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KATO EF70 1000番台入線 [模型]

2016年12月10日の日記

EF70 1007.jpg 整備後の姿です。 

今日は久しぶりに模型ネタです........(^^;)。

KATOのEF70 1000番台をようやく入手しました。本当は10月に発売になっているんですけど,うっかり予約を忘れてしまい,Joshin webを見てみたら在庫切れになっていて,ちょっとあわてました。

まあ,KATOの製品だし,十分な数量を作ってあるはずですから,すぐに市場から消えてしまうとは考えにくいので,地元のJoshinの実体店? で取り寄せをお願いしてゲットできました。webの方は何のことはない,一時的に品切れだけだっただけで,今も在庫はあるようです。

EF70は地元の機関車だし,昔からなじみのある機関車なので何台も持っています。KATOも最初の電機ですしね。

実物は北陸本線福井電化を控え,1961年から製造されました。

ここでいつも話題になるのはED74ですね。

北陸本線は敦賀がネックで,この街の出入りに急勾配のトンネルができてしまいます。有名な米原方の鳩原(はつはら)ループも複線化する際に新設する上り線を急勾配緩和のために1957年から建設がはじまって63年に完成したものですし,北陸トンネルも従来の杉津回りの旧本線の最急勾配25‰を緩和する目的で建設され,延長13kmと1962年の完成当時,日本最長でした。

しかし,緩和されたと言っても最急勾配11.5‰で,下り列車に対して延々11.4kmも勾配が続く片勾配のトンネルのため,従来のD形機では出力が不足するため,F形機としてEF70が計画されました。

iruchanは電気のエンジニアなのでわかりますが,モータの出力というのはもちろん,最高速度で決められるのですが,もう一つ,温度上昇でも決まります。 だから,ED74は国鉄の電機標準型のMT52形主電動機を使っていますが,D形機だとモータの温度上昇が375kwのMT52を上回ってしまうためF形機にした,と言うわけです。

実を言うとモータや変圧器など,電気機械は温度上昇を考えないと定格以上に大きな出力が出るもので,その点,エンジンとは異なります。モータの最大出力というのは温度上昇で決められ,1時間定格とか15分定格というのはこれらの時間の間に温度上昇が限度内に収まる,と言う意味です。

といって,北陸トンネルで問題になったのは11.5‰の勾配途中で1,000tの貨物を牽引し,2回引き出しをする,という条件だったようで,これは過酷な条件じゃない? という気もするのですが.....。 

ただ,今庄から先は北陸線はすでに勾配緩和されていた倶利伽羅峠を含めてほぼ糸魚川まで平坦であるため,福井以遠はED74で牽引することが考えられていました。蒸機時代も今庄まではD51なのに,そこから先はC57でしたよね。

もっとも,北陸線は重要な線区で,貨物列車も将来,1,100t牽引することが考えられていましたし,途中で機関車の付け替えをするよりも大出力の機関車で通し運転をした方がよいと考えられ,ED74の量産は6両で打ち切られました。 余剰となったED74は1968年には九州に異動となりますが,九州は客車はSG仕様のため,SGを搭載していないED74は20系客車&貨物専用となりましたが,6両じゃ面倒がられ,九州で活躍したのは5,6年という感じのようです。

う~ん,それにしても国鉄時代ってDD54とか1両しかないDE50とかそうですけど,こういうムダな投資をよくやっていますね~。

EF70 1000番台はご存じ,ヨンサントオの改正で特急 "日本海" が登場するため,20系固定客車用にもと空気だめ管の引通しや電磁弁用の引通し線を増設したものです。と言う次第で,新造ではなく,22号機から28号機の7両を改造したものです。

ブレーキは鉄道は列車分離時に,双方の車両に自動的にブレーキがかかるよう,自動ブレーキを長年使用していました。米国のウェスティングハウスが発明したものですね。それまで,列車分離して残った車両が暴走して事故となることが多かったのですが,これで解決できました。引通しもブレーキ管(BP)のみで済むので簡単でした。

ところが,自動ブレーキはブレーキ指令はブレーキ管の排気によって行いますが,どれだけ速くても音速より速くはできないため,200mくらいの列車だと最後尾の車両にブレーキがかかるまで1秒弱かかることになります。おまけに,客車や気動車などで,床下からシューと音がしたと思うとしばらくしてゴーッとブレーキがかかる音がしますけど,自動ブレーキはこのように,もともとブレーキ指令が来てもブレーキ弁(三動弁)が応答するのに1秒くらい時間がかかりますから,応答性が低いのです。それで各車両に排気用の電磁弁を設け,電気でブレーキを指令するようにし,さらに,ブレーキ距離を短縮するため増圧ブレーキを採用して,もと空気だめ管(MR)を追加したのが20系のCLE自動ブレーキです。 あと,応荷重装置なんかもついています。結局,ブレーキの指令線とMR管が追加になっちゃったわけですね。

まあ,自動ブレーキは応答速度が低いし,ブレーキの強弱はハンドル角度ではなく,ブレーキ弁を開けている時間に比例するため,操作性も悪いので電車ではより操作性のよい電磁直通ブレーキが採用されましたが,列車分離時にはノーブレーキとなってしまうため,自動ブレーキをバックアップとして持っています。

いまじゃ全電気指令ブレーキが主流になりましたので,列車分離時も電気で検知して非常ブレーキをかける仕組みになっていますけどね。 

こういった改造をした機関車がEF70の1000番台です。EF58もP型改造といって,CLEブレーキに対応していますね。EF65も500番台がそうです。 

その後,1974年には湖西線が開業し, "日本海" も湖西線まわりになるとEF81の方が効率がよく,1000番台も通常の仕業に就くようになります。1000番台だけではなく,田村~糸魚川間に運用が限られるEF70自体,余剰となって敦賀や田村に留置されていたのを思い出します。

そもそも,北陸線自体,なんで入口も出口も直流電化なのに交流電化したのか......新幹線開業の人身御供? のためだったようですが,ムダな投資だった気がします。いまじゃ,敦賀まで直流電化しているくらいですからね。もっとも,直流化の費用は車両代も含めて地元が全額負担したので,日本で一番古い交流電化設備を地元負担で交換できた1,000億円も経常利益があるのにビンボーを装っているどっかのJRさんはウハウハだったと思いますけど......。

また,とうとう,例の整備新幹線のおきまりで北陸本線も第3セクター化されていますが,交流区間しか運用がないのに3セク各社に521系が入っているのもムダな気がします。まあ,インバータ式になったので,交直流電車と言ってもそんなにムダじゃないのかもしれませんが。

残念ながらiruchanは地元だけれど,大阪に行くときなんか,途中の米原にいたEF58やEH10の方が興味があって,そっちばかり見ていました。北陸線を走る機関車はあまり興味がなく,EF70はよく覚えていますが,1000番台はあまりよく覚えていません。 ちょっと残念に思っています。

模型の方はすでにマイクロエースが発売していて,iruchanも持っています。でも,今回はKATOだし,純粋に日本製なのでとても楽しみにしていました。

さて,ようやくEF70を引き取ってきたのでさっそく,改造します。

いつもの通り,まずはスナバ回路の設置です。

スナバ回路はインダクタンス分を含む回路で電流を遮断するときなど,逆起電力を抑えるためのもので,iruchanがNゲージに応用することを思いついたものです。これを使うと,停車中にも前照灯が点灯する,いわゆる常点灯に対応します。ただ,残念ながらコントローラはPWM(パルス)式のものが必要なんですけど。 詳しくはこのブログをご参考にしてください。

まずはボディをばらします。乗務員扉近くでつまようじを使ってボディを広げるとうまくボディが外れます。

停車中に前照灯が点灯しない原因である,コンデンサをまずは撤去します。このコンデンサは低速時に反対側の前照灯が点灯しないように挿入されているものですが,これがあるため,停車中に点灯しなくなってしまいます。これを撤去し,その後,モータの端子間すなわちレールをまたぐようにスナバ回路を挿入します。

snubber circuit.jpg スナバ回路の設置状況

なお,いつも書いていますが,スナバ回路のCとRの値は,もちろんモータのインダクタンス分のほか,使用しているコントローラのスイッチング周波数によって変わりますので,毎回テストが必要です。今回,10Ω+0.47μFとしました。損失を考えると抵抗値はもっと大きくないとまずいのですが,今回は結構厄介で,なかなか反対側のLEDが消えませんでした。

昔は表面実装の部品も大きかったので途中にリード線はいらなかったのですが,最近のは小さいのでリード線でCとRをつなぎます。今回,ロジックICの配線なんかに使われるラッピングワイヤを使いました。絶縁被覆がありますし,使いやすいです。 

flux.jpg フラックスを塗ります。

表面実装(SMD)の抵抗とコンデンサをはんだづけするにはフラックスがあるときれいに行きます。普通,電子工作ではフラックスははんだの中に含まれているので使わないのですが,表面実装の部品の場合はフラックスを塗るのが常識だそうです。使っているフラックスは金属模型をはんだづけするときに使うものですが,うまくいきます。なお,フラックスを塗るとはんだがその部分までさーっと広がっちゃいますので,必要最小限の範囲にとどめてください。 

全点灯(スナバ回路なし).jpg スナバ回路なし

単に,左側の前照灯のすぐ後ろにあるコンデンサを撤去しただけでも常点灯になるのですが,この場合,▲のように反対側の前照灯も点灯しちゃいます。電車の場合は尾灯が点灯します。 

片側点灯(スナバ回路あり).jpg スナバ回路あり

スナバ回路をつけるとこのように,反対側のLEDは点灯しなくなります。スナバ回路を設置したら,必ずこのようにボディを外した状態でチェックしてください。

次はナックルカプラーを取り付けます。

実は,これ,非常にやりにくいんですけど,このようにボディを外してカプラーセットごと外しちゃうと楽です。スナバ回路を設置するのでボディを外すので,一緒にやっちゃいます。 

ナックルカプラー取付.jpg ナックルカプラー取付

KATOの電機に付属してくるナックルカプラーは毎回,首が長すぎて普通のナックルカプラーに取り替えていましたけど,今回は首が短いのでそのまま付属品を使いました。

ナックルカプラー取付1.jpg こんな感じです。

EF70 1007-1.jpg とてもいい感じです。

どうもデジカメのホワイトバランスが悪いのか,かなりオレンジ色になっちゃいましたが,実物はきれいな電球色です。もう少し明るいといいのですけどね.....。 といって,これを明るくするのは困難で,KATOの基板には電流制限用として560Ωの抵抗が載っていますが,これだとLEDの電流は20mAくらいになってほぼ最大定格だと思います。と言う次第で,この抵抗を小さくすることはできません。

EF70 1007-2.jpg サイドビュー

残念ながら,EF70の1000番台はiruchanの嫌いなH社しか製造していないため,製造銘板はH社のものがすでにプリントされています......orz。 

屋上機器.jpg 精密な屋上配管 

以前,KATOのEF81で屋上配管が金属線となり,なかなかディテールがアップしましたが,残念ながらパンタからの引出線だけプラのモールドだったため,金属線に交換していますが,今回はすべて金属線になっていて,非常に素晴らしいです。走行もKATOの動力は素晴らしく,低速からスムーズに起動します。さあ,次は "日本海" でも引っ張らせてみましょうか。 来年にはED70も発売されるようですし,楽しみです......(^^)。

 

おまけ

iruchanは先週まで,かやうなところに行つてをりました。

高岡大仏1.jpg ハンサムな高岡の大仏様

仕事で久しぶりに高岡へ行っておりました。

高岡は何度も来ていて,前回は5年前ですが,まだ大仏様を拝んだことがなく,仕事に行く前に拝んできました。日本で一番男前との評判の高い仏様です。1933年建立だそうですが,よく戦時中に供出されなかったな,と思います。朝日を浴びて神々しいお姿に感動しました。雪が降ったお姿も素晴らしいようなので,また雪が降ったらお参りしたいと思います。

瑞龍寺.jpg 国宝の山門

帰りは新高岡の駅まで歩いて行きました。Googleでは旧高岡? の駅から(旧白滝じゃないってば)1.6kmと出るのでまあ,30分も歩けば着きますね。途中で瑞龍寺にお参りしてきました。立派なお寺に驚き。仏殿,法堂,山門が国宝に指定されています。 

533D.jpg 氷見線533D

キハ40も貴重です。あまり旧国鉄色のものはないのですが,旧国鉄色のが来ました。

2091レ.jpg 2091レ

残念ながら,城端線・二塚までの貨物は廃止になってしまい,高岡発の貨物列車は氷見線の2往復だけになってしまいました。 

3095レ('16.12.3)s.jpg 3095レ

さすがに16:00過ぎの通過なのでもう夕日も沈みかけている時間ですけどね.....。青色の506号機が来ました。 


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