なぜ　直流電化にしないのか？

Question

常磐線の取手以北はどんなことをしても直流化は、無理だと思ってました。ところが最近ネットで調べてみたら、いくつかの方法があることが、分かりました。一つ目は小さい変電所をたくさん設置すること。二つ目は、柿岡地磁気観測所の観測機器が進歩して常磐線が直流電化にしても観測への影響がほぼゼロだと言う事を関係者から聞きました。三つ目は、鉄道路線を電気的にシールドする技術が実用化されるのを待つしか無いと情報が（水戸の直流化で検索）載ってました。そのような方法があるのに、常磐線の取手以北は、なぜ直流電化に変更しないのだろうか？つくばエクスプレスも守谷以北が、交流電化になったのも疑問です。関東鉄道常総線も小さい変電所をたくさん設置して、直流電化をしようとしたはずです。直流電化に出来ない理由は、電気機関車などが走れ無くなるとか、費用が掛かるため、それより交直流の電車を製造したほうが安上がりだとも聞いています。実際はどうなっているのでしょうか？ＪＲ東日本は、つくばエクスプレスの運賃が思っていたより安かったためか、常磐線の客を奪われのを、防ぐためにも、常磐線を東海道線に直通させる事も考えていると載っていました。そのことを考えると直流電化のほうが良いと思います。

travelKENKEN · Accepted Answer

No5回答者です。

ご参考にされたサイトの記述が正しいなら、つくばエクスプレスは全線直流となったと思いますので、状況証拠からは「正しくない」と思います。

501系という電車をご存知だと思いますが、直流化検討の結果、無理という事がわかったので、渋々作った電車と聞いております。

travelKENKEN · Answer

ＪＲ東日本では松戸車両センターを廃止にしてマンションにするという計画を進めていた事があります。常磐線の直流電車をどうするのだ・・とちょっと話題になったのですが、どうもそのときは、直流区間を延ばしてもっと遠くに車両基地をつくる構想だったようです。それが直流の延伸は難しい事が判ったので、103系を置き換えるつもりで試しに501系を設計してみたのですが、バブルがはじけてマンション需要が減り、松戸車両センターのマンション化の話はご破産、501系も生産が流れるところ交直両用車増備の話が出て、いまさら415系ではあるまいと、しかたなく501系をちょっと作ってみたそうです。

noname#11654 · Answer

あらら、沿線住民は居ないのかな？

沿線住民です。牛久です。

>なぜ直流かしないのか
私もＪＲ西のような方法を考えていましたが、やはり地磁気観測に影響があることは否めないようです。
強い権限は無いにしろ自治体の力では、いくら文句言っても結果は現状維持＝つまりだめみたいです。ですからＴＸもこんな形（守谷・つくば間交流）になりました。
ＴＸの会社は三セクで自治体が絡んでいますが、自治体は決して茨城直流化の推進役にはならない事を、表しているようです。

まとめると、ＪＲ東の力ではどうにもなりにくい問題であることは、先ずそうであると言えます。

それで、ＪＲ東の姿勢はどうか、という問題ですが、残念ながら、交直問題を理由に改善しない、と言うのは、沿線利用者の常識かもしれません。
でも利用客は多いですから、15両なんて酷く長い編成にして、なんとかしています。

だれでもわかりそうですが、この15両を分割し、7両ないし8両にして（少なくとも日中は）、本数を増やすことをすれば、随分と利便性は増します。これは車両コストではなく人件費であり、ＪＲ東日本様ちゃんとお金かけなさい！と言いたい（言っています）。やめよう15分待ち！

車両は、7月改定でやっと将来性ある新型車両が入りますが、おそらく藤代以遠土浦方面は、結局本数は増えないと予測しています。特別快速など、通勤には関係ありませんが、これができても良くて1本（1時間中）増えるだけでしょう。

それからＪＲさんは危機感があるみたいですが、県内ではＴＸの経営に“やばさ”を感じている方も多いようです。ＴＸは三セクであり、対抗のために無理して安い運賃にした感が拭えず、沿線開発同時進行型の旧式と言える鉄道建設方法で、沿線を開発して人を増やし、収入を上げるというやり方。莫大な初期投資がありますし、開発も意外とあれなんですよ（見える部分以外ですけど）。＆しかも高速バスまで対抗するという状況。ただ蓋を開けてみたいとわかりませんが、東葉高速や北総鉄道みたいにならなければ良いですが。

最後に、常磐線交流区間の利便性は、電気的な技術面より、工夫だと思っています。時間のかかりそうな直流化よりも、前述のように本数を増やしてもらうほうが良いので、そっちでアピールしたいですね。だから個人的には、東京駅どうのとか東海道直通とかいうよりも、この少ない本数を見直してもらいたい、それが現実的な意見です。

ちょっとずれてましたか？すみません

arishu · Answer

No.6で「だったら、交流の電化をそのまま生かすほうがよっぽといいに決まってるじゃないですか。」と回答されていますが、
交流区間でも、いったんVVVFインバータで直流に直してから、再び三相交流を作ってモーターに供給してますので、架線の単相交流50Hzをそのままモーターに供給しているわけではありません。

最近の車両に搭載されているVVVFインバータ制御に使われているモータは三相交流誘導電動機ですから、回転数は交流の周波数に依存します。
なので交流電車の場合、架線の単相交流50Hz・20kVをコンバータを使って直流に変換し、その後VVVFインバータを使って三相交流にし、周波数・電圧を変えてモータに供給してます。

suretsu1248 · Answer

今回のケースに当てはまるかどうかは存じ上げませんが。

基本的に交流の方が、直流に比べ効率がいいです。送電によるロスが圧倒的に交流のほうが小さくすみます。
交流は簡単に電圧操作が可能で、したがってやたらと高電圧を造ることも容易。結果電力量を抑えることが出来ます。
発電所から消費地までをつなぐ高圧鉄塔も、やたらと高い電圧となっているのはこれが一つの理由です。

では、効率のいい交流電化が何故主流ではなく、どちらかというと遅れて電化された九州、北陸、東北、北海道に偏るのか…ですが、一つはモーターが基本的に直流理論に乗っていたから、です。

つまり、交流電化しても、動力を取り出すには結局直流電流を造らなければならない。だから、車両には整流するための仕組を搭載しなければならず、どうしても難しいので、で、先に電化の進んだ太平洋ベルト周辺は直流電化となった。でも、だんだん整流子が進化し、車両への搭載技術が確立したため、それ以後の電化は交流が主流となったのです。

ところが…です。今、電車の世界（に限らずですが）では実は交流モーターが主流です。制御理論と絡み、VVVFインバータなんて言葉、まんま交流モーターと直結です。実は昨今の直流電車って、かっての交流電動車とはまったく逆、直流電流を交流に変換して、モーターを駆動しているのです。だったら、交流の電化をそのまま生かすほうがよっぽといいに決まってるじゃないですか。

ここから先は推論です。

車両運用の話を一旦おいておきます。
理想としては、電化はむしろすべて交流にしたいくらいではないでしょうか。

琵琶湖環状構想が出ていましたが、こちらはもともと直流電車しか用意していなかったアーバンネットワークに組み込みたいって意図が見えるものです。
でも、常磐線ははるか昔から高直流電車が走っているわけで、そうすると、わざわざ直流かは、無駄以外の何者でもないわけです。

travelKENKEN · Answer

直流化したほうが安上がりなら、この夏に開業するつくばエクスプレスは全線直流で開業しそうなものですが、実際には守谷以北は交流で電化されますよね。

つまり、交直流電車を作ってでも交流電化の方が安いわけですし、依然として直流電化は柿岡地磁気観測所に影響があるようです。

私が聞いたことがある話では、柿岡以外にも地磁気観測所はあって、そちらは観測精度が低いので直流電化の影響は受けないが、柿岡は精度の高い観測をしているので依然として影響を受けるという事でしたが。

tty91 · Answer

常磐線の直流化は実用性は無いでしょう。
東海道線との直通運転ですが、基本は東北線と高崎線、常磐線からの列車は特急列車が東京駅まで来るだけの予定だそうです。

noname#15025 · Answer

必要性があり、費用負担を誰かがすれば可能性はあるでしょう。
ＪＲ西日本では交流路線を直流化する工事を湖西線あたりで行っています。　新快速電車を敦賀まで入れる為ですね。費用は沿線自治体が応分負担しているようです。
ＪＲ東単体なら費用面等があり、今のままでも特に問題が無いので変更する気は無いでしょう。
交直流電車が直流区間に乗り入れるのは何の問題もないので。実際交直流電車が直ルウ区間を走っている例はありますからね。
ただ、東海道線との直通は現実問題難しいですよ。
上野～東京間に走らせる線路がないので。(秋葉原駅周辺で線路が切れています)湘南新宿ラインは山手貨物線経由ですから問題なく直通できるのです。
昔は東京直通していましたが、新幹線の東京乗り入れに土地を渡してしまい、東京～上野間は切れてしまっていますので。

ceeda34 · Answer

常磐線電化時は、まだそこまで技術が進んでなかったのでしょう。それから、今ほど取手以北の輸送状況は多くなかったと想います。
また、地磁気観測所対策を考慮して直流かするとお金がかかるそうです。（質問文のような対策をとるから、そりゃ金がかかるね）
ＪＲは大規模な会社ですから、技術的に可能となりそうな今現在、水戸あたりまでは直流してもいいと思えばやるでしょうね。ただ、現状ではそこまで迫ってないのでしょうか？
私個人としても、可能ならせめて土浦くらいまでは屋ってほしいとは想ってますが・・・。
つくばエクスプレスはまさにコストだと想います。新規開業鉄道ですから、守谷以遠を高い金かけて直流化しても採算がとれるのか・・・。そう考えるとこう言った結果になったんでしょうね。
関東鉄道は電化するお金が元々なかったと聞いております。
取手までの急激な人口増加で増発とスピードアップが急務になった関東鉄道は、「複線化か電化どっちを選択するか迷った」と聞いたことがあります。結局複線化を選択して現在に至ってるのでは？

suiton · Answer

おっしゃられるとおり、現在は直流化も可能であるとされています。
しかし、費用をかけて直流化するメリットが少ないからではないでしょう。
常磐線の中距離用列車は交直両用で新造をしており、これが無駄になります。また、東海道線への直通もすぐに実現するとも思えませんし。
千代田線を土浦延長するのであれば別でしょうが。

なぜ 直流電化にしないのか？

No5回答者です。

ＪＲ東日本では松戸車両センターを廃止にしてマンションにするという計画を進めていた事があります。

あらら、沿線住民は居ないのかな？

No.6で「だったら、交流の電化をそのまま生かすほうがよっぽといいに決まってるじゃないですか。

この回答への補足

今回のケースに当てはまるかどうかは存じ上げませんが。

直流化したほうが安上がりなら、この夏に開業するつくばエクスプレスは全線直流で開業しそうなものですが、実際には守谷以北は交流で電化されますよね。

この回答への補足

常磐線の直流化は実用性は無いでしょう。

必要性があり、費用負担を誰かがすれば可能性はあるでしょう。

常磐線電化時は、まだそこまで技術が進んでなかったのでしょう。

おっしゃられるとおり、現在は直流化も可能であるとされています。

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