国鉄EF80形電気機関車

交直両用電気機関車では国鉄で2例目となる量産形式で、常磐線系統の客貨列車用として1962年から1967年までに63両が製造された。

1961年6月1日、常磐線の取手 - 勝田間が電化されたが、従来の直流電化では茨城県石岡市（当時は新治郡八郷町）柿岡にある地磁気観測所での観測に影響を与えるために交流電化とされた。この区間を走行する電車・電気機関車は取手 - 藤代間にデッドセクションを設けて、走行中に直流と交流とを切り替える車上切換方式とすることが決定し、国鉄では、1959年にED46形（→ED92形）1両を試作した。日本初の交直両用電気機関車である同形式は東北本線や常磐線で各種試験が行われ、試用結果を反映させて開発・製造されたのが本形式である。

交直流両用機関車で機器搭載による重量増を抑えるために、ED46形で採用された1台車1主電動機2軸駆動のカルダン駆動方式を踏襲^{[注 1]}し、1次形では総重量96.0 tで車輪1軸あたりの荷重となる軸重も16 t（2次形では、それぞれ97.8 tおよび16.3 t）を実現している。整流器はRS9形シリコン整流器を採用した^[1]。

当初は旅客形はD形機、貨物形はF形機として計画が進められていたが、同時期に実施された動力近代化計画によって旅客形機が余剰になることが予想されたため^{[注 2]}、貨物形機への転用を考慮すると、D形機では牽引力不足のおそれがあることから、交直両用機はF形機で統一する方針となり、暖房用電源を搭載する旅客形と搭載しない貨物形の2種類が製造された^[1]。同様のケースは計画時期が近い直流機のEF64形でも見みられる。

車体はEF60形やEF70形と同様のデッキと先台車のない箱形車体である。重連運用は想定していないためパノラミックウィンドウの前面非貫通形2枚窓であるが、前照灯はシールドビームの2灯式になり、前面窓上に分散配置されたほか、側面は通気口の上に明かり取り窓を配した構造となった。このスタイルは1962年（昭和37年）にEF80形と共に登場したED74形を嚆矢とし、小変更を受けつつEF66形を除く多くの国鉄形電気機関車に受け継がれた。

旅客形

電気暖房用電源と引き通しとしてKE3形ジャンパ連結器を装備する。その電源として交流区間ではED46形と同様に主変圧器の4次巻線を用い、直流区間ではシリコン整流器化によりインバータ運転が不可能になったため、代わりに電動発電機（MG）を搭載して供給した。

貨物形

電気暖房関連の装備は未搭載である。また車重を旅客形に合わせるために死重を搭載する。

本形式では、1962年から1963年にかけて製造された1次形と1966年から1967年にかけて製造された2次形に分類される。

EF80形番号別分類

1次形

EF80 39（1次形）

EF80 63（2次形）

DT135形台車

DT136形台車

1 - 50が該当。

• 引張力伝達方式は特殊心皿方式^[2]で、台車はDT127形（両端）・DT128形（中間）^[3]。
• 前照灯が埋込式。
• 37は前面窓ガラスの支持構成が他車と異なり車体角部の曲面ガラスが独立した構成である。

本形式は1963年の新製配置から1986年の廃車まで、一貫して常磐線および水戸鉄道管理局（現・東日本旅客鉄道水戸支社）管内を中心に運用された。

1次形は田端機関区に、2次形は勝田電車区に新製時に集中配置^{[注 5]}されているが、後に勝田配置は解かれ田端配置車を含む一部車両は新規開設された内郷機関区に転属^{[注 6]}となった。1985年の内郷機関区廃止に伴い、再び田端区に集中配置^{[注 7]}となっている。

常磐線上野 - 平間で、寝台特急「ゆうづる」・夜行急行「十和田」をはじめとする各種の旅客列車・貨物列車に使用されたほか、以下の線区にも定期運用があった。

• 水戸線 （小山 - 友部）
  • 郵便車併結の客車列車が存在したため本形式の牽引で運用された。また、貨物列車を中心に一部の列車を常磐線や東北本線まで直通で牽引する運用も存在した。
• 総武本線（新小岩操 - 佐倉・金町）
• 外房線（千葉 - 蘇我）
• 新金線

以上のほか、まれに以下のような定期運用外の代替措置、臨時運用があった。

• 東北本線（田端操 - 郡山貨物ターミナル）
  • 上野 - 黒磯間を中心に臨時旅客列車に投入された事例
  • 1960年代後半から1970年代前半にかけて田端機関区所属の本形式が宇都宮運転所所属のEF57形・EF58形運用の一部を代走（急行「八甲田」を牽引した事例）
• 両毛線（小山 - 佐野）
  • 成田空港建設工事に際して葛生から東武佐野線・両毛線・水戸線・常磐線・成田線経由で資材輸送の臨時貨物列車が設定され、佐野から我孫子までを本形式が牽引した^[5] 。

1973年には後継形式のEF81形が田端機関区に新製配置されたが、このEF81形は東北本線の貨物列車牽引の運用に充当され、常磐線での定期運用に就くことはなかった。その後1980年代になって、日本海縦貫線用として富山機関区や酒田機関区に配置されていたEF81形初期・中期車の余剰車が田端区に転配されて本形式の置換えが開始され、これに伴い常磐線の定期運用にもEF81形が就役することとなる。1986年までに本形式の全車が廃車され形式消滅した。JRグループへの承継車両はない。

本形式を直流専用機に改造する計画が立案された^[6]が、実現には至らなかった。詳細は下記の通りである。

2017年4月1日までは36号機と63号機が静態保存されていた^[7]が、それ以降の同年10月内に36号機が解体された ^[8]。

現存機

EF80 63 - 碓氷峠鉄道文化むら^[7]

• 1986年1月18日除籍。最終配置区：田端機関区（現・田端運転所）、同年4月高崎運転所（→旧・高崎車両センター→同高崎支所→現・ぐんま車両センター）へ搬送、保管^[9]。
• 1999年4月18日オープン当初から同所に展示されている^[10]。

保存後解体機

EF80 36 - 最終保存場所：大宮総合車両センター^[7]

• 1986年1月18日除籍。最終配置区：田端機関区（現・田端運転所）^[11]
• 一般公開にてよく展示される車両であり、2010年には整備も行われたが、2013年を最後に展示されなくなった^[12]。
• 2017年内に同センター内にて解体（2017年10月17日～?）^[8]。

韓国で製作されたアニメーション「チビ列車ティティポ」では、本形式をモデルにしたエリックというキャラクターが登場するが、前部連結器が格納式になっていたり、片運転台構造になっていて実機にはない貫通路が後部にあったり、台車の数が二つだったりと実機と異なる部分が幾つか見受けられる。