車両の上側についているバンタグラフについて

よく電車の上側についているバンタグラフは車両全体の長さが同じでも
ついている数がちがっているのを目にします。やっぱり性能が良いほどその数は少ないのですか？

No.1 回答者： rimurokku 回答日時： 2009/01/29 10:37

車両には動力が付いている物と、他の車両に牽引されなければ動けない物があります。

その時の車両構成でパンダグラフの数が変わります。

No.2 回答者： FEX2053 回答日時： 2009/01/29 10:45

パンタグラフの数は性能の問題では決まりません（だって東海道新幹線

は16両で２個ですよ）。

まず、問題になるのは「制御機への結線の問題」です。電車線の電圧は
多くが1500V（交流区間だと20000V）と高圧ですから、なるべく引き回し
たくないんです。ですので、その電圧を制御する制御機に、なるべく近い
ところに設置します。普通の電車ですと、モーターの付いている車に制御機
が乗っていますので、モーター付きの車（電動車）に付いていることに
なります。数が多いのは電動車が多いということですね。

ただ、形式によっては電動車２～３両に制御機が１個ってこともあります
ので、その場合は「パンタグラフの無い電動車」ってのも出てきます。

また、交流電車の場合、制御機に行く前に変圧器を通ります。変圧器は
必ずしも電動車に付いているわけではないので、パンタグラフは付いて
いるのにモーターは付いていない、という電車もあります（JR西日本の
サンダーバード681系などがそうですね）。

更に問題になるのが「パンタグラフの離線問題」です。パンタグラフは
電気を取り入れるだけでなく、ブレーキ時に電気を戻す役割もあります。
このときに架線からパンタグラフが離れてしまうと、ブレーキが利かなく
なりますので、「電気を戻す」機能のある電車は「念のために」パンタグラフ
を多く乗せている場合があります。特に地下鉄の架線は「剛体架線」と
言って、Ｔ字鋼などの硬いものを使う場合が多く、パンタグラフが離線
することが頻繁に起きるため、地下に行く電車はパンタグラフが多いこと
があります（ＪＲ西日本の207系がそうですね）。

ということで、パンタグラフの数は結構複雑な要因で数が決まります。
どのように乗せているかで、その車両の性格が分かる面もあるんですよ。

No.3 ベストアンサー 回答者： FEX2053 回答日時： 2009/01/29 10:59

長くなったので分けました。

ついでに新幹線のパンタグラフです。

新幹線のような高速鉄道になると、パンタグラフは空力的な邪魔者です。
空気抵抗になりますし、何と言っても騒音源です。おまけにパンタグラフ
は架線を押し上げながら走るので、数が多いと架線が振動し、切れたり
パンタグラフ自身を叩いたりします。

０系の頃は、これが良くわかって無かったので、２両に１個づつ付いて
いたんですが、そのせいで盛大に火花を散らして走ることになり、架線事故も頻発したんですね。

ですので、色々なパターンを調べて結果的に、高圧回路を引き回しても
なるべく数を減らそうという方針になり、「離線問題」を最低回避可能な
「高圧回路をお互いに接続した上で１編成に２個」に落ち着いたんです
（１編成に１個でも問題は無いんじゃないかという意見もあり、その辺
はまだ欧州と議論が続いてます）。

ですので、新幹線は東北のE2系も東海道のN700系も、編成両数に関係
なく「１編成２個」です。また、設置位置も本当は「編成のやや後より
に２個」の方がいいことは分かっているんですが（そのせいで初期型の
300系は３個設置の２個使用だったんです）、電車は両方向に走るんで
経済性の問題から２個設置の２個使用、編成のなるべく中央部、ただし
２個の間隔は充分にあける・・・になったんです。

新幹線に乗るとき、一度連結面の上部を見てください。ここにある太い線
はパンタグラフ間を繋いで離線を防いでいる「25000Vの高圧線（新幹線
の架線電圧は25000V）」なんですよ。