日本國鐵ED73型電力機車
| ED73 | |
|---|---|
| 概覽 | |
| 類型 | 電力機車 |
| 原產國 |  日本 |
| 生產商 | 東芝 |
| 生產年份 | 1962年—1963年 |
| 產量 | 22台 |
| 主要用戶 | 日本國有鐵道 |
| 技術數據 | |
| UIC軸式 | Bo'Bo' |
| 軌距 | 1,067毫米 |
| 輪徑 | 1,120毫米 |
| 軸重 | 16.75噸 |
| 機車長度 | 14,400毫米 |
| 機車寬度 | 2,800毫米 |
| 機車高度 | 3,600毫米（軌面至車頂平面） 4,260毫米（降弓狀態） |
| 整備重量 | 67噸 |
| 供電電壓 | AC 20kV 60Hz |
| 傳動方式 | 交—直流電 |
| 牽引電動機 | MT52 × 4 |
| 最高速度 | 100公里/小時 |
| 持續速度 | 49.1公里/小時 |
| 牽引功率 | 1,900千瓦 |
| 牽引力 | 14,100公斤（持續） |
| 制動方式 | EL14AS自動空氣制動機、手制動機 |
| 安全系統 | ATS-S |
ED73型電力機車（日語：ED73形電気機関車）是日本國有鐵道的交流電力機車車型之一，適用於供電制式為20千伏60赫茲的工頻單相交流電氣化鐵路，於1962年由東芝公司研製成功，也是日本國鐵最後一種採用水銀整流器的交流電力機車。
發展歷史
研製
1961年，日本國有鐵道對鹿兒島本線門司港至久留米區段進行交流電化改造，東芝公司在吸取ED71 2號機車研製和運用經驗的基礎上，為九州地區開發研製了ED72型電力機車。1962年，東芝公司又研製了同系列的ED73型電力機車。其中，ED72型電力機車設有為旅客列車供暖的蒸汽鍋爐，因而主要用於牽引普通旅客列車。而ED73型電力機車則相當於取消了蒸汽鍋爐和中間轉向架的ED72型電力機車，主要用於牽引貨物列車和20系寢台列車（藍色列車）[1]。
1962年至1963年間，東芝公司小批量生產了共22台ED73型電力機車。第一批11台機車（1～11）於1962年製造，目的是滿足鹿兒島本線貨物列車的牽引需要，製造預算由國鐵昭和36年度第3次債務承擔。第一批11台機車（12～22）於1963年製造，以滿足鹿兒島本線貨物列車的增發需要，製造預算由國鐵昭和37年度第1次債務承擔[1]。
運用
ED73型電力機車全部配屬於門司機關區並投入鹿兒島本線運用，主要擔當門司編組站至鳥栖站的貨物列車、以及無需蒸汽供暖的寢台列車的牽引任務。ED73型電力機車和ED72型電力機車一樣，由於機車軸重相對較大，即使九州地區主要幹線全面實現交流電化之後，仍然限定運用於路線條件較好的北部九州地區（熊本以北）。
1964年10月1日，因應東海道新幹線全線通車，日本國鐵實施了大範圍運行圖調整，開行了新大阪至博多的「燕號」和「鴿子號」特急旅客列車，由直流專用的151系電動列車擔當，因此列車在下關以西需要使用電力機車牽引，並在機後一位加掛Saya420型電源車，為列車供應照明和空調電源。列車在門司至下關之間使用EF30型電力機車牽引，而門司至博多之間則由ED73型電力機車牽引。專門用於牽引這兩對列車的ED73型電力機車（15～22）進行相應改造，包括加裝了配合電動列車的控制電路系統，以及控制電源車快速降弓和停止電動發電機的緊急開關。1965年10月1日，隨着雙電流制的481系電動列車投入服務，「燕號」和「鴿子號」列車不再需要電力機車牽引，ED73型電力機車亦恢復為原來的狀態。
1968年，為了提高寢台旅客列車的旅行速度，日本國鐵對所有20系客車進行制動系統改造，通過對原本的AS空氣制動機加裝電空閥、中繼閥等電控裝置改造為AREB電傳操縱空氣制動機，實現列車制動系統的電控化，使列車最高運行速度由95公里/小時提高至110公里/小時。為了配合20系寢台列車的電傳操縱空氣制動改造，及滿足10000系高速貨物列車的牽引需要，九州地區的ED73型電力機車亦進行了相應改造。改造內容包括加裝機車電傳操縱空氣制動機，制動訊號通過車輛及機車間的KE72型電氣連接器傳送；加裝總風管以滿足20系客車空氣彈簧的用風需要；安裝了與20系客車乘務員室相連的有線電話，車端加裝KE59型電氣連接器；對主變壓器和高壓調壓開關等電氣設備進行少量調整，以適應高速運轉的需要。完成改造的機車改稱為ED73型1000番台電力機車，首12台機車（1～12）於1968年完成改造，而其餘10台機車（13～22）於翌年完成改造。然而，由於受到機車的性能限制，20系客車在九州地區的最高運轉速度為100公里/小時。而ED73型1000番台電力機車亦限定運用於除日豐本線以外的北部九州地區。
1970年，鹿兒島本線全線電氣化完成改造，專門為牽引特急旅客列車和高速貨物列車而設計的ED76型1000番台電力機車亦投入運用。1980年，原本運用於北陸本線的部分EF70型電力機車轉配屬門司機關區，用來替換日益老化的ED72、ED73型電力機車。至1982年，全部ED73型電力機車中止營運報廢。其中，ED73 1016號機車報廢后曾經存放於小倉工廠（今小倉綜合車輛中心），直至2006年左右因年久失修而解體處理。
技術特點
總體佈置
ED73型電力機車是客貨運通用的交流電力機車，適用於供電制式為20千伏60赫茲的工頻單相交流電氣化鐵路。機車採用輕量化全鋼焊接結構箱型車體，車體形式與ED72型電力機車大致相同，同樣採用前端非貫通結構，但由於ED73型電力機車並沒有搭載蒸汽鍋爐，因此車體長度也比前者縮短了3000毫米。
車體兩端各設有一個司機室，司機室內機車運行方向的左側設有司機操縱台，司機室兩側設有供乘務員乘降的車門。車體中部是設有各種機械及電氣裝置的機械室，內設有貫通式雙側內走廊連接兩端司機室，主變壓器、控制電器及輔助機械等設備均採用單元化的佈置方式，以便進行檢修維護。車頂安裝有兩台PS100型雙臂式集電弓、高速斷路器、避雷器、主熔斷器等高壓電氣設備。
電氣系統
ED73型電力機車是交—直流電傳動的整流器式電力機車，機車主電路由空氣斷路器、主變壓器、水銀整流器、調壓開關、牽引電動機、電路保護裝置等組成。機車從架空電纜獲取高壓交流電後，首先經過主變壓器降低電壓，再通過整流器轉換成脈流電（即方向不變而只有電壓變化的直流電），並供電給牽引電動機。
機車主電路系統和調速控制系統與ED72型電力機車完全相同。機車裝用一台乾式風冷的TM6型主變壓器，額定容量為2050千伏安。整流裝置採用由八個引燃管組成的RM2型水銀整流器，整流器額定功率為2052千瓦，額定整流電壓為750伏特，額定整流電流為4×684安培。四台牽引電動機全部永久並聯連接，使用MT52型四極串勵直流摩打，小時功率為475千瓦。
機車使用變壓器高壓側調壓、整流器相位控制、牽引電動機磁場削弱來達到調節速度的目的。1970年，ED73型電力機車進行了以矽整流器取代引燃管整流器的改造，但由於矽整流器是不可控整流電路，因此改用矽整流器的電力機車亦失去了柵極相位控制功能。
轉向架
機車走行部包括兩台DT119B型二軸轉向架，構架採用「日」字形的鋼板焊接結構，軸箱採用無磨耗的拉板式定位結構。轉向架採用全旁承支重方式，車體全部重量通過四個旁承支座坐落在兩台轉向架上。一系懸掛為軸箱頂端捲簧和橡膠墊，二系旁承懸掛為每側兩個並聯的螺旋圓彈簧組，並配有垂向油壓減震器。使用了低位反向牽引杆裝置，牽引點高度接近於軌道平面，減少牽引列車起動時的軸重轉移。
ED73型電力機車採用軸懸式驅動裝置，牽引電動機的一側通過抱軸瓦剛性地支承在車軸上，另一側通過吊杆懸掛在轉向架構架上，牽引電動機輸出的轉矩通過一級減速齒輪傳遞給輪對，齒輪傳動比為4.44（16：71）。
