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ED42
ED42 2號機車
概览
类型電力機車
原产国 日本
生产商日立製作所
芝浦製作所
川崎車輛
三菱重工業
汽車製造
生产年份1933年－1948年[1][2]
产量28輛[3]
主要用户 日本鐵道省→日本國有鐵道
技术数据
UIC軸式B-B-B[3]
轨距1,067毫米
机车长度12,810毫米
机车宽度2,950毫米
机车高度3,940毫米
整备重量62.52吨[3]
受流电压DC 600V[3][4]
传动方式直—直流电
牵引电动机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]
持续速度13.5公里/小時
牵引功率610 千瓦（小時）[3]
牵引力9,300公斤（黏著運轉）
14,000公斤（齒軌運轉）
备注1963年9月30日引退

ED42型電力機車（日语：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，適用於直流電的電氣化齒軌鐵路[1][2]。過去主要運用在信越本線横川站與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（日语：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型電力機車配屬於横川機關區[註 4]，起初與EC40型（日语：国鉄EC40形電気機関車）、ED40型（日语：国鉄ED40形電気機関車）、ED41型（日语：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横川與輕井澤的區間。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。基本編成自横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（日语：国鉄キハ57系気動車）的急行列車「志賀（日语：志賀 (列車)）」、「丸池（日语：丸池 (列車)）」與使用KIHA 82系柴聯車（日语：国鉄キハ80系気動車）的特急列車「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横川與輕井澤間行駛，故也需要利用ED42型推進、牽引。

1963年（昭和38年）9月30日，隨著横川與輕井澤間新建的黏著式鐵路（日语：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（日语：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（日语：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（英语：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（日语：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，應横川機關區的請求[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（日语：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（日语：粘着式鉄道）與齒條運轉、切換力行（日语：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（日语：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（日语：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，該車就被移至横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（日语：鉄道記念物）[1][2][3]，並移至横川站內保存[11]。1987年（昭和62年），為紀念碓冰線電氣化75周年，該車又被移至横川機關區及大宮工場[註 12]內進行動態復原（日语：動態保存）[3][12][註 13]。動態復原後與YO3961型貨車（日语：国鉄ヨ3500形貨車）一同停放在横川機關區內，後又於1997年（平成9年）移至先前展示過此車的横川站內。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（日语：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（日语：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（日语：アプト式）。
  3. ^ 超過2%以上之坡度即稱為超大坡度[6]:299。而横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. ^ 即之後的横川運轉區（日语：横川運転区），現已廢止。
  5. ^ 編組一般將機車的前側面向横川、後側面向輕井澤，即横川一側為前側。
  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（日语：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（日语：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（日语：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] （日语）. 
  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] （日语）. 
  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] （日语）. 
  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] （日语）. 
  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] （日语）. 
  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] （日语）. 
  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 （日语）. 
  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（日语：電気車研究会）. 1954 （日语）. 
  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 （日语）. 
  11. ^ 小林宇一郎. 信州の廃線紀行. 鄉土出版社（日语：郷土出版社）. ISBN 487-6-633959 （日语）. 
  12. ^ 『鉄道ジャーナル』第21巻第11号. 鉄道Journal（日语：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] （日语）. 

參見

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