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今日は、今日は関東では常磐線にある交流と直流に関してなんですが、あの交直の電圧って直流だと1500Vで交流は20000Vの電圧が流れるらしいですが、この数字だと交流の方が電圧が強いように見えます。

電圧が強いように見える割には石岡市の地磁気観測所にはなんの影響が出ないと言うのが、交流区域は一体どんな構造してるんでしょうか?

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gooドクター

A 回答 (8件)

交流・直流の違いを無視したとして、



>この数字だと交流の方が電圧が強いように見えます。
電圧が強いなら、電流は弱くなり、結果、地磁気への影響は少なくなる計算になりませんか?
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交流区間では、電車機関車の方に、変圧器と整流器を積んで、直流1500Vに変換した電力で走ります。


だから、電車機関車を動かす仕組み自体は何ら変わりません。

戦前の官営鉄道は、大都市圏の電車区間のみが電化され、幹線でも、蒸気機関車が客車をけん引していました。
戦後、荒廃した鉄道の近代化と増大する輸送に対応すべく、電化は必須の課題になります。
そこで、出来るだけ地上設備の投資を抑えるべく、交流電化方式が考案されたのです。

その後、電車機関車の制御技術が向上。直流であれ交流であれ周波数電圧可変制御(VVVF制御)による三相交流モータで走れるようになります。
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こんにちは、電車運転士をしております。



地磁気観測所、地球磁気や地球電気の観測を行う場所で、長い期間調査を続けないと変化の推移や異状が掴めません。

電気が流れるとき、「右ねじの法則」により磁気が発生します。

⚪直流は一定方向に流れる電気の流れゆえ、鉄道に使用するほどの電気だと「右ねじの法則」の影響を受けやすい。一方、家庭で使ったり送電線に流れている電気は交流なのですが、交流は波のように周波数(1秒間に何回行き来するか)で相殺されるので影響を与えにくい。
⚪直流は、交流と比較すると、漏洩電流が遠くまで伝わる。また、交流電気鉄道は饋電方式の工夫により漏洩電流の発生を抑えることができる一方、直流電気鉄道は特別な対策を行わない限り漏洩電流が大きい。そのため、直流電気鉄道が近傍にあると磁気(ビオ・サバールの法則)により地磁気観測に悪影響が発生してしまう。

その為、地磁気観測所に近いところを走る常磐線やつくばエクスプレスは交流電化に、交流電化するだけの投資が出来なかった常総線は非電化なのです。
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>直流だと1500Vで交流は20000Vの電圧が流れるらしいですが


細かいようですが、電圧は流れません。
電圧は「電位差」とも言い、水が流れるための高低差のようなものです。
高低差が流れないのと同じで電位差こと電圧は流れません。
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交流は20000V・・・・



ずっと2000Vが掛かりっぱなしではない
+2000V ~~ 0V ~~ -2000V の間を連続的に変動している

その石岡の仕組みはよく知らんけど
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地磁気は長い時間をかけてゆっくりと変化していくもので、短い時間で見れば一定です。



ところで、電流が流ればそこには磁界が発生します。交流電流が作る磁界は、東日本だと50Hzだから1秒間に50回その向きが替わります。なので影響を取り除くのは容易です。

対して、直流電流が作る磁界は常に同じ向きなので、影響を取り除くのはより難しいです。

ちなみに、電流が流れるのは電車だけではありません。家や施設や工場でも電気は使います。そして送電線は高い電圧の電気を流しています。もし交流が地磁気測定に影響するなら、観測所の周りは一般の商用電源も使えなくなってしまいます。
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鉄道の事は知らないけど、交流は電気を運ぶのに効率がよく、2万にしてるのは電流が少なく効率が更に良いから。

電力は電圧*電流なので。

直流1500は、2万から直流1500にして車内の動力にしてる、理論的にも良いやり方ですよ。

地磁気観測所は地磁気の観測をしてるから。空中の影響は無いでしょう。あれば人体にも影響を及ぼすので、必要に応じてシールドを使う場合も。
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>交流区域は一体どんな構造してるんでしょうか?


構造は関係ない。
交流なら50分の1秒間の平均(積算)値を取れば交流電流の影響を相殺できると言うこと。
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