【问世】

（AC4000型电力机车）
1990年代初，交流传动技术因其逐步成熟和所具有的优点，已逐步成为国际电力机车发展的必然趋势。为了加快中国电力机车从直流传动向交流传动的转换，铁（C）道（R）部除立项开发国产交流传动电力机车（AC4000型电力机车）外，同时考虑通过技贸结合、合资生产方式引进国外先进技术，尽快缩短中国与世界铁路先进水平之间的距离。

1997年3月底，机械进出口公司、铁（C）道（R）部与西门子交通集团正式签订了20台交流传动电力机车的供货和技术转让合同，合同总值7000万欧元。该型机车被定型为DJ1型（其中“D”代表电力机车，“J”代表交流传动）。

（西门子ES64F型电力机车）
机车由西门子以第二代“欧洲短跑手”（EuroSprinter）系列电力机车作为技术平台、在ES64F型电力机车基础上，专门为中国铁路设计制造的双节重联八轴重载货运电力机车。机车采用交—直—交流电传动系统、异步交流牵引电动机、水冷GTO牵引变流器以及“SIBAS 32”微机控制系统等技术。

（DJ10001号机车与ES64F型电力机车在一起）

（西门子公司格拉兹工厂工厂内的DJ10001号机车）

（DJ10001—DJ10003号机车由西门子格拉兹工厂生产，上图为机车铭牌）
根据合同约定，铁（C）道（R）部订购20台DJ1型电力机车，其中第1—第3台（编号：DJ1 0001—DJ1 0003）由西门子公司格拉兹工厂（Siemens SGP Verkehrstechnik GmbH）生产，并整车付运中国；其余17台（DJ1 0004—DJ1 0020）则由西门子公司和株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所合作共同成立合资公司，通过技术转让负责本地组装生产。
为此，株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所与德国西门子（中国）有限公司于1998年11月共同投资设立株洲西门子牵引设备有限公司（STEZ），作为技术转让的承接单位，并负责生产交流传动牵引系统的关键部件，西门子公司向中方转让的技术主要涵盖车体、转向架、主变压器等部分。


（由西门子公司和株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所合作共同成立合资公司，通过技术转让于我国组装生产的DJ10006号机车及铭牌）
DJ1型电力机车采用逐步提高国产化比率的方式，从第4台机车（DJ10004 首台国产化DJ1型机车）开始采用国产化车体和屏柜组件；从第15台机车（DJ10015）开始使用国产化交流传动系统；最后一台机车（DJ1 0020）尽量采用国产化零部件，包括转向架等。

首台DJ1型电力机车（DJ1 0001）于2001年5月31日在格拉兹工厂竣工；第1—第3台（编号：DJ1 0001—DJ1 0003）进口DJ1型机车于2001年底经海路运抵天津港。
2002年7月8日，首台中国国内生产的DJ1型电力机车（DJ10004）在株洲西门子牵引设备公司下线，至2003年7月，株洲西门子牵引设备公司生产的最后一台DJ1型机车（DJ1 0020）出厂并交付使用。

【设计】

DJ1型电力机车是双节重联八轴大功率干线货运电力机车，由两节完全相同的四轴机车通过中部车钩、橡胶联挂风挡、电气及空气重联管线等设备连接而成，两节四轴机车间设有中间走廊连通。

（DJ1型电力机车设备布置图）
DJ1型电力机车车顶设有25KV（千伏）高压连接线；每节四轴机车是一个完整的独立系统，可由司机在任何一端司机室对两节机车进行控制。机车车体为焊接式整体承载结构，车内设备采用两侧屏柜化布置，并设中间贯通走廊。车顶外置设备较少，每节机车后部车顶设有一台西门子8WL0-138-6YG69型单臂式受电弓，以及瑞士赛雪龙公司（Sécheron）生产的真空断路器、避雷器等高压设备。机车卧式牵引变压器安装于车底中部，与电抗器共用冷却油箱。

DJ1型机车司机室运用欧洲标准的人机工程学设计，适应单司机执乘，并成为日后被中国铁路广泛推广应用的标准化司机室设计基础。

DJ1型机车采用车体独立通风方式，从车顶顶盖夹层风道吸入冷风，向发热部件冷却后从车底排出，并维持机械间呈微正压，改善机车防尘效果及防寒性能。机车持续功率为6400KW（千瓦），最高运行速度为120KM/h；机车并设有“加速模式”，当牵引列车启动时，机车最大功率可达到8100KW，使用时间限制为十分钟，以提高列车启动加速能力。

DJ1型机车出厂时使用西门子8WL0-138-6YG69型受电弓。
然而自2004年2月份起，该受电弓出现裂纹及转轴弯曲等问题，为保障行车安全，铁（C）道（R）部委托路外单位研制了国产XD-200型受电弓，四台XD-200受电弓分别安装在4辆机车上进行运用试验，至2006年，所有DJ1型机车均在中修时期陆续改用XD-200型受电弓，并陆续被推广至后期的韶山4型、韶山8型、韶山9型等电力机车使用。

DJ1型电力机车是交—直—交流电传动的单相工频交流电力机车，每节四轴机车的主电路由主变压器、牵引变流器、牵引电动机三大部分构成。接触网导线上的25KV单相工频交流电电流，经受电弓进入机车后，经过主断路器再进入主变压器，交流电经过主变压器的三个牵引绕组后，分别向三组四象限脉冲整流器供电，并整流为直流电，再经过两组并联工作、电压为2400—2600V的中间直流回路，然后由两个牵引逆变器转换成三相交流电输出，分别向两台转向架上的四台异步牵引电机供电，使牵引电动机产生转矩，将电能转变为机械能，经过齿轮的传递驱动轮对。

（DJ1型机车主电路原理图）
DJ1型电力机车采用西门子公司开发的VVVF牵引变流器，每节四轴机车均有一台牵引变流器柜，内含3个四象限整流器、2个逆变器以及中间电路电容器、保护模块、牵引控制单元（TCU）等设备。其中，四象限整流器和逆变器由相同的功率控制模块组成，采用了与ES64F型电力机车相同的水冷GTO模块（4.5kV/3kA）。
DJ1型电力机车采用西门子公司的1TB2624型鼠笼式三相异步牵引电动机，额定功率为817KW，冷却方式为强迫通风，采用直接转矩控制（DTC）。此外，DJ1型机车也继承了西门子交流传动系统的特点，当机车起动加速时，其GTO牵引变流器会发出音阶磁励音，与ES64U2型电力机车类似，是一款“会唱歌的机车”。

DJ1型机车装载了西门子开发的“SIBAS 32”32位车载智能微机系统，实现了对机车的调节和逻辑控制，并可通过人机界面显示故障进行相关保护。
“SIBAS 32”系统采用集散控制模式，由中（Z）央控制单元（CCU）、牵引控制单元（TCU）、辅助控制单元（ACU）、液晶显示屏（HMI）和外设智能接口（KLIP）构成，并采用基于列车通信网络（TCN）国际标准的网络控制系统进行数据通信，由绞线列车总线（WTB）和多功能车辆总线（MVB）两级网络构成，WTB负责两节机车之间的外部通信，而MVB负责单节机车内部各单元的数据交换。DJ1型电力机车司机操纵台上并设有一台液晶显示屏，直接显示机车运行状态和故障诊断信息。

此外，“SIBAS 32”系统并设有配套的诊断软件，技术人员可以使用笔记本电脑，通过机车上的RS-232串行接口与机车连接并下载数据纪录，然后使用“SIBAS Expert 2”软件分析导致机车出现故障的软硬件，从而提高检修效率。

DJ1型电力机车轴式为：2(B0-B0)，采用八轴双节重联模式，每节机车拥有两台二轴转向架，转向架以ES64F型电力机车的转向架为基础设计。机车标准轴重为23T（吨），可通过增加压铁提高到25T（吨）；

转向架构架采用钢板焊成箱形结构的“H”型构架，轮对轴箱采用拉杆定位。一系悬挂采用螺旋弹簧；二系悬挂为高挠螺旋圆弹簧配橡胶垫，并设有垂向液压减振器。牵引力或制动力通过中间低位推挽式斜拉杆牵引装置传递，牵引电动机采用滚动轴承抱轴式半悬挂、单边刚性直齿传动。DJ1型机车基础制动装置为轮盘制动；停放制动装置为蓄能制动。

【试验与运用】

2001年5月31日，首台DJ1型电力机车在格拉兹工厂竣工，并在2001年8月22日在西门子测试中心进行试验；

2001年12月，首批三台从奥地利进口的DJ1型电力机车（编号：DJ10001—DJ1 0003）抵达中国后，DJ10001号机车被送往铁道科学研究院北京环形铁道试验基地，进行型式和性能试验；DJ10002号机车被送往株洲西门子牵引设备有限公司，用于生产技术转让和培训工作；DJ10003号机车配属郑州局宝鸡机务段秦岭补机队，在宝成铁路秦岭北坡区段（宝鸡—秦岭段）作为补机投入运用。

根据机车在三年保修期内发现的故障和问题，西门子公司先后对机车车钩、齿轮箱、撒沙阀、控制线路、车顶渡板等部分进行改造，改善了机车的控制软件。

为了缓解煤电油运紧张的状况、使大秦铁路尽快在2004年实现年运量1.5亿吨、2005年实现年运量2亿吨的目标，铁（C）道（R）部决定自2003年下半年开始在大秦铁路开行单元万吨重载列车，并进行数次牵引运行试验。
此前，受技术条件限制，大秦铁路煤炭列车的牵引方式主要为SS4G型电力机车单机牵引5000—6000吨列车。2003年7月21日至27日，北京局、中国铁道科学研究院合作，在大秦铁路使用两台DJ1型电力机车进行万吨列车牵引及制动试验，对列车起动加速、紧急制动、坡停起动、列尾装置、变电所供电容量等各种方面进行测试；试验结果表明：DJ1型电力机车具有双机牵引万吨列车的良好能力。

2003年8月，20台DJ1型电力机车全部转配北京局大同铁路分局湖东电力机务段；同年8月31日，DJ1型电力机车正式投入大秦铁路运用，担当万吨单元重载列车牵引任务；2004年底，大秦铁路万吨单元重载空车车列的机车交路进一步延伸至北同蒲铁路和云岗支线铁路。

2007年7月起，湖东机务段开始配属HXD1、HXD2“和谐”型大功率交流传动电力机车，担当大秦线2万吨重载列车牵引任务。随着和谐型机车配属数量的增加，DJ1型电力机车SS4G型电力机车被逐步替代。

（回归新丰镇机务段宝鸡运用车间的DJ10003号“青年文明号”机车，配属湖东电力机务段期间挂牌）
根据铁（C）道（R）部安排，湖东机务段于2009年上半年陆续调出所有DJ1型机车，转配西安局新丰镇机务段宝鸡运用车间（原宝鸡机务段）秦岭补机队，于2009年4月起再次在宝成铁路秦岭北坡区段（宝鸡—秦岭段）投入运用，西安局同时调整了货物列车编组计划，使宝成铁路货运牵引定数由2800吨提高到3500吨。

DJ1型电力机车在运用时期获得了良好评价，运用部门普遍认为机车牵引力大、操纵方便舒适、自动化程度高、经济性较好。虽然机车在投入运用初期存在部分零部件故障较多的问题，但经过调整之后有所改善，最主要的交流传动系统故障率较小。
然而，由于订购DJ1型机车的时候并未充分考虑到中国铁路实际发展需要，因此所选择的机车轴功率偏小（800KW），仅与交—直流电传动的国产SS4型电力机车相同，这一定程度上限制了DJ1型机车交流传动优势的发挥。
此外，由于DJ1型机车为德国西门子公司的产品，其微机控制系统部分仍受专利技术保护，这对机车的故障诊断、维护检修造成了一定困难。中方人员技术人员从机车下载数据之后，需要上传到西门子德国本部，经德方分析故障原因和提出解决方案后，通知西门子公司在华售后服务组进行处理。

【封存与落幕】
随着机车使用年限和运行公里数的增加，DJ1型电力机车从2009年起陆续进入第一个大修周期。由于DJ1型机车没有定点大修厂，其中修主要由宝鸡机车检修厂进行，由南车洛阳机车公司负责机车轮对大修。

西安局为此进行了大量工作，先后对DJ1型电力机车的电器部件、SKS3智能终端、低压电器柜等检查整修，对空气干燥器、储能制动装置和重联插座等进行了5轮19项质量专项整治。新丰镇机务段从技术科、检修车间抽调6名技术骨干，成立了DJ1型电力机车攻关小组，负责指导、处理机车故障，为DJ1型电力机车治疗了大量“小病小灾”，保证了DJ1机车的基本运用。

然而，由于DJ1型电力机车数量仅20台，造成小批量生产的国产零部件价格较高，同时进口零件日趋缺乏，对DJ1型机车的检修造成困难。

随着DJ1型电力机车使用年限和运行公里数的增加，再加上DJ1型机车在大秦铁路超负荷运用，DJ1型机车轮对磨耗到限、配件缺乏、工装设备缺乏、检修能力较弱等问题日趋显现，机车正常的检修保养受到制约。至2010年10月底，部分DJ1型机车长期停机待修或封存，实际投入运用仅3台，停用17台。
面对如此情况，宝鸡运用车间制定了“维持使用，损坏一台，报废一台”的原则，直至全部报废。

（2012年，DJ1型电力机车车况最佳的DJ10019号机车）
2012年年底，12台DJ1型电力机车封存并拆解，部分零件供另外8台使用。尽管如此，8台运用的DJ1型机车也已经处于“带病工作”的状态。