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ED42
ED42 2號機車
概覽
類型電力機車
原產國 日本
生產商日立製作所
芝浦製作所
川崎車輛
三菱重工業
汽車製造
生產年份1933年-1948年[1][2]
產量28輛[3]
主要用戶 日本鐵道省日本國有鐵道
技術數據
UIC軸式B-B-B[3]
軌距1,067毫米
機車長度12,810毫米
機車寬度2,950毫米
機車高度3,940毫米
整備重量62.52噸[3]
受流電壓DC 600V[3][4]
傳動方式直—直流電
牽引電動機MT27[3]
最高速度25公里/小時(黏著運轉)[3][4]
18公里/小時(齒軌運轉)[4]
持續速度13.5公里/小時
牽引功率610 千瓦(小時)[3]
牽引力9,300公斤(黏著運轉)
14,000公斤(齒軌運轉)
備註1963年9月30日引退

ED42型電力機車(日語:ED42形電気機関車)是由日本國有鐵道的前身鐵道省[註 1]所設計與使用的電力機車車型,適用於直流電電氣化齒軌鐵路[1][2]。過去主要運用在信越本線橫川站輕井澤站之間的齒軌鐵路[1][2][註 2],即位於碓冰峠一帶的超大坡度鐵路[註 3]鐵道省開發ED42型的目的,即是為了替代原先在此路線上使用的EC40型電力機車日語国鉄EC40形電気機関車。1934年(昭和9年)至1948年(昭和23年)間,日立製作所芝浦製作所川崎車輛三菱重工業汽車製造等五家製造商共生產了28輛ED42型電力機車。其中,1933年(昭和8年)到1934年(昭和9年)首先製造了1至4號機車作為量產前的初步試驗參考(以下簡稱試驗機),1936年(昭和11年)後才開始正式量產5號與其後的機車(以下簡稱量產機),兩者在製造之初有些許的差異[4]

運用歷史

ED42型電力機車配屬於橫川機關區[註 4],起初與EC40型日語国鉄EC40形電気機関車ED40型日語国鉄ED40形電気機関車ED41型日語国鉄ED41形電気機関車等其他三型電力機車共用在信越本線橫川與輕井澤的區間。1951年(昭和26年)後,隨著前三型電力機車的引退,ED42型便成為此路線的主力電力機車。基本編成自橫川側至輕井澤側依序為本務機、第1補機、第2補機、客車或貨車、第3補機,總共使用4輛ED42型,可推進、牽引最大重量360噸的列車編組。1961年(昭和36年),使用KIHA57系柴聯車日語国鉄キハ57系気動車急行列車志賀日語志賀 (列車)」、「丸池日語丸池 (列車)」與使用KIHA 82系柴聯車日語国鉄キハ80系気動車特急列車白鳥」正式投入運轉,但這些柴聯車同樣沒有辦法依靠自力在橫川與輕井澤間行駛,故也需要利用ED42型推進、牽引。

1963年(昭和38年)9月30日,隨著橫川與輕井澤間新建的黏著式鐵路日語粘着式鉄道區間開通,原來的齒軌鐵路區間便因其功能被新線取代而廢止[3]。同年12月9日,ED42型電力機車全機廢車日語廃車 (鉄道)除籍[3]

構造

ED42型電力機車的設計,雖然外觀並不完全相同,但基本上沿襲了鐵道省於1926年(大正15年)從瑞士引進的ED41型電力機車日語国鉄ED41形電気機関車[1][2],僅有一部分的設計有作更動。

車體

車體為箱型,前後都設有駕駛室英語Cab (locomotive),但僅有前側的駕駛室可對機車進行操控[註 5]。而集電弓位在機車前側的車頂上,主要在停車場內調度時才會使用。由於機車運行速度不高,故使用的集電弓是PS11型衍生出的PS11B型[4][註 6]。至於在齒軌鐵路區間行駛時則是由第三軌供電,所以在機車前、後側的左、右邊設有共四個集電靴。

設備與裝置

ED42型車身的前、中、後共設有三台MT27型牽引馬達[註 7]。機車底部前、後的兩個轉向架上各有兩個軸,其軸間各安裝有一台牽引馬達,並通過連桿傳動兩個軸上的驅動輪日語駆動輪。而第三台位於車體中央,用以傳動位於機車底部中軸線上與齒軌嚙合的兩組齒輪[4],其結構亦可分擔第二軸與第三軸的荷重。

制軔裝置方面,主要有空氣制軔電阻制軔 [註 8]、手用動輪用制軔、齒軌齒輪用帶軔、空氣制軔電動機用帶軔[4]。試驗機原先採用的是適用於單駕駛室的ML14B型空氣制軔,而量產機採用的則是適用於雙駕駛室的ML14A型重連規格空氣制軔。後來經過標準化的改造,試驗機的制軔裝置也改為了ML14A型的重連規格。量產機為了配合再生制軔裝置的增設,改良了主電路的配置[8]。而在戰前的性能測試中,ED42型實際安裝了挪用自EF11型的再生制軔裝置[9],其試驗結果比預期所想的要好。然而在軌道設備方面由於必須改進變電所的變流設施,加上當時的電力價格並不算太高[註 9],因此增設再生制軔裝置的計劃也暫時推遲。1942年(昭和17年),為應付戰時的運輸需求,增大了主電阻的容量使電阻制軔的制軔能力有所提升。1949年(昭和24年),變電所的設施改良完成。1950年(昭和25年),試驗機的主電路也進行了改進,使之與量產機的主電路配置相同。同年12月,應橫川機關區的請求[註 10],挪用了EF11型的再生制軔零部件到三輛ED42型上進行試驗[9]。其後便於1951年(昭和26年)開始對所有ED42型增設再生制軔,至1952年(昭和27年)中全機改造完成[註 11]。在全機搭載了再生制軔後,大大減低了各機車主電阻的發熱情況與損壞[8],在電力的花費上也減低了約三成左右[9]

而在控制裝置方面,與ED41型不同的是,由於並用電動、電磁空氣凸輪軸接觸器,使用的是電磁空氣單元開關式控制裝置[4]。ED42型駕駛控制台上的主控制器日語マスター・コントローラー除了有控制手柄和倒車制軔手柄外,還有齒軌電力機車獨有的,用於切換黏著運轉日語粘着式鉄道齒條運轉、切換力行日語力行與電阻制軔的控制手柄[4]。因此在上、下陡坡進入齒軌鐵路的區間時,駕駛都需要進行較為複雜的控制操作。

型態分類

ED42型電力機車主要分成戰前型的1到 22號機車與戰時型日語戦時設計的23到28號機車[4]。其中,戰時型機車主要的設計更動有以下幾個項目。

  • 材料和機器代用化
  • 車體工作簡易化
  • 車體外板薄板化[4]
  • 車門木製化
  • 窗角和側邊通風過濾器更動[4]
  • 取消車頂監控器[4]
  • 通風器日語ベンチレーター形狀更動

除以上兩大分類的機車有所不同之外,各機車其實還有一些較為細微的差異,如試驗機駕駛室一側的把手高度較低、側邊梯子的形狀也有些不同與18到24號機車駕駛室測後方的通風窗形狀較細等[8][10]

車輛保存

 
保存於碓冰峠鐵道文化村的ED42 1號機車
ED42型1號機車

ED42型1號機車是於1934年(昭和9年)首先製造的四輛試驗機中的一輛[3]。在齒軌鐵路廢止後,該車就被移至橫川機關區的機車庫內停放。1967年(昭和42年)10月14日被列為準鐵道記念物日語鉄道記念物[1][2][3],並移至橫川站內保存[11]。1987年(昭和62年),為紀念碓冰線電氣化75周年,該車又被移至橫川機關區及大宮工場[註 12]內進行動態復原日語動態保存[3][12][註 13]。動態復原後與YO3961型貨車日語国鉄ヨ3500形貨車一同停放在橫川機關區內,後又於1997年(平成9年)移至先前展示過此車的橫川站內。最終於1999年(平成11年)4月,1號機車移至碓冰峠鐵道文化村的鐵道展示館內靜態保存日語静態保存[1][2][3][13]

ED42型2號機車

保存於長野縣北佐久郡輕井澤町立東部小學校[13]

註釋

  1. ^ 即後來的運輸通信省
  2. ^ 此路線使用的齒軌鐵路類型屬於ABT式(日語:アプト式[1][2][3][5],詳見中文條目齒軌鐵路#種類或日文條目アプト式日語アプト式
  3. ^ 超過2%以上之坡度即稱為超大坡度[6]:299。而橫川與輕井澤間的鐵路路線最大坡度達66.7 ‰[3],即1⁄15,約為3.8度,該區間曾是日本最陡的鐵路路線[7],亦曾是日本最早且唯一的齒軌鐵路區間[5]
  4. ^ 即之後的橫川運轉區日語横川運転区,現已廢止。
  5. ^ 編組一般將機車的前側面向橫川、後側面向輕井澤,即橫川一側為前側。
  6. ^ PS11型為日本鐵道運輸中主要使用的一種集電裝置型式。
  7. ^ 亦可稱為主電動機。
  8. ^ 後與再生制軔並用。
  9. ^ 再生制軔裝置最為主要的特點即是節約電能,詳見再生制軔
  10. ^ 其請求的契機可能是戰後的電力供應採配額制,超過電力配額的部分會被收取高額的費用[9]
  11. ^ 戰時型日語戦時設計機車也在此時段進行了標準化改造。
  12. ^ 即後來的大宮總合車輛中心日語大宮総合車両センター
  13. ^ 由於電車線所供應的電壓與該車所能接受的電壓不同,故運轉時連結了一輛配有降壓設備的守車YO3961型日語国鉄ヨ3500形貨車[3]

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 「アプト式電気機関車」特別展示へ 群馬. 產經新聞. 2020-9-25 [2020-11-02] (日語). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 機関車ED42形、屋外展示 安中、10月11日. 產經新聞. 2020-9-26 [2020-11-02] (日語). 
  3. ^ 3.00 3.01 3.02 3.03 3.04 3.05 3.06 3.07 3.08 3.09 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 展示車両図鑑. 碓冰峠鐵道文化村. [2020-10-30] (日語). 
  4. ^ 4.00 4.01 4.02 4.03 4.04 4.05 4.06 4.07 4.08 4.09 4.10 4.11 4.12 北山敏和. 碓氷峠のアプト式電気機関車(日高冬比古の電気機関車発達史5). 北山敏和の鉄道いまむかし. [2020-11-08] (日語). 
  5. ^ 5.0 5.1 水木梢. 面白いうちに根本のわかる理科の話. 三共出版社. 1924 [2020-10-31] (日語). 
  6. ^ 周, 義華. 運輸工程 六版. 臺北市: 華泰文化. 2007. ISBN 978-957-609-707-2. 
  7. ^ 平成27年度産業観光を活⽤地域活性化事例調査報告書 (PDF). 經濟產業省九州經濟產業局: 72. 2016 [2020-10-31] (日語). 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 小林正義. RM LIBRARY No.148 国鉄アプト式電気機関車(中). NEKO PUBLISHING. ISBN 978-4-7770-5318-6 (日語). 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 9.3 「現場を訪ねて 高鉄橫川機関區」電気車の科学. 電氣車研究會日語電気車研究会. 1954 (日語). 
  10. ^ 小林正義. RM LIBRARY No.148 国鉄アプト式電気機関車(下). NEKO PUBLISHING. ISBN 978-4-7770-5319-3 (日語). 
  11. ^ 小林宇一郎. 信州の廃線紀行. 鄉土出版社日語郷土出版社. ISBN 487-6-633959 (日語). 
  12. ^ 『鉄道ジャーナル』第21巻第11号. 鉄道Journal日語鉄道ジャーナル (鉄道ジャーナル社). 1987, 21 (11): 122. 
  13. ^ 13.0 13.1 歴史民俗資料館だより【平成29(2017)年度】. 輕井澤町. [2020-11-02] (日語). 

參見