《前回のつづきから》
1968年から製造が始められたED76 500番代は、ED75 500番代の試験結果を基に改良を加えた北海道向け量産交流電機でした。
制御方式は九州向けのED76が低圧タップ切換制御と磁気増幅器によるタップ間電圧位相制御であるのに対し、ED76 500番代は低圧タップ切換制御は0番代と同じですが、位相制御に磁気増幅器を使わずにサイリスタを採用しました。
また、0番代では屋根上には空気遮断器、後に改良型では真空遮断器をはじめとした特別高圧機器が配置され、交流電機特有の賑やかなものでした。しかし、500番代では冬季の厳しい気象条件を考慮し、これらの特別高圧機器は室内に配置しました。
同じ形式を名乗りながら、制御方式を始めこれだけ異なる仕様であるのは、数ある国鉄電機の中でもED76だけでしょう。それには様々な理由が挙げられますが、その一つとして新形式を導入するにあたって、国鉄特有の非常に複雑な事情があると考えられます。
国鉄が新形式を導入するにあたっては、労働組合との間で非常に難しい折衝と合意を欠かすことができませんでした。多くは語りませんが、国鉄が抱えていた問題として、労使間の関係は芳しいものではなく、1970年代に入る頃にはほとんど破綻していたと言っていいほど拗れていました。新形式の導入は、労組側にしてみれば「労働強化」と映り否定的な捉え方をするため、国鉄にとっては労力の要るものだったのです。しかも、折衝が決裂してしまえば、せっかく開発し製造した車両を運用できないという事態にもなりかねず、担当者は相当神経をすり減らしながら合意にもっていったとさえいわれています。
そこで、国鉄は新形式ではなく、労組との間で合意を取り付けやすい「派生形」とすることにしたのです。北海道向け新型交流電機の形式をED76としたのは、単に蒸気発生装置を搭載していたことと、動輪軸がD級で中間台車を装着していたという共通点からのことで、根本的には派生形とは言い難いほど仕様は大きく異なっていましたし、そのことは、国鉄自体も承知していたことだったのです。
ED76は蒸気発生装置をもつ九州向けの交流電機として製作された。基本設計はED75とほぼ同一であり、低圧タップ切換制御と磁気増幅器を併用するものだった。ED75は本州で使用することを前提としていたため、冬季は電気暖房を使用していたことから主変圧器の二次巻線から暖房用電源を採りだしていたのに対し、九州は蒸気暖房を使用していたためED75に蒸気発生装置を追加したのがED76だった。製造から既に50年近くになるが、2022年現在も小数が貨物輸送に活躍している。(ED76 1018〔門〕 門司機関区 1991年7月 筆者撮影)
ED76 500番代と形式がつけられた北海道向け交流電機は、制御方式以外にも多くの点で九州向けの0番代とは異なっていました。
冬季の暖房に欠かすことのできない蒸気発生装置は、0番代と同様に搭載していましたが、その能力は桁違いに異なります。そもそも九州向けの0番代は温暖地で運用することが前提なので、通常の能力でも十分です。九州の冬は、いくら寒くても氷点下にまで下がることはめったにありません。そのため、ED72にも搭載され安定した動作で定評のあったSG3Bが搭載されていました。SG3Bのボイラ圧力は12kg/cm3、最大蒸発量は800kg/hと一般的なものでした。
しかし、過酷な寒さの北海道では、このSG3Bの能力ではまったくもって役に立ちません。ほぼ連日に渡って氷点下近くの気温は当たり前、氷点下以下に下がることも珍しくなく、しかも吹雪の中を走ることも想定されます。そうした中では、SG3Bよりも遥かに強力な性能を持つ蒸気発生装置を欠かすことはできませんでした。
ED76 500番代には、新たに開発された強力な蒸機発生能力をもつSG5が搭載されました。SG5は酷寒の北海道に置いて、十分な暖房能力を客車に提供できるように、ボイラ圧力は16kg/cm3にまで上げられました。また、最大蒸発量も1,000kg/hになるなど、SG3の性能と比べて37%増しの性能をもちました。蒸気発生装置の蒸発量が増えたことで、当然ですが燃料と水の消費量もSG3より多くなってしまいます。
ED76 500番代では、強力なSG5に対応するため、500L燃料タンクを2個、合計で1,000Lを、水タンクは3,000Lタンクを2個、合計6,000Lを車端部台車と中間台車の間に吊り下げられました。これは、0番代の燃料タンク500L×2個、水タンク2,500L×2個であることからも、その能力の高さが伺えます。また、極寒地で運用することから、燃料もSG3で使用している重油ではなく、SG5では低温でも凍結しない軽油を使用しました。
この強力なSG5は、0番代に搭載しているSG3と比べても一回りも大きな機器になるとともに、屋根上の特別高圧機器も機器室内に収納したため、車体も0番代よりも大型になってしまいました。そのため、0番代の14,800mm(連結面間)よりも4,000mmも長い18,400mmにもなり、その長さは国鉄電機で最も長いEF81や交流電機のEF71にも迫る、D級機として「超弩級」の威容を誇る車両になってしまいました。
その長さに比例し、側面の自然給排気用のルーバー窓も増やされ、0番代では6個だったのが500番代では7個も連なり、側面のスタイルも威圧感のある独特なものとなりました。
前面は0番代とは異なり、ED75と同じ形状の貫通扉付とされました。これは、0番代では重連での運用を想定していなかったため非貫通型の前面になりましたが、500番代では客車列車の他に重量貨物列車の牽引も想定されたことから、重連運用も可能な貫通扉付となったのです。そのため、500番代には0番代では装備されていなかった重連総括制御装置も設置されました。また、この貫通扉があることで、重連運用のときに折り返しをする際には、機関士は車外に出なくても反対側の運転台に、すなわち後位の機関車に乗り移って運転台を替えることができたのです。
ED76 500番代には強力な蒸気発生装置の他にも、数々の耐寒耐雪装備が施されました。車体は既にお話したように、多くの機器を収納したため車体全長は18,400mmにも及ぶ「超弩級」ともいえる大型のものになりましたが、車体幅もまた耐寒耐雪装備のために通常の2,800mmではなく、100mm拡大した2,900mmになりました。そして、降雪時の走行に欠かすことのできないスノープラウも、本州以南で用いられる通常のものよりも板厚を厚くし、50mmの幅の範囲で調整できる特殊なものを装備していました。
警笛も極寒地仕様の特殊なものを装備していました。通常、電機に装備される警笛器は、空気圧で作動させるAW2空気警笛器です。500番代にもAW2を助士席側屋根上に装備していますが、着雪による作動不良を防ぐためのカバーが取り付けられています。耐寒耐雪仕様の電機であれば、このカバーの装着は一般的なものです。
しかし、何度も述べてきたように北海道の雪は本州以南のものに比べて湿度が低く、粒も細かい粉雪なので、カバー内にあるAW2に入り込んで汽笛の吹鳴を妨げる恐れがあります。そこで、これを補助するためにAW5電気警笛器、すなわちタイフォンを装備しました。
タイフォンは通常、電機には装備せず電車に装備されるもので、九州向けの0番代にはAW5は装備されていません。着雪や凍結などにより、AW2が動作不良を起こしたときには、電気で作動するAW5を使うようにしたのです。このAW5は、助士席側窓下、貫通扉の横に設置されました。着雪から保護するためのシャッターも設置され、近郊形電車に設置されたものとほぼ同じものが500番代にも取り付けられていました。
実際にはAW2とAW5を同時に使っていたと考えられます。これは、民営化後に製造された近郊形電車721系にも同様の装備があり、警笛吹鳴をする際には空気警笛器と電気警笛器を同時に吹鳴していました。筆者も函館本線で721系に乗る機会がありましたが、旧張碓駅付近では必ず警笛吹鳴があり、空気警笛器と電気警笛器を同時に吹鳴していたのでした。
《次回へつづく》