非電化
非電化路線（ひでんかろせん）は、その路線を走行する列車の動力に電気を用いない、すなわち電化されていない鉄道路線のことである。
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使用動力
非電化路線の動力としては、黎明期には馬や人力も使われた例があるが、初期の段階では蒸気機関が中心であった。20世紀半ば以降、非電化区間ではおもに内燃機関を用いた内燃機関車、気動車が使用されている。機関効率や安全性においてディーゼルエンジンが最も有利とされ、多く採用されている。ほかにガソリンエンジンやガスタービンエンジンを使用した例もある。将来に向けては、ディーゼルや水素燃料電池によるハイブリッド車両の開発（詳細は日本の電気式気動車#電気式の将来（ハイブリッド気動車・新世代の電気式気動車）を参照）やバイオディーゼルの実用化検討（いすみ鉄道・北条鉄道）などの取り組みが進められている。
非電化の理由
鉄道は電化した方が使用エネルギーの効率が上がり、列車の高速化も内燃機関を使用した場合よりはるかに容易である。しかし、電化には設備の建設や維持に大きな投資が必要になるほか、さまざまな条件の制約を受けることもあり、非電化のままとなっている例もある。
一般的に輸送量が多い区間ほど電化した方が運行費が安価となるが、石油燃料を安価に供給できているうえに列車本数が少ない国や、経済力に比べて電気の製造コストが高い国、鉄道に十分な投資が難しい一部の発展途上国などでは、幹線でもまったく電化されていない国も多い。発展途上国では、乗客の多い人口密集地においても無賃乗車を目論む人間が客車の屋根に登って感電事故を起こすリスク、電化に必要な大規模電気設備の維持にまつわる技術的な問題、治安状況が悪い場合には電気設備や架線が盗難に遭うリスクやそれによる余計なコストの発生なども、総合的に考慮する必要がある。
逆に、スイスなど電力を安価に供給可能な国では、列車本数の少ない区間でも大半を電化している。
需要の低さ（費用対効果）から非電化となっている例
最も一般的な例である。電化を行うには路線への投資額が多くなるため、ある程度の需要が継続的に見込まれる都市周辺以外では、非電化のままとなっている路線が少なくない。
代表的な地域が北海道である。人口密度の希薄な地域が多いために駅間距離が長く、輸送密度が低い。また、北海道の場合は機器や架線の雪や寒さによる故障も頻繁に起こりやすい。その結果、たとえその区間の需要が高くても、電化に関わる投資額や維持・修理のためのコストが高くなる割に、鉄道電化のメリットを発揮しにくいことが挙げられる。
物理的理由（断面の小さいトンネル）から非電化となっている例
途中区間の既存のトンネルが電化を前提に設計されておらず、断面が小さく架線を張ることが困難であるという理由で、非電化となっている路線もある。
土讃線のうち、琴平駅までは電化されているが、それ以南は電化されていない。また、高徳線に至っては起点の高松市内に小断面のトンネルが存在するため、香川県内だけの電化すらできず非電化のままである。
軍事的事情から非電化となっている例
戦争状態に陥った場合、自国土の発電所や変電所・送電線などは敵国にとっての攻撃・破壊の上位対象となってくる。電化済みの鉄道の場合、これらが武力攻撃で破壊されて電力供給が絶たれるうえ、停電すると電気車両の運行は不可能となる。このため、軍事的な理由（変電所への攻撃を避けるなど）で大部分の路線が非電化のところもある。
また、第二次世界大戦後の東海道・山陽新幹線は、電車（交流25,000ボルト）による運行である。
なお、非電化であっても信号やCTC、踏切などの設備は電力を得て動作しており、停電すれば運行できなくなる可能性がある。戦争ではないが、東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）に伴う計画停電の際には、関東地方の非電化路線においても運休や減便といった影響が発生した。
その他の例
茨城県筑波山付近の石岡市柿岡にある気象庁地磁気観測所の周辺地域は、直流電化を行うと直流の電流が磁気を発生させる現象（ビオ・サバールの法則）により測定が正確にできなくなり、一方で交流電化を行うと、電化工事は直流に比べて低コストだが交流型電車の増備が高コストとなる。そのため、この地域を通る鉄道のうち、交流電化に伴う費用の捻出の難しい関東鉄道は非電化となっている（かつては磁気を発生させない直直デッドセクション方式による直流電化実験を行ったが、やはりコスト面から直流電化も断念している）。戦前には水戸電気鉄道がこの影響で電化を行えずに当初の計画の挫折に追い込まれ、後に廃線となった例もある。
電化の廃止
鉄道の需要が少なくなると、採算性の改善の可能性を求めて鉄道の運行事業者が電化の廃止を選択する場合がある。池田鉄道や玉野市営電気鉄道・名鉄三河線の一部と八百津線・くりはら田園鉄道線（現在はすべて廃線）などがその例である。これらは、変電所や架線などの電化設備の維持コストと、気動車の運用コストを比較した場合に、電化を廃止したほうがコストを削減できると判断されたためである。
また、電化設備は維持したままでも、主に普通列車の運行コストを削減するため、電気車を気動車などに置き換える例もある（肥薩おれんじ鉄道など）。これは、JRでも主に県境を跨ぐ区間や路線末端の閑散区間、交流・直流電化の接続区間で顕著に見られる[1]ほか、電化に際して高価な電車の新製コストを抑えるため、電化以前から使用されていた車両をそのまま使い続ける例も見られる。
戦前の日本の私鉄の中には、阿波電気軌道や善光寺白馬電鉄のように将来の電化を構想し、非電化のまま「電気鉄道（軌道）」や「電鉄」を社名に冠した例もあったが、その多くは実際の電化を果たせないまま、廃止や改名に追い込まれている。また、非電化私鉄が既存の電化私鉄に合併された結果、電気鉄道会社に所属する非電化路線となった例もある。
脚注
- ↑ 電気方式の車上切替を行う交流直流両用車両は、直流専用あるいは交流専用車両に比べ、はるかに複雑かつ高価である。