【鉄道の電線】１本の電線に交流も直流も同時に流せるのですか？ 電線は全て交流で流して

【鉄道の電線】１本の電線に交流も直流も同時に流せるのですか？

電線は全て交流で流していて、在来線は交流で受けて電車の中で直流に変換するコンバータが内蔵されていて走って、

新幹線は電線の交流をそのまま使って走っているってことですか？

また【電線に直流交流の区別はありません。
義務教育の理科を復習してください。】

これは発電所から交流で出力された電気を電線に流すと交流でも直流でもないと何になるのですか？

１本の電線に交流も直流も同時に流せるってこと？

どういうことですか？

No.7 ベストアンサー 回答者： w124-youngclassic 回答日時： 2025/07/23 11:07

こんにちは。

電車運転士しております。

>１本の電線に交流も直流も同時に流せるのですか？

【回答】
流せません。直流か交流かの何れかになります。
流す電気の種類に応じて（直流電車、交流電車、交直流電車）電車を用意しています。

>電線は全て交流で流していて、在来線は交流で受けて電車の中で直流に変換するコンバータが内蔵されていて走って、新幹線は電線の交流をそのまま使って走っているってことですか？

【回答】
違います。
架線は、直流の場合も交流の場合もあります。
電圧も路線によって異なります。

在来線でも直流電化の所と交流電化の所があります。

今の電車はカゴ型誘導電動機を使っています。
交流モータです。

その為、

▪直流電化の電車
直流の電気を制御器内で交流に転換し、周波数と電圧を制御して走らせる。

▪交流電化の電車や新幹線
交流の電気を主変圧器で降圧し、コンバータで一度直流に転換。
そして直流の電気を制御器内で交流に転換し、周波数と電圧を制御して走らせる。

こういう違いがあります。

交流電化だとこの様に車両構造が複雑に、高価になります。ただ、高電圧なので少ない電流で送電できます。変電所の間隔を開けられるので、地上設備の投資が抑えられます。

直流電化だと車両構造は簡単なのですが、電圧が低く変電所から離れた地点だと電圧降下が起きやすく、変電所の間隔を長く取れない。

こういうメリット・デメリットがあります。

No.6 回答者： k-841 回答日時： 2025/07/23 10:43

＞１本の電線に交流も直流も同時に流せるのですか？

言葉の意味だけで言えば流せません。技術的には直流成分と交流成分を同時に同一の電線に相乗りさせることはできますが、この場合は必ずそれは「交流」になります（DCバイアスのある交流、といった言い方をします）。ちなみに電力とは違いますが、通信分野などではこういった電気の流し方は普通に行われています。

特に鉄道の場合、明確に区間で交流と直流が分かれています。同一路線で交流と直流が混在するのは、実は区間で分かれているだけで、両区間にまたがって運行する電車は交直流両用の設備を搭載しています。区間の切り替わりには必ず電気が全く流れない場所があり、ここを通過する間に受電する電源を切り替える操作が（現代では自動的に）行われます。

＞新幹線は電線の交流をそのまま使って走っているってことですか？

ある意味そうですし、その意味で言えば都会の直流電車も「直流をそのまま使って走っている」と言えます。別の意味であれば、交流電車も直流電車も、走行するために受電した電力は必要な加工をして走っています。ちなみに一般論で言えば、後者の認識が受け入れられやすいです（「そのまま使って」が意味するところは、その「加工する装置」もひっくるめて走行に使っていると考えた場合の話です）。

＞また【電線に直流交流の区別はありません。
＞義務教育の理科を復習してください。】

「電線」という言葉の意味を理解してください。

たとえば家庭でできる実験としては、電源の延長コードってありますよね。これの普通の使い方はコンセントに差し込んで、反対側に家電をつなぐとその家電が使えるわけですが、要するに普通は「交流を流す電線」として使われるわけです。

ここで、この延長コードを単体で（絶対にコンセントに差しちゃダメ！）、乾電池と電線付きソケットに取り付けた豆電球を用意し、豆電球の電線の片方を延長コードのコンセント部分に差し込み（決して壁のコンセントに差し込まないこと！）、豆電球の電線のもう片方を乾電池のマイナス極に触れさせ、乾電池のプラス極を延長コードのプラグの刃に触れさせてみてください。どちらか片方の刃に触れた瞬間に豆電球がつくと思いますが、これはつまり延長コードは「直流を流す電線」として使われたことになるわけです。

つまり、電線には交流でも直流でも流すことはできるわけです。ついでに言えば、同じ延長コードでも交流100Vでも、直流1.5Vでも流すことができます。あなたの手元にある延長コードが特別な電線なのではなく、世の中のすべての「電線」は同じ特性を持ちます（ただし、大きな電流を流すためにはそれに耐えらえるだけの電線が必要になります）。

No.5 回答者： taunamlz 回答日時： 2025/07/23 09:42

インターネットは玉石混交です。

まともな人もいますが、愚か者も多くいます。
【電線に直流交流の区別はありません。義務教育の理科を復習してください。】
というのは、愚か者がする揚げ足取りですので気にしないでください。
質問者はわからないから質問しているのですから、質問文の重箱の隅をつつくような指摘は無意味です。
テストの問題文（わかっている人が書くもの）と勘違いしているのでしょう。


新幹線の架線は交流だそうです。
在来線は直流と交流が混在しているそうです。
基本的に、直流の電車は直流の区間のみ、交流の電車は交流の区間のみを走行します。
しかし、一部の路線では直流と交流が混在するようです。
このような路線では、直流の架線と交流の架線が数十メートルほど絶縁物で切り離されているそうです。
なので、電車を移動させるための電力として、鉄道の架線に直流と交流を同時に流すことはありません。

技術的には可能ですが、やる意味がありません。

No.4 回答者： amerikaumare 回答日時： 2025/07/22 23:25

＞１本の電線に交流も直流も同時に流せるのですか？

どういう想定で言っているのかわかりませんが、交流も直流も制御信号も同時に流せます。
とはいっても　実際に架線に交流と直流をながして運用しているのを見たことはありません。その必要性がないからです。（他の例ならあります）
交流と制御信号（交流電源の60Hzまたは50Hzよりは高い周波数）も同時に流している例はあります。新幹線がそうです。新幹線の速度指示は制御信号を架線に流して 210ｋｍで走れ　とか　60ｋｍに落とせ　とか指示しています。
問題は　片や何千アンペアの動力用交流と　電流量がわずかな制御用信号を車体内で分離するのは かなり苦労します。（ヘタをすると　60Hzの動力用交流と周辺の商用電源の50Hzが干渉して制御用信号が偶然できてしまったという事故もありました）

参考　他の例　アマチュア無線の例ですが　アンテナの回転の電源を同軸ケーブル（当然ながら無線用の高い周波数も流れている）に流している例があります。　分離さえできれば　直流と交流（といっても電波ですが）を同一のケーブルに流しています。
参考　他の例　LANの線に電源も（LANの信号も）同時に流す技術（PoEという）もあります。

No.3 回答者： mimazoku_3 回答日時： 2025/07/22 22:53

「鉄道　交直切り替え」で検索したら、こういう記事がありました。

運転士、緊張の一瞬　デッドセクションを切り抜けろ　交直切り替え、ＪＲに７カ所
https://www.sankei.com/article/20180304-JYMHQQPS …

お役に立てるでしょうか。

No.2 回答者： オシ工ル 回答日時： 2025/07/22 22:38

【義務教育の理科を一から勉強し直してください。

】

No.1 回答者： phj 回答日時： 2025/07/22 22:35

電線は、架線でも高圧電線でも自宅の電線でも全部同じ、銅を主体とした金属性です。

なので、直流も交流もどちらも流せます。ただし「同時には流すことができない」です。

＞電線は全て交流で流していて、在来線は交流で受けて電車の中で直流に変換するコンバータが内蔵されていて走って、

まず電線と架線は似ていますが、違うものです。架線を電線と呼ぶのは間違っています。

架線は直流を流しているものと交流をながしているものがあります。
同じ場所（同じ路線）で「今日は直流、明日は交流」ということはぜったいにありません。直流を流す架線なら直流だけ、交流を流す架線なら交流だけ、です。


＞新幹線は電線の交流をそのまま使って走っているってことですか？

はいそうです。難しい言い方をすると違う部分もありますが、新幹線はそのまま使っていると思っていいです。

＞これは発電所から交流で出力された電気を電線に流すと交流でも直流でもないと何になるのですか？

「電線」は交流を流します。架線は交流と直流のどちらかを流します。


＞１本の電線に交流も直流も同時に流せるってこと？

電線という銅でできたものは、交流も直流も流すことができます。ただし、同時に流すことはできません。

そして「電線」には別の意味があり、それは電柱や高圧鉄塔に張ってあるものをいい、これは交流しか流していません。

「架線」は電車がパンタグラフを使って電気を取り込むための電線で、これは交流も直流もどちらも流すことができますが、路線によってどちらかひとつしか流しません。