国鉄ではED30(二代目)の次に制式化された二例目となる交直流電気機関車。1962年〜1967年に製造された。
仕様
| 最高速度 | 100km/h |
|---|---|
| 最大寸法（長さ×幅×高さ） | 17,500×2,805×4,240(mm) |
| 車両質量 | 1次形 96.0t・2次形 97.8t |
| 軸配置 | B・B・B |
| 総出力 | 1,950kw |
| 主電動機 | 1次形 MT53型直流直巻電動機×3・2次形 MT53A型直流直巻電動機×3 |
| 駆動装置 | 1モーター2軸駆動1段歯車減速カルダン方式 |
| 保安装置 | ATS-S |
概要
製造経緯
1961年6月に常磐線取手駅〜勝田駅間が電化されたが沿線には気象庁柿岡地磁気観測所が存在し、直流電化だと観測所のデータに重大な影響を与えるため常磐線の取手駅以北は交流電化されることになった。
EF80は1963年の高萩駅〜平駅(現いわき駅)間の電化開業を見込んで製作されることになった交直流機である。交直流の切り替えは取手駅〜藤代間に設置されたデッドセクションでの車上切り替えとした。これについては1959年試作されたED46(→ED92)についての試験結果がフィードバックされている。
交直流用ということから車両重量が増加するため、少しでも抑えるべくモーター1機で車輪2軸を駆動するED46で採用された1台車1モーター2軸駆動のカルダン駆動方式を踏襲。1次形では軸重16tを実現。2次形でも0.3tの軸重増加に抑えている。また、これは交流機並みの空転減少を見込んでの事でもあったが、想定どうりの効果は発揮できず、粘着係数上交流機並みの性能が発揮できない、と判明してからは、改造で少しでも非力さを補うため、台車に牽引力補正装置を取り付けている車両が多く見られた。
当初は旅客形はD形機、貨物形はF形機として計画が進められていたが、将来的な客車列車の電車化を見越し、同じF形電機でも、電気暖房電源を搭載した旅客型、電気暖房電源を省略し、代わりに死重を搭載した貨物型の2種類を製造することとした。
運用開始〜廃車
1963年〜1986年11月の廃車まで一貫して常磐線平駅以南をメインに水戸線・総武本線・外房線の水戸鉄道管理局エリアを中心に運用された。ちなみに常磐線の平駅以北はC62のちED71やED75が運用されている。
1次形は田端機関区に、2次形は勝田電車区に新製時に集中配置されているが、後に勝田配置は解かれ田端配置車を含む一部車両は新規開設された内郷機関区に転属。内郷機関区がいわき貨物駅共々廃止された後は内郷配置車は田端へ転属している。
上野駅〜青森駅間の急行「北上」「北斗」「みちのく」「十和田」、「北斗」の後身である特急「ゆうづる」など常磐線内を走行する各種優等列車・貨物列車さらに普通列車に使用された。
臨時運用では東北本線内の急行「八甲田」の牽引実績もある。1973年、後継機であるEF81が田端運転所に配属されるが、EF81は東北本線系統で運用され1980年代まで常磐線での運用を持たなかった。しかし、1980年代になって貨物列車の削減や客車普通列車の電車化、荷物列車の消滅もあり日本海縦貫線で運用されていたEF70やEF81が余剰となった。そしてEF81の初期車・中期車や田端へ転属してきたことで、玉突きのようにEF80の置き換えが始まり、国鉄最後のダイヤ改正となった1986年11月で全車が廃車され形式消滅した。
直流機関車への改造計画
電気車研究会『電気車の科学』1976年8月号によると、EF80から交流機器を撤去して、直流電気機関車へ改造する計画が持ち上がっていた。
経緯
1970年代半ば、交流機器および周辺部の劣化が目立つようになり、故障件数も直流機関車の平均値の2倍にまで達するようになってきた。しかし抜本的な改修を行うには経費が掛かり過ぎるため、手のうちようがなかった。
一方、飯田線や身延線などの地方線区で使われていた旧型直流電機は大正時代末期に日本へ輸入されたものもあり老朽化が著しい反面、地方線区は軸重制限が厳しいことからED60やED61などのD型新性能直流機の入線すら難しく、旧型機関車の老朽化が進みながらもその淘汰は遅れていた。
そこで大宮工場が注目したのは本形式の軽さである。製造時は交流機器の軽量化が難しく、軸重軽減のために1台車1モーターを採用したことで「こいつから交流機器撤去してやれば故障を減らせて更に旧型電機の置き換えも出来るのでは？」という発想に至った。
改造内容
- 撤去の対象となる交流機器と周辺機器の総重量は17.3t。撤去後の軸重は当時最も条件の厳しかった飯田線の13.6tをクリア（2次形で13.42t、1次形で13.12t）
- 重量軽減による影響を抑えるため、台車の改造、ブレーキ率変更
- トンネル断面の小さい身延線入線を考慮したパンタグラフの交換と設置位置変更。主抵抗器冷却風道の形状変更
- 一部消耗品の新形式への変更など体質改善工事実施
顛末
この時はED61を改造したED62の落成が見込まれていたので、ED62によって置き換えるED18とED19を置き換え対象から外し、EF10やEF12が対象となったが、結局実行されなかった。
登場作品
韓国で製作されたアニメーション「ティティポ ティティポ」では、本形式をモデルにしたエリックというキャラクターが登場するが、前部連結器が格納式になっていたり、片運転台構造になっていて実機にはない貫通路が後部にあったり、台車の数が二つだったりと実車と異なる部分が幾つか見受けられる。
