国鉄があった時代、日本国有鉄道史

このとき導入されたのが、交流整流子式電動機を採用した直接式機関車ED４４（ED９０）形と水銀整流器を用いたED４５(ED91)形であり、当時はその性能が未知数であったこともあり、両方式が比較検討されることになりました。
当時の資料などを参照しますと、技術陣は当初は直接式を本命としていたようです、ただし下記にも書きましたように直接式の場合起動時に整流子（ブラシ）から派手に火花を飛ばしながら走るため、　運用ごとにブラシの清掃や交換が必要となったと言われています。
　その反面重量面では不利になるものの、整流器式は想定以上の性能を示し、水銀整流器の寿命（当初は５年から１０年程度と言われていた）や、高周波問題などの問題を解決する必要があったと言われています。
最終的には、水銀整流器を採用したED４５が、25‰勾配（1000ｍで25ｍ上昇の意味）における引出し試験で、ED44が360tの性能であったのに対し、ED45は600ｔ（ちなみに、定格出力はED45 の方が上）を示し、当時のF級直流機関車とほぼ同等の性能を、D形で実現したのでした。
これは、水銀整流器による界磁制御粘着性能の直流F機と同等の性能を示したのは驚きであったと言われました。
　こうなると、交流電気機関車は間接式（整流器式）を中心に考えることとなりました。
　商用周波数による交流電化の目処が付いたことから、国鉄では幹線区間における電化は交流電化で行くことを決定しました。
　その第1弾として北陸線田村～敦賀間が選定され。（これは、６０Hz区間における交流電化を検証する意味合いもあったようです。）
　昭和32年10月1日　北陸線田村～敦賀間交流電化が完成、（木ノ本～近江塩津～敦賀間新線開通、旧線は柳ケ瀬線として存続）し、ＥＤ７０形がＥＤ４５形をベースとして１８両製造されました。
柳ケ瀬線に関しては、柳ケ瀬線の廃止を当時の資料から振り返る
https://local-line.at.webry.info/201802/article_5.html
も併せてご覧ください。
なお、ED７０形機関車は、長浜鉄道スクエアに１両保存されています。
特徴ある全面の入口部分が溶接されているなど、原型を崩してしまっているのは寂しいことですが、量産型交流機関車の始祖として永久に保存していただきたい車両です。

昭和３４年には東北線黒磯以北が５０Ｈｚで電化が始まり、ＥＤ７０を改良した高出力機ＥＤ７１が昭和３３年の試作機を経て３８年まで製造され、長く東北本線の顔として君臨していました。
なお、北陸本線に関しては交流と直流を直接つなげないので、米原～田村間を非電化とし、蒸気機関車（当初はＥ１０）で接続を行っていました、東北本線黒磯では、黒磯駅構内に共用区間を設けて、そこで交直切替えを行う。機関車交換方式をとっていました。（現在、北陸線は敦賀まで直流化されており、デッドセクションはそれ以遠に設置されています。）

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