JR貨物EF500形電気機関車

EF500形電気機関車

EF500形電気機関車は、日本貨物鉄道（JR貨物）が1990年（平成2年）に試作した交流・直流両用の電気機関車です。JR発足直後の輸送力増強と、国鉄時代から使用されていた電気機関車の置き換えを目的として、同時期に開発されたEF200形をベースに開発されました。

開発の背景

当時、JR貨物は輸送量の増加に対応するため、機関車の性能向上と効率化が急務でした。特に、東北本線や日本海縦貫線など、異なる電化方式が混在する区間では、機関車の交換作業が輸送効率を低下させる要因となっていました。そこで、これらの問題を解決するため、交流と直流の両方に対応できるEF500形が開発されました。

試作機の登場

1990年7月、三菱電機と川崎重工業によってEF500形試作機(901号機)が完成しました。この試作機は、東海道・山陽線系統での使用を想定したEF200形とは異なり、複数の電化方式に対応する必要がある東北本線や津軽海峡線、日本海縦貫線での使用を想定していました。これらの路線では、機関車の交換作業をなくし、輸送時間の短縮を図る必要がありました。

構造と特徴

EF500形は、外観はEF200形に似た高運転台の非貫通構造ですが、正面窓には氷柱対策の庇が設けられ、側面には大型の通風孔が左右対称に配置されています。車体色は、前面がワインレッド、側面がライトグレーで、前照灯の位置には白色の帯が配されています。車体側面には「INVERTER HI-TECH-LOCO」のロゴマークが付けられています。

電源は、直流1500V、交流20kV（50Hz/60Hz）の3つに対応しており、異なる電化区間を1両で走行可能です。制御装置には、主整流装置とGTO素子を用いたVVVFインバータ制御が採用されており、主電動機は1時間定格1000kWの三相誘導電動機です。1台のインバータで1台の主電動機を制御する1C1M方式となっています。1時間定格出力は6000kWで、1000〜1200tのコンテナ列車を牽引できます。また、26‰の勾配でも1000tの列車を牽引し、55km/h以上の速度を維持できました。最高速度は120km/hで、定格速度は81.2km/h（1時間）です。

パンタグラフは、シングルアーム式の交直流両用FPS1形を採用し、関節部を両端に向けて搭載しています。台車は、軸梁式ボルスタレス構造のFD1形（両端）とFD2形（中間）の2軸ボギーです。主電動機の装架方式は吊り掛け式です。ブレーキ装置には、国鉄・JR機関車で初めて電気指令式自動空気ブレーキが採用されました。

試験運用と量産見送り

EF500形は、新鶴見機関区に配置され、各種試験に供されました。試験運用では、6000kWの定格出力に対して変電所の電力供給能力が不足し、架線の電圧降下が頻発しました。また、インバータから発生する高調波が線路周辺の電気機器に影響を与える誘導障害も発生しました。さらに、使用を想定した線区の輸送量に対して出力が過大であることや、景気後退による貨物輸送量の減少も量産が見送られた要因となりました。

1994年8月には、東北本線で急勾配起動試験が行われ、すべての試験が終了しました。その後、1996年9月には長町機関区へ転属し、組織名の変更を経て2002年3月29日に廃車されました。廃車後はJR貨物広島車両所で保管されています。

その後の展開

EF500形の開発で得られた知見は、後のEH500形やEF510形に活かされています。EH500形は、動軸数を8軸に増やし、制御方式を改良することで牽引性能を向上させました。一方、EF510形は動軸数6軸のまま各部仕様を改良し、運用コストの最適化を図りました。

まとめ

EF500形は、輸送力増強と機関車交換の効率化を目指して開発されましたが、技術的な問題や経済状況の変化により量産は見送られました。しかし、その開発で得られた技術は、後の機関車開発に大きな影響を与え、JR貨物の輸送力向上に貢献しました。

もう一度検索