レーティッシュ鉄道Ge4/6形電気機関車

レーティッシュ鉄道Ge4/6形電気機関車（レーティッシュてつどうGe4/6がたでんきかんしゃ）は、スイス最大の私鉄であるレーティッシュ鉄道（）の本線系統で使用される山岳鉄道用電気機関車である。
概要.
導入の経緯.
スイスにおける鉄道の電化.
スイスにおける鉄道の電化はまず直流電化から始まり、軌道線では1888年にヴヴェ-モントルー-シヨン軌道がDC 480 - 500 Vで、鉄道線では1891年にジザッシュ-ゲルテルキンデン鉄道がDC 500 - 550 Vで、ラウターブルネン-ミューレン山岳鉄道が同じくDC 500 - 550 Vでそれぞれ電化開業して以降、軌道線や中小私鉄を中心に広く普及するようになっている。その後登山鉄道を中心に三相交流電化が採用されるようになり、軌道線では1896年にルガーノ軌道が三相AC 350 - 400 V 40 Hzで、鉄道線では1898年に登山鉄道のゴルナーグラート鉄道が三相AC 550 V 40 Hz、ユングフラウ鉄道が三相AC 650 V 40 Hzで、一部登山鉄道のシュタンスシュタート-エンゲルベルク鉄道が三相AC 750 - 850 V 33 Hzでそれぞれ電化開業し、その後登山鉄道やスイス国鉄のシンプロン線などで採用されている。
これらの方式に加えて、欧州では単相交流電化方式の導入が検討されており、1903年にプロイセン王国のベルリン近郊のニーダーシェーネヴァイデ - シュピンドラースフェルト間（約4km）の試験線がAC 6 kV 25Hzで電化され、さらに、1905年には世界初の単相交流用電気機関車がAC 15 kV 15Hzで電化されたスイスの通称ゼーバッハ - ウェッティンゲン線で運行を開始している。この機関車はMFO製で、同社の技術者であったハンス・ベーン-エッシェンブルクが開発し、その後1980年代まで使用された補極付の交流直巻電動機を搭載している。単相交流電化方式は架線が1本のみでよいだけでなく、電圧を高くすることにより架線や送電線の直径や変電所数を抑制することが可能であるほか、動力車はタップ切換制御と直流直巻整流子電動機と類似の特性を持つ交流直巻整流子電動機の組合わせにより、電力ロスが少なく、かつ、実際の運転状況に合わせた速度制御が可能となっている。しかし、当時の技術では商用電源周波数の50 Hzを大出力の交流直巻整流子電動機にそのまま使用すると良好な整流を確保することが困難であるという問題があった。これは、磁界の変化によって電機子巻線に発生する誘導電圧の影響でブラシと整流子間のアークが大きくなり、ブラシの異常摩耗や整流子の発熱にもつながるというものであるが、誘導電圧は磁界の強さと周波数に依るため、周波数は低い方がよいとされる一方で低すぎると室内灯などの照明がちらつくため、商用電源周波数50 Hzの1/2の25 Hzや1/3の16 2/3Hzが試用されている。何種かの電圧・周波数が試用された結果、AC 15 kV 16 2/3 Hzが輸送量の大きい幹線に適しているとされ、1912年にプロイセン王国、バイエルン王国、バーデンの各国で幹線鉄道の標準電化仕様として採用され、現在ではドイツ、スイス、オーストリア、スウェーデン、ノルウェーなど、ヨーロッパの電気鉄道の約1/3にこの方式が採用されている。
スイスにおける単相交流電化方式による電化は前述のゼーバッハ - ウェッティンゲン線に続き、同線と同じくMFO製の単相交流発電機および電機品を使用したロカルノ-ポンテ・ボロッラ-ビニャスコ鉄道およびロカルノ電気軌道と、BBC製の車両用電機品を使用したゼータル鉄道が開業し、その後ベルン-レッチュベルク-シンプロン鉄道レッチュベルク線やレーティッシュ鉄道などの幹線鉄道にも採用されるようになっている。1900-10年代におけるスイスの単相交流電化路線は以下の通り。
レーティッシュ鉄道の電化.
ラントクアルト-ダヴォス鉄道として1889年10月9日に運行を開始し、1895年に社名を変更したレーティッシュ鉄道は、1904年までにプレティガウ線、アルブラ線、ラントクアルト - クール間を開業させており、当初は非電化で蒸気機関車が牽引する列車で運転していた。
1898年には、レーティッシュ鉄道の電化に関しスイス鉄道銀行がジーメンス・ウント・ハルスケに調査を依頼したが、この調査の報告書では蒸気動力の方が輸送量の変動に対応しやすいことと、当時は標高の高い山間部での電化の実績がなく、蒸気動力の方が安全性が高いとされたことなどから、レーティッシュ鉄道は蒸気動力による運転を継続することとしたが、1905年には電化の検討が再開されて「スイス電気鉄道運行検討委員会」に参加しており、1906年末には当時建設が計画されていたエンガディン線を電化することが検討されていた。その後、1907年3月9日にレーティッシュ鉄道の取締役会は同社のネットワーク全線を電化する方針を決定し、この決定に基づいてブルクドルフ工科大学教授のエミール・ブラットナーに調査を依頼し、その調査報告書に基づいて1910年5月18日の取締役会でアルブラ線のサンモリッツ - ベーベル間と新規に建設されるエンガディン線およびサメーダン - ポントレジーナ間の電化が承認された。
調査を担当したブラットナー教授はこの路線を当時計画されていたベルン-レッチュベルク-シンプロン鉄道レッチュベルク線と同じく単相交流で電化することとし、トンネル壁面と架線や集電装置とのクリアランスが小さいことと動力車の出力が低いことを考慮して、電圧をレッチュベルク線のAC 15 kV 16 2/3 Hzより低いAC 11 kV 16 2/3 Hzに設定している。また、電力の供給はポスキアーヴォ谷に2つの発電所を所有していたブルージオ発電により三相AC 23 kVの高圧送電線でベルニナ峠を越えてレーティッシュ鉄道のベーベル変電所に電力が供給されており、この変電所もブルージオ発電との共同出資で建設されている。
一方、エンガディン線の電化に伴い導入される動力車の方式に関しては様々な選択肢が検討されたが、直流電化の私鉄で多用されていた電車方式は大型の主変圧器を搭載する必要があること、台車に主電動機を搭載する方式の駆動装置では必要な出力を得られないこと、動力車の点検整備等の期間は旅客車としても使用可能な機材が減となってしまうことから採用されず、機関車が列車を牽引する方式とすることとなった。想定される旅客列車の運行本数と編成両数から、車軸配置1'B1'で300 PS級の機関車7機と1'D1'で600 PS級の機関車4機が必要と算定され、電化に合わせてGe2/4形7機とともに本項で記述するGe4/6形が4機導入されている。
電化工事はレッチュベルク線と同じくベルリンのシーメンス・シューカート・ヴェルケが受注して1911年春に着工し、並行して運行機材の導入も進められて1912年にはGe4/6 351号機とGe2/4 201号機を使用した試験走行が開始され、その後開業式典を6月28・29日に執り行って7月1日に営業運行を開始ししている。その後、レーティッシュ鉄道では1913年に全線の電化を決定したが、1914年に勃発した第一次世界大戦の影響により鉄や銅などの重要な資材が不足したため同年に計画が一旦中止となった一方で、同じく同世界大戦の影響でスイス国内では蒸気機関車の石炭も不足し、1916年頃にはレーティッシュ鉄道においても薪焚きで運行されるようになったため、鉄道の電化に資金援助を行う連邦法を活用して計画を再開することとなった。これに伴い、1919年から1922年にかけてレーティッシュ鉄道の本線系統全線がエンガディン線と同じAC11 kV 16 2/3 Hzで交流電化されているが、鋼材が不足していたため、鉄製の架線柱であったエンガディン線と異なり、架線柱の電柱部分をカラマツ材としてブームだけを金属としているほか、経費削減や地域経済振興のために必要な部材の製造や建設工事に自社工場や地元の事業者を活用している。また、電化の進展に伴い、使用する機材として1914年と1918年には出力を800 PSに増強したGe4/6形各1機を増備したほか、1921-29年には新形式で出力1080 PS級のGe6/6I形15機を導入している。
レーティッシュ鉄道の本線系統の電化の推移および、電気機関車の導入と蒸気機関車の廃車の推移は下表の通り。
製造.
Ge4/6形は、主電動機1台搭載・2軸駆動・300 PS級のGe2/4形に対し主電動機2台搭載・4軸駆動・600 PSもしくは800 PS級とした機体であるが、当時は電気機関車の主電動機や駆動装置の実績が不足していたため、全機の電機品がBBC製のGe2/4形に対して本形式は統一仕様に基づいて車軸配置や車体の基本設計等を共通としつつ、制御装置・主電動機等の電機品を複数のメーカーに発注し、駆動装置もそれぞれの電機品に合わせた何機種かの機体を営業運行で試用することとして、SLMが製造した車体・機械部分・走行装置に、BBC、MFOもしくはAEGが製造した制御装置等の電機品と主電動機を搭載した機体となっている。当初Ge2/4形とともに導入された600 PS級の機体4機の概要は以下の通りとなっている。
各機体の形式機番と製造所、SLM製番、製造年、価格（スイス・フラン）、経歴は下表のとおり。
仕様.
改造.
このほか全機を対象にパンタグラフの変更、前面への渡り板の設置、正面窓間の前照灯上に標識灯の設置などの改造が行われている。
参考文献.
書籍
雑誌