新幹線の架線はなぜ切れてしまうの？

昨日、東海道新幹線で豊橋～名古屋間の途中の安城市内で、架線トラブルで停電し、４時間余りも運転が全線でストップしてしまいました。新幹線の架線はなぜ切れてしまうのでしょうか。台風でも突風でも起きていないのに、たかが強風で架線が切れてしまうことは考えにくいと思います。日常的に架線の点検はやれているのでしょうか？想定外のことが起きてしまったのなら、今後対策をしなければなりません。もしかして、この区間だけ架線を交換せず、ずっーと老朽化したまま走らせたために架線が切れてしまったのでしょうか。この影響で、大勢の利用者が一時帰宅困難になってしまいました。

質問者からの補足コメント

• もしかして、パンタグラフに金属のような異物が付着すれば、最悪の場合断線の恐れがあると思いますがどうでしょうか？

  No.7の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2022/12/20 17:10

No.8 ベストアンサー 回答者： ultraCS 回答日時： 2022/12/19 21:58

東海道新幹線の架線は、ヘビーコンパウンドカテナリ式といい、吊架線からドロッパーで吊り下げられた補助吊架線とそこからハンガーで吊り下げられたトロリー線の二段階になったものです。

通常のはしご型の架線では吊架線もトロリー線も20ｋNの張力で張られていますが、新幹線の場合、吊架線は25kN、補助吊架線とトロリー線は20kNで張られています。今回切れたのはどちらか書いてありませんでした。

なお、新幹線の場合、架線の点検は、基本、ドクターイエローのキューポラ形状の天窓から目視と撮影で行っています。撮影された素材はAIで検査できるようです。なお、架線は直線ではなくパンタグラフの刷り板の摩耗を平均化するためにジグザグに張られています。
目視とAIで問題が発生しそうな場合は、現地に保線部員が逝って確認し、必要なら、夜間に交換します。また、使用時間で定期的に交換しています。

それでも切れるときは切れます、倒木や飛来物、パンタグラフの折損などが原因の場合が多いようです。切れたときはものすごいスパークがあがり、車体に当たると深い傷がつきます。今は鉄道の車体は金属の箱なので、中にいれば感電はしないし、火災にもなりませんが、戦後すぐの桜木町事故は切れた架線(原因は作業ミス)が木製車体を発火させ103人の死者を出しています。
現在は変電所の遮断器の性能が向上しており、発火に至ることは滅多にありません。

なお、運行中に切断した場合、交換は時間がかかるため、切れた両端に金属材を溶接してそれをボルト留めして対応するようです。交換だと4時間じゃすみません。

No.10 回答者： w124-youngclassic 回答日時： 2022/12/20 17:04

こんばんは、No.9です。

事故について公式リリースが出ています。
添付しましたので、ご覧ください。

そうだろうなとは思っていましたが。

No.9 回答者： w124-youngclassic 回答日時： 2022/12/20 00:12

こんばんは。

追って事故調査報告書が出てくるので、そちらを読まれるのが最善です。

通常、架線はそうそう切断しないモノです。
でも、要因が重なると簡単に切断するのも事実です。

強風なだけでは架線は切れませんが、
▪️吊金具が少し劣化していた。
▪️そこに列車の高速走行により、架線に掛かる振動が大きかった。
▪️垂れ下がった架線が何処かに触れて地絡。
▪️あれだけの高電圧ですから、爆発音のような轟音と共に切断。

そんな流れもあるでしょう。

要因は一つではなく複数の不運が重なって(ひとつ一つの不運は些細なモノ)、生じてしまった事故でしょうね。
経験から思うに。

保線作業自体も点検でも見付けられなかったとするならば、その辺りですから。

No.7 回答者： isoworld 回答日時： 2022/12/19 13:18

切れたのはトロリー線ではなくて、それを吊り下げる吊架線だったようです（珍しいことです）。

これがなぜ切れたかは、まだ情報がありません。

なお、トロリー線は、丸い銅線の上部に切り込みがあって、そこを吊金具（イヤー）でボルト締めして咥えますので、簡単には外れません。
パンタグラフがトロリー線を常に擦るので摩耗はしますが、定期的に摩耗の検査はしますから、摩耗し過ぎて切れることはまずありません。
トロリー線が切れるのは、パンタグラフが悪さしている場合が多いんです。

No.6 回答者： -l-l- 回答日時： 2022/12/19 11:26

中国工作員によるテロの可能性

この回答へのお礼

断線した場所から見て、テロとは考えにくいです。テロなら、大村愛知県知事が怒号をあげますし、岸田首相も非難しますよ。

お礼日時：2022/12/19 13:02

No.5 回答者： mojitto 回答日時： 2022/12/19 10:49

パンタグラフが擦るトロリ線は摩耗を検知する仕組みがあったり、ドクターイエローなどでも検査をしています。

しかし今回はトロリ線を吊る吊架線ということで、劣化だけではなくそもそも品質的な問題があったのかもしれませんね。

まぁ原因究明を待つしかないですが。

No.4 回答者： akudaikan55 回答日時： 2022/12/19 10:02

新幹線のお客が減って、コストカットしてるからでしょうね

No.3 回答者： めくりや 回答日時： 2022/12/19 09:48

極めて異例なトラブルだけど、その原因はまだ調査中と思う。

８時間も車内だったんだね。たまらんな。

(31) 「電気が消えて急に減速」東海道新幹線が最大4時間停止 乗客“缶詰”トイレに行列も(2022年12月18日) - YouTube

No.2 回答者： waretakoori 回答日時： 2022/12/19 09:43

架線（丸い銅線）から、パンタグラフで電力供給してますでしょ。

走行するたび丸い銅線は摩耗していきます。
丸い銅線の固定って咥えて固定してます。
半分以上咥えてないと丸いものは咥えてられません。
少しでも長く使いたいから微妙なギリギリの咥え方になりますね。

此処が外れやすい原因だって、東武の友人から聞きましたが・・・

No.1 回答者： すんすんにゃ 回答日時： 2022/12/19 09:22

架線の点検といっても、架線すべてを全数目視確認するわけではありません。

そんなことしてたら、それこそ数か月以上運休になり、新幹線利用できなくなります。

架線に限った話ではありませんが、金属製品は特に疲労(金属疲労)が起きやすいです。
長い時間をかけて(それだけでは本来、破損には至らないほどの)小さな応力を繰り返し受け続けることで、物体が損傷してしまう現象です。

昔の人は諸行無常なんて言ったそうですが、どんな製品であってもいつかは絶対壊れるのは、工学的にも必然です。

もちろんそれを起こさないための対策や責任、CSRやコンプライアンスが求められるのは事実ですし、今後の対応等については改善はしていただきたいものですね。