檢視日本國鐵EF八十型的電力機車的原始碼

'''EF 八十型的電力機車'''（日本語：EF 八十形電交機檯車）是日本國有鐵道的雙電流制電力機車車型之一，適用於供電的制式為一千五百伏直流電佮二十千伏五十赫茲的工頻單相交流電的電氣化鐵路。

==發展歷史==

===開發背景===

一九五九年，日本國有鐵道開始對常磐線取手以北實施交流電氣化改造，而且佇咧取手至藤代之間設一个交直流中性區，使交直流兩用的鐵路車輛會使用車頂切換方式，佇列車運轉時毋免停車就會當完成電流制的轉換。仝年，日立製作所佇咧 ED 七十一型電力機車的基礎頂懸，試做頭一台交直流兩用的 ED 四十六型電力機車（尾仔改稱講 ED 九十二型電力機車）， 同時適用佇咧一千五百伏直流電佮二十千伏五十赫茲單相交流電氣化鐵路。

一九六二年，日立製作所根據 ED 四十六型電力機車的試驗結果佮運用經驗，研究製新一代的 EF 八十型的電力機車。EF 八十型電力機車是客貨運通用的雙電流制六軸電力機車，機車心配置做 B-B-B。上初日本國鐵捌按算分別研製四軸客運機車佮六軸貨運機車，毋過考慮著未來旅客列車漸漸改用電聯車擔當了後，賰的四軸電力機車會用改做貨運用途，因此最終決定開發客貨運通用的六軸電力機車，並且分做有列車供電裝置的客運型，猶閣有坐載列車供電裝置的貨運型。

EF 八十型的電力機車裝有油冷式主變壓器佮矽二極體整理流器，調速控制採用電阻調壓、串並聯換接佮磁場削弱方式，閣採用單仔 mòo-tà 轉向架和輪對空心軸架懸式驅動裝置。機車整備重量做九十六噸，上高運轉速度做一百空五 khí-looh / 點鐘，佇交流佮彼段直流區段的細漢時功率攏是一千九百五十瓦，會使滿足單機牽引一千兩百噸的貨物列車（遠期一千三百噸）咧十 ‰ 佇咧大坡道𬦰懸的需要，佇咧平直道上單機牽六百噸的旅客列車的上大平衡的速度會當到一百空五 khí-looh / 點鐘。

===生產批次===

一九六二年至一九六三年間，日立製作所、三菱電機、三菱重工業共製造對頭一批五十台 EF 八十型的電力機車（一～五十）， 當中包括三十台客運型⿰オト⿰バイ佮二十台貨運型⿰オト⿰バイ。這批早期型機車的特點是採用心盤牽引的 DT 一百二十七喔、DT 一百二十八型轉向架，裝用 MT 五十三型的牽引 mòo-tà 佮埋入式進前照燈火。其中，EF 八十三十七號機車採用佮車體的弧度配合的曲面頭前窗仔門玻璃，明顯佮其他的機車無仝。

一九六六年至一九六七年間，日立製作所、三菱電機、三菱重的工業、東芝公司閣製造第二批十三台 EF 八十型的電力機車（五十一～六十三）， 當中包括五台客運型⿰オト⿰バイ佮十八台貨運型⿰オト⿰バイ。這批改良型機車根據早期型機車的運用經驗來做改進行，譬如講用改良落去牽引裝置的 DT 一百三十五、DT 一百三十六型轉向架以改善粘著性能，裝用 MT 五十三 A 型牽引 mòo-tà，前照燈改做使用凸出於車體的安裝方式，加大警示燈的 sài-sù，機械室採光玻璃窗採用 H 形斷面的樹奶密封條安裝，⿰オト⿰バイ整備重量提懸到九十七石八噸。其中，上尾仔出廠的 EF 八十六十三號機車頂頭擺安裝靜止式變流器（SIV）做列車供電裝置。

===運用歷史===

自從佇一九六二年投入運用起，所有 EF 八十型電力⿰オト⿰バイ攏以水戶鐵道管理局（今東日本旅客鐵道水戶支社）管內為主要使用的範圍。一九六二年至一九六三年間，五十台早期型機車陸續配屬到田端機關區。一九六二年十月初一，定磐線勝田到高扳區段完成交流電氣化，日本國鐵實施列車運行圖調整，EF 八十型的電力機車主要擔當上野至水戶間普通旅客列車的牽引任務，代替原本使用的 C 六十二型蒸汽機車，水戶以北路段猶原咧使用蒸汽機車牽引。一九六三年五月初一，定磐線高交關到平區段完成交流電氣化，EF 八十型電力機車的牽引區段延長到平，廣泛運用於牽引包括「夕鶴號」睏房特急、「 十佮田號」夜行急行在內的各種旅客列車佮貨物列車。此外，EF 八十型電力機車亦捌佇東北本線運用，擔當上野至烏磯間的臨時旅客列車，抑是田頭到郡山間直通貨物列車的牽引任務。

一九六二年至一九六五年間，田端機關區所屬的部份 EF 八十型電力⿰オト⿰バイ入助勝田電車區。一九六六年至一九六七年初，十三台改良型⿰オト⿰バイ陸續配屬到勝田電車區。一九六七年，綴著和常磐線連接的新金貨運線佮水戶線全面完成電氣化，EF 八十型電力機車亦開始投入該兩線運用，這主要擔當水戶線小山到友部、新金貨物線（總武本線貨運的支線）新小岩至佐倉、金町的貨物列車牽引任務。仝年八月嘛，定磐線全線的電氣化改造工程全部完成，勝田電車區所屬的十三台改良型機車全部轉配屬內鄉機關區，到這个所在 EF 八十型的電力機車攏集中配屬到規模較大的田端機關區佮內鄉機關區。現此時，EF 八十型的電力機車的運用區段猶原保持佇咧平以南，定磐線平以北是使用 ED 七十五型的電力機車。一九六八年七月，佮總武本線接續的外房線千葉至蘇我區段完成電氣化改造，自按呢外房線亦開始出現 EF 八十型的電力機車的影跡。

一九六八年，為著提懸寢台旅客列車（藍色列車）的旅行速度，日本國鐵對所有二十系客車進行制領系統改造，通過對原本的 AS 氣增加裝電空活、中繼活門等電控裝置改造做 AREB 電氣指令式空氣知影機器，實現列車制馮系統的電控化，使列車上高運轉速度由九十五 khí-looh / 細漢的時提高至一百十一 khí-looh / 點鐘。為配合「夕鶴號」特急列車的牽引需要，十二台矣 EF 八十型的電力機車（一～十二）進行了相應改造。改造內容包括加裝機車電氣指令式空氣到位機車 KE 七十二型電氣連接器，而且閣加裝總風管以滿足二十系客車空氣弓仔用風需要。因為定磐線的上懸速度限制做九十五 khí-looh / 點鐘，所以機車毋免加裝電氣指令式空氣知影機佮列車的乘務員有線電話等設備。

一九七三年，隨著田端機關區開始配屬 EF 八十一型電力機車，該區所屬的 EF 八十型的電力機車無閣投入東北本線方面運用，並且開始向內鄉的機關區轉出 EF 八十型的電力機車。至一九七四年十月，田端機關區佮內鄉機關區分別配屬有三十六台佮二十七台 EF 八十型的電力機車。一九七八年十月，內鄉機關區所屬的 EF 八十二十四、二十五、二十六號⿰オト⿰バイ轉配屬福島機關區（今福島綜合運輸區）， 但無偌久了後就閣再轉配屬到田端機關區。

一九八Ｏ年起，為著淘汰日漸漸老化的 EF 八十型的電力機車，部份本底配屬富山機關區佮酒田機關區的 EF 八十一型電力機車，開始轉配屬到田端機關區並投入常磐線運用，咧運用時間上長的頭一批 EF 八十型電力機車是開始每步報廢。佮這个同時，內鄉機關區的所有 EF 八十型電力⿰オト⿰バイ分批轉移到田端機關區，直至磐城貨運站佮內鄉機關區佇一九八五年被撤銷，彼當陣田端機關區猶未報廢的 EF 八十型電力⿰オト⿰バイ干焦賰二十台。一九八六年，EF 八十型電力機車全部除籍佮報廢。

==技術特點==

===總體結構===

====佈置佈置====

EF 八十型的電力機車是客貨運通用的雙電流制電力機車，適用於供電的制式為一千五百伏直流電佮二十千伏五十赫茲的工頻單相交流電的電氣化鐵路。EF 八十型的電力機車會當分做客運型佮貨運型，差異只干焦佇咧客運型坐載列車電氣供暖用的電動發電機（MG）， 貨運型加裝壓鐵配重以保證整備重量佮客運型一致。

車體兩爿各設有一个司機室，司機室內⿰オト⿰バイ運轉方向的倒爿設有司機操縱台，司機室雙爿設有供乘務員乘降的邊仔門，司機室頂頭車頂有兩葩密封光束燈式前照燈。車體中部是設有各種機械佮電氣裝置的機械室，並設有貫通式雙爿內亭仔跤連接兩爿司機室。車頂安裝有兩台 PS 十九型雙臂式集電弓、交直流切換器、高速斷路器、避雷器等高壓電氣設備。車體下跤除了設有三台轉向架外，猶閣吊著輔助電阻器、平波電抗器佮 ba̍t-té-lih。

====通風系統====

機械室內設備採用車體通風、集中冷卻的降溫方式。車身兩爿各設有七个通風百葉窗佮採光玻璃窗仔門，是車內設備通風冷卻的主要入風窗口。車內進前、中、後分別設有三台電動通風機，頭一通風機用冷卻頭一台牽引 mòo-tà 佮主變壓器，第二通風機用寒卻第二台牽引 mòo-tà 佮整理流器，第三通風機用寒卻第三台牽引 mòo-tà 和平波電抗器。啊若主電阻器是採用獨立的通風冷卻系統。

====車體結構====

EF 八十型的電力機車是採用整體承載式全鋼拋拍結構箱仔車體，車體全長十六 , 七百毫米，全闊二 , 八百毫米。因為單 mòo-tà 轉向架的牽引 mòo-tà 安裝位置相對較懸，所以車體底架是採用無中梁的框架式載結構，底架仔由邊梁、楹仔、端梁、枕梁組成。車頂懸鋼結構使用鋼板共櫼做伙的鋼材料製作，車體薄板蒙皮採用組拋工藝，車體裝配作業廣泛應用模組化結構以提懸生產效率。車體兩爿的安裝有柴田式上作用自動力車溝及 LI 鋪七 B 型緩衝器。

===電氣系統===

====機車主電路====

EF 八十型的電力機車是交—直流電傳動的整流器式電力機車，⿰オト⿰バイ主電路由空氣斷路器、交直流切換器、主變壓器、整流器、牽引 mòo-tà、主電阻器、電路保護裝置等部份組成。交流電模式的時陣，⿰オト⿰バイ對高架電車線獲取高壓交流電，首先由主變壓器降低電壓，閣通過矽整流器轉換做脈流電（即方向無變干焦電壓變化的直流電）， 經過電阻調壓後供電予牽引 mòo-tà。一直流電模式的時陣，機車對高架電車線獲取直流電，經過電阻調壓了後直接向牽引 mòo-tà 供電。

EF 八十型電力機車採用車頂切換方式來過渡到另外一種電力系統，會當佇運轉的時陣毋免停車就完成交直流切換過程。當機車通過交直流中性區進前，通過主斷路器的電控氣動操作，斷開網爿電源佮⿰オト⿰バイ主電路的連接；交直流切換器完成轉換並通過中性區了後，閣自動合主斷路器，這一過程中集電弓無需降弓。做⿰オト⿰バイ由直流區段過渡到交流區段了後，（⿰オト⿰バイ運轉方向）前端集電弓會佇後一停靠車站降弓，以減少對高架電車線造成無必要的磨磨。

EF 八十型電力機車的調速控制方式佮直流電力機車仝款，採用電阻調壓、牽引 mòo-tà 的串—並聯換接、佮磁場削弱控制達到調速的目的。調速控制器總共有三十四个調壓級位，其中弱磁起動位一級、串聯位十七級、並且聯位十三級、磁場削弱位三級。

====主變壓器====

機車裝用一台 TM 七 A 型芯式單相主變壓器。原爿輸入電壓做二十千伏，冬季額定容量做兩千六百七十千伏安（開啟列車供電）， 夏季額定容量為兩千兩百八十千伏安（關起來列車供電）， 冷卻方式為強迫油循環導向風冷卻。變壓器次邊有三個線圈，包括一个向整流器供電的牽引線圈（額定電壓做兩千空七十七伏特，額定容量為兩千兩百七十四千伏安）、 一个向輔助系統供電的輔助線圈（額定電壓做兩百十八伏特，額定容量做六千伏安）佮一个向旅客列車供電的供電線圈（額定電壓做一千五百伏特，額定容量做三百九十千伏安）。

====矽整流器====

整個流裝置的採用 RS 九型矽整流器。整流器使用日立製作所研製的 DJ 十五 L 型矽二極體（上大反向電壓做一千伏特，上大反向脈衝電硩做一千三百伏特，平均整流電流為一百安倍）， 整流裝置由四个橋臂組成單相橋式全波整流電路，每一橋臂是七个而且閣聯絡路組成，逐个支路有九个串聯連接的二極體，逐台⿰オト⿰バイ共使用兩百五十二个二極體元件。整流器額定功率做兩千兩百千瓦，額定規流電壓做一千五百伏特，額定電流做一千四百六十三安倍，採用強迫通風降溫度。

====牽引 mòo-tà====

逐台斡對架仔安裝一台 MT 五十三型的牽引 mòo-tà（改良型機車使用 MT 五十三 A 型）， 是佇咧 ED 四十六型的電力機車所使用的 MT 九百十三型牽引 mòo-tà 的基礎上改良來成做。MT 五十三型 mòo-tà 是帶有補償線圈的四極串勵直流 mòo-tà，定子線圈採用環氧樹脂浸跡絕緣，才提高絕緣閣有耐熱性能。細漢時功率為著六百五十千瓦，繼續功率做六百千瓦，額定電壓做一千五百伏特，額定轉速做每分鐘八百四十五轉，採用強迫通風降溫度。為擴大機車的恆功調速範圍，閣會使對牽 mòo-tà 使用三級磁場削弱，削弱率上深會到百分之三十五。

====電氣供暖====

客運型電力機車設有列車供電系統，會當佇冬天為旅客列車的電熱烘著裝置直接供電。佇交流區段的時陣，由主變壓器的供電線圈向列車輸出一千五百伏特單相交流電，司機室邊仔門邊仔閣有裝一葩供電的狀態指示燈。啊若佇咧直流區間的時陣由一台大容量電動發電機供電，將一千五百伏特直流電轉換做一千四百四十積特單相交流電，額定容量做三百二十千伏安。列車供電系統猶閣會當根據環境溫度對輸出電壓作三檔調節（百分之一百、百分之七十五、百分之五十）。 機車兩爿設有 KE 三型供電插座，通過供電線佮列車連接。

一九六八年，隨著半導體技術的快速發展，日立佇咱 EF 八十六十三號⿰オト⿰バイ頂進行了安裝閘流體變流器（靜止式變流器）的試驗，取代矣效率較低的電動發電機。該變流器額定容量仝款為三百二十千伏安，採用單相橋式逆變電路，閣設置大容量直流濾波器來減少輸入電源的脈動。這款的流體變流器佇 EF 八十六十三號機車頂取得良好的效果，並佇仝年投產的 EF 八十一型電力機車頂懸開始推廣使用。

====輔助電路====

EF 八十型電力機車的輔助電路系統主要採用直流電傳動。機械室內三台電動通風機、主電阻器電動通風機、電動空氣壓縮機、輔助空氣壓縮機均採用直流 mòo-tà 驅動，輸入電壓做一千五百伏特直流電，佇直流區段由高架電車線直接饋電，佇交流區段由整個流器供電。主變壓器油phóng-phuh咧採用單相異步 mòo-tà 驅動，由主變壓器輔助線圈直接供電。另外咧，閣設有一台小型電動發電機，將一千五百伏特直流電絞換做一百伏特直流電，供控制電路、照明電路、ba̍t-té-lih 充電之用。

===斡對架仔===

====主要結構====

機車行部為三台二軸轉向架，早期型機車採用 DT 一百二七型兩爿斡向架和 DT 一百二十八型中央斡向架仔，改良型機車採用 DT 一百三十五型兩爿斡向架和 DT 一百三十六型中央斡向架仔。

構架是採用「日」字型的鋼枋拋接結構，軸箱是採用導框式定位結構，轉向架固定軸距做兩千兩百十二毫米。斡向架採用全邊仔承承重結構，車體全部重量通過六組邊仔承弓仔坐落佇咧三台斡向架仔頂。一改懸吊做軸箱頂端捲簧，二系邊仔承懸掛做逐爿兩个並聯的螺仔旋圓仔組，並配有垂向油壓減震器。中央轉向架和車體之間閣設有橫向輾振動裝置通好通過曲線。基礎制鋪排做單爿的瓦枋枋，斡對架仔倒爿各設有一个徛騰，並設有制影響梁以保證兩爿的門草仝步作用，另外閣設置了閘瓦間的縫調整器。

====驅動裝置====

EF 八十型的電力機車嘛是閣繼續 ED 四十六、EF 三十型的電力機車了後，第三種採用單 mòo-tà 轉向架的國鐵電力機車，每一个斡向架安裝一台大功率牽引 mòo-tà 並成組驅動兩條輪著。

EF 八十型電力機車採用的 QD 九型驅動裝置，牽引 mòo-tà 採用架懸式安裝的方式，將牽引 mòo-tà 橫向固定佇徙向架構架內底梁，二个輪著之間；對牽引 mòo-tà 軸端齒輪輸出的轉矩，通過前後兩个中央齒輪分別傳動兩个輪嘿的大車齒。驅動裝置採用輪對空心心量傳動方式，大車齒輪由輾振動軸安裝佇空心軸套上，轉矩由大車齒通過樹奶連杆機構傳予空心軸，空心軸的另一端亦使用樹奶連杆機構佮車輪相連。牽引齒輪傳動比為三允六（二十：七十二）。

一九六五年，日本企業聯合體（日立、三菱、東芝）向印度國家鐵路出口的四十五台 WAG 二型電力機車，亦是採用相仝結構的單 mòo-tà 轉向架佮輪對空心心傳動裝置。

====牽引裝置====

早期型佮改良型機車轉向架的差異干焦佇咧牽引裝置。早期型機車使用心盤來傳達牽引力佮制馮力，兩爿斡向架仔各設有一个心盤牽引裝置，中央斡向架仔設有兩个心盤牽引裝置，分別布置咧牽 mòo-tà 兩爿邊。心盤牽引的缺點的牽引懸度較懸，牽引點高度距離軌面約一千空八十毫米。為著充分利用⿰オト⿰バイ粘著重量佮減少軸重轉移，改良型機車的兩爿斡向架改做是採用雙爿平行牽引拉杆，佇咧中央斡向架猶原是採用心盤牽引。

==車輛保存==

* EF 八十六十三號機車：靜態保存佇咧伸冰嶺鐵道文化村。

==參考文獻==

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