皆さん、こんばんは。
パンタグラフの件ですが、私も解る範囲でお答えします。

ＥＦ８１などの１９７０年代前半の設計の車種は、
インバーター制御確立以前のため、車内に変圧器
（２万ボルトを１５００ボルトにする）
それだけでは、交流の１５００ボルトになってしまいますので
整流器にて直流に変換します。

私の記憶に間違いがなければ、ＥＦ８１のモーターは
直流電動機のはずです。

直流電動機の特性として
電動機に加わる電圧を一定と定義する（１５００Ｖとしましょう）
と　回転数は電流に反比例します。また、回転力は電流の２乗に
比例します。

つまり低速回転（起動時）は大電流が流れます。
また、速度が乗ってくると電流が減少して回転力も小さくなる
特性があります。

機関車のマスコンは、抵抗制御をしているのです。
シリーズ（直列）に抵抗を入れ、大電流を流し
起動トルクを得　パラ（並列）で電流を減少させます。

話しが横道にそれましたが、大電流を流す＝負荷が大きい
電圧降下が起こる！
それを、カバーするため集電効果を上げる目的で
直流区間では２パンにしています。

交流区間ですが、機関車内は１５００ボルトで起動している
と思います。元の（供給電圧）が高いので損失も少ない上
変圧器の２次側には、定電圧回路（オートマチック・ボルテージ・レギュレーター等）
があるはずですから片パンでもいいものと思われます。

交流区間において、前後のパンタをあげても大丈夫か？
の件ですが、パンタグラフだけで架線との電源のやり取りを
しているわけではなく、真空断路器を開放（断）にすれば
パンタグラフと電動機の間を遮断（絶縁）できるので問題ないと思います。

私の解る範囲での回答です。間違い等ありましたら
どなたか、補足訂正お願いいたします。

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