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JRの線路幅は、標準軌(1435mm)ではなく狭軌(1067mm)である。
なぜ標準軌にしなかったのか?
標準軌にしていれば、フランスTGVのように新幹線を建設費がかからずに整備できたはずだが?

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A 回答 (9件)

NO5の方


箱根登山鉄道は標準軌でも半径30メートル(R30)があります

日本の鉄道は肝心な山岳地帯が標準軌で作られている地域もあって矛盾します
良い例が上記の箱根登山鉄道で、蒸気機関車牽引客車なら狭軌でできたのですが、明治や大正の技術では電車は狭軌に納まらなかったので標準軌や馬車軌にして台車を大きくしてモーターなどを積むスペースを大きくしないといけなかったのです、部品等も国産するよりイギリスの標準軌仕様の電装品を輸入してしまった方が安くて効率が良かったですからね。
こうやって矛盾だらけで帯に短し襷(たすき)に長し状態で日本中に鉄道が敷設されたのですよ。
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狭軌を採用した理由は色々あるようですが、日本の鉄道の建設にあたり、イギリスに委託したことが狭軌を採用した大きな要因です。


狭軌は当時タナーゲージ(植民地ゲージ)と言われるようになりました。
鉄道発祥のイギリスは植民地であるインドの鉄道の線路幅を実験を兼ねる意味で多種多彩なものにしてしまいました。
狭軌は山岳地帯などでは曲線半径を小さく出来るメリットがあるものの、
輸送力は標準軌より小さくなると言う最大の欠点がありました。
イギリス本国でも山岳地帯に狭軌を採用し、
他の植民地ではわざわざ狭軌を採用していましたが、
輸送力の小さい狭軌による建設は中止する方向で検討されました。
そんな中、日本から鉄道建設の依頼があり、
狭軌建設を中止したイギリスには資材が多く余り、
それを活用するため、
日本人を上手く説得させ、狭軌の資材の在庫処分を図ったわけです。
建設費用が安いとか、山岳地区の多い日本に適しているなど
表向きのそれらしき理由は沢山ありますが、
日本人が鉄道に関する知識があまりにも無知であったためや
鉄道発祥国イギリスの意見を真に受け止め上手く利用させられました。
余談ですが当時の明治政府は八方美人的な発想が多く、
日本の発電設備が50Hzと60Hzに分かれてしまっているのも
当時の大きな間違った選択でした。
明治後半になるとさすが明治政府も狭軌建設の失敗を感じるようになりましたが、
既に手遅れで、出来上がった鉄道路線を標準軌に変更するには無理であり、
先進諸国で唯一狭軌鉄道国家を作りあげてしまいました。
そららを反省し、東京~下関を高速で結ぶ、標準軌による弾丸列車構想が
出来上がり、
それが現在の新幹線として活躍しています。
また日本が戦前に植民地化した韓国や満州国では
日本政府が標準軌の鉄道を建設しました。
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日本の官鉄(後の国鉄,JR)が狭軌(1067mm)を採用した経緯や理由は他の回答者の方のおっしゃる通りです。



昔の政府や国鉄において、狭軌を標準軌や広軌に変えてしまおうという議論は常にあったようですが、そのたびに「日本の技術なら狭軌でも十分やれるのだ!」(本当はお金がかかりすぎるので狭軌を変えることが出来なかった)と狭軌での技術の革新と進歩に努めて、その技術をもって、戦後に新幹線を作ることが出来たということです。最初から標準軌や広軌だったら、その余裕ある規格に甘えて、今の新幹線ほど高速高容量のものは作れなかったかもしれませんね。

標準軌(1435mm)でも、もともとは今の多くの私鉄や地下鉄のように、速度や通過可能な車両の大きさ(車両限界)については現在の国鉄・JR狭軌(1067mm)と同等かそれ以下のものでした。TGVは駅や駅から新線の線路は昔からある施設を使って、高規格の新線部分のみ300km/h近い高速を出します。在来線もTGVも同じ標準軌(1435mm)なのでそうしたことができるのですが、在来規格の駅や線路に入るため、TGV車両は新幹線ほど大きくなく、新幹線の16両編成のように長大編成でもありません。当然輸送可能な容量は段違いに差があります。

おっしゃるように最初から標準軌にしていれば、今ごろ北海道や日本海沿岸縦貫新幹線も出来ていたかもしれません。しかしその場合は東京~大阪2時間半みたいなスピードは出せなかったり、輸送力不足で常時すし詰めの東海道新幹線になっていたりしたかもしれません。
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それぞれの回答に指摘されているようなことを総合的に判断しなければなりません



新幹線は 人口密度の低い地域以外では、何らかの形で新軌道の建設が必要です
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関川夏央著『汽車旅放浪記』(新潮社刊)によれば、標準軌のカーブの半径は300メートル。

狭軌のそれは100メートルで可能という点が一番の要因のようですね。
黎明期(明治時代)ではトンネルを技術はまだ稚拙だったため山や谷を縫うようにしてレールを通さねばならなかったので(小さなカーブ)、そういう選択となったようです。
世界的にも同じような条件の国(ニュージーランドや南アフリカ)では狭軌が採用されてるケースが多いそうです。
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日本の鉄道がイギリス主体で行われていたことが原因という説もあります。


理由はどうあれ、イギリスが新橋-横浜の線路に1067mmを採用したから、これに続く路線も1067mmになってしまいました。
このときに1435mmにしてればどうなったでしょうね。
それから、新幹線は線路の幅だけが標準機で、残りは全く違う規格の路線です。
ですから、仮に1435mmでも新幹線は走れませんよ。それは今の京浜急行や阪神電鉄にそのまま新幹線を走らせるのと同じ発想です。
これの逆は可能ですし、実例もありますがね。

ただし、在来線が1435mmだったら新幹線はもう少し変わった形状になっていた可能性もあるということは否定しません。
都市部だけ在来線を走るような規格の新幹線だったかもしれませんね。
しかし、あくまでもだったらの話です。現状ではありえないです。
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一般的には、日本は山間部が多くトンネルや鉄橋をたくさん建設しなければならないので、コストを抑えられる狭軌にしたという説が有力です。



が、車体自体の大きさを抑えればゲージの大小はそれほどコストに影響しないと考えられ(近鉄などは標準軌で建設してますし)、上記の説にはいまひとつ説得力がありません。
実際には、鉄道建設が開始されたころには、依然として有色人種に対する差別が根強く、イエローモンキーごときが大陸並みの標準軌を採用するなどというのは生意気だという風潮があったためであると考えられます。
技術供与を受ける立場として、甘んじて狭軌で建設せざるを得なかったのでしょう。実際、標準軌での建設を推進しようとする動きや、標準軌への改軌を進める動きもあったようですが、「政治的理由」によりつぶされています。

ちなみに、もし在来線が標準機で作られていたら、東北新幹線大宮-上野を建設する必要は無く(現在でも騒音問題で新幹線の最高速度は120kmであり、新幹線規格で建設した意味がまったく無い)、建設費5000億円が浮きましたのであっさり函館くらいまで開通できていたはずですね。
コストをかけずにと言うわけには行きませんが、地価の高い都心部付近は在来線に乗り入れることにより、効率的な開発をすることができたはずです。
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>標準軌にしていれば、フランスTGVのように新幹線を建設費がかからずに整備できたはずだが?



そう簡単には行きません 物事を表面的に捉えないでください

質問者が思っているような在来線が標準軌であっても、新幹線建設の費用は同じくらいかかります(ました)

なぜでしょう ? 想像してください

最高速度の関係 カーブの半径や路盤、カーブを極力少なくしかつ半径をできるだけ大きくしなければ、速度制限が大きくなります 時速200kmなど達成できません

踏み切りや信号設備の関係もあります

在来線の軌道を変更しただけの秋田新幹線を調べてください
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wikipediaの狭軌の項目を参照して貰えればわかりますが、国鉄時代というより、鉄道敷設を国が行っていた時代に、日本は山間部などが多かったために、コストが抑えられる狭軌を導入したと考えられます。



参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%8B%AD%E8%BB%8C
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Q電車の幅の大きさの違い

関西在住です 普段JRを利用しますが何年かぶりに京阪電車に乗ると
なんか電車の幅が狭く感じました
普段 空いてる時間帯ばかりの利用なので面する座席シートが
近く感じられたのです。
電車の幅って皆同じなのかと思ってたのが間違い?
幅が違うということはレールの幅も違うって事ですよね。。。?

Aベストアンサー

鉄道車両の断面形状は、駅のホームやトンネルなどとぶつからないように、正確に規定されています。これを「車両限界」と言います。

車両限界の説明
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%BB%8A%E4%B8%A1%E9%99%90%E7%95%8C

電車の横幅ですが、JRの場合は3000mm(=3m)が限界サイズです。一方で、京阪電車は2700mmなので、JRと比べると狭く感じる筈です。

車両限界を決めるのは、レールの幅よりも、カーブ半径やトンネル・橋のサイズで決まっていることが多いです。一般論で言うと、鉄道会社の中には、普通の鉄道として出発した会社と路面電車(軌道線)として出発した会社があり、後者の方に車両限界が小さい会社が多いようです。(京阪は後者。)

京阪は急曲線が多いため、幅だけでなく全長も短く18m程度しかありません。(普通の鉄道は20m以上。)全高も低いので、2階建て車両が初めて登場した時は、よくぞこのサイズで2階建てに挑戦したものだと、目を疑いました。

Q山形新幹線はどのようにして在来線が走れるのでしょうか

新幹線と在来線はレール幅がちがいますよね。違うレールの幅の上をどの様にして同じ列車が走ることが出来るのですか?思うにレールが3本敷いてあるのか?それとも、同じ車軸上に3輪付いているのか、教えてください。

Aベストアンサー

 #2です。補足です。

 山形新幹線の線路は、福島~山形間の奥羽本線(在来線)を改軌したものです。すなわち、在来線の線路幅1067mm(狭軌)を新幹線の線路幅1435mm(標準軌)に広げたものです。
 もともとは在来線なので、在来線の車両と、新幹線が同じ線路を走っているんです(「形新幹線」は、新幹線と言う名称が使われていますが、これは「愛称」であり、正式な名前は「奥羽本線」のままです)。

 どうして、違う幅の列車が走れるのかと言いますと、在来線の列車は、車両と台車が別々のパーツで、簡単に交換が出来るそうなんです。ですから、在来線は台車を標準軌の幅のやつに交換して走らせているんです。
 
(結論)
 線路は2本、在来線の台車を標準軌にして、同一線路を「新幹線」と「在来線」が走っている。

Qなぜ狭軌は標準軌にできない(しない)のでしょう?

これまでに、狭軌を標準軌に直すには、トンネル工事が必要だと聞きました。
でも新幹線を除いて、標準軌だから車両が大きい訳ではありません。逆に、尼崎線(狭軌)の脱線車両(19500x2950x4140mm)の方が、例えば京浜急行(標準軌)(18000x2830x3645mm)より大きいようです。
素人目には、例えば狭軌の両側に2本線路を追加して電車中心はこれまでと同じにすれば、狭軌と標準軌を混在させられそうに見えます。この方法なら、線路外にノリがある場合はこれをきつくしたり補強工事して線路両側に新たに土地を取得する必要もなく、トンネルを大きくする必要もなく、またフリーゲートトレインの実用化を待つまでもなく、順次、狭軌と標準軌を混在させながら変更できそうな気がするのです。
2950mm幅の車両を狭軌1067mmの上に乗せて運行するより、標準軌1435mmの上の方が走行上安全なのは当然です。なぜ車体の大きさはそのままで、狭軌を標準軌にしないのでしょうか?

Aベストアンサー

改軌するにせよ、外側に標準軌のレールを引くにせよ、短期間の運休では工事ができないのが一番の問題だと思いますね。

通勤路線でそれが可能とは思えないし、逆に改軌可能な路線があるとすれば、速度、輸送量ともに改軌の必要のないローカル線ばかりということになります。
通勤路線で、原則運行(片側だけ運休などを併用)しながら改軌を達成したのは、近年では京成/新京成くらいだと思いますが、これにしても、今よりは相当余裕のあった時代の話です。

また、技術的なことを言うと、現在の狭軌の両側に標準軌を敷設したのでは、おそらくポイントが設置できません(ガントレットは可能)。低速の物は作れるでしょうが高速対応の物を作るのは無理だと思います。
では、片側だけに引く三線軌条ではどうかというと、この場合は、レール中心が偏倚するため、車体の大きさが同じでも片側だけ建築限界を拡大する必要がありますから、容易ではありません。まあ、トンネル内にはポイントがないので4線で逃げるというのも考えられますが、その場合、トンネル手前にガントレットが必要になり、高速化の足を引っ張ります。

お金の話ですが、これは、最終的には利用者が負担するものだし、税金を投入するにしても国民の金です。自分の懐が痛むというコンセンサスが多数の利用者や納税者に得られるでしょうか。
とすれば、より少ない費用で達成できる方法を考え、無理のない運転をしたほうがいいと思います。

改軌するにせよ、外側に標準軌のレールを引くにせよ、短期間の運休では工事ができないのが一番の問題だと思いますね。

通勤路線でそれが可能とは思えないし、逆に改軌可能な路線があるとすれば、速度、輸送量ともに改軌の必要のないローカル線ばかりということになります。
通勤路線で、原則運行(片側だけ運休などを併用)しながら改軌を達成したのは、近年では京成/新京成くらいだと思いますが、これにしても、今よりは相当余裕のあった時代の話です。

また、技術的なことを言うと、現在の狭軌の両側に標準...続きを読む

Q線路ってなんであんなに細いの?

鉄道の線路って、すごく細いと思うんですけど、何でなんですか?
車両の横幅の4割弱くらいしかないんじゃないかなと思うんですけど、なぜなんでしょうか?例えば、車だったら、車幅と、タイヤ間の幅は、ほぼ同じですよね。昔(初期の汽車)は、車両の幅も狭かったんだろうと思いますが、それでも、車幅と比べれば、全然狭かったと思うんです。線路幅が太ければ、それだけ、走行安定性が増すはずですよね?それでいて、別に、より多くの土地を必要とするとか、鉄鋼を必要とするとかはないですし。なぜなんでしょうか?

Aベストアンサー

>車幅2900ミリくらいなら、ゲージ幅を2800ミリくらいにしたら、良かったんじゃないの?

なんでそうしないのか。
車体に対してそんなに広い幅の線路にしてしまったら、車体を支える「台車」の幅が、2900ミリの車体に到底収まらず、台車が車体から大きくはみ出してしまうからです。

鉄道車両というのは、車輪の上に直接車体が載っている訳では有りません。車輪は「台車」というものの一部であり、その台車の上に車体が載っています。

詳しく説明しますと。
線路の上に車輪があり、左右の車輪を結ぶ車軸というものが車輪の中央を通っています。
通常、車軸は左右の車輪の外側に出っ張っており、その出っ張り部分に車軸を台車に収める為の軸箱や軸ばねというバネがあり、その上に台車の枠が載ります。
台車枠の更に上に枕バネというバネがあり、その上に車体が載るという、いわば積み木のような多重構造で電車の下回りはできているのです。

下記サイトの台車の断面図を見ればお判りのように、通常は車輪の外側に出っ張った形で様々な台車の部品があり、その上に車体が乗っている状態なのです。
http://www.ne.jp/asahi/train/tips/kaisetu/truck/truck.htm

通常、台車の幅は車輪の外にだいたい左右500mmずつくらい、つまり線路幅+1000mmくらいは最低でも必要となりますので、線路の幅を2800ミリとすると3800mm、つまり車体よりも900mmも広い台車になってしまうので、車体から大きくはみ出してしまうことになります。

下記サイトを見ればお判りのように、どの電車の台車も車輪より外に出っ張ってますよね?
http://www1.plala.or.jp/kurikou/railway/trivia/daisha-1.html
線路の幅が広くなれば、これらの台車の幅がさらに広くなり、車体からはみ出すというのは写真を見てもお判りかと思います。

幅広な台車に狭い車体が載るというのは、車両設計上でも非常に無理がある上、プラットホ-ムの構造も必ず上が出っ張っり下が引っ込んだ形にしなければならず、施設建設の面でも非常にやっかい、と良いことがまるで無いのです(そうでなければ車体の出入り口に大きなステップを設ける)。

もちろん、線路幅が広いことを生かして車輪の中に台車部品を収めてしまうというやり方の台車もあります(下記サイト参照)。
http://rail.hobidas.com/bogie/archives/2006/03/2200.html

しかし、この方式の台車はバネ等の台車部品が全て車輪内に入ってしまうので、台車構造が複雑になる上に部品交換や点検等のメンテナンスが非常にやりづらいという大きな欠点があります。
ですので、この車輪内に全ての台車部品を収めた台車は、鉄道車両の中でもごく一部の車両(低速の路面電車等)にしか採用されませんでした。

とまあ、現在の鉄道車両の構造では、ゲージ幅=車体幅というのは(特に高速で走行する車両用については)台車構造を革新的に変革する技術が出ない限り構造的に不可能なのに加え、車体に対するゲージ幅をそれだけ広げてもデメリットが多い割にメリットが殆ど無いということがあるため採用されないのです。

>車幅2900ミリくらいなら、ゲージ幅を2800ミリくらいにしたら、良かったんじゃないの?

なんでそうしないのか。
車体に対してそんなに広い幅の線路にしてしまったら、車体を支える「台車」の幅が、2900ミリの車体に到底収まらず、台車が車体から大きくはみ出してしまうからです。

鉄道車両というのは、車輪の上に直接車体が載っている訳では有りません。車輪は「台車」というものの一部であり、その台車の上に車体が載っています。

詳しく説明しますと。
線路の上に車輪があり、左右の車輪を結ぶ車軸と...続きを読む

Q狭軌と標準軌の私鉄が存在する理由は

一部を除いて私鉄は狭軌を標準軌に大別されます。

関東は狭軌、関西は標準軌が多いです。

日本の鉄道は狭軌が輸入され国有鉄道として全国に拡大していきました。

最大ネットワークの旧国鉄の在来線が狭軌で敷設された以上、車両搬入や万一の際の互換性を思うと私鉄も狭軌で揃えたほうが何かと便利だったのではないかと素人ながら思います。

狭軌を採用した私鉄、標準軌を採用した私鉄、関東と関西にほぼ大別される差、採用された経緯には不思議なことが多いです。

さらに標準軌を導入してもスピード面では狭軌と大差はない気がしますが、標準軌を導入するメリットは何なのでしょうか。

わかりづらい質問かもしれませんがご教授下さい。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。
首都圏の私鉄で電車運転士をしております。

今、貨物輸送をしている私鉄が少なくなってしまい想像しにくくなってしまったのですが、狭軌を採用した鉄道は、国鉄(現在のJR)と貨物輸送があった、もしくは想定されていたため、結果として狭軌になりました。
貨物輸送というのがキーワードになります。
そして、昔からある首都圏の私鉄には、蒸気機関車や電気機関車が居ました。

逆に、標準軌を採用した鉄道の場合、共通しているのは、
○最初から電車で開業している
○国鉄(今のJR)との貨物輸送をしていない。

標準軌の場合、狭軌よりレールの幅が広くなります。当然、台車の内部のモーターを搭載するスペースが広く取れます。
今でこそ交流モーターの時代で、モーターが小さくなりスペースの問題は無くなりましたが、その昔は直流モーターで大きく、スペースを確保するのが大変でした。

首都圏で最初に標準軌を採用した京急の場合、首都圏で最初の「電車方式」による鉄道で、日本で電車のモーターを製造する経験が無くドイツから輸入していたため、必然的に標準軌に、
関西の私鉄で標準軌の路線が多かったのは、国鉄(JR)との貨物輸送を行っていなかっただけでなく、競合関係から、より高速に、より大きな出力のモーターを積む必要がありました。

今の時代と異なり、
よりパワフルなモーター⇒⇒より大型なモーター
・・・・となる時代です。そうなると、率先して狭軌を採用する理由が無かったのです。

昭和20年代後期から30年代初期、電車の高性能化を図るため、駆動装置の変化がありました。
それまでの「つりかけ式」(http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%90%8A%E3%82%8A%E6%8E%9B%E3%81%91%E9%A7%86%E5%8B%95%E6%96%B9%E5%BC%8F)から現代の「カルダン式」(http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AB%E3%83%AB%E3%83%80%E3%83%B3%E9%A7%86%E5%8B%95%E6%96%B9%E5%BC%8F)が登場しました。
その折、狭軌の鉄道の場合、スペースが取れず小出力のモーターを積むなど、狭軌の電車は標準軌の電車に対し弱点をもっていました。

今でこそ、狭軌・標準軌の優劣は小さいのですが、その昔は上記のとおりで、その差は大きかったのです。

こんにちは。
首都圏の私鉄で電車運転士をしております。

今、貨物輸送をしている私鉄が少なくなってしまい想像しにくくなってしまったのですが、狭軌を採用した鉄道は、国鉄(現在のJR)と貨物輸送があった、もしくは想定されていたため、結果として狭軌になりました。
貨物輸送というのがキーワードになります。
そして、昔からある首都圏の私鉄には、蒸気機関車や電気機関車が居ました。

逆に、標準軌を採用した鉄道の場合、共通しているのは、
○最初から電車で開業している
○国鉄(今のJR)との貨物輸送をし...続きを読む

Q線路規格とは?

特別甲線、甲線、乙線、丙線、簡易線とあり、今は、第一級、第二級…とあり、A線、B線…とありますが、それぞれの意味と基準を教えていただきたいと思います。

Aベストアンサー

甲、乙、丙などは、基本的に建設時の規格で、国鉄線路規格によると、
各等級の線路構造はこんな感じです。

(1)最高速度
(2)施工基面における軌道中心から外縁までの幅員(カッコ内はやむを得ない場合)
(3)道床厚(施工基面から枕木下面までの距離)
(4)25m当たりの枕木本数

・特甲線
  重要な幹線であって輸送量が著しく大きく、且つ高速運転が行われるもの。
(1)110km/k以上
(2)2.75(2.6)m以上
(3)250m以上
(4)PC44本、木48本、ガーダー橋上52本

・甲線
  重要な幹線であって、輸送量が著しく大きいか又は高速運転が行われるもの。
(1)95km/h、又は110km/k以上
(2)2.6(2.5)m以上
(3)250m以上
(4)PC39本、木41本、ガーダー橋上52本

・乙線
  幹線であって、輸送量が大きいか又は高速運転が行われるもの。
(1)95km/k
(2)2.5(2.4)m以上
(3)200m以上
(4)木39本、ガーダー橋上52本

・丙線
  特甲線、甲線、乙線及び簡易線以外のもの。
(1)85km/k
(2)2.4(2.25)m以上
(3)200m以上
(4)木37本、ガーダー橋上46本

・簡易線
  幹線以外の線路であって、輸送量が著しく小さく、且つ速度が低いもの。
(1)65km/k
(2)2.4(2.25)m以上
(3)150m以上
(4)木34本、ガーダー橋上41本

なお、上記の結果として、入線できる機関車の軸重、最大勾配や最小曲線
半径も自動的に(原則が)決まったように思います。趣味的には

特甲・甲:軸重16tまで/勾配は原則10パーミルまで/最小曲線は原則400mまで
乙:軸重は14tまで/勾配は原則25パーミルまで/最小曲線は原則300mまで
丙:軸重は13tまで?/勾配は原則33パーミルまで
簡易:軸重は12tまで

のように覚えておいて、ほぼ間違いはないかと。

甲、乙、丙などは、基本的に建設時の規格で、国鉄線路規格によると、
各等級の線路構造はこんな感じです。

(1)最高速度
(2)施工基面における軌道中心から外縁までの幅員(カッコ内はやむを得ない場合)
(3)道床厚(施工基面から枕木下面までの距離)
(4)25m当たりの枕木本数

・特甲線
  重要な幹線であって輸送量が著しく大きく、且つ高速運転が行われるもの。
(1)110km/k以上
(2)2.75(2.6)m以上
(3)250m以上
(4)PC44本、木48本、ガーダー橋上52本
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QVVVFインバーターってなんですか?

できれば初心者にもわかるような説明(何も知らない人に「VVVFってなに?」って聞かれて答えられるようになりたい)お願いします。

またなんのためにこれはあるのでしょうか?

Aベストアンサー

質問者様こんにちは
VVVFとはすでにNo.1さんが書かれたとおりです。
昔、小学校でモーターの電圧と回転数の関係を理科の時間でやったことがあると思います。またはモーターの変わりに豆電球かもしれませんが。
ここで、思い出してください。電池1個1.5Vの時と電池を2つを直列につないで、3Vとしたとき、豆電球の明るさ、またはモーターの回転数はどうなるかというと、電圧を高くしたほうが(明るく)もしくは(回転数があがる(早く回る))様になります。
これは電圧と明るさ(もしくは回転数)が比例関係にあります。
直流(DC)のモーターは単純に電圧を変えてやることが回転数を変化させることができるとなんとなく判るかと思います。
ただ、直流モーターの場合、中に回転子とそれに電気を供給するためにブラシがあります。詳しい構造とかの説明は省きますが、構造が複雑なのと、摩擦部分があるので、保守に手間がかかります。
それに対して、交流モーターですが、回転子を鳥かごの様な状態にして(この回転子に電気を供給する必要はありません。)その周りに90度異なる位置にコイルを設け、それぞれのコイルにかかる電圧をずらして供給してやります。(この電圧のずれを”位相”といいます。)
位相をずらしてやるには、片方のコイルだけコンデンサを挿入すれば、単純に90度位相のずれた状態で電圧が加わります。回転子をちょっと回してやれば回転をはじめます。
回転数を変えてやるにはどうするかというと、交流の周波数を変えてやる方法と電圧を変えてやる方法とがあります。
ただ、交流モーターの場合、昔の技術では簡単に周波数を変える技術がありませんでした。こうなると電圧の制御で回転数を変えてやるのですが、電圧で回転数を変えてやる方法では、回りはじめの時、トルク(力)が必要な用途に向かない傾向があります。また、交流モーターを逆回転させたいとき、反対側に別のコイルを設けて切替えなければなりません。一定回転で同一方向に回転する様な用途に交流モーターは向いているのです。構造は一見簡単ですが、電車の様に走りはじめに力の必要な速度制御を必要とする用途には向きません。
以上は単相交流(一般的な家庭に供給されている電力)の場合です。
交流にはそのほかに3相交流というのがあります。3本の線(ここではそれぞれ U、V、Wと名づけます。)電気の供給の仕方は、UとVの位相を120度ずらします。またVとWはさらに120度ずらします。WとUの関係は更に120度ずらします。合計すると360度1回転ずらして供給してやります。通常、3対の電力を供給するのに、位相を考えなかった場合、電源から負荷に行く線と負荷から電源に戻る線で2本、3対ですから2×3で6本の線が必要ですが、位相を120度ずらすことにより、3本の線で供給することができます。
ここで3相交流モーターの登場となります。回転子の周りに120度ずつ物理的にずらした3つのコイルを配置し、それぞれ、U-V間、V-W間、W-V間に接続してやります。すると、回転磁界が発生し、その中央に配置されている回転子は都度それぞれ強くなるコイルの磁界に引っ張られて回転します。また、逆回転させるにはU,V,Wのうち、2つの線の接続を入れ替えれば、容易に逆回転します。3相の交流モーターは構造が簡単です。なにしろ、回転子に電源を供給する必要が無いので、ブラシなど回転子を擦る接触部が不要です。
電車の場合、逆方向に進んだりしますから、正回転、逆回転が簡単にできることが必須です。また、モーターの回転数を変えてやるには電圧と周波数を変えてやればよいのですが、同じく、昔は簡単に周波数を変えることができず、鉄道の用途には用いられませんでした。(外国ではわざわざ3本の架線を準備して実用化試験をしたこともあった様ですが、地上施設が複雑なのと、電圧のみで制御しようとしたせいか、実用化はされなかった様です。)
近年、(とはいっても20年以上経ちますが)半導体技術の進歩で、周波数を自由自在に変えることのできる3相交流を直流から作ることができる様になりました。電圧と周波数を変えることにより、トルクの必要なときに必要なトルクが得られるのと、連続的に速度が変化していくため、スムーズな加速が得られる様になり、これで晴れて鉄道車両に交流モーターが使える様になりました。
鉄道車両に使う場合、直流モーターの様にブラシなどの保守がかからず、ブラシの無い分、回転の力を得るためのスペースが大きく取れますから、大きさのわりに強力なモーターとなります。また、連続的にトルクを変化させるので、電気機関車に使用すれば、いままでの抵抗を切替える制御方式の場合は切り替わる瞬間に空転する恐れもありましたが、その心配もなくなります。
なお、身近なところで、インバーターエアコンというのもあります。
これも、基本的には連続的にモーターの回転数を変化させることができるので、室温にあわせた冷房(暖房)の連続的な制御ができ、効率よく冷やしたり、暖めたりすることができます。
これも一般家庭の単相交流→直流に整流→3相交流をインバーターで作って、モーターの回転制御をする 様になってます。
判りやすい様に例を挙げてみましたが、なんとなくお解かりいただけたでしょうか?

質問者様こんにちは
VVVFとはすでにNo.1さんが書かれたとおりです。
昔、小学校でモーターの電圧と回転数の関係を理科の時間でやったことがあると思います。またはモーターの変わりに豆電球かもしれませんが。
ここで、思い出してください。電池1個1.5Vの時と電池を2つを直列につないで、3Vとしたとき、豆電球の明るさ、またはモーターの回転数はどうなるかというと、電圧を高くしたほうが(明るく)もしくは(回転数があがる(早く回る))様になります。
これは電圧と明るさ(もしくは回転...続きを読む

Q北海道新幹線と在来線(貨物)レール幅について

北海道新幹線列車と貨物列車は同じ線路を走るのでしょうか?
線路の軌道巾が 違うのに 不思議でしょうがないです。

Aベストアンサー

不思議と言う程の物ではないですよ。レール幅問題は
「三線軌条(さんせんきじょう)」を採用しました。
http://i.imgsafe.org/0d3b355.jpg
つまり、幅広レールが必要な新幹線のために片側だけを
レール1本増やして、どちらも使える様にしていますが、
三線軌条自体は「北海道新幹線」だけの新技術ではなく
国内の新幹線用では「秋田新幹線(奥羽本線の一部)」でも
現在普通に使っていますし、新幹線以外だけのものも。
http://dd.hokkaido-np.co.jp/cont/bullet_train_encyclopedia/images/2015/02/26/CMSA00006131/ddcf71fcc94a6945dcbee81fa6649c0b.jpg
北海道新幹線区間で三線軌条となるのは「青函トンネル」含む
前後区間だけで、それ以外は既存の並行在来線を走ります。
http://i.imgsafe.org/bf6e823.png
※下記添付動画(開業前)の 01:30~と、03:05~ 参照
在来線と共用の三線軌条区間との入出(合流・分離)が判ります。

只、北海道新幹線開業に伴う問題は「線路幅」だけではなく、
共用区間は電圧や保安装置が全て新幹線用しかないので、
在来線用の電圧・保安装置にしか対応してない電気機関車は
使えなくなったので「EH800」と言う新型車を新造しました。
これは従来の機関車を(大)改造するよりも早いためです。
http://rail.hobidas.com/blog/natori/archives/2012/11/30_5.html
EH800自体は、JR北海道でも JR東日本の機関車でもなく
「JR貨物」で有り旅客輸送を行わない別会社の所属です。

また、五稜郭駅(新幹線は停車しない)以南の在来線区間は、
JR北海道から分離され『道南いさりび鉄道線』と言う新会社に
なりましたが[木古内<->五稜郭]の貨物列車はここを通ります。
青森県側は新会社にならず、そのままJR津軽線(JR東日本)に
新中小国信号場を経由し新幹線との共用区間へ入出します。
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/84/Shinnakaoguni_junction_haisen_JP.png

https://oshiete.goo.ne.jp/guide/question/thankyou
https://oshiete.goo.ne.jp/guide/question/close
https://oshiete.goo.ne.jp/guide/about
https://youtu.be/4HHYxH5fJsU

不思議と言う程の物ではないですよ。レール幅問題は
「三線軌条(さんせんきじょう)」を採用しました。
http://i.imgsafe.org/0d3b355.jpg
つまり、幅広レールが必要な新幹線のために片側だけを
レール1本増やして、どちらも使える様にしていますが、
三線軌条自体は「北海道新幹線」だけの新技術ではなく
国内の新幹線用では「秋田新幹線(奥羽本線の一部)」でも
現在普通に使っていますし、新幹線以外だけのものも。
http://dd.hokkaido-np.co.jp/cont/bullet_train_encyclopedia/images/2015/02/26/CMSA0000613...続きを読む

Qリベラルとは?

・左派、革新、社会主義
・右派、保守
という分類ができると思うのですが、
リベラルや自由主義は、どう考えたらいいのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 政治思想は、下記のXY軸に表す事が出来ます。(リベラルを日本語に訳したのが「革新」あるいは左派です。)

 Y軸 Libertarian(自由・市場主義 = 小さな政府) - Statist(統制主義 = 大きな政府)
 X軸 Liberal(革新) - Conservative(保守)
 真中 Centrist(中間主義)

 各派の解説は下のURLの解説部分を参照してください。
   http://meinesache.seesaa.net/category/719933-1.html

 自由主義と言うとリバタリアンの範疇になりますが、アメリカの政治に例えると、レーガン大統領より前の共和党政策が旧保守主義(右派リバタリアン)で、それ以後を新保守主義(ネオコン)といい保守と名乗っていますが、実態は左派リバタリアン(左派が保守に転換し、現状を保守する為に革新的手法(戦争など過激な改革を許容する)を執ると言う主義)です。

 自由主義の反対となる統制主義も左派だと共産主義や社会主義、比べると右派に成るイギリスの「ゆりかごから墓場まで(高福祉政策)」などが有ります。

 簡単に言うと、積極的に変えようとするのが左派で、変わらないように規制するのが右派です。そして変える方向(変えない方向)が自由か統制かで分類できます。

 日本には明確に保守を謳う政党が無いので、イメージがわき難いのかも知れませんが…。
 (自民・民主党は中道で、共産党は左派統制主義ですから…。)

 政治思想は、下記のXY軸に表す事が出来ます。(リベラルを日本語に訳したのが「革新」あるいは左派です。)

 Y軸 Libertarian(自由・市場主義 = 小さな政府) - Statist(統制主義 = 大きな政府)
 X軸 Liberal(革新) - Conservative(保守)
 真中 Centrist(中間主義)

 各派の解説は下のURLの解説部分を参照してください。
   http://meinesache.seesaa.net/category/719933-1.html

 自由主義と言うとリバタリアンの範疇になりますが、アメリカの政治に例えると、レーガン大統領より前の共...続きを読む

Q線路幅

素人発想の質問で申し訳ないですが日本の鉄道って会社によって線路の幅が違うんですか?
どの鉄道会社も線路の幅を共通にすれば、どの電車も走られて良いと思うし、何でも共通にして大量生産すれば例え高額な電車でも安くなる様に思いますが違いますか?

Aベストアンサー

鉄道会社勤務です。
線路の幅も違いますが、導入できる車両の長さも違いますし、動力形式も違います。

ご質問の件に関してですが、台車に関しては各社共通仕様になっています。ボディに関しては共通化が最も遅かったのですが、他の回答者様の内容にも有りますとおり共通化が進んでいます。

また、動力装置に関しては三菱、東芝、日立など数社ありますが、各社共通です。
 大量生産に関してですが、ボディに関しては乗用車のように生産ラインを組むほどの需要は有りませんので量産化メリットは少ないと思います。

また、線路の幅を変えるとなりますと、莫大な資金と運休を伴う工事が必要となります。 
 線路の幅といいましても、JR在来線の幅の狭軌。新幹線と同じ標準軌の2種類が大勢を占めますのでそこまで各社仕様が違うということでも有りません  
電力が日本東西で50ヘルツ、60ヘルツと違いますように、鉄道も昭和、大正の黎明期に、海外の規格2種類を取り入れたためだといわれています。

その昔戦後すぐのころは、国鉄の標準車63系電車が全国の私鉄に配給され使われていたこともあるのですよ。また国鉄の103系という電車は昭和30年代から3500両以上が製造され、過半数が廃車となりましたが、中古車は地方私鉄はおろかインドネシアにも輸出され使われています。

ご指摘の発想ですが、鉄道車両メーカーも統一仕様になっていますし、今後は全国共通化がより進むとは思います。 

鉄道会社勤務です。
線路の幅も違いますが、導入できる車両の長さも違いますし、動力形式も違います。

ご質問の件に関してですが、台車に関しては各社共通仕様になっています。ボディに関しては共通化が最も遅かったのですが、他の回答者様の内容にも有りますとおり共通化が進んでいます。

また、動力装置に関しては三菱、東芝、日立など数社ありますが、各社共通です。
 大量生産に関してですが、ボディに関しては乗用車のように生産ラインを組むほどの需要は有りませんので量産化メリットは少ないと思います...続きを読む


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