台鐵E100型電力機車
TRA E100 Electric Locomotive

 

E100

Electric Locomotive

   

製造廠商

英國 通用電氣 (G.E.C.) 設計
南非 聯邦鐵路客貨車 (U.C.&W.) 組裝

機電製造

英國 通用電氣 (G.E.C.)
引進年份 1976年
引進輛數 20輛 (E101~120)
最大出力 2,052kW / 2,750HP
    18,500kgw
軔機型式 Westinghouse 26LA
最高車速 110km/hr
總  重 72噸
軸  重 18噸

最大尺寸

 
 
 
15,120 mm
2,995 mm
4,003 mm
動輪配置
E100

Bo-Bo

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Side View / 車輛側面  

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Introduction / 車輛介紹  

引進概要

1972年,台鐵 開始針對西部幹線電氣化工程進行初步規劃,確立以「整套比價」的方式進行電氣化設備及車輛的採購,在電氣化車輛部分除購買電聯車之外,電力機車部分則研議以大馬力機車搭配中馬力機車為採購主軸。1974年1月13日,台鐵決議分別向英國GEC及美國GE分別採購20輛中型電力機車及74輛大型電力機車,並委由中央信託局進行相關作業,於是這批由英國GEC承製的中型電力機車變成為了台鐵史上第一批的電力機車,台鐵稱之為E100型,編號E101~120號。

△曾為電氣化後台鐵貨物列車牽引主力之一的E100型。

1974年7月,E100型已開始進入設計階段,並於1975年時分成兩部分進行生產,其中機電設備部分由英國GEC進行生產,車體及相關機件組裝作業則交由南非UC&W進行,並在機電設備製造完成後運送至南非組裝。1976年11月至1977年6月,本型車分批運送抵達台灣,而依照合約規範,本型車組裝完成後的測試項目必須在台灣進行,因此台鐵為了本型車,特別在台北機廠外設置300公尺的測試線。然而未能於設計階段提早發現問題提早解決之故,使得本型車的測試過程中並不順利,發生各種故障事件,最終在台鐵機務人員與英國GEC的不斷克服下,最終在電氣化分段竣工之際順利投入營運。

參考資料:台鐵GEC機車運用手冊、鐵道情報173期

最後修改:2014.05.14

技術規格

E100型在動力規格上採用Bo-Bo的動輪配置,每車設有4具牽引馬達,每具馬達的電樞由兩組有閘晶體之整流電橋所控制,馬達為外激磁場式,磁場由另由一獨立電橋所控制 ,與GE機車均採用單一之設備控制有所不同。在相關數據部分,本型車連續出力可達2050kW(2886HP),較R150型柴電機車增加1000HP以上,牽引力則為18500kgw,雖不及R150型柴電機車的19600kgw,但因本型車可進行3輛重連總控制運轉,可藉此彌補單輛牽引力較小之問題 。依照台鐵運轉規章之規定,本型車於海線可牽引1250公噸,兩輛重連總控制運轉時,更可牽引2000噸;另外山線則可牽引525噸。 而由於E100型在採購之初是專作為無空調列車及貨物牽引之用,因此並無設計交流發電機組(MA-Set)。

△E100型轉向架採用下懸式牽引樑之設計。

△E100型車軸機構、軔缸及牽引馬達特寫。

在車體設計上,本型車屬於歐規輕量化之設計,以車體側樑為主體,並以型鋼焊接而成,車體材質亦為輕量化之柯登板(Corten Steel);而為了防止車體重量過輕導致黏著力不足,因此其軸重高達18噸。如此般的設計除可減少製造成本外,運轉時也可達到節省電力之效,然而其缺點則為車體強度稍嫌不足 ,而在轉向架的設計上,本型車採用下懸式牽引樑,其牽引梁相較於車體更低,因此較難發生車軸位移,行駛時十分平穩。另外,由於本型車轉向架距離高達3.43公尺,為了防止車輪與鋼軌過度磨耗,因此在兩轉向架之間設有彈簧連接裝置,為本車行走裝置的一大特色。至於在軔機設計上,本型車採用WABCO所製造的26LA型軔機,並設有兩具由直流馬達進行驅動之空氣壓縮機,其管閥設計與GM機車差異並不大。

然而雖然本型車於生產製造時,雖然GEC公司均依照合約將各組件進行檢測,再運送至南非組裝,然而英國、南非兩地在軌距、電氣化規格和台鐵不盡相同 ,因此絕大多數測試項目必須抵台進行整備後才能進行。然而未能 在設計階段發現問題及早改善的結果,使得本型車在早年試運轉後弊病叢生,導致測試改進項目多達80餘項,其中較嚴重者包含了車體中心銷座板龜裂,以及電路、結構等相關問題,相較於GE機車其妥善率表現可說是嚴重不理想。但在台北機廠及GEC的努力改善之下,其狀況已漸趨穩定,並在西幹線電氣化工程逐步通車後順利上路。

而雖然本型車最終可順利交車上路,然而其機電系統設計不良,因此各種修改也在上路後持續進行,其中重要者包含了股風機馬達於1994年後由彰化機務段更換為交流馬達之型式,並在電門開啟後才開始全速運轉、部分車輛也針對壓風機進行改造;除外,彰化機務段還針對本型車各種電氣供電線路不斷進行改良。至於集電弓設備上,本型車原廠設計裝置兩支交臂式集電弓,但考量到此種集電弓保修較為複雜,除外在電車線斷裂時會會上升至最高、使得電車線系統受損更嚴重,因此在2001年將兩支集電弓的其中一隻更換為英國BW所製造的單臂式集電弓。

△與EMU100型同型的GEC製交臂式集電弓。

△E100型運用末期多已改造成單臂式集電弓。

參考資料:台鐵GEC機車運用手冊、鐵道情報173期

最後修改:2014.05.14

車輛外型

△E100型駕駛端面,其正面之「電氣控制連結線」為其一大特色。

由於在採購之初,E100型即是確立以中型機車之型式進行採購,因此在基本構形上,本型車車體較短,軸配置則是採用Bo-Bo,其動輪為避免黏著力不足,因此直徑高達1.219公尺以增加軸重。而在車體外觀上,本型車也採用雙駕駛台之設計,列車於終點暫時可省去調頭之步驟。其駕駛室的屋簷向外凸出 ,在駕駛端面上設置兩片駕駛窗,除將大燈設置於駕駛窗上,尾部標示燈則分別設置於駕駛端面下方左右兩處,而值得一提的是,本型車的尾部標示燈設置有尾牌,喇叭則分別設置於大燈左右兩側;除外,本型車為了可供重連總控制運轉之用,也於駕駛車窗下方設置有電氣控制連結線。

至於在車側設計上,本型車最特殊之處莫過於在車體中段設有「檢查窗」,機務人員可直接由車體外部檢視機械室內機件的運作狀況。其駕駛側窗之設計較GE機車稍大,並採用下降式之設計,與GE所用的前後滑軌式略為不同。再者,E100型在原裝時代也將原廠銘板設置於車體側面中段,為非常典型的歐式設計。至於在車輛塗裝部分,本型車與GE機車相同採取以下部橘色為主,搭配上部白色,並以白色色帶為主的設計。而在駕駛端面上,其白色色帶也於橘色部上塗成V型,下方則塗成黃黑相間並搭配黑色之主排障器塗色。

然而在歷經多年運用後,E100型的外觀也逐步進行變更,除在1990年代於駕駛室上方陸續加裝空調機、2000年陸續增加防護無線電外,駕駛側窗則因為漏水問題,多有變更為GE機車所用之型式;其原廠於車側所設計的檢修窗則是因為漏水及維修程序變更已遭到封死。集電弓設計也因為維修及安全問題,改造其中一隻交臂弓為單臂式,而少部分車輛則是拆除駕駛窗下方的重連跳線等等,使得本型車在末期的外觀已異於原廠之樣貌。

△側窗已改造為GE機車樣式的E101號。

△E100型極具特色的屋簷及大燈設計。

參考資料:台鐵GEC機車運用手冊、鐵道情報173期

最後修改:2014.05.14

車型運用

E100型引進後,絕大多數以牽引無調客車以及貨物列車為主。直到2000年後,本型車配屬於彰化機務段,當時主要以牽引由台中港站開往瑞芳的1917次及1918次煤列,並為行包列車的主力牽引機車。直到2002年時,本型車車況持續不佳,因此在屆滿最低年限前,已有 多輛車遭到停用的命運,被放置在彰化機務段內成一長排。直到2005年6月,這些停用的E100型拆除獲准,並於2005~2006年時逐 部解體。目前僅存E101號作為動態保存,並曾在2007年由北廠大修後於宜蘭線上試運轉過,但近年除有彰化機務段段內低速試運轉外,並未有本線上運轉的紀錄。

△2004年夏天時仍有定期運用的E100型。

△保存於彰化扇庫的E101號。

參考資料:鐵道情報173期

最後修改:2014.05.14

Computer Graphics / 形式概要  

(原始外觀)

左側:

右側:

E100型原始樣式左側,其手軔機設置於前端駕駛室之內,車側設備之特色在於左側駕駛室後方設有鼓風機及平滑電抗器之進氣口。車體中段則設有檢查窗,中段上方之車頂則為散熱風扇與散熱用馬達,因此有兩個圓柱體。其車架上裝有電瓶箱、總風缸以及彈簧連結裝置等設備,其轉向架為雙軸Bo-Bo之形式。

為E100型之右側,其外觀特徵為進氣口除鼓風機所用者外,於車體中段也設有兩組主風泵及空壓機之進氣口;另外此側也設有兩個檢查窗,以方便相關人員檢查車內機件設備運作狀況。其原始樣式之特徵還包含設置於車體中央白色色帶上方的原廠銘版,及駕駛室車頂未設置空調機等。

(交臂弓改造型)

左側:

右側:

此為E100型多數改造為單臂弓之樣式,僅改造後端之集電弓為單臂弓,另一支未改造者則作為備用之集電弓,其車頂中央之散熱風扇與散熱馬達樣式遭修改,外觀與原始樣式有所差異。

為集電弓改造後之形式,其特色與左側類似;值得一提的是在此階段之E100型於車頂已加裝空調機,車側銘板遭拆除,檢查窗也已封死;除外駕駛側窗也改造成為GE機車之樣式。

(號改造型)

左側:

右側:

為E110號之外觀,其差異在於本車於運用末期並未改造集電弓,而保持原本所用之交臂式集電弓。

E110號機車之另一側,與原裝形式之差異在於檢修窗封死、車頂增設空調與防護無線電天線,側窗形式則改為GE機車相仿之倒三角型。

(號改造型)

左側:

右側:

為E117號之外觀,其基本樣式與交臂弓改造之樣式相同,但後端駕駛室側窗之樣式並非改造成GE機車之樣式。

E117號末期使用之外觀,基本樣式與左側相同,其差亦之處在於後端駕駛室之可開式側窗樣式改造成為側開式,而非慣用之下降式。

(號)

左側:

右側:

此為E101號經由台北機廠整修後之樣式,與E110號較為類似,差別僅在於車架上前之後端標示位置有所差異。

E101號另一側,其集電弓改造回GEC製造之交臂弓樣式,但也保留運用末期之特徵,包含空調機、防護無線電天線與改造之側窗樣式。

 


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