201709 日本群馬鐵道之旅: 番外篇 信越本線碓冰峠歷史 第三章 碓冰峠與アプト式鐵路 (電氣機關車前期 EC40形，ED40形)

明治30年代末期，每日最大列車運轉數依然停滯係每日18往復，

1組列車最大牽引140噸，最大速度為9.8km/h，

單程由橫川至輕井澤需時75分鐘。

為左增強運輸能力，先係進行橫川至丸山信號場，輕井澤至矢ケ崎信號場間既複線化工程，

建設運油管道減少重裝油罐車佔用運輸能力同減少下行時既風險 (1)，

但呢類措施都係解決唔到碓冰線運輸能力不足既問題，

隨著列車數目不斷增加，蒸氣機關車係連續隧道區間入面，甚至出現乘務員窒息事故。

(1)

當時利用輕井澤同橫川兩個車站既高低差，係兩個車站各興建儲油缸，

由新潟新津油田運到輕井澤既原油會移到輕井澤既油庫，

經輸油管流向橫川，呢個系統由1906年(明治39年)啟用，

直至1914年(大正3年)廢止。

當1905年(明治38年)鐵道國有法公佈後，

統一管理全國鐵道系統既鐵道院係1909年(明治42年)決定碓冰線進行電化工程，

係當時國有鐵道網入面第一段電氣化既山岳幹線。

當時東京既山手線(1909年12月16 日，明治42年)和中央本線(1904年8月21日，明治37年)已經係電氣化運轉，

但碓冰線同上述兩條都市路線進行電氣化所面對既困難截然不同。

碓冰線係利用第三軌條方式取電，同一般香港常見既架空電纜唔同，

呢種取電方式比較多用係地下鐵路，例如東京地下鐵銀座線同丸ノ內線，

碓冰線亦係日本第一次應用呢種技術。

採用第三軌條方式取電既其中一個原因係當時隧道既斷面面積大多依照蒸氣機關車既大細去設計，

頂部並無預留到空間舖設架線同相關設施，

而且舖設第三軌條唔會影響到日常既車務操作，

減輕對原本已經運輸能力不足既碓冰線構成壓力。

橫川同輕井澤駅構內係使用架空電纜取電，

因為第三軌條形式唔適合係線路複雜既機關區，

而且地面上既帶電軌會對橫過線路既工作人員構成危險。

Photo: 10000形(EC40形)電氣機關車，紅圈位置為取電用第三軌條集電靴

Photo: ED42形第三軌條集電靴，現保存於碓氷峠鉄道文化村

Photo: EC40形雙機橫過碓冰第三橋樑，紅圈位置為供電用第三軌條，
由相片亦可以見到EC40形並無升起集電弓同第二卡既有蓋緩急車。

電化初期既電力係由國鐵自營既火力發電所供電 (發電量 3,000kW，3相交流6,600V)，

明治時期既電力供應尚未普及，

一直到1927年(昭和2年)先轉為向電力公司買電，

原本既發電所轉為後備發電所，1929年(昭和4年)廢止。

碓冰線丸山信號場同矢ケ崎信號場各設有變電所，

一直到1963年(昭和38年)新線開通先廢止。

當時既電氣機關車係用直流600V，

變電所利用發電所既交流電推動交流電摩打再推動直流發電機提供直流電，

唔好諗咩Diode果時未面世，為左穩定電力供應，係變電所機械室旁邊設有電池室，

安裝左312個硫酸電池補足額外電力需求，

呢種硫酸電池係充放電既時候會產生硫酸既蒸氣，

所以電池室設計左好多通風窗去減低硫酸對工作人員既影響。

隨住運輸量上升，除左丸山同矢ケ崎變電所，

1937年 (昭和12年) 熊ノ平駅亦增設變電所，一直沿用至1997年碓冰線廢止。

Photo: 鐵道院橫川火力發電所，係當時群馬縣第一間火力發電所

Photo: 丸山變電站，較遠位置係機械室，較近位置係電池室

Photo: 丸山變電站電池室，可以留意屋頂比機械室有更多通風窗

Photo: 丸山變電站，軌道已複線化並且加入路軌中央供電用第三軌條

碓冰線電化工程1910年起工，1911年完成，同年開始電氣機關車運轉，

但呢個時期既貨物列車仍然係由蒸氣機關車牽引，

因為呢個時期既電氣機關車故障率好高，

一直到1921年先完全’無煙化’ (全電氣化)。

電化初期既電氣機關車係由德國引入既10000形 (後改稱EC40形)，

總共輸入12輛，電化後既碓冰線運轉速度由9.8km/h上升至18km/h，

單程需時由75分鐘減少至47分鐘，

運行模式為1輛機關車牽引80噸或2輛機關車重連牽引140噸，

1915年 (大正四年) 開始轉為橫川方向2輛機關車重連，列車中間額外1輛補助機既3輛合同運轉，

提供最大230噸運轉能力，大大改善碓冰線既運輸樽頸。

10000形除左係台車外側各有兩組第三軌條集電靴(紅圈位置) ，
車頂上方亦有集電弓兩組供駅構內使用(黃圈位置)，
係台車內側有齒式驅動輪(藍圈位置) 。

第三軌條集電靴詳圖

當時10000形設計時係有總括制御功能，

重連既時候由本務機既車長一次過控制本務機同補助機，

但因為經常故障所以由兩位車長分別操作本務機同補助機，由本務機車長指揮。

但呢類型既多機重連運轉係當時既技術尚未成熟，

碓冰線又係長段急上斜區間，加上機關車經常故障，往往會帶黎意外。

1918年 (大正7年) 3月9日，發生左電化運轉後最大事故，

熊ノ平駅向輕井澤方向既191號到列車係延誤25分鐘後既4時33分向輕井澤出發，

當次列車由10000形重連，10輛貨車，1輛有蓋緩急車(2)組成，換算重量12.8輛 (128噸)。

(2)

有蓋緩急車係指有制動功能既車掌車，碓冰線專用既緩急車ピブ1形貨車，
除左有黏著運轉既制動功能之外，仲有Abt式軌道制動功能。

ピ指ピニオン(pinion)，ブ指ブレーキ(brake)。

由熊ノ平駅發車後一直行車至20號隧道附近，

本務機既車長發現主電機有異味，係通過第21號隧道既時候更加有雜聲同火花，

車長立即減速並將Abt式齒輪轉成制動，同時啟動車輪既空氣制動同手動制動，

4時48分係21號隧道西口附近緊急停止，要留意一點係呢個路段仍然係上斜路段，

即係成組列車係斜路停低左。

本務機車長係檢查之外發現，驅動中間Abt式齒輪既gear coupler損壞，

本務機車長係檢查過其他系統並無損壞，

而且列車載重相對較輕 (全重128噸，最大載重140噸)，

決定本務機停用Abt式齒輪，利用黏著運轉車輪提供動力繼續向輕井澤前進。

當本務機機關長下令前進既同一時間，全組列車突然向熊ノ平駅滑走，

即使本務機同補助機同時利用空氣制動同手動制動，

主電動機開埋Regen Brake都係減唔到速，因為向下滑走既關係甚至不斷加速，

最大速度去到32km/h，係最大運作速度 (18 km/h) 既1.8倍。

結果係12號隧道東口附近列車中間2輛貨車因運行速度過大而出軌，

4時57分 (發車後24分鐘) 列車衝入熊ノ平駅側線，

衝爛路軌尾段既停車器之後撞向岩壁。

意外入面，車尾緩急車既車掌同熊ノ平駅既轉線器操作員當場死亡，

補助機車長同機關助手及後重傷不治，本務機車長同機關助手重傷。

呢個意外令所有人重新意識到呢段急斜路段既危險性，

事故後鐵道院投放左大量資源係列車同路線整備，

亦重新制訂左行車守則避免意外再生。

Photo: 雑誌「歴史写真」(歴史写真会) - 完全版 朝日クロニクル20世紀〈第2巻〉

1913年(大正2年) 北陸本線米原至直江津段開通，

開始出現上野至新潟，福井，金沢同神戶長距離列車既訴求，

亦同時增加對碓冰線運輸能力既需求。

面對機關車不足，1919年 (大正8年) 開始係大宮工場生產10020形 (後改稱ED40形)，

機關車重量比10000形增加所以新增一組動輪以分散軸重 (EC40 -> ED40)。

順帶一提，10020形係日本第二款生產既電氣機關車，

第一款日本生產既電氣機關車係由大阪高野鐵道 (即現時南海電鐵高野線) 堺東工場係1916年 (大正5年) 生產既木造凸形電氣機關車。

直至到10020形投入運轉，碓冰線先真正脫離蒸氣機關車，

1921年 (大正10年) 開始所有列車都由電氣機關車運轉，

2輛機關車重連，另加1輛機關車係列車中間作為補助既運轉模式亦成為標準，

大大提高碓冰線既運載能力。

ED40形現存一輛於大宮鐵道博物館，14年果陣都有見到佢。