＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
電気機関車発達史　　電気機関車百話　　電気機関車読本　　田中隆三　　HOME

田中隆三の電気機関車読本�T

�T �U �V �W �X �Y �Z �[ �\

まえがき 1　電気機関車の生いたち 2　電気機関車の種類 3　電気機関車の特性 4　電気機関車の呼び方 5　電気機関車の機器配置 6　主回路の機械・器具 7　高圧補助回路の機械器具 8　高圧付属回路の器具 9　制御回路装置の機器 10　電灯装置 11　台車 12　走り装置 13　ブレーキ装置 14　電気機関車の制御作用 15　電気機関車の運転

自序 再版の序 まえがき 1　電気機関車の生い立ち 2　電気機関車の種類 3　電気機関車の特性 4　電気機関車の呼び方 5　電気機関車の機器配置 ＥＦ58電気機関車構造図 ＥＦ58電気機関車電気つなぎ 右：田中隆三著 昭和26年10月初版発行 昭和29年4月再版発行 電気車研究会刊

自序　　1951年9月8日　田中隆三 top

　私は、前著「最新電気機関車工学」2巻を上梓する際、その巻頭に「旗頭に旗はなびかず、街に軍人の姿は見えない」と書いたのが、いまから5年前の終戦の詔書を拝して満一年目の8月15日であった。
　いま本書を世に出すに当って本文を草する日が、なんと、日米講和条約がサンフランシスコで調印されたその日に当るのである。
　占領の長い夜が明けた。
　暗く重く閉ざされていた日本の扉が開かれた。
　独立と自由の光明が流れこんだ。
　しかし、多額の賠償・強力な輸出の振興・外敵への防衛等前途に横たわる経済的いばらの道は深い。
　振り返ってみると、占領下6年間の国鉄電化による復興への寄与は大きかった。
　従って、独立後のわが国のこの経済的苦難を乗り切るために負担する電化の使命も大きいものと考えてよい。
　この間にあって前著「最新電気機関車工学」が受けもった役割は決して少くなかったと思う。
　しかし乍ら、前書は初心者にとって解説が広範・多岐にわたり、量的にも不適であるとの非難を受けた。
　本書は主として始めて電気機関車を講究するものを対象とし、前記の非難に応えるために
　（ア）戦後の新らしい機関車を解説の主体とし
　（イ）構造・作用・制御・運転の各部門にわたり
　（ウ）解説の仕方に新機軸を開いてわかりやすくし
　（エ）つとめて前者との重複ﾄと説明を避け、電気機関車のエッセンスを小じんまりと纏めあげたつもりである。
　よって、電化の戦列に新しく参加し、あるいは参加せんとする従事員諸氏は、本書によって、かってみない急速な養成に応じられるし、また、一般攻究家にとっては努少く効多い読書効果をあげられるものと信じている
　なお、本書刊行にあたっては畏友江里口宗一氏の御助筆を得たことを謝する次第である。

再版の序　　1954年4月5日　田中隆三 top

　初版「新編電気機関車読本」は、その後も急ピッチで延長されていく電化要員の方々から、「簡潔で広範囲にわたる解説」と「わかり易い表現」と、そして［定価が廉い」ということで予想外の御好評を得たことは感謝に耐えません。
　本書は初版の自序でも申述べたとおり、初めて電気機関車にタッチされる、時間的に余裕のない人々のために、手っとり早く電気機関車一通りのことを呑みこんでいただくために、項目はできるだけ広範囲にとった割合に解説は日常必要な程度にとどめたうえ、用紙・装丁も簡素を旨としてあくまで電気機関車知識の普及をねらったものでしたが、再版に当っても、この主旨に沿ってその後改正になった規程（車両称号規程など）に関連する部分の訂正と、ＳＧＩ蒸気発生装置の一節を追補するにとどめ、その他は誤植の正誤を行ったほか本質的には訂補を行いませんでした。
　従って、依然習及版としての使命をもたせるべく、紙質・装丁を改良したにもかかわらず、定価は最小限度の販価としたことを御了承の上、十二分に活用されんことを望んでやみません。
　蒸気発生装置については再版と同様江里口氏から特異吐ある挿絵並に加筆をいただいたことを併せて付記して、同氏の御厚志に謝意を表します。

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

まえがき top

　わが国の信越線に、ドイツからはじめて電気機関車が輸入､されて以来、かれこれ40年の年月が流れた。当時電気機関車の運転粁はわずかに11.2kmであたものが、今日では実に850kmをこえるにいたり、なおも電化工事は延ばされつつある。
　当初、電気運転の目的は、乗務員を煤煙の焦熱地獄から救うのにあったために、これに完全に一致する線区をあまりもたなかったわが国の電気運転は、以来20年間なんらの発展を見なかった、その後、幹線の大量輸送と、勾配区間の輸送力増強を目的として、数区間の電気運転が行われたが、いずれも、経済上・国策上の見地から、量的の発展を見るにいたらなかった。
　ところが、敗戦によるわが国経済の建てなおしには、総量の3割にもあたる、鉄道で使う石炭をできるだけ節約しなければならなくなったことは、当然とは言いながら、電化促進のきっかけとなり、さらに高騰する石炭費から鉄道経営を救うがために、全図津々浦々まで架線は張りめぐらされ、電気機関車の快よい警笛は鳴りひびくであろう日の来るのも遠くはない。
　こうして、今や直接これにたずさわる職員はもちろん、間接にかかわりをもつすべての人々にも、電気機関車の新らしい知識を習得させることが必要となって来た。
　以下、主として経験の浅い電気運転従業員や、新らしく電化区間に編入される新人を対象として、電気機関車を分り易く解説する。

　当時この機関車は、全長50mの楕円形のレ−ル上を、18人から20人の乗客をのせた3台の客車を牽引して、毎時13kmの速度で走ったといわれる。
　その後、1880年例のトーマス・エジソン（注3）及びステフェン・フィールド両氏によって、レールを帰線とすることが考案され、1883年には抵抗器を用いて速度制御を行うこと、また特殊の刷子で電動機を逆転することに成功している。
　ついで1885年米国カンサス市で今日のような架空架線がはじめて用いられ、1885年には米国フランク・スブラダ氏によって、主電動機の一端を車輪にのせかけ、他をパネを通じて台車に釣りかける、いわゆる釣掛式電動機の取付方法及び大小2個の歯車を用いて動力を車軸に伝える方法が採用されたことは特筆すべきことである。
　また、主電動機の界磁回路を変える界磁制御法や、電力回生ブレーキを行う方法は、1888年にすでに実用に供されている。
　このようにして、電気機関車は過去半世紀の間に異常の進歩・発展をとげたものと言うことかできる。

（注1）Farady　イギリスの物理学者（1791−1867）
（注2）Siemens　ドイツの電気技師（18 6−1892）
（注3）Ｅdison　アメリカの発明家（1847-1931）

3　電気機関車の特性 top

　電気機関車の特性を言い表わすには、いろいろの方法がある。一般には動力車と比較して、その得失を見るのであるが、中にも蒸気機関車と対比して、性能をしらべるのが、最も分り易い。
　しかし、これらのうち、わが国情の急変とともに、昨日の是としたことが、必ずしも今日認めるところとはならないし、また、これと逆のこともあることに注意せねばならない。
�@　長所
　（1）莫大な石炭費の節約ができる。
　（2）運転準備を要しない上、折返駅における転向・給炭水を不要とし、これらに件う諸設備・人件費の節約ができる。
　（3）長距離運転に耐え、機関車の使用効率を向上できる。
　（4）旅客のサーピス、乗務員の労働条件をよくし、トンネル内排煙装置等の費用その他を減じ、鉄道経営の合理化をはかることができる。
　（5）勾配線における牽引力を増し、輸送力の増加をはかることができる。
　（6）機関助士の労働量を著減し、重連機関車の乗務員を節減できる。
�A　欠点
　（1）機関車の新造費に高額の資本を投じ、したがってその利子も多額となる。
　（2）車庫の新設費に同上のことが言える。
　（3）機関車自体の故障が多い。
　（4）変電所・架線等外部の故障によって、運転休止におち入り易い。
　（5）冬期暖房車の連結を要し、これに伴う車両の新造費・人件費を増加する。
　（6）降雪区間では、機関車の融雪に特別の設備が要る。
　いま、国鉄で最も新しい電化の実例にてらして、その経済比較をしたものを図表に示すと第5図のようになる。この図は高崎−長岡間（但し水上−石打間を除く）電化による年間費用の比較であるが、蒸気運転は1億2200万円を要するのにたいし、電気運転では7600万円ですみ、4640万円すなわち、38％の節約となる。
　このうち石炭費が全体の75％を占めて9000万円に上っているのに、電力費は僅かに10％で780万円となって、石炭費の約8.7％、12分の1にしか当らないことが分る。

4　電気機関車の呼び方 top

　人間に氏があり、名があるように、電気機関車にも名前の呼び方がいろいろある。

4.1　電気機関車の総称

　まず、電気機関車であるという証拠につける呼び名はＥで表わす。なお蒸気機関車には別につけないし、またディーゼル機関車にはＤをつける。
　このＥはElectricの頭字をとったものであり、ＤはDieselの頭字であることは言うまでもない。
　現在未完成のままになっている幹線広軌（新幹線）に使う予定の機関車は、これにさらにＨをかぶせることになっている。
　したがって、ただのＥは狭軌の一般電気機関車で、ＨＥは広軌用の機関車であることを示す。

4.2　大きさを表わす呼び方

　すべて機関車の大きさを表わすには、大きい車輪、すなわち動輪の軸数をアルファベットの順で表わす。電気機関車では主電動機のついている車輪が動輪であるから、主電動機の個数または動輪の個数を同様アルファベットの順でいい表わしている。
　すなわち、
　　　主電動機又は動輪の数　　1　2　3　4　5　6　7　8
　　　呼び方　　Ａ　Ｂ　Ｃ　Ｄ　Ｅ　Ｆ　Ｇ　Ｈ
　したがって、4個電動機または4軸の場合はＥＤ、6個電動機または6軸の場合はＥＦといい、8軸の場合はＥＨというのである。
　また、動軸と動軸との中間に走軸を有する場合は、それらの配管順序に動軸数は2項により、走軸数は数字で表わす。

4.3　用途を表わす呼び方

　電気機関車は、その用途によって旅客用・貨物用または勾配用などに分けられることは前に述べた。用途を表わすには10から100までの2けたの数字を用いる。
　　貨物または勾配（最大速度毎時85km以下のもの）　　10〜49
　　旅客用（最大速度毎時85kmをこえるもの）　　　　　50〜99
　よって、ＥＤ13・ＥＦ15などは貨物用または勾配用電気機関車を表わし、ＥＦ53・ＥＦ58などは旅客用電気機関車を表わす。これを電気機関車の形式と称する。

4.4　製作番号を表わす呼ぴ方

　同じ用途・同じ形式の機関車は1両でないから、これを区別するため、製作番号を1から順序につける。
　この場合、数字は桁数の定めがないから1から10、100、1000 桁にも及ぶことがある。
　たとえばＥＦ511とか、ＥＦ5821とかいうようである。
　この場合の番号の呼び方は形式と番号の間に「の」を入れることになっている。たとえば、
「ＥＦ15の1」とか「ＥＦ58の2」というようである。

4.5　車輸配置による呼び方

　一般に機関車を車輪配置によって分類するには、古くからホワイト式記号といって、先（従）輪と動輪とを区別して車輪の数を教字で並べる方法によったが、この方法では電気機関車を明瞭に分類することは困難なので、国鉄では動輪数をアルファベットで（2項）、
　先・従輪数を数字で表わす方法によっている。この場合動輪のない機関車はないが、先・従輪のない場合は別に0なる数字を用いない。
　また、これらの数字や記号は動軸を有する台粋1個ごとに1連として表わし、台枠2個以上の場合はそれが連結されている場合は「＋」を、連結されていない場合は「−」を中間にはさんで別記する。　
　たとえば、「Ｂ＋Ｂアプト電気機関車」とか「1Ｃ＋Ｃ1電気機関車」とか「Ａ1Ａ＋Ａ1Ａ電気機関車」というようである。

5　電気機関車の機器配置 top

　電気機関車を知るには、先ずその構造を会得することが必要である。
　電気機関車の構造は大別して、電気部分と機械部分とにわけられる。
　電気部分とは、電気の力で主な作用をするものであり、機械部分はただ単に機械的に動くか、圧縮空気の力で動くものを指す。
　これらの2つの部分の大部分は、はっきり区別ができるが、中にはできないものもある。
　電気部分はまた大きく分けて、主回路・高圧補助回路・制御回路・低圧補助回路及び灯回路の5つに区分する。
　機械部分は、台枠・走り装置・ブレーキ装置・車体・付属装置の6つに区分する。
　いまこれらの構造を説明するに先だって、これらの機器類がどんな配置になっているかをしらべて見よう。
　巻頭図にＥＦ58形電気機関車の機器類の位置を示す構造図と電気つなぎを添付した。

　運転室はその左側を機関士席とし、機関士席の右寄には、機関車の速度を制御するための主幹制御器があり、左寄にはブレ−キ弁がもうけてある。
　前面には電圧計・電流計・空気圧力計などを取りつけた計器盤や速度計がある。
　機械室はさらに高圧室・2室の主抵抗器室・2室の補助機械室とつごう5室に区分される。
　車体の重量は前後2ヵ所の心皿を経て主台車台粋にのる。
　この台枠は担バネを介して軸箱の上に乗り、動輪を正しい位置に保つ。
　先台車は主台車の前後にもうけられ、先輪を担バネ及び転箱を介してのり、先台車台枠には自動連結器を取付ける。
　その他プレーキ装置がある。

top
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊