役，因為其並不具備所需的動力集中式列車控制系統。而隨着新型425型電力動車組和用於區域快車服務的146型電力機車的面世，以及德國鐵路將部分業務領域轉移至私人公司經營，這都加速了110型機車的衰落。110型機車的運行範圍開始集中在斯圖加特地區、萊茵-魯爾城市群、慕尼黑地區、北德地區以及法蘭克福地區。
截至2013年1月，仍有25台110.3型機車（駐紮在多特蒙德及斯圖加特）、3台衍生版的113型機車和11台115型機車活躍於德國鐵路及其附屬子公司中。隨着在小穆爾鐵路的撤銷運用，配屬斯圖加特的機車僅限於在內卡-阿爾伯鐵路（斯圖加特-蒂賓根區間）和斯圖加特-哈廷根鐵路中運用，直至2013年5月被111型機車所取代。斯圖加特僅剩的一台110型機車（110 446號）最後的避難所是用作牽引拉德快車（Radexpress Enztäler），但僅在星期日及節假日運行。在斯圖加特最後的110型機車到達使用年限後，這項任務又被143型機車接管。113型和115型機車則暫時繼續用於德鐵長途運輸。然而，隨着111型機車的開放使用以及龐巴迪塔倫特2型電力動車組的接踵交付，用於德鐵區域運輸的110型機車也即將完成最終替換。由於修改了使用年限，110型機車將最遲在2014年夏天撤出德鐵區域運輸，因為在此之後已所有機車均已完成了原有的車輛檢測續牌工作。而重新續牌已不再向110型機車提供。然而德鐵長途運輸決定將重新恢復其中一台113型機車，並與其它仍在運營的113型機車一同重新定型為115型進行車輛檢測續牌。
2013年7月13日，110型機車在斯圖加特地區的短途運輸中舉行了一場告別之旅。110 446型機車牽引着一班特別列車從蒂賓根前往巴克南，並從巴克南經由馬爾巴赫返回斯圖加特。
館藏機車
儘管已進入退役的後期階段，但仍有許多此前宣佈報廢的樣機仍然保留在若干機車博物館中，其中大部分是在科布倫茨德國鐵路博物館：
- 110 002號機車保存於紐倫堡交通博物館（2號車輛展廳）。
- 110 005號機車由德國鐵路博物館持有，現存於訥德林根的巴伐利亞鐵路博物館。
- 110 103號機車保存於德國鐵路博物館設在利希滕費爾斯的分支機構。
- 110 121號機車保存於科布倫茨德國鐵路博物館（轉向架使用年限已於2010年屆滿，不可用作行走）。
- 115 152號機車保存於科隆的「E10型機車註冊協會」（Baureihe E 10 e.V.）
- 110 210號機車保存於科布倫茨德國鐵路博物館。
- 110 223號機車保存於科布倫茨德國鐵路博物館。
- 110 226號機車保存於德國鐵路博物館設在利希滕費爾斯的分支機構。
- 110 228號機車由德國鐵路博物館持有，現存於斯圖加特的「IG單體機車註冊協會」 （IG Einheitslokomotiven e.V.）
- E10 1239號機車由「103機車俱樂部」（Lokomotiv-Club 103 e.V.）持有，採用萊茵之金號塗裝。
- 110 281號機車保存於內卡河畔霍爾布的SVG鐵道體驗世界。
- 110 292號機車保存於科布倫茨德國鐵路博物館。
- 110 300號機車保存於科隆的「E10型機車註冊協會」，原200km/h高速機車。
- 113 311號機車保存於科布倫茨德國鐵路博物館。
- E10 348號機車保存於科布倫茨德國鐵路博物館。
- 110 468號機車用作德國鐵路博物館的觀光鐵路運行。
- 110 488號機車用作德國鐵路博物館的觀光鐵路運行。
衍生型號
E10.12型/112型
1962年，6台正在生產的E10型機車使用了經過改良的高速轉向架，以使其能夠牽引最高時速達160公里/小時的萊茵之金號列車。它們與普通的E10型機車在序列號上額外增加了首數字「1」作為區分。因此E10 1239號至1244號機車被命名者定型為E10.12型。全部6台機車均採用與普通的方形機車車體及鈷藍色/米色塗裝。
僅僅半年後，以鈷藍色/米色塗裝交付的E10 1265號至1270號機車搭載了亨舍爾為160公里/小時而新研發的轉向架及傳動裝置，並在1960年代初期以E10.12型機車的名義但當長途列車的牽引任務。而前6台機車（E10 1239號至1244號）在隨後則又按照E10型的規定進行改造，並在序列號上不再使用額外的首數字1。新造的E10.12型機車採用了流線型的車體風格（「皺褶」車體），這也同樣應用至自E10 288號機車起的所有新造普通版E10型機車上。而後續生產的E10 1308號至1312號機車也採用了與E10 1265號至1270號機車相同的可達160公里/小時的亨舍爾高速轉向架。
1968年，已經交付的E10.12型機車被重新定型為112型。它們均保留了原有的序列號，但已撤銷了原本用作區分的首數字1（例如E10 1239號改為112 239號）。在同年還有另外20台樣車直接以112 485號至504號的名義交付出廠。它們不再採用造價高昂的亨舍爾高速轉向架，而是採用經過修改的標準轉向架，但這在其後被證實是不耐用的。因此這一部分112型機車在1988年又被重新定型為114型。
1991年，其餘搭載了亨舍爾高速轉向架的112型機車被重新定型為113型。這項重訂是為了將全德國的編號方案進行統一全新調整，而112的編號則被釋放出來以運用至原德國國營鐵路212型電力機車上，後者自1992年起開始使用112型的編號。
試驗機車
為了對新研發的德國聯邦鐵路E03型電力機車進行組件測試，E10 299號及300號機車在1962年由慕尼黑聯邦鐵路中央局進行了改造。1963年，這兩台機車在班貝格至福希海姆的測試線路中達到了200公里/小時的最高速度。
113型
1988年，第三批出廠、採用經過修改的標準轉向架的112型機車被重定型為114型（此時用於S-Bahn的111型機車在內部仍被稱作113型），而前兩批出廠的112型則在1991年被重定型為113型，以便為原東德212型機車在新的全德編號方案中騰出空間。
與此同時，前兩批出廠、採用高速轉向架的11台該系列機車在長期重載及高速的運用中開始出現越來越多的損壞，它們多發生在驅動輪，並對其各自的電動機及傳動裝置造成嚴重的傷害。為此當局特別制定了一項臨時措施，將其最高速度限制在120公里/小時內，此後主要用作牽引慕尼黑周邊的普快列車班次。
在1990年代中期以後，這些機車的亨舍爾制高速轉向架可以採用一些新造的部件進行重新加工。儘管因此再度恢復了160公里/小時的速度，但它們仍被認為是過時的分動器款式，應該優先進行退役。
截至2013年，僅有113 267號、268號和309號三台機車仍繼續在德鐵長途運輸服役。全部三台機車均在2008至2009年間進行了新的年審續牌。目前這些機車都可正常工運作，並且作為軌道檢測車在全德範圍內行駛。
114型
114型是第三批出廠的20台原112型機車，它們採用經過修改的標準轉向架以使110型機車的最高運行速度達到160公里/小時。由於磨損嚴重，112 485號至504號機車的最高速度自1985年起必需被限制為140公里/小時。為了與其它時速達160公里/小時的112型機車作區分，它們在1988年被重定型為114型（113型的編號被省略了，因為此時用於S-Bahn的111型機車佔用了這一審計編號）。
由於轉向架區域在速度限制後仍出現異常情況，這些機車最初被進一步限速至120公里/小時，但在不久之後撤銷。自1993年起，全部20台114型機車改裝了與序列號在288號之前的量產110型機車相同的轉向架，並被重定型為普通的110.3型，編號使用110 485號至504號。有18副替換下來的原轉向架則被重新加裝在已報廢的140型機車上，再以139型的名義恢復運作，並採用幾乎完全相同的電子制動設備。標準化機車的概念在這項連環交換中得到完全展現。
此外在2000年，德國鐵路再次將接管自原東德的112型機車重定型為114型。這是由於112.0型機車全部以114.0型的名義轉配德鐵區域運輸。同時，之所以不採用新型號，是因為所有的112型機車均配屬在德鐵區域運輸。
115型
自2005年以來，已有超過30台110型及113型機車分配至德鐵區域運輸和原德鐵汽車列車（現已與母公司德鐵長途運輸合併）使用。為了更好的對這些機車進行區分，相關的110型機車自2006年起逐步被重定型為115型，並駐紮在柏林魯梅斯堡，因此這也是首款駐紮在德國東部的相關型號機車。這些機車的傳統運用領域是牽引人車同行班次，此外它們還執行各項轉運任務以偶爾用作長途列車服務，例如牽引柏林-華沙快車班次。
115型機車之中的115 154號機車（自1957年2月20日起投入運營）在2010年12月退役前曾是德國鐵路歷史最悠久的在役機車。截至2013年，115 205號機車（自1958年6月3日起投入運營）也仍是歷史最悠久的現役E10型機車。115 114號機車在2013年9月撤出常規運營並退役，但在同年10月被再次啟用。對於它是否會在德紹進行年審續牌，目前尚未正式公佈。
與139型/140型的差異
110型機車（及其衍生型號）的構造與139型/140型機車大致相同。139型/140型機車同樣採用標準化的機車車體，因為它們是首批出廠的110型機車（序列號在287號以前）的基礎上進行開發。電動機被轉換成稍短的樣式，以使139型/140型機車可以建立一個經過修改的起動行程，它所允許的最大啟動牽引力持續時間達5分鐘而不是2分鐘。機車的設計時速為100公里/小時，但也可以提高至110公里/小時。大多數的140型機車，特別是出廠年份較後的機車可用於動力集中式列車運營及多單元列車控制運營，而110型機車只是在後期加裝了動力集中式列車控制系統。110型機車的電子制動器也被用在139型機車上，可提供90或120千牛的更高制動力；140型機車則不設電子制動。139型/140型機車同樣只有單個空氣制動控制閥。自140 757號機車起還使用了更具現代化的行駛控制設備，原有的機械波動被新安裝的電子分級調節器取代。在失效的情況下，機車仍可通過輔助驅動開關實現控制。與110型機車相比，其受壓電流上限也由420安縮減為350安。
此外，139型/140型機車自1993年起還參與了大規模的部件連環交換。由於140型機車的轉向架磨損嚴重，部分機車接用了110型機車的舊轉向架並轉換為139型。採用這種交換方式的機車包括110 122號、139號、145號、157號、172號、177號、213號、214號、222號、246號、250號、255、260號、262號、264號、283號、285號和287號，它們在歸類為139型後仍保留了原有的序列號。這是使用幾乎相同的組件和保養程序的標準化機車概念最後一次大規模的應用。
參考資料
- （德文）Anton Joachimsthaler. Die Elektrischen Einheitslokomotiven der Deutschen Bundesbahn 3. Frankfurt/Main: GDL. 1969.
- （德文）Roland Hertwig. Die Baureihe E 10. Entstehung, Technik und Einsatzgeschichte. Freiburg: EK-Verlag. 2006. ISBN 3-88255171-2.
- （德文）F. Moritz. Baureihe 110. Im Führerstand. Lok-Magazin (München: GeraNova Zeitschriftenverlag). 2002, (252): 49–51. ISSN 0458-1822.
- （德文）Roland Hertwig. Die Einheitselloks der DB E 10, E 40, E 41, E 50. Band 1. Technik und Verbleib. Freiburg: EK-Verlag. 1995. ISBN 3-88255-446-0.
- （德文）Roland Hertwig. Die Einheitselloks der DB E 10, E 40, E 41, E 50. Band 2. Einsatzgeschichte. Freiburg: EK-Verlag. 1995. ISBN 3-88255-447-9.
- （德文）Heinrich Petersen. Die Bügelfalte. Stuttgart: TransPress Verlag. 2012. ISBN 978-3-613-71430-4.
外部連結
