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電気機関車(でんききかんしゃ)は、電気を動力源とする機関車のこと。

EL (Electric Locomotive) や、ある年代以上では電関(デンカン)とも呼ばれる。

◆ 概要

電気機関車は電車と同様、電化区間において架線などの外部電源から電力を受電し、その電力を電動機(モーター)で動力へ変換し走行する。そのため、後方に連結される客車や貨車には動力装置を持つ必要がない。このような列車の推進方法を動力集中方式という。これに対し、一般の電車のように列車の複数の車両に動力装置を分散させる方式を動力分散方式という。それぞれの方式の得失は当該の項目を参照。

通常、蓄電池を動力源として用いるものは、蓄電池機関車と呼び、区別される。また、電動機で駆動する機関車のうち、電気式ディーゼル機関車やハイブリッド機関車も電気機関車には含まない。

電気機関車は外部の架線などから電力を取り込んで動くため、ディーゼル機関車や蒸気機関車のように機関車自体がエネルギー源を持つ(運ぶ)必要はなく、その余裕を車体寸法と重量の低減や、出力の増大に当てることができる。また、運転時に煤煙や排出ガスを出すこともないため、列車の乗客や乗務員、沿線の住民がこれらによる環境悪化に悩まされることがない。

一方、蓄電池式電気機関車という例外があるものの、一般に電気機関車を運用するためには架線や変電所などを設備して鉄道を電化する必要がある。鉄道路線を電化し維持していくには大きなコストがかかるため、電化のコストに見合う路線はある程度需要のあるところに限られる。そのような需要がない路線ではディーゼル機関車などが用いられる。

電気機関車はフランスのTGVなど、世界的には高速鉄道にも用いられる方式である。

一般的な旅客電車は洗車機での車体洗浄が可能であるが、電機機関車は車体側面に機器冷却用の吸気口(通風口)があり、それらからの不必要な水の浸入による機器への悪影響を避けるため、作業員によるモップを使用した手作業となっている。

なお、日本におけるその推移については日本の電気機関車史を、個々の車両形式については日本の電気機関車一覧を参照。

◆ 構造

架線などから電気を機関車内の回路に取り入れ、電動機を回転させて走行する。架線から取り入れる電源の種類により、直流電気機関車、交流電気機関車、交流直流両用電気機関車に分類されるほか、蓄電池を使用したなどというものもある。黎明期には、直流電源を使用するのが一般的であったが、後に大電流を送電できる交流電源を使用するものが実用化された。交流を使用する場合は、商用電源周波数の単相特別高圧を使用するのが一般的であるが、初期には三相交流や低周波数を使用することもあった。集電方式は、架空電車線方式が一般的で、高速運転にも適するが、第三軌条方式のものもある。

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