2013年9月，南非20E002和20E003号机车运抵南非。TFR公司开始着手线路试验准备，TFR公司高度重视南非20E机车线路试验，配备了专业的技术测试团队，申请了专用测试线路，同时配置测试专列，包括被试机车（2台20E机车）+测试车（Test Coach）+陪试机车（2台45D内燃机车），整列配置近亿元人民币的资产。
▲南非车测试专列
在经过了现场几个月的准备后南非20E机车线路测试试验开始了。2014年年初，春意正浓，临近中国传统春节，根据20E线路测试试验计划安排，我们一行5人前往“彩虹之国”——南非的路上。新春佳节，辞旧迎新，在这个特殊的假期，谁都希望能够在春节好好休息一下，与家人阖家团圆举杯欢庆迎接新的一年，但是为了确保南非20E机车整车型式试验的顺利完成，我们必须面对，必须坚守南非现场。
南非业主极为重视粘着性能测试，并且明确提出了南非20E机车干轨粘着性能需达到100%，湿轨粘着性能95%的要求。在粘着试验正式开始前的试验前技术交流会议上，TFR测试工程师提出了很现实的一个问题，如何测定机车粘着性能？明确南非没有第三方测试设备可以测量机车牵引力参数。我们内部进行了讨论，最终确定使用TCU记录的逆变输出力矩数据做为评判依据，并与TFR测试工程师沟通后，确认方案可行。
南非20E机车湿轨粘着性能试验，初期试验开展的并不顺利，试验结果根据不同的线路、不同的编组模式、故障模式，每天都在变，偶有达标的完整数据，但第二天重新测试，又不能达标了。TFR测试团队负责人Winfried为了摸索某些速度段或点湿轨粘着表现差，调来了南非专业的声谱测试设备，测量轮对在特定速度段或点湿轨粘着的音频频谱，从测量结果中可以清晰的看到粘着利用率低则对应的音频音量明显增大，粘着利用率高则音频音量较小。我们进行了各种参数调整、控制策略调整，但在粘着利用率达到90%时，再向上提升时，就没有明显的优化效果了。此时我们知道，如果想进一步提升湿轨粘着性能，需要停下来好好的梳理，寻找突破点。
经与TFR测试工程师沟通，湿轨粘着试验暂停一周，我们利用这一周的时间，对整个湿轨粘着试验过程中的所有参数调整、控制策略调整都梳理了一遍，发现所有的优化都是围绕着单台机车在开展，而南非20E机车实际应用中是3-4台重联运用，理论上分析重联编组中最后一根轴的速度是最为稳定的，最适合做粘着控制中的参考轴速度。最终确定采用重联编组中最后一根轴速度作为粘着控制的参考轴速度方案，经过试验验证，该方案可有效提升南非20E机车湿轨粘着性能，最终在湿轨工况下粘着利用率可达95%以上，确保了机车在阴雨天气下牵引、制动性能稳定可靠发挥。
孤岛试验是南非业主提出的一个线路试验项点，南非车项目之前在国内没有进行过试验。由于没有相关经验，同时也很难在国内本部对现场的工况进行精确模拟，在国内我们查阅了大量的文献，但是感觉适宜在机车上工程实现的不多，最后和公司领导沟通，确定了最终的实现方案，但由于我们还没有去过现场，对那里的工况并没有充分掌握，所以当时大家心里都捏着一把汗，如果这个试验不通过，南非车后续的批量交付必将存在很大的问题。
为了争取一次性通过试验，加速整车试验过程，大家决定尽可能将其他试验项点安排在交流模式下开展，多争取些时间为孤岛试验做准备。试验地点选在了Ermelo机务段，那里既有交流供电网络，也有直流供电网络。在孤岛试验正式开始前，四象限工程师抓住仅有的两次交流区试验机会，采集数据、分析网压，优化算法。在随后的孤岛预演中，三次测试中有两次判断出来，而有一次判断失败了，四象限工程师立刻对判断失败的波形进行了仔细、反复的分析，考虑对策，最后对算法进行了优化。在其后的正式试验中，所有工况下的孤岛试验全部一次性通过，这让项目组所有人都大大松了一口气，专业水平也得到了南非人的好评。
南非20E上线运用初期，牵引变流器频繁报变流模块管故障，严重时期一天报好几起故障，长此以往势必给南非业主现场应用以及公司的产品形象造成了不可估量的影响。我们立刻响应并组织技术团队分四批进行故障排查。
一是试验室24小时不断电进行模块级模拟试验；二是在利用检测试验中心22E变流器型式试验台位进行变流器级工况测试；三是在利用在株机公司的22001机车进行整车级测试；四是安排人去南非现场进行现场实际运行工况的采集。
在株机公司进行整车级测试时，由于22E机车交车在即，留给技术人员测试的时间少之又少，株机公司的试验人员也是白天加黑夜的进行整车调试，我们组织相关领域的专家对测试方案进行充分讨论和评估，利用整车试验的空隙进行测试设备的安装，最终没有影响整车的交付，也得到了我们想要的测试数据。
在南非金伯利现场进行实际运行数据采集过程中，我们遇到了不小的挑战，前期已经报过多次故障的20007机车原计划返回金伯利机务段供我们测试，但由于临时计划调整，停留在距离金伯利400多公里远的一个荒无人烟的矿区的折返点，根据这个变化，我们立刻和机务段相关人员进行商议，最终机务段决定派车送我们携带设备去那个折返点。那天凌晨三点多，我们携带笨重的设备、少数干粮前往机车所在位置。到达之后，我们很快完成设备安装和调试，整整一天都跟车测试，大家都没有胃口吃干粮，一心扑在数据测试上，不放过任何一个可疑的细节。
到了晚上11点多，由于没有司机来接车，前一班司机就把车停在半路中就下班了，我们当时心里还是很害怕的，因为四周都是贫民窟，也不敢下车，最初的想法就是把车门锁好在车上过夜，最后通过协调，机务段的副段长亲自驱车过来接我们到一个小城镇找了个简易的宾馆住了下来，他对我们的敬业精神不断称赞。
由于我们准备充分加之南非业主的大力支持，这趟持续了45个小时的跟车测试一切顺利，数据测试充分，取得了不错的效果。最终，通过各方的努力和夜以继日的加班加点，完成了故障点定位，问题得以解决，保障了公司产品形象。
经过TFR技术团队一系列严格测试后，确认南非20E机车双流制电气系统满足了南非交直流供电切换、高粘着性能要求、低恒速装载等应用条件下的重载货运需求，顺利通过了线路试验大考，获得正式上线运营的允许。2014年7月，南非20E双流制电力机车在南非金佰利机务段正式批量运营，2015年7月、2016年10月南非21E、22E机车又陆续批量运营，当前已有426台机车驰骋在南非大地上，扎根于南非、服务于南非。每当回忆起南非系列机车电气系统技术研发过程中的点点滴滴，深深感到能够成为中车株洲所的一员，我无比自豪。