| SNCF CC 40100 | |||||||||||||||||||
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CC 40110、現在保存中 | |||||||||||||||||||
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SNCF CC 40100は、フランスの4電圧4,340kW(5,820馬力)電気機関車です 。 1960 年代から1970年代にかけて、トランス・ヨーロッパ・エクスプレス(TEE)路線における高性能旅客サービスを目的として設計されました。このノンストップ国際運行には、複数のネットワークの電気規格に対応する必要がありました。CC 40100は、機関車設計における3つの革新、すなわち4電圧運転、3軸モノモーター台車、そしてフランスの機関車の新しいネ・カセ車体スタイルを組み合わせた点で重要です。 [ 1 ]


1960年代初頭、北西ヨーロッパの電化路線を走るトランス・ユーロップ・エクスプレスの開発に伴い、フランスとベルギーの複数の電圧規格で運行できる強力な急行旅客用電気機関車が必要とされました。BB30000 [ i ]などの従来の設計は3つの電圧で運行されており、フランス北西部(25kV交流、一部は旧式の1,500V直流)を経由してベルギー(3,000V直流)とオランダ(1,500V直流)まで運行することができました。当時、交流の多電圧設計はまだ存在していませんでした。
SNCFは、これらのTEEサービスのために少数の高性能機関車を製造することを決定しました。これらの機関車は、フランスの近代的なシステムを採用しました。25 kV 50 Hz交流と低地諸国の直流システムをサポートするだけでなく、TEEサービスの将来の電化も検討し、 15 kV 16をサポートする。+西ドイツ、オーストリア、スイスの2 ⁄ 3 Hz交流システム。最高速度は、210トンの軽量TEE列車で時速220キロメートル(140マイル)、パリとベルギー国境のオールノワとレッチュベルク1/37 (2.7% [ 2 ])の勾配で、時速110キロメートル(68マイル)で満載を。 [ 3 ]ベルギーの3,000 V直流システムはイタリアでも使用できる。
2つの交流電圧と周波数で動作する2周波機関車は、 1958年にBB20100クラスの4台の機関車を含む小規模な実験クラスとしてすでに製造されていました。それらは、ミュルーズとバーゼルの間でスイスの15 kV 16への運用に使用されました。+2 ⁄ 3 Hz交流システム。このクラスは、2つの異なる設計の2つの例で構成されており、1つはBB 13000クラスBB 16500クラスの後期モデルの1,500 V直流モーターと励起子。
BB 20004もBB 16500から改造された単装機関車で、1,500V直流と25kV交流の両方での使用が可能でした。この機関車は、1,500V直流使用時には交流使用時よりも大幅に出力が低下するという制約がありました[ 4 ] 。一方、BB 20005は、どちらのシステムでもほぼ同等の出力を発揮しました。
当時の未解決の技術的課題は、交流モーターと直流モーターのどちらが良いかという点であった。直流モーターは当然整流を必要とする。単相交流モーターはこの用途では新しく、未経験の技術であった。初期の鉄道システムではその利点は認識されていたものの、線路周波数は 16Hzに制限されていた。+2 ⁄ 3 Hz。強力なモータでもコア損失ブラシギアのフラッシュオーバーを引き起こす巻線の反応挙動BB 12000、BB 13000、CC 14000、CC 14100は、電気的アプローチが異なる4つの類似クラスであり、これらの疑問に答え、最適なシステムを決定するための試みであった。 [ 5 ]
40100形は「ビクーラン」と同じ1,500 V DCモーターシステムを採用していましたが、シリコン整流器が採用されていました。1,500 V DCでは、電圧が主電動機に直接印加されます。これらの主電動機は一対の電機子巻線を備えていました。1,500 Vでは並列または直列接続が可能でした。3,000 V DCでは直列接続のみでした。始動と抵抗制動には抵抗が使用されました。
AC 動作は、変圧器で電圧を下げ、その後シリコン整流器でDC に変換することで行われます。
パンタグラフは両端に2基ずつ計4基設置され、それぞれの機械式架線システムには別々のパンタグラフが使用されました。各パンタグラフは両方向とも最高速度で走行可能でした。一部の車両では、複数の電気系統に同じパンタグラフが使用されていました。誤接続を防ぐため、自動インターロックと「フィーラー」リレーが使用されました。
| CC 40100のパンタグラフ配置 | ||||||
| 位置 運転席1番端から数える | 1 | 2 | 3 | 4 | ||
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| 電圧 | 15 kV交流 | 3 kV DC | 1.5 kV DC | 15 kV交流 | 25 kV交流 | 3 kV DC |
| 鉄道会社 | SBB | SNCB CFL | SNCF NS | DB ÖBB | SNCF CFL | FS |
| 集電バー | 単一コレクター | ダブルコレクター | 単一コレクター | 単一コレクター | ||
| コンタクトストリップ幅 | 1320ミリメートル | 1950ミリメートル | 1950ミリメートル | 1450ミリメートル | ||
後から考えてみると、この機関車はフランス東部で定期運行されることはなく、4次電圧能力を必要とすることもなかった。ただし、このクラスのベルギー派生型であるクラス18は、ドイツ国内で定期的に運行されていた。[ 3 ]
1996年の廃止まで、ドイツ国内および15kV系統への特別旅客サービスが運行されていました。これは、ドイツ国内で唯一有料旅客サービスでした。

4電圧機器の重量は、当時のフランスの典型的なBo′Bo′レイアウトよりも重い追加の軸を必要としました。アルストムのB′B′モノモータ台車は、1962年の25 kV BB 16500クラスで既に導入されており、成功を収めたと考えられていました。BB 8500クラスなどのアルストム製ボギーB′B′設計は、速度域での安定性が低かったため、まだ「ダンスーズ」の愛称は付けられていませんでした。しかし、6軸Co′Co′は、 1952年に記録を樹立したCC 7100クラス以来、10年間製造されていませんでした。[ 6 ]
C′C′台車の試作機は、1962年に一回限りのCC 10002で試験された。この車両は、より小型の1,290kW出力のアルストム社製TAO 646主電動機を搭載し、最高速度は時速85キロメートル(50マイル)と時速140キロメートル(90マイル)であった。同じ台車設計は、電気ディーゼル機関車CC 70000にも採用された。 [ 7 ]
モノモーター台車は、モーターと車輪のギア比を変更できる機能を備えており、混合輸送の機関車を高速旅客輸送または貨物輸送のどちらにも使用できるようにした。このギア比は、機関車が停止しているときに運転士が選択できた。CC 40100ではこの機能は使用されず、車両基地の整備員が変更する必要があった。最初に製造された4両の機関車は時速160キロメートル(100マイル)のギア比で、後期のものは時速180キロメートル(110マイル)のギア比であった。時速220キロメートル(140マイル)のギア比を備える計画もあったが、路線と信号設備がこの速度までアップグレードされることはなかったため、このギア比は必要とされなかった。[ 3 ]
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CC 40100は、ポール・アルザンによる「ネ・カセ」設計の最初のモデルでした。このモデルは、太陽光の反射を抑えるために、特徴的な前傾した風防ガラスを採用していました。国際的な機関車であったフランスの慣例に従い、中央に3つ目のヘッドライトを風防ガラスの上部に配置しました。CC 40100クラスでは、ノーズ下部が非常に短く、ルーフラインがノーズから張り出していました。この設計スタイルを採用した後期のクラスでは、運転席前方のボンネットが長くなり、事故の際にクラッシャブルゾーンとして機能するようになりました。 [ 3 ]
製造当初、運転席には側面窓がありました。[ ii ]他のネズ・カセ設計と同様に、側面窓も後に板金で覆われました。フロントガラスとは異なり、これらのパネルは垂直に配置されていたため、太陽光の反射が問題となっていました。
機関車の側面は、リブ付きのステンレス鋼板で装飾されており、「Inox」[ iii ]と称されています。このパネルは、ネズ・カセ級機関車の中では、このクラスにのみ採用されたものです。
パリ - ブリュッセル - アムステルダム間の「PBA」サービスのために、TEE PBA客車設計の新しい客車が製造された。[ 8 ]この客車は機関車と同じステンレス鋼製の塗装が施され、リブ付きステンレス鋼に窓の上に赤い横縞が入り、金色で「Trans Europe Express」と書かれた。この設計は、1952年に米国バッド社の製法でリブ付きステンレス鋼から製造された軽量高級車両DEV Inoxに基づいていた。これらの客車の暖房と空調の電源は、先頭の動力車によって供給された。
1969 年に、PBA 設計に基づくさらなる一連の客車、Voitures Mistral 1969 がフランス南東部への PLM路線の運行用に製造されました。
全車一等車サービスであっても、旅客定員は少なく、列車の大部分がサービス車両に充てられていた。列車の基本編成は6両で、48席のコンパートメント車両が1両、中央通路に2+1席のオープンプラン車両が2両(46席)、食堂車兼バー車両が2両(29席)で、合計186席の有料旅客席があった。[ iv ]最終車両には、列車職員と税関職員用の15席、荷物室、空調発電機セットのみが設置されていた。アムステルダム行きは10両編成で、アムステルダムまで直通する4両があった。これらは46席と48席の客車、厨房車両、荷物兼発電機車両がそれぞれ1両ずつだった。車両には当時としては珍しい電動ドアが両端に設けられていたため、中央通路車両の座席数は48席から46席に減り、ドア用のスペースを確保するために両端に1+1席が設けられた。[ 9 ]

このクラスは優れた性能を発揮し、PBA路線で高速サービスを提供しました。しかし、複雑で信頼性が低く、メンテナンス費用が高いという問題もありました。特に、磁界抵抗が弱まるため、過熱や火災が発生しやすいという問題がありました。
1969年、納入直後の40106号機は、ベルギーのレンベーク近郊の踏切でトラックと衝突し、大破しました。1973年には、ベルギーのクラス18機関車6両が製造され、40106号機の代替として追加機関車が製造されました。
このクラスは優れたサービスを提供していましたが、信頼性が不十分で維持費が非常に高いと判断されました。TEEは1990年代初頭にユーロシティに置き換えられ、その後、タリスが運行する高速路線LGVノルドに置き換えられました。これらの新しいサービスでは、ドイツおよびケルン(ドイツ語:Köln)へのサービスに3電圧のTGV PBAと4電圧のPBKAが使用されました。
CC 40100の最後の運行は1996年夏でした。1996年6月1日と2日には、CC 40109と40110が牽引するTEE Inox記念列車の旅が運行されました。この列車はPBAルートを走り、ドイツにも乗り入れ、4電圧電源をフルに活用した唯一の列車でした。6月3日の運行終了時点で、最長距離を走破したCC 40104は7,465,470キロメートル(4,638,830マイル)を走行していました。
3 台の機関車が保存されています。
このクラスの全員に、主にフランスのコミューン、町、都市の名前が付けられました。[ 12 ]
| 番号 | 名前 | 番号 | 名前 |
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| CC 40101 | ペルピニャン | CC 40106 | コンピエーニュ |
| CC 40102 | マントン | CC 40107 | バイヨンヌ |
| CC 40103 | ブリウド | CC 40108 | アンダイエ |
| CC 40104 | サン=ジャン=ド=リュズ | CC 40109 | カンヌ |
| CC 40105 | イエール | CC 40110 | ニース |