26. 日本の電気機関車

前回、JR貨物の新型機関車について書きましたが、その開発の過程を見ている中で気になったことは、国鉄時代も新しい技術を電気機関車に与えながらトラブルのために旧来の技術に戻してしまっていたという事実です。 国鉄は戦後、電化方式の見直しを含めた電気機関車の仕様の見直しを始めました。というのも、第二次世界大戦中のドイツが商用電源による交流電化の検討をしており、戦後フランスがその技術を受け継いだわけですが、日本国鉄も交流電化について検討を行い、水銀整流器を用いた試作車が抜群の成績を収めることができました。これを元にD型機でF型機並の高出力を誇るED70以下の交流電気機関車が登場しました。交流電化の場合、変圧器の1次側あるいは2次側巻線のタップ切替によりどの主電動機電圧でも連続運転が可能になることから、負荷条件がいろいろ異なる電気機関車において主電動機が持つ性能を最大限に生かし切ることができることにより、高性能なD型機を生むことができました。加えて、粘着特性が優れていることから比較的出力の大きな主電動機を扱えるという特徴がありました。また、軌道への影響を抑えるため、従来の吊掛式に代わりクイル駆動が採用されています。 国鉄はこの交流電気開発で得た技術をもとに直流機の高性能化を図り、ED60を誕生させました。この機関車は高速運転時の軌道への影響を少なくするため、交流電機で採用されたクイル駆動を搭載し、交流電機のような粘着性能を得るためバーニア制御を採用するなど、非常に意欲的な電機でした。しかしこれが誤算の始まりでした。 クイル駆動装置の異常振動によるトラブルが頻発し保守に手を焼く結果となったためです。如何に優れた機械でも、保守に手が掛かると評価を非常に落としてしまいます。結局のところ、初期の新型電機に採用されていたクイル駆動は、そのトラブルの多さのためにEF60やED72以降、旧型電機と同様の吊掛式に戻ってしまいました。 結局の所、交流電機自体は変圧器のタップ制御という特徴が残ったものの、直流機に関しては出力を高くした旧型電機といえる状況であり、目立つ変化としては自動進段機能が追加されたことぐらいでしょうか。確かに、旧型電機と比べると出力が増してEH10と同等の性能をEF65が出しているわけですから性能は向上したと言えるのでしょうが、技術面から見ると後退を余儀なくされており、以前から用いられていた古い技術を用いることで安定化させたという、JR貨物のインバータ電機と似たような歴史を辿っていることに気付きます。国鉄時代の電機はED72で初めて採用された旧来の吊掛駆動用MT52主電動機による標準化によって安定したという皮肉な結果となりました。 日本では101系の誕生以降(もっと言えばモハ80系)、動力分散型車輌については大きな成功を収めました。これは国鉄が採用した中空軸平行カルダン方式やCS12型制御装置、MT46主電動機などが期待通りの性能を発揮し、トラブルが少なかったことが大きいと言えます(全電動車方式であった101系の挫折という大きな問題は残していますが)。その点、機関車については失敗と退行の歴史といえ、特に動力分散車輌が主流になったことや、国鉄の労使関係の悪化が国鉄電機の進歩を止めてしまったと言えるのではないでしょうか。 一般的に、日本は動力分散型車輌、ヨーロッパは機関車が得意であるといわれてきました。EF200はその歴史を覆す可能性を秘めていましたが、歴史は繰り返してしまいました。日本で成功する機関車はEF65やED75、現代ではEF210の様な技術の進歩を否定してひたすら安定を追求しないと良い評価が得られないのかも知れません。本当は、挑戦してこそ進歩が見られるのでしょうが、民間会社であるJR貨物にそれを求めるのは酷なのかも知れません。また、動力分散車輌が主流の日本ではヨーロッパで見られるような高性能機関車に互する性能を持つ機関車はやっぱり現れないのかも知れません。