ED78型電力機車（）是日本國有鐵道的交流電力機車車型之一，适用于供电制式为20千伏50赫兹的工频单相交流电的电气化铁路，由日立制作所设计及制造。首台原型车于1967年完成试制，当时称之为ED94型电力机车，也是日本国铁第一种带有再生制动的交流电力机车。
发展历史
开发背景
1960年代中期，随着奧羽本線的运输量不断增长，日本国有铁道研制了带有电阻制动的EF64型电力机车，投入到奥羽本线福岛至米泽间的直流电气化区段运用，以替换自1951年开始使用的EF16型电力机车。1968年，日本国铁对奥羽本线米泽至山形区段实施交流电气化，并将福岛至米泽区段改造为交流电气化铁路。同时，还将设有交流电气化试验段的仙山線全线改造为交流电气化铁路。
奥羽本线翻越奥羽山脉的路段，是在日本国内与碓冰岭和并称的陡坡区间，其中有22公里的33‰连续长大坡道，且存在大量半径约300米左右的小半径曲线。在如此大坡度的线路上，若果列车下坡时频繁使用踏面制动来控制速度，闸瓦与轮箍长时间摩擦不仅造成严重磨耗，甚至容易造成轮箍弛缓的行车事故。因此，适用于奥羽本线和仙山线的新型交流电力机车必须具有电力制动，保障列车在下坡时的行车安全；另外，机车也必须满足较严苛的轴重限制，才能够在线路条件较差的仙山线运行。
电力制动按照其消耗电能方式不同而分为电阻制动和再生制动。当时的直流电力机车主要采用电阻调压方式，如果使用电阻制动的话，所需要增加的制动电阻的容量相对较小。但由于交流电力机车本身的牵引电路并没有电阻器，为了电阻制动而安装大容量电阻器并不经济。随着电力电子技术在牵引传动领域的快速发展，晶闸管相控调压的交—直流电传动电力机车渐趋成熟，日本亦在1965年成功研制了相控调压的ED93型电力机车（后来定型为ED77型电力机车）。因此，日本国铁决定在ED93型电力机车的基础上，开发研制带有再生制动的相控电力机车。
ED94 1号机车出厂后先后在東北本線、磐越西線、仙山線进行各种试验，随后与ED93 1号机车共同投入仙山线进行运用考核，担当仙台至作并间客货列车的牵引任务。1968年，ED78型电力机车投入批量生产后，ED94 1号机车在郡山工厂按照量产车的技术标准进行了改造，改造内容主要包括调整车内设备布置和更换重联用电气连接器。完成改造后被编入ED78型电力机车的序列，机车编号变更为ED78 901号。
- 与原型车相比，量产车为提高功率因数和减少谐波干扰，晶闸管全控桥整流电路采用了不对称触发脉冲方式。由于车内电器设备相应增加，车体长度亦比原型车延长了300毫米，运转整备重量增加至81.5吨。
- 除此之外，改为采用强化了电枢绕组绝缘的MT52A型牵引电动机，又仿照EF63型电力机车增加了针对大坡度区间的安全装置，例如空转检测设备、超速检测装置、电枢短接制动、基础制动锁定机构等。
;第二次量产车（10～11）
- 1970年，为淘汰仙山线的早期实验性交流电力机车（ED90、ED91型电力机车）而制造了ED78 10~11号机车，全部配属福岛机关区。
- 与第一次量产车相比，这批机车增加了防止、、列车自动停止装置被关闭的警示功能，前窗玻璃改为采用发热线玻璃并取消了除霜器，部分辅助机械和车体下方设备的布置也经过调整。
;第三次量产车（12～13）
- 1980年，因应“曙号”卧铺特急列车换型为24系客车及扩大编组的需要而制造了ED78 12~13号机车，也是日本国铁史上最后落成的交流电力机车，同样配属到福岛机关区。
- 电气及控制设备方面，这批机车改为使用强化了电枢轴的MT52B型牵引电动机。受电弓的支撑绝缘子由空心式改为实心式。为了避免机车重联时两台机车之间出现电流不平衡的现象，在主电路增加了脉流波形校正电路。
- 司机室设备方面，因应单司机值乘的需要而调整了司机操纵台的设备布置，并加装了电风扇。前窗玻璃采用了导电膜加热防雾玻璃，司机室侧窗采用了铝质窗框。
- 机车外观方面，采用了较小型的尾灯和供电状态指示灯，车体正面的司机室通风口亦被废除，机车编号牌改为采用整块金属板样式。车端排障器上方设有KE72H型电气连接器，用于向24系客车传递电空制动信号。
運用歷史
国铁时代
ED78型电力机车落成后均配属福岛机关区，担当奥羽本线福岛至山形间及仙山线的货物列车和旅客列车牵引任务，包括“曙号”卧铺特急和“津轻号”夜行急行在内的优等列车。奥羽本线完成交流电气化初期，该线列车主要使用ED78型电力机车作为本务机车，而在福島至米泽间的板谷岭区段则加挂EF71型电力机车作为补机。
1970年起，随着仙山线的ED90、ED91型电力机车全部被淘汰，仙山线的列车统一采用ED78型电力机车担当牵引任务；同时，EF71型电力机车亦开始福岛至山形间的直通运转，板谷岭区段是否需要重联牵引或者加挂补机主要视乎列车重量而定，ED78型电力机车单机的牵引定数为300吨（最大330吨），双机牵引时的牵引定数为540吨，而ED78型电力机车与EF71型电力机车双机牵引时的牵引定数可达650吨。
1970年10月，上野至青森的“曙号”卧铺特急列车开行，为配合20系客车所采用的AREB电空制动机，所有ED78型电力机车均加装KE72H型电气连接器，用于向列车传递电空制动信号。1986年，运用时间最长的ED78 901号机车首先报废。1987年2月，ED78 1号机车亦在國鐵分割民營化之前报废。
民营化后
1987年4月，国铁分割民营化后尚存的12台ED78型电力机车（2～13）由東日本旅客鐵道（JR东日本）继承。1990年8月，为配合兴建福岛至山形的“迷你新幹線”，奥羽本线福島至山形間开始进行轨距拓宽工程，将原本的1067毫米窄轨改造成1435毫米標準軌。1992年7月，山形新幹線开通运营，剩余的ED78型电力机车均投入仙山线运用，担当普通货物列车和临时旅客列车的牵引任务；而EF71型电力机车因难以转往其他地区使用而陆续报废。
1993年，福岛运转所与福岛车掌区合并成立，所配属的ED78型电力机车全部转移至仙台电车区（今）。虽然仙山线在1990年代初完成线路强化工程后容许ED75型电力机车上线运行，但由于ED78型电力机车具有再生制动的优点，因此ED78型电力机车仍然获得保留并在该线牵引货物列车。1998年，随着仙山线货物列车全部停运，ED78 2～11号机车亦相继报废。而ED78 12～13号机车则用于清扫铁路上的落叶，至2000年正式除籍报废。
技術特點
总体布置
ED78型电力机车是客货运通用的交流电力机车，适用于供电制式为20千伏50赫兹的工频单相交流电气化铁路，采用轻量化整体承载式全钢焊接结构箱型车体。由於ED78型电力机车搭载了再生制动设备，车钩中心距长度亦延长至17,900毫米（原型车为17,600毫米）。
车体两端各设有一个司机室，司机室内机车运行方向的左侧设有司机操纵台，右侧设有副司机座席及手制动手柄，司机室两侧设有供乘务员乘降的侧门，司机室上方车顶装有两盏式前照燈，前窗玻璃上方装有冰柱切割板。因应机车重联运用的需要，机车两端采用贯通型结构，司机室前端中央设有贯通门，以便乘务人员通过到另一台机车。
控制系统
牵引控制方面与ED77型电力机车相同，同样采用了单闭环恒压控制系统（AVR），它是由司机控制器、给定器、比较器、补偿电路、自动脉冲移相器（APPS）、电压反馈系统等部分组成。司机控制器上每级位都对应着牵引电动机的某一级端电压。首先通过对牵引电动机回路负载电压的检测，得到相应的反馈信号电压，并与给定器输出的基准信号电压进行比较，如果负载电压与基准电压不同则产生一个偏差信号，使移相器发出一个相位与基准电压有一定函数关系的脉冲信号，以此来触发晶闸管和改变控制角大小。
车辆保存
- ED78 1号机车：静态保存于。
- ED78 901号机车：退役后曾经保存，至1993年因清拆扇形車庫而被解体处理。
参考书目
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参考文献
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