《前回からのつづき》
1968年に日立製作所で量産機の製造が始められ、形式もED78形となりました。量産機は試作機であるED94形で洗い出された課題を解決した設計となり、特にサイリスタは誘導障害対策をしたものを搭載しました。加えて板谷峠区間での降坂時に速度超過状態になることを防ぐために、信越本線の碓氷峠区間専用機であるEF63形と同様に、過速度検知装置やこれに連動した空気ブレーキ、基礎ブレーキの施錠機構も装備しました。さらに、回生ブレーキや空気ブレーキをもってしても減速、停止ができない状態になった時の「最後の切り札」として、主電動機の回路を短絡（ショート）させて保護回路などをすべてスキップし、主電動機の抵抗力を最大限につかって制動力を得るための電機子短絡スイッチも装備しました。このように、碓氷峠に次ぐ隘路である板谷峠用の電機であるED78形にも、EF63形譲りの安全装備そして、計画通りに羽越本線で運用するため、EF64形に代わって福島機関区へ配置となり、交流電化への切換とともに活動を始めました。
1968年に新製された第1次車である9両は、試作機のED94形を量産化改造を施工して編入・改番した901号機とともに、総勢10両で板谷峠区間を含む奥羽本線福島ー山形間の旅客列車や貨物列車、さらには急行「津軽」などの優等列車の先頭に立ちました。しかし、最大33.0パーミルの勾配を抱える板谷峠区間では、数々の制限も存在しました。
ED78形は板谷峠区間に対応した重装備をもった交流電機ですが、単機での牽引定数は300トン、差台でも330トンに制限されていました。理論上では補機として開発されたF級機のEF71形と同等の粘着係数をもっていましたが、D級機であるED78形は搭載している主殿度域は4基のため、許容する熱容量が少ないため制限されていました。これは、単機でEF71形と同じ定数で運用すると、主電動機が動力を生み出すときに発生する熱が許容値を超えてしまうのです。
板谷峠越えは列車にとって過酷なものであり、普通列車といえども本務機単独では乗り切ることは難しかったようで、補機の連結は欠かせなかった。加えて有数の豪雪地帯の中にあるため、ED78形とEF71形は従来の交流機に見られた屋根上の特別高圧関係の機器はすべて車内に収められるとともに、耐寒耐雪設備ももっていた。ED78形の初期形の前面には、前任のEF64形と同様にトンネル坑口に垂れ下がる氷柱からガラスを保護するための保護棒を取り付けるためのボルトも取り付けられている。（©spaceaero2, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons）
また、貨物列車は旅客列車と比べて重量が重くなります。そこで、単機ではなく重連での運用をすることで、牽引定数は540トンにまで引き上げることができましたが、逼迫する輸送量からすると役不足が否めないのでした。
そこで、ED78形を本務機としてその補機として役割を担うEF71形が製造されましたが、本務機としての所要数は不足しがちでした。そもそもED78形は奥羽本線だけでなく、軸重制限が厳しい仙山線でも運用されていたため、列車の増発が難しい状況でした。そこへ、仙山線で運用が続けられてきた試作交流機であるED45形が、製造から10年が経っていたにもかかわらず老朽化が進んでしまい、取り替えの必要が生じていました。また、試作機という性質上、ED45形の保守用備品は入手が難しいことや、冬季に旅客列車に欠かすことのできない暖房用機器がなかったことから、これをED78形を増備することで置き換えることにしたのでした。
1970年に増備機2両が製造されました。新たに製造された2両は、保安装置の未投入を防止する装置が追加されました。もっとも、乗務する機関士は機関車を立ち上げるときに、様々な機器を確認しながら作動させるように徹底して訓練されています。それでも、人間のすることなので万が一のミスもないとは言えません。そうしたことを防ぐために、こうした装置を装備したと考えられます。また、一部の機器は1次車の運用実績から、配置などが見直されました。そして、外観で大きく変化したのは、1次車の前面窓には曇り止めのデフロスターが装備されていましたが、2次車ではこれをなくして代わりに熱線入りガラスを使い、スッキリした外観になるとともに、機関士の前面監視をしやすくしたのでした。
《次回へつづく》
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