国鉄ED79形電気機関車

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』

移動先: 案内検索
国鉄ED79形電気機関車
Cassiopeia ED79 14 20160318.jpg
基本情報
運用者 日本国有鉄道
北海道旅客鉄道
日本貨物鉄道
種車 ED75形(改造車)
製造年 1971年 - 1976年(改造種車)
1989年(新造車)
製造数 10両(新造車)
改造年 1986年 - 1987年
改造数 34両
引退 2016年
運用範囲 津軽海峡線
主要諸元
軸配置 B-B
軌間 1,067 mm
電気方式 単相交流20,000V (50Hz)
架空電車線方式
全長 14,300 mm
台車 DT129T形・DT129U形
動力伝達方式 一段歯車減速吊り掛け駆動方式
主電動機 MT52系 直流直巻電動機×4基
歯車比 18:69 (3.83)
制御方式 無電弧低圧タップ制御
制動装置 EL14AS形自動空気ブレーキ
回生ブレーキ(基本番台のみ)
保安装置 ATC-LATS-SnATS-DN
最高速度 110 km/h (基本・100番台)
100 km/h
定格速度 56.5 km/h
定格出力 1,900 kW
定格引張力 12,160 kg
番台区分による差異あり。詳細は主要諸元を参照のこと。
テンプレートを表示

ED79形は、日本国有鉄道(国鉄)が1986年昭和61年)から津軽海峡線用として製作した交流電気機関車である。国鉄分割民営化後にも、日本貨物鉄道(JR貨物)が1989年平成元年)から新製した。

概要[編集]

青函トンネルを有する津軽海峡線区間の開業に伴う同区間の専用機関車として計画され、運用の置き換えで捻出されたED75形電気機関車(700番台)から34両が改造された。連続勾配・多湿・信号方式など区間特有の条件に対応した種々の機能付加がなされ、費用対効果の観点から、本務機用(基本番台)の他に補機専用として最小限の改造を施工した車両(100番台)が設定された。改造は国鉄時代から開始され、1987年4月の国鉄分割民営化に伴い北海道旅客鉄道(JR北海道)が全機を承継した。1988年3月の青函トンネル開通以降、北海道新幹線が開業する2016年3月まで同区間を往来する旅客列車や貨物列車に使用されていた。

1989年には貨物列車増発のため、JR貨物が50番台10両を新規製作した。これは基本番台と概ね同一仕様の車両で、津軽海峡線区間の貨物列車に重連で使用されていた。

投入背景[編集]

青函トンネルの運用方法については、当初新幹線を通すという計画で始められており、同トンネルを運行する貨物列車に関しても160km/h程度の高速化が不可欠であることから大容量電気機関車構想が存在した[1][2]。さらに、長大海底トンネルという特殊性から信頼性の高いVVVFインバータ制御による三相誘導電動機を用いた駆動方式の開発が行われ、インバータ、台車、電動機の試作から台上試験まで行われたが、諸般の事情で開発は中断した[2]

その後、トンネル運用方法の変更により輸送条件としては在来線の条件と大きく変わらないこととなり、在来の機関車性能でも対応可能となった[2]。また、1984年2月1日ダイヤ改正で貨物列車の大幅な削減が行われ、電気機関車の余剰が発生することから、本形式は改造により充当されることとなった[2]。種車としては、前述のようにED75形(700番台)とされた。これは、

  • 経年が10年程度であり、交流電気機関車の中では最も新しい。
  • 屋根上の特別高圧機器が機械室内に収納されているため、津軽海峡線で必要となる耐雪害・耐塩害性を有する。
  • トンネル内交交セクションに関係して集電装置取付位置が先頭輪軸より後位でなければならないが、それを満足している[3]

が理由とされた[2]

構造[編集]

2軸ボギー台車を2組装備し、4軸の全てを動力軸とする「D型」機関車(軸配置 Bo - Bo)で、この基本構成は本形式の種車ED75形と同一である。

車体は種車のものを再用し、外部機器の絶縁強化・運転台側窓のアルミサッシ化など、常時高湿度環境への対策がなされる。基本番台には屋根上に新設した抵抗器を収納するカバーを設ける。

連続勾配 12 の青函トンネルを走行するため、降坂対応としてブレーキ管圧力制御装置を追加したほか、交流回生ブレーキを搭載する。このため無電弧低圧タップ切換方式はそのままに、基本番台の制御装置は種車の磁気増幅器+シリコン整流器からサイリスタに換装されている。主変圧器と低圧タップ切換器は種車のものをそのまま使用し、磁気増幅器とシリコン整流器を撤去して、その空きスペースに主サイリスタ整流器、界磁用変圧器、高速遮断器、力行・制動転換器などを搭載している。主サイリスタ整流器は位相制御および無電弧タップ切替用の逆並列サイリスタの4器に、回生インバーター用の単相サイリスタブリッジ8器、回生時の電流制御を行う界磁制御用サイリスタ2器とフリーホイールダイオード1器から成り立っている。単相サイリスタブリッジ8器は、力行時に全通制御を行いダイオードとして機能させている。サイリスタが二分されているED76形500番台ED78形EF71形と異なり、本形式ではすべての機能が一基に集約されている。

基本番台と100番台との制御方式の差異に起因する走行特性差を極力解消させるため、基本番台では屋根上に安定抵抗器を設置する。12 ‰ の連続下り勾配において総重量 1,000 t貨物列車を牽引する条件下でも、抑速は機関車1両で可能であることから、本務機となる基本番台のみに回生ブレーキを装備している。

台車は種車の仮想心皿台車 DT129 系を再用し、駆動装置も種車と同一の吊り掛け駆動方式である。主電動機は種車の直流直巻電動機 MT52 系を再用し、転がり抵抗低減のため動輪側の支え軸受をコロ軸受に変更した MT52C 形である。最高速度 110 km/h 運転対応のため、歯車比は 1:4.44 から 1:3.83 に変更された。歯車比の変更に伴う粘着引張力の減少は軸重を種車の 16.8 t から 17 t に増大させて填補した。軸重増大要因は、基本番台は搭載機器増加による重量増加、100番台は基本番台との走行性能を均衡させるために搭載した死重である。

集電装置は種車の下枠交差型パンタグラフ PS103 形をそのまま使用し、通常は2エンド側(函館側)のみ常用する。

保安装置はATS-SN海峡線専用の ATC-L 型を搭載する。第1エンド(青森側)の ATC 受信器は上り列車用 L 信号のみ、第2エンド(函館側)の ATC 受信器は下り列車用 U 信号のみを専用に受信する設定であり、各エンドの運転台は各々運転方向が限定される。補機専用の100番台は ATC 受電器のみを2エンド側に設置し、本線で先頭に出ない1エンド側には ATC を設置しない。重連運転で連結面となる基本番台2エンド側 および 100番台1エンド側には、相互を接続する青函 ATC 受電器専用の引き通しジャンパ連結器を装備する。これら設備仕様のため、基本番台・100番台ともジャンバ連結器は「片渡り構造」である。

重連総括制御は基本番台+100番台のみならず、基本番台または50番台が最低1両含まれれば可能な構造で、車両運用の都合から、実際に基本番台のみの重連や50番台+基本番台の重連で貨物列車に使用することもある。

形態区分[編集]

基本番台[編集]

ED79 8(2004年撮影)

総数21両(1 - 21)が改造された。100番台と異なり、改造種車は後期の車両に集中している。

屋根上に安定抵抗器カバーを設置し、運転室側窓は引き違い式のアルミサッシに交換された[4]運転席側の側窓下の位置には青函無線用の板状アンテナを設けている。外部塗色は赤2号である。

改造箇所の名義は土崎工場(現在の東日本旅客鉄道(JR東日本)秋田総合車両センター)・苗穂工場・大宮工場(現在のJR東日本大宮総合車両センターとJR貨物大宮車両所)のほか、工期短縮のため東芝日立製作所といった車両メーカーに工事を委託した車両も存在する。

100番台[編集]

ED79 106+ED79 10(五稜郭駅、1991年撮影)
改造により運転台側窓が引き違いサッシとなったED79 109(五稜郭駅、1990年撮影)

貨物列車を重連で牽引する際の補助機関車として使用するため、土崎・苗穂・大宮の3工場で総数13両(101 - 113)が改造された。改造種車は前期の車両に集中している。

屋根上の回生ブレーキ用抵抗器は非装備、制御装置も種車の磁気増幅器+低圧タップ切換器をそのまま搭載する。常に重連の函館側に連結して運用するため、運転台の側窓改造は函館側(第2エンド側)のみ施工され、青森側(第1エンド側)の運転台は種車の固定窓+落とし窓のままである。ただし107・109・110の3両については、種車のED75時代に側窓が(当然1エンド側も)サッシ化されており、ED79への改造に際して特に手は加えられていない。保安装置は、側窓同様に本線運転で先頭となる函館側の運転台に ATC 受電器のみを設置する。ATC 装置本体は未設置のため、単独では海峡線の走行はできない。外部塗色は赤2号である。

50番台[編集]

ED79 58と51号機の重連(2009年撮影)

津軽海峡線の貨物列車増発に対応するため、1989年に東芝で10両(51 - 60)が新製された。

基本番台とほぼ共通の仕様で製作されたが、ED76形と同じように前面窓を室内側に5度傾斜させ、前面窓直上にツララ切りを装備する[5]。JR貨物の新製機であるが、客車列車牽引を想定し電気暖房装置を装備している。最高速度は100km/hと基本番台・100番台よりも低くなっている。台車は一体圧延車輪を使用するDT129T(1エンド側)およびDT129U(第2エンド側)である[6]。外部塗色は車体がコンテナブルー+白、運転席の側扉は赤1号、床下機器は灰色である[7]。青函ATC受信器は基本番台と異なり、上り列車用L信号、下り列車用U信号の双方を受信可能で、自動判別するため機関車の向きが変わっても、青函トンネルを走行可能である[5]。ただし、ジャンパ連結器は基本番台と同じく片渡り構造となっている。56号機以降は製造当初、EF81-450と同じくすそ周りに青帯が入っていた。

電磁ブレーキ指令回路はEF66形電気機関車(100番台)に準じ、電空帰還器を用いる構造から、カム接点付きのブレーキ弁に変更されている。

主要諸元[編集]

ED79形 主要諸元表
番台区分 基本番台 100番台 50番台
全長 14,300 mm
全幅 2,800 mm 3,074 mm
全高 4,199 mm 3,878 mm 4,280 mm
運転整備質量 68.0 t 67.8 t
最高運転速度 110 km/h 100 km/h
電気方式 交流 20kV 50Hz
軸配置 Bo-Bo (動軸 4)
動力台車形式 DT129T、DT129U
主電動機 MT52C形 × 4 MT52形 × 4
定格出力 1,900kW(1時間定格)
定格引張力 12,160 kgf(1時間定格)
定格速度 56.5 km/h(1時間定格)
制御方式 無電弧低圧タップ切換(タップ間電圧連続制御)・弱め界磁制御
制御機器 サイリスタ シリコン整流器・磁気増幅器 サイリスタ
ブレーキ方式 EL14AS自動空気ブレーキ、増圧装置
回生ブレーキ サイリスタインバータ方式 なし サイリスタインバータ方式
保安装置 ATC-LATS-SN ATC-L・ATS-SF
製造初年 1985年 1989年
備考 ED75形700番台からの改造 JR貨物による新製

運用の変遷・現況[編集]

各区分とも、検査は苗穂工場が担当し、同工場入場時および同工場検査後の試運転では工場近辺の札幌近隣区間で本形式が稼動する。配置区から苗穂工場までの経路に非電化区間を含むため、DD51形DF200形などのディーゼル機関車が牽引して回送する。2016年3月26日に北海道新幹線が開業したことにより、青函トンネルの電圧が25,000Vに昇圧したため、同区間を通れなくなった。

JR北海道[編集]

快速「海峡」を牽引するED79形(五稜郭駅、1992年撮影)

基本番台・100番台の全機を青函運転所(現・函館運輸所青函派出所)に配置し、津軽海峡線の青森 - 五稜郭・函館間で、旅客列車には単機で、貨物列車には100番台などとの重連で運用された。

本形式は仕様上方向転換ができないため、津軽線 - 青森駅 - 青い森鉄道線 - 青森信号場 - 奥羽貨物支線 - 津軽線 で構成されるデルタ線を一度に経由する貨物列車 - 旅客列車の連続運用は行われない。

1998年からは「ドラえもん海底列車」牽引のため、一部の車両に「ドラえもん」のキャラクターイラストが描かれた。

2002年12月の東北新幹線八戸開業による列車体系変更で快速海峡」が廃止され、同列車 および 「ドラえもん海底列車」への運用が終了[8]した。これに伴い「ドラえもん」塗装車は元の塗装に復旧されている。

2006年3月ダイヤ改正ではJR貨物からの運用受託が解消され、貨物列車の定期運用が終了した。これはJR貨物が漸次投入を進めていた新型のEH500形電気機関車による東北本線系統からの直通運用拡大によるものである。同改正では寝台特急日本海1・4号」が区間廃止され、同列車での運用が終了している。

継続使用する車両には特別保全工事が施工される一方、仕業減少や老朽化により廃車も進行し、2003年度に3両(3, 6, 21)、2004年度に2両(2, 16)、2005年度に3両(5, 8, 17)、2008年度には保留車として存置されていた3両(1, 15, 19)が廃車された[9]。さらに、2012年10月に10号機が五稜郭から苗穂へ部品取り車として回送、苗穂にて20号機の修繕に一部の部品を流用した後、10月31日付で廃車解体され、11号機も部品取り用途として廃車となった。稼動車の一部には、第2エンド側の集電装置をシングルアーム式パンタグラフ PS79 形に交換した車両が存在した。その後、2016年3月26日北海道新幹線(新青森 - 新函館北斗)開業に伴う、青函トンネル昇圧に伴い全機運用離脱した。そして、2015年度中に残った8両(4, 7, 9, 12, 13, 14, 18, 20)が2016年3月31日付(ただし、9,12,18号機のみ2015年11月30日付)で廃車された[10]。これによって、同社から2016年(平成28年)4月1日現在で電気機関車の配置が消滅した[11]

100番台は基本番台との重連で貨物列車の牽引に充当されたが、新型機関車の導入などによって順次廃車が進み、2006年3月のダイヤ改正で定期運用から撤退した。その後も保留車として3両(104, 107, 108)が残存していたが、2009年3月24日付で廃車され区分消滅している[9]

牽引した列車。

JR貨物[編集]

苗穂工場から五稜郭機関区への無動力回送苗穂 - 白石

50番台は五稜郭機関区に配置され、津軽海峡線青森信号場 - 五稜郭間の貨物列車牽引に重連で運用されている。

貨物列車増発用として、1989年3月ダイヤ改正で6両(51 - 56号機)が落成して運用を開始する予定だったが、落成が遅れたために当初は青函運転区の当形式を借用する形となった[12]。1990年3月改正で4両(57 - 60号機)が追加された。1991年3月ダイヤ改正では青森信号所での間合いを生かして運用範囲が盛岡貨物ターミナル駅まで、1997年3月ダイヤ改正では長町駅まで拡大したが、2001年3月ダイヤ改正で青森信号場以南の運用をEH500形に移管し、現在の運用範囲となった[12]

2000年に五稜郭駅構内で発生した衝突事故で56号機が廃車された。2015年3月1日の時点では9両が在籍していたが[13]、2015年4月に全車運用を離脱し[14]、全車廃車となり[15]、形式消滅となった[16]

脚注[編集]

[ヘルプ]
  1. ^ 『車両技術』180号、日本鉄道車輛工業会、1987年、p.3。
  2. ^ a b c d e 『車両技術』180号、日本鉄道車輛工業会、1987年、p.4。
  3. ^ 『車両技術』180号、日本鉄道車輛工業会、1987年、p.5。
  4. ^ 鉄道ファン1990年10月号75p、「近代形電機転身の記録6」より。
  5. ^ a b 『車両技術』187号、日本鉄道車輛工業会、1989年、p.9。
  6. ^ 『車両技術』187号、日本鉄道車輛工業会、1989年、p.8。
  7. ^ 『車両技術』187号、日本鉄道車輛工業会、1989年、p.4。
  8. ^ 「ドラえもん海底列車」は2003年以降781系電車を用いて運転された。
  9. ^ a b 「JR 各社の車両配置表 平成21年4月1日現在」 - 『鉄道ファン』 2009年7月号 No.579 による。[要ページ番号]
  10. ^ 鉄道ファン編集部、2016、「北海道旅客鉄道(本誌2016年7月号特別付録 補遺)」、『鉄道ファン』56巻(通巻665号(2016年9月号))、交友社 p. 208(JR旅客会社の車両配置表・データバンク2016、補遺)
  11. ^ 鉄道ファン編集部、2016、「JR旅客会社の車両配置表」、『鉄道ファン』56巻(通巻663号(2016年7月号))、交友社 p. 5(別冊付録、北海道旅客鉄道・機関車配置分)
  12. ^ a b 『鉄道ファン』2007年4月号、交友社、2007年、p.127
  13. ^ 鉄道貨物協会『2015 JR貨物時刻表』p.220
  14. ^ 電気者研究会『鉄道ピクトリアル 2015年10月臨時増刊号 鉄道車両年鑑 2015年版』p.72
  15. ^ 『鉄道ピクトリアル 2015年10月臨時増刊号 鉄道車両年鑑 2016年版』p.58
  16. ^ 2016年3月時点で五稜郭機関区から本形式の配置がなくなっている。出典:鉄道貨物協会『2016 JR貨物時刻表』p.220

参考文献[編集]

専門記事
  • 真野辰也(JR西日本鉄道事業本部車両部車両課副課長)「津軽海峡線ED79形式交流電気機関車」『車両技術』180号、日本鉄道車輌工業会、1987年、pp.3 - 12。
  • 角重樹(JR貨物安全推進室)「JR貨物の新製機関車EF66-100, ED79-50, EF81-500」『車両技術』187号、日本鉄道車輛工業会、1989年、pp.3 - 11。
特集
  • 交友社 『鉄道ファン
    • 1986年12月号 No.308 新車ガイド:ED79
    • 1990年2月号 No.346 直流新形電機 交流・交直流電機出生の記録 補遺 I-3
    • 1990年10月号 No.354 近代形電機 転身の記録 6
    • 編集部 「JR 各社の車両配置表 - 平成20年4月1日現在」 2008年7月号 No.567

関連項目[編集]