プロが教えるわが家の防犯対策術!

JR西日本は、交流電化の北陸本線:米原~長浜間と湖西線:永原~近江塩津間を直流電化にした。
交流電化は、高圧送電(20kV)の為、電送損失が少なく変電所も少なくてすむ。
(新幹線は交流電化だ)
直流電化は、低圧送電(1500V)の為、交流電化に比べて電送損失が大きく変電所を増設しなければならず、コストがかさむ。
都市内地下鉄の様な短距離路線なら直流電化がいいだろうが、なぜJR西日本は直流電化にしたのか?

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (9件)

 新幹線のように、大出力の電車が16両編成など長大な編成で走るなら、使用電力も大きく特別高圧の25KVなどで電化しないと、1.5KV程度の高圧なら電線もかなり太くしなければならず実用的ではありません。

しかし、在来線なら直流電化でも変電所間隔を数キロ毎に設ければ、問題ありません。
 昭和30年代~40年代は、交流電化がもてはやされました。それは、変電所間隔を直流電化なら数キロしか離せないのが、交流電化だと10倍くらい約50Km~100kmくらいの間隔にでき、変電所数が1/10以下にできるというのが最大の利点でした。当時の直流用変電所は、交流を直流に変換するのに、水銀式整流器が主力で、古いところは回転式変流機なども使われていました。水銀整流器は、真空ポンプで真空にしてから、補助電極でまず起動してから、本格的に運転になるなど、真空ポンプ取扱い、圧力計監視や各種バルブ操作、冷却水の循環など、人手に頼らないとできない、自動化や遠隔制御を行いにくく、このため各変電所には最低でも2名の係員を24時間配置しなければならず、最低でも1変電所につき6名の要員が必要で、山間部の変電所など、毎日の要員交替も移動に何時間もかかったりして大変でした。そんな時代ですから変電所が減るということは、人件費削減などでものすごくメリットがありました。
 しかし、現在の大半の変電所はシリコン整流器の採用や高性能遠隔制御・監視装置のおかげで、完全無人化されています。また、最近は高速度遮断機なども静止型となったり、コンプレッサーや循環ポンプも無しの自然対流型など省メンテの密閉型変電所も増え、変電所が多くても初期投資がかかるだけで、運転コストはあまりかからなくなっていますから、昔ほど変電所が少なくなるといったメリットは減っています。
 逆に、交流電化は車両が複雑で高価とか、離隔を大きく取らなければならないため跨線橋など高くしなければならないとか、近くの通信設備などに誘導障害を与えるおそれがあるとか、昔よりも近隣家屋が増えてきた場合、デメリットが大きくなりつつあります。また、北陸線は昼間の列車本数も多く、さらに夜行列車も運転されており保守間合いの少ない線区です。直流電化なら加圧状態で絶縁はしごを使っての活線作業も可能ですが、特別高圧の交流電化では、完全に停電しないと電車線の保守作業もできず、間合いの少ない線区では直流電化のほうが保守も楽な面があります。
 さらに、北陸線は電化してから40年程度過ぎ、電気設備も車両も老朽化した物が多く、交流電化のままでも大半の設備を老朽取り替えしなければならなかったと思います。それを、京阪神から直通運転するために直流電化に変更するという理由で、かなり地元などの負担で老朽設備の取り替えもでき、地元も鉄道会社もメリットのある良い施策だったと思います。
 
    • good
    • 6
この回答へのお礼

詳細な解説誠にありがとうございました。
大変参考になりました。
近年、インバーターや整流等電気関連技術の発達が著しく、在来線での交流電化のメリットが薄れてきたのかもしれません。
つくばエクスプレスのような特殊な例を除いて、今後在来線の交流電化はもうないでしょうね。

お礼日時:2007/11/04 12:21

地元からの請願(とカネ)があったからです


友人がJR西日本の電気関連の仕事をしています。この友人の言葉のとおりです。
「うち(JR西)カネあらへんからいかに請願にするかがポイントやねん」「自分で造る(電化する、新駅つくる)いうたらカネださんなあかんやろ。向こうからカネ出すからつくってくれっていうの待ってんねん」
カネあらへんというのはJR東海や東日本にくらべてという意味だそうです。
    • good
    • 1
この回答へのお礼

”自分は金を出さず、他人が金を出すのを待つ”

いかにも関西人らしいですなぁ。

お礼日時:2007/11/04 12:22

>なぜJR西日本は直流電化にしたのか…



すでにたくさんの回答が付いていますが、一言で答えるなら、
【まず地元からの要望があり、資金も出すと言われたから。】
となります。

(1) 地元の要望--滋賀県--
湖西線の北端が交流電化で、ローカル列車の本数が極端に少なく、湖西側と湖東側の行き来がしにくい。
湖西線末端部と北陸線長浜以北を直流化すれば、琵琶湖を一周する列車を走らせることができる。
http://www.pref.shiga.jp/c/kanjyosen/02.html

(2) 地元の要望--福井県敦賀市--
平成3年に田村-長浜間が直流化され、新快速が長浜まで乗り入れ、長浜市の観光が潤ったことに刺激を受け、柳の下にもう一匹どじょうがいると考えた。
http://www.ton21.ne.jp/kaisoku/

(3) 地元の要望--福井県若狭地方の各市町村--
北陸新幹線にめどが付かないことから、政治家は
・直流化による新快速敦賀乗り入れ
・小浜線電化
・小浜線上中~湖西線近江今津間の新線建設
を「三点セット」と称し、鉄道後進県のイメージ払拭を図った。

(4) JRの対応
当初から JRの単独事業としては完全に拒否。
交渉を重ねるなか、地元がほぼ全額に近い費用を出すことを表明したため、事業家に踏み切った。

滋賀県75億円
福井県69億円
JR 18億円
--------------
総費用162億円


>交流電化は、高圧送電(20kV)の為、電送損失が少なく変電所も少なくてすむ…

たしかにそれは言えます。
ただ、北陸線の交流電化が決まった昭和30年代初頭の頃は、北陸線だけを考えておけばよかったのですが、50年を経た今日では環境が大きく変わってしまったのです。
そのころ想定したダイヤよりはるかに緻密になり、高価な交直両用車両を多数製作しなければならず、変電所が少なくても総費用はむしろ高くつくようになったのです。
いっそのこと糸魚川まで北陸線全線を直流にしてしまいたいぐらいなのです。

このあたりで使われているローカル車両は、国鉄時代の寝台特急や急行型を改造したものばかりで、取替の時期にきています。
また、山陰方面からの続きで小浜線が直流電化されたこともあり、交直両用車両の新製は最小限に抑えたい思いもあったのです。
直流車両も誘導電動機を使うようになった今、直流電化でも車両の電力損失はきわめて少なくなったこともあります。

地元が資金を出してまで強い要望をしたことは、JRにとっても渡りに舟だったのです。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

近年、インバーターや整流等電気関連技術の発達が著しく、在来線での交流電化のメリットが薄れてきたのかもしれません。
つくばエクスプレスのような特殊な例を除いて、今後在来線の交流電化はもうないでしょうね。

お礼日時:2007/11/04 12:23

直流電化に変えたのは、JR西日本ではありません。

工事の金を出したのは、滋賀県と福井県を筆頭とする地元自治体です。JRは、車両費の一部を負担しただけです。

車両は、交直両用車両よりも直流車のほうが安く、直流電化技術の進歩により最高速度200km/h程度までは、交流電化のメリットはなくなったといわれます。交流電化にメリットがあるなら、直流車両は自社車両しかない北越急行は、交流電化をしたでしょう。

なぜ、自治体が金を出したかは、すでに出ている通り。JR西日本は地元が金さえ出せばなんでもありな会社・・小浜線や加古川線の電化を見れば、一目瞭然・・ですから。

したがって「なぜJR西日本は直流電化にしたのか?」の回答は、金をもらったから・・ですね。
    • good
    • 1
この回答へのお礼

”自分は金を出さず、他人が金を出すのを待つ”

いかにも関西人らしいですなぁ。

お礼日時:2007/11/04 12:24

 JR西日本は北陸新幹線が開通したら敦賀以遠を第三セクターに分離しようとしているのではないかと思います。

    • good
    • 0
この回答へのお礼

北陸新幹線が開通すれば、並行在来線はJRの経営から切り離されます。
沿線自治体は、財政負担できるんですかねぇ。
先に新幹線が開通し第3セクター化した在来線は、運賃が値上がりしたり今まで直通で行けたのに乗り換えを強いられる等不便になりました。
そうなってでも、そんなに新幹線が欲しいんですかねぇ。
”光”の一方では”影”があるのに。

お礼日時:2007/11/04 12:29

東海道の新快速を敦賀まで引っ張る為。


交直流電車を新規作成するのは高い。整備の手間がかかる等。

新快速は速達性で関西私鉄を脅かすほどのJR西日本のスーパースター
であり、JR西日本にとっても稼ぎ頭。
それを大阪から直通させると利用者が増加する事実があって滋賀県や沿線市町村から直通要請が来ており、費用を沿線自治体も負担して直流化した。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

”自分は金を出さず、他人が金を出すのを待つ”

いかにも関西人らしいですなぁ。

お礼日時:2007/11/04 12:24

こちらをどうぞ。



直流電化 - wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9B%B4%E6%B5%81% …

車両の製造コストが安い、列車本数を増やすため、および他線区からの直通を目的として、ということらしいですね。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

近年、インバーターや整流等電気関連技術の発達が著しく、在来線での交流電化のメリットが薄れてきたのかもしれません。
つくばエクスプレスのような特殊な例を除いて、今後在来線の交流電化はもうないでしょうね。

お礼日時:2007/11/04 12:25

 米原~長浜間と湖西線:永原~近江塩津間を直流電化したのは大阪から直通快速を乗り入れるためです


  直通快速乗り入れいにより大幅に時間が短縮され、その結果は特に長浜他を訪れる観光客の増加してます
 まあ、観光客UPの為に元々、滋賀県及び地元自体から要望が出されいてその効果は抜群で、 観光客が数倍になった地域もあるくらいです

 もちろん、費用の一部は滋賀県などから補助がでていますのでそれもあるかと思います
 
 
    • good
    • 1
この回答へのお礼

近年、インバーターや整流等電気関連技術の発達が著しく、在来線での交流電化のメリットが薄れてきたのかもしれません。
つくばエクスプレスのような特殊な例を除いて、今後在来線の交流電化はもうないでしょうね。

お礼日時:2007/11/04 12:25

東海道線の新快速を直通運転させるためじゃありませんでしたっけ?


東海道線全部交流電化するより、コスト安くつくでしょうから・・・。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

近年、インバーターや整流等電気関連技術の発達が著しく、在来線での交流電化のメリットが薄れてきたのかもしれません。
つくばエクスプレスのような特殊な例を除いて、今後在来線の交流電化はもうないでしょうね。

お礼日時:2007/11/04 12:25

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q交流?直流?なぜですか?

一昨年乗った寝台特急出雲がいつの間にか廃止になって、それ以来ちょっと寝台特急の旅がお気に入りなんですが・・・先月「富士・はやぶさ」号で大分まで行ったときの事ですが、東京から乗ったときに接続していた電気機関車が大分で降りるときに違うのに変わっていました。
後で調べると関門海峡を越えるときに変更するようですが、確かアナウンスでも言ってました・・・
それでいろいろ調べると、どうも東京では直流の電気機関車が・・・九州からは交流の電気機関車が牽引してるということまでわかりました。(関門海峡内はまた別の電気機関車???)
これって、なんで本州と九州とでは電力の方式が違うんでしょうか?50KHzとか60KHzの関係ではないのに・・・。東京以北の寝台特急は経験ないんですが、北海道とかもやっぱり交流なんでしょうか?
そもそもなんで同じ国なのにそんなややこしいことが起きるんでしょうか・・・?
考えれば考えるほどわからなくなって・・・。
寝台特急が廃れていってるのも調べましたが、こういうことも原因じゃないかと・・・。

すみません。よくわかるように教えてください。
ぜひ知りたいです。

一昨年乗った寝台特急出雲がいつの間にか廃止になって、それ以来ちょっと寝台特急の旅がお気に入りなんですが・・・先月「富士・はやぶさ」号で大分まで行ったときの事ですが、東京から乗ったときに接続していた電気機関車が大分で降りるときに違うのに変わっていました。
後で調べると関門海峡を越えるときに変更するようですが、確かアナウンスでも言ってました・・・
それでいろいろ調べると、どうも東京では直流の電気機関車が・・・九州からは交流の電気機関車が牽引してるということまでわかりました。(関...続きを読む

Aベストアンサー

 九州以外にも、北陸・東北・北海道は交流です。
さらに、北陸・九州は60Hz。東北・北海道は50Hzです。
また、新幹線も交流です。

 日本の電化方式の違いは、電化方式の歴史と深く関わりがあります。

●もともとは直流方式
 日本の電化方式は、まず直流から始まりました。
 昔の電車は直流モーターが基本でした。そこで、架線から直流を取り入れて、車両の抵抗器で電圧を制御する方式が、構造的にも簡単だったわけです。電圧をコントロールするために、抵抗器で電気を熱にして捨ててしまいますので、少々非効率ではあったのですが、構造が単純であったため、多く用いられました。
 そこで、東海道線などの最初に電化された路線は、まず直流で電化されました。

●戦後の電化は交流に移行
 その後、ヨーロッパを中心に、交流電化が新しい技術として用いられるようになりました。日本でも、実用化に向け研究が進められます。
 交流電化の場合でも電車のモーターは直流なのですが、変圧器を用いることで、電圧を無駄なくコントロールできます。
 また、鉄道車両は車輪とレールの摩擦係数が低いため車輪の空転が問題となります。交流電化の制御方式は、直流に比べ、空転を起こしにくい性質を持っていたんですね。これは、同じ牽引力を得るのに、小さい機関車で可能であることを意味します。

 そこで、国鉄(現在のJR)は、新しい電化区間は交流で、との考えに方向転換をしたのです。
 当時は電車は少なく、機関車が客車を牽引する方式でしたので、異なる電化区間でも機関車さえ付け替えれば、運用上の問題も少なかったのです。

●交流電化の見直し
 いろいろメリットがあるように思われた交流電化ですが、別の問題も見えてきました。
 まずは、電車の台頭です。戦後の日本では、長距離列車も含め、ほとんどの車両が電車になりました。
 交流区間と直流区間を通して走る場合には、両方を走れる電車が必要です。この電車は、基本構造が直流電車で、交流車両のメリットはありません。その代わり、変圧器などの装備だけは交流と同じものを積まなくてはならず、効果で非効率なものになってしまいました。
 また、直流電車の技術も向上してきました。旧来の抵抗制御から、チョッパ制御やインバータ制御などが用いられるようになると、電気を無駄なく使用でき、空転に対する対策も整ってきたわけです。
 したがって、交流電化のメリットは薄れ、直流と交流が混在するデメリットの方が目立ってきました。

 したがって、その後に電化された。四国や山陰などは直流方式に戻りました。
 また、北陸線の一部のように、列車の乗り入れを考え、交流電化を直流に直す工事が行われているところもあります。

●交流のもう一つのメリット
 交流の成功はなんといっても新幹線です。
 200km/h以上の高速で走る新幹線は大量の電気を消費します。
 一般の直流は1500Vですが、新幹線は交流25,000Vを使用しており、安定して大きな電力を供給することができます。
 直流の1500Vでは実現不可能だったことでしょう。

 九州以外にも、北陸・東北・北海道は交流です。
さらに、北陸・九州は60Hz。東北・北海道は50Hzです。
また、新幹線も交流です。

 日本の電化方式の違いは、電化方式の歴史と深く関わりがあります。

●もともとは直流方式
 日本の電化方式は、まず直流から始まりました。
 昔の電車は直流モーターが基本でした。そこで、架線から直流を取り入れて、車両の抵抗器で電圧を制御する方式が、構造的にも簡単だったわけです。電圧をコントロールするために、抵抗器で電気を熱にして捨ててしまいますので、...続きを読む

Q50Hz用交流車両が60Hz区間にもし入線したら・・・

絶対にありあえないことだと分かっています(笑)
交交セクションに異周波接続が長野新幹線以外にないということも。

もし、交流50Hz専用車が60Hz区間に入線したら、機関車・電車はどうのような事態に至るでしょうか?また逆ならどうなるかも推測含めて教えて下さい。

素人推測ですが
1.50Hz車→60Hz区間
旧型車  直流コンバーターの発熱・焼損、間もなく走行不能に。
新型車(VVVF車)  直流コンバーターが発熱するも、なんとか安全レベル。定格出力以下で走行するなら問題ないレベル。

2.60Hz車→50Hz区間
旧型車  発熱焼損問題なく走行できる。ただしフルパワーでも定格出力は出せず。
新型車(VVVF車)  全く問題なし。

どうでしょうか?私の素人推測は当たっていますか?
どなたか至らない部分を補っていただけませんか?

Aベストアンサー

とりあえず、変にもめていますが、純粋に技術的な話をすると。

多分どっちも他の周波数の電化区間に入った途端動かなくなる、です。

電気車両の電気設備は家庭用(軽電力と言います)と違って、工業用
(重電力と言います)に近い設計をしています。重電力の機器がその
周波数に特化して設計されており、周波数が変動するとマトモに動作
しなくなるために、大概の場合ちゃんとした安全装置があり、周波数
や電圧・電流などが規定外になると、電流を遮断して停止します。

一方、軽電力は、使用する環境が環境なので(専門家が居ない・むやみ
に止まると修復が大変)、周波数変動等に余裕を持たせているために、
「50Hz用機器を東京から大阪に持って行っても、そのまま動作する」
ことがあるんですね。

まあ、鉄道用機器は周波数変動に対して余りに厳格だと、何かと言う
と止まってしまう可能性はあるので、ある程度の余裕はあると思い
ますが、さすがに2割近い変動だと「安全装置」が働いて電流を遮断
すると思います。

全ての安全装置を外して無理やり動作させる、ということが前提だと
質問者さんの考え方で合っていると思いますけど・・・。

とりあえず、変にもめていますが、純粋に技術的な話をすると。

多分どっちも他の周波数の電化区間に入った途端動かなくなる、です。

電気車両の電気設備は家庭用(軽電力と言います)と違って、工業用
(重電力と言います)に近い設計をしています。重電力の機器がその
周波数に特化して設計されており、周波数が変動するとマトモに動作
しなくなるために、大概の場合ちゃんとした安全装置があり、周波数
や電圧・電流などが規定外になると、電流を遮断して停止します。

一方、軽電力は、使用する環...続きを読む

Q新幹線に送られる電流について

電車に送られる電流には交流と直流があのですが。

走る電車が多い場合は直流。
走る電車が少ない場合は交流。

という特徴だという結論に至りました。

しかし、新幹線は走る電車が多いにもかかわらず交流となってます。
これは自分の至った結論に間違いがあるのでしょうか。

Aベストアンサー

質問者さまこんにちは。
まず、なぜ電車は直流送電だったのか?
電車は前後に走ります。
つまり、直流モーターを使用し、+と-を入れ替えれば、ギア構造など簡単で正回転、逆回転ができます。
また、直流モーターは電圧を変化させれば、簡単に速度制御ができますので、昔は直流送電、直流モーターが電気鉄道には適しているということだったのです。
ただし、皆様がいわれているとおり、一度直流に整流してしまうと、簡単に大きな電圧から小さい電圧に変換できませんでした。
電車のモーターにかける電圧は750V程度で、抵抗とモーターの組み合わせで速度制御をしています。
例えば、交流2kVを整流して直流2kVを車内に取り込み、抵抗などで電圧を変化させるのは、抵抗の大きさも大きいのが必要となるし、モーターもそこまで耐圧を大きくすることも難しいのです。
また、整流するにしても、現在は小型で大きな電圧でも整流できる部品がありますが、昔は小型で整流できる部品はありませんでした。
電車を走らせるためには直流1500Vは便利ですが、電圧が低く、また架線も細いですから、たくさんの電車が走行した場合、大量の電流が架線に流れます。
架線に電流が大量に流れると、架線も一応電気抵抗を持っていますので、電流に比例し、電車に届くまでの電圧が架線の抵抗で低下してしまいます。
そうすると、規定の1500V(場所により、多少電圧変動しますが)をどの地点でも得るためには、地上設備である変電所をたくさん作らなければなりません。
大電流を扱う直流変電所はそれなりに大きな施設となり、いちいち発電所から送電されてくる交流をわざわざ直流としなければなりませんので、費用もかかります。
ただし、直流電化1500Vもメリットはあります。
電圧が低いので、架線の設備で絶縁機材が少なくて済みます。
また、建築限界もある程度架線に接近は可能です。

時が経ち、小型の整流器の実用化が可能になってくると、今度は小型のトランスも用いて、車両側に搭載すれば、交流電化区間は高い電圧で送電できますので、同じ電車を動かすエネルギー(電力)の条件がおなじであれば、架線を流れる電流は少なくすることができます。
架線を流れる電流が少ないということは、架線の抵抗による電圧降下を少なくすることができます。また、あわせて、架線電圧の低下が少ないですから、変電所の数も減らすことができます。
ただし、デメリットとして、電圧が高いので、架線の周囲から十分に建築物など離す必要があります。碍子もそれなりに大きくなります。

質問者様の言っている。
走る電車が多い場合は直流。
走る電車が少ない場合は交流。
は単に「電化がどこから進んでいったのか」ということがわかれば、ちょっと違うということはわかっていただけると思います。
電化はまず最初、大都市圏から始まりました。大阪や東京ですね。
そして今度は、大阪~名古屋~東京が戦争前から戦後にかけて進展していきました。結局太平洋側は直流電化で進展して行きましたが、ちょうど九州や東北、北陸、北海道など電化の時期の前辺りで、そういった車載整流器や小型トランスの実現が可能となったため、電圧を降圧、整流を電車側でおこない、地上側は交流送電のための変電所を準備すれば、地上施設を少なくできるということになっていったのです。
大阪、名古屋、東京 周辺は大都市への通勤圏なので、電車がたくさん走っています。
ただ、後から電化された、九州、北陸、東北、北海道は電車本数が少ないので、この辺を勘違いされているかと思います。
でも、新幹線ができる前は東北方面も「東北本線」なのですから、首都圏ほどではありませんが、普通電車、快速電車、急行電車、特急電車とさまざまな電車がいっぱい走っていましたよ。
(いまではさびしい限りですが・・・・・)
日本は直流電化、交流電化は電気部品の発達によってこの様変化していったと考えるのが正解だと思います。

新幹線も在来線での交流電化が進展していった時に作り始めましたので、地上設備を少なくすることのできる交流を選択しました。
ただ、面白いのは東海道新幹線の交流2.5kVは東京でも60Hzで送電されています。
これは富士川を挟んで西側の距離を多く走る新幹線は50Hz、60Hz両用の機器を載せるより、60Hzに統一してしまったほうが、車両製造価格が安価に抑えられるからです。
でも、最近半導体も安価になってきましたし、50Hz、60Hz両用のトランスなども実用化されていますので、長野新幹線用車両などは50Hz、60Hz両方走れる様になっています。

質問者さまこんにちは。
まず、なぜ電車は直流送電だったのか?
電車は前後に走ります。
つまり、直流モーターを使用し、+と-を入れ替えれば、ギア構造など簡単で正回転、逆回転ができます。
また、直流モーターは電圧を変化させれば、簡単に速度制御ができますので、昔は直流送電、直流モーターが電気鉄道には適しているということだったのです。
ただし、皆様がいわれているとおり、一度直流に整流してしまうと、簡単に大きな電圧から小さい電圧に変換できませんでした。
電車のモーターにかける電圧は...続きを読む

Q交流専用車と交直流車

交流専用車と交直流車とでは、どの程度価格が違うのでしょうか。

両方の車両を所有しているJR東日本の場合、
常磐線でまとまった数が必要な交直流車に対して、
交流専用車は東北地方でのローカル運用と数が限られますが、
あくまで電化方式以外は同条件とするとどうなるのでしょうか。

Aベストアンサー

これ、実際には「ロット数」が違うので直接的な比較は出来ないのですが、最新の新製車で車体構成とロット数が全く同じだと仮定した場合は、ほとんど誤差の範囲内(とはいえ交直流の方が高い)です。車両の価格は本体と台車、モーターに制御機器が高いので、交直流の切り替え機器の価格は、他に比べてべらぼうに高い、と言う訳ではありませんので。

ただ、交流専用にする理由は、新製価格よりメンテナンスのためです。切り替え回路は高圧接点の塊でメンテナンスが大変なので(火花が飛びまくる)、無ければ無い方がずっといいからです。

QVVVF電車は、全て交流モーターの電車ですか?

最近、よく電車の制御にVVVFインバータ搭載という言葉を聞きます。
電圧と周波数を自由に制御し、それによって電車のスピードを制御するというものらしいですが、普通、日本の多くの鉄道は、直流・1500Vで走りますね。

VVVF搭載車は、架線から受けた直流・1500Vを、走行段階によって、いろいろと変えていくのでしょうか。例えば(ド素人な発想で申し訳ないですが)、出発時点では、2000V位に変圧して、スピードがピークに達したら、1000V位に落とすとか(自動車のアクセルのような?)、また車輪を動かす主電動機(モーター)には、交流電気を流して、ブラシなどが不要でメンテナンスが簡単な交流モーターにその交流電気を供給するのでしょうか。

 しかし、例えば、JRの205系などは、チョッパ方式から、VVVFに変えたと聞いたことがあるけれど、車輪を動かす主電動機は、交流にしたのでしょうか。(台車が換った様子はよくはわからないけれど、なしのようですが)

同様のことが、西武の9000系にも言えそうです。
西武の9000系も、抵抗制御から、VVVF制御に変えていますが、台車そのものはFS372で、換えられた様子はないです。ということは、直流モーターのままなのでしょうか。それとも、台車はそのままで、組み込んであるモーターは交流に交換したのでしょうか。
 2000系2197の車両も、VVVFを搭載していますすが、台車はFS372のまま)
だとすると、メンテナンスに手間がかかる直流モーターのままなら、VVVFを搭載する意味が薄れてしまうみたいですが。

鉄道および技術的知識はあまりないので、笑われるかもしれないですが、なるべく素人に理解できるように、簡単に教えていただければ幸いです

最近、よく電車の制御にVVVFインバータ搭載という言葉を聞きます。
電圧と周波数を自由に制御し、それによって電車のスピードを制御するというものらしいですが、普通、日本の多くの鉄道は、直流・1500Vで走りますね。

VVVF搭載車は、架線から受けた直流・1500Vを、走行段階によって、いろいろと変えていくのでしょうか。例えば(ド素人な発想で申し訳ないですが)、出発時点では、2000V位に変圧して、スピードがピークに達したら、1000V位に落とすとか(自動車のアクセルのような?)、また車輪を動...続きを読む

Aベストアンサー

こんばんは、首都圏の私鉄で電車運転士をしております。

○VVVF制御
交流電力を出力する電力変換装置で、その出力する交流電力の実効電圧と周波数を任意に制御するものになります。交流電力を出力するモノですし、直流電力に周波数というモノはありませんので、動かす対象は必然的に交流モーターになります。

※直流はプラスからマイナスへ一方通行で流れる電気の流れですが、交流はプラスマイナスが一定周期で行ったり来たりするモノです。1秒間辺りに何回行ったり来たり(周波数)するかを示すのが「Hz」(ヘルツ)という単位になります。60ヘルツ=1秒間に60回プラスマイナスが入れ替わる事を示します。

直流1500V⇒三相交流に転換⇒その電圧と周波数を制御する事で交流モーターを動かす。
・・・こういう仕組みになります。


>VVVF搭載車は、架線から受けた直流・1500Vを、走行段階によって、いろいろと変えていくのでしょうか

この電圧と周波数を制御する事で、電動機の回転を制御しています。


>JRの205系などは、チョッパ方式から、VVVFに変えたと聞いたことがあるけれど、車輪を動かす主電動機は、交流にしたのでしょうか。(台車が換った様子はよくはわからないけれど、なしのようですが)

台車はそのままで、中の電動機を交換しているので、それこそ車庫で下から覗き込むなどしなければ分かりません。
そして、交流モーターに換装しています。

205系は抵抗制御のまま回生ブレーキが使えるようにした「添加励磁制御」というモノになります。
チョッパ車ではありません。

※添加励磁制御。
直流モーターの鉄道車両、動かす時は、
直列で全ての抵抗を通した回路を繋ぎ、速度を上げるために徐々に抵抗の少ない回路に繋ぎ変えてモーターの回転数を上げて行きます。
 ↓
抵抗を全て抜いた回路に到達したら、今度は並列に組み替えて更に回転数を上げて行きます。
 ↓
回転が上がっていくと同時に、逆起電力が増えて回転を妨げて行きます。
 ↓
その為、今度は界磁側の電気を減らすように、抵抗を使って界磁側に流れている制御します(弱め界磁)

この界磁側の電気の流れを制御するにあたって、
○抵抗などでは無く、半導体でチョッピング制御するのが「界磁チョッパ制御」
○一度、別電源を噛ませ、半導体を使わずに制御するのが「添加励磁制御」

・・・・になります。


>西武の9000系も、抵抗制御から、VVVF制御に変えていますが、台車そのものはFS372で、換えられた様子はないです。ということは、直流モーターのままなのでしょうか。それとも、台車はそのままで、組み込んであるモーターは交流に交換したのでしょうか。

そうです。
台車はそのままで、中のモーターを換装しています。
交流モーターは直流モーターより小型ですので、換装に差し支えるというケースはあまりありません。

交流モーターを使うメリットは、
○ブラシの管理などをしなくて済む。
○整備不良によるフラッシュオーバーのリスクが無い。
○構造が簡単。
○小型で高出力
○抵抗を使わないので、限られた電気を効率的に使える。

・・・・これらの理由があり、昨今の車両は、余程特殊な理由が無い限りは、交流モーターの車両が一般的です。

こんばんは、首都圏の私鉄で電車運転士をしております。

○VVVF制御
交流電力を出力する電力変換装置で、その出力する交流電力の実効電圧と周波数を任意に制御するものになります。交流電力を出力するモノですし、直流電力に周波数というモノはありませんので、動かす対象は必然的に交流モーターになります。

※直流はプラスからマイナスへ一方通行で流れる電気の流れですが、交流はプラスマイナスが一定周期で行ったり来たりするモノです。1秒間辺りに何回行ったり来たり(周波数)するかを示すのが「Hz」(ヘル...続きを読む

Qなぜ 直流電化にしないのか?

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。

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...続きを読む

Aベストアンサー

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。

Q高圧が流れる電車のレール触ってもなぜ感電しない??

電車は架線>パンタグラフから集電した電気を車輪>レールに流しているのは知っています。ではなぜ交流の場合+と-が入れ替わるのに 架線に触れると感電死するのにレールは触っても大丈夫なのですか? 
交流の場合どちらも同じ極だからどっちも同じではないですか??
これ長年の疑問なんです。詳しい方お願い致します。

Aベストアンサー

先の回答がちょっとわかりづらいかな、とおもったので補足です。

おそらく「交流はプラスとマイナスが入れ替わる。だから(A)架線がプラスでレールがマイナスの時と、(B)架線がマイナスでレールがプラスの時ができる。じゃあレールがプラスの時はレールに2万ボルトの電流が流れているわけなのに、なんで触っても感電しないんだろう?」というのが基本の疑問と推測します。

しかし実際は、
(1)架線が2万ボルト・レールが0ボルト
(2)架線がマイナス2万ボルト・レールが0ボルト
といった具合に、架線の電圧が上下します。


電流は、高い電位から低い電位へ流れます。

それを踏まえると(1)の状態というのは、架線が高い電位つまりプラスでレールが低い電位つまりマイナスになるので(A)の状態ですよね? これはすぐにわかると思います。

一方(2)の状態を見てみます。この二つをみてみると、架線のほうが低い電位なので、架線はマイナス、そしてレールはプラスなわけです。ということは(B)の状態ですよね?

ほら、これでちゃんとプラスとマイナスが入れ替わってますよね。そして2万ボルトの電流も架線~レール間で流れています。でもレールは0ボルトのままです。そして地面も0ボルトです。0ボルトのレールと0ボルトの地面を触っても、同じ電位なので電流は流れません。よってレールに触っても感電しません。

先の回答がちょっとわかりづらいかな、とおもったので補足です。

おそらく「交流はプラスとマイナスが入れ替わる。だから(A)架線がプラスでレールがマイナスの時と、(B)架線がマイナスでレールがプラスの時ができる。じゃあレールがプラスの時はレールに2万ボルトの電流が流れているわけなのに、なんで触っても感電しないんだろう?」というのが基本の疑問と推測します。

しかし実際は、
(1)架線が2万ボルト・レールが0ボルト
(2)架線がマイナス2万ボルト・レールが0ボルト
といった具...続きを読む

Q【鉄道】ミニ新幹線のメリットが良くわからない

山形、秋田のミニ新幹線って
130km程度しかスピードが出せないそうですが、
それって、その区間だけ無理に新幹線を走らせなくても
はくたかやサンダバードみたいな、130kmくらいのスピードの出る
特急電車を走らせるので良くないですか?

確かに、乗り換えしなくても良いのは便利ですが、
ホーム降りたら向かいが新幹線みたいに新幹線と在来線をホームに
並行に並べる工事さえしてくれれば十分便利だと思います。

連結に時間をとったりもしてて、その合間を使って休憩がてら一回降りて
キオスクに買い物に行こうものなら乗り換えしてるのとあまり変わりません。
また、連結するということは、ミニ新幹線、フル新幹線 どちらかのダイヤが乱れたら
連結する相手がいなくなって、在来線にまで影響するということですよね?

ただ、「乗り換えをしなくても良い」
たったこれだけで線路を改軌したり、
ミニ新幹線用の車両を作ったりするメリットが分かりません。

wikipediaに ミニ新幹線のメリットがありますが、
◯新規路線の建設用地確保が不要なため建設コストが格段に安い。
↑在来線特急を走らせれば車両費用だけで済む
◯建設期間が短い。
↑在来線特急を走らせれば建設しなくて済む
◯並行在来線の経営分離問題が生じない。
↑在来線特急を走らせれば在来線はそのまま活かせる
◯接続駅での乗り換えが不要となる。
↑これしかメリットがない
◯行き先が繰り返しアナウンスされる。乗り入れ先の駅の宣伝効果を高められる。
↑盛岡駅等の乗り換え駅の宣伝効果を高めれる
◯深夜帯の運行が禁止されているが、在来線の扱いになるため午前0時から午前6時まででも運行できる。
↑在来線特急なら深夜でも運行できる

在来線特急を走らせるのとあまりメリットが変わらないように感じます。
ミニ新幹線のメリットはなんなんでしょうか?

山形、秋田のミニ新幹線って
130km程度しかスピードが出せないそうですが、
それって、その区間だけ無理に新幹線を走らせなくても
はくたかやサンダバードみたいな、130kmくらいのスピードの出る
特急電車を走らせるので良くないですか?

確かに、乗り換えしなくても良いのは便利ですが、
ホーム降りたら向かいが新幹線みたいに新幹線と在来線をホームに
並行に並べる工事さえしてくれれば十分便利だと思います。

連結に時間をとったりもしてて、その合間を使って休憩がてら一回降りて
キオスクに買い物に...続きを読む

Aベストアンサー

>ただ、「乗り換えをしなくても良い」
たったこれだけで線路を改軌したり、
ミニ新幹線用の車両を作ったりするメリットが分かりません。

同感。同じホームなら連結開放の時間と差がありません。
それでも、「乗り換えをしなくても良い」のは、安心感があるのも確か。
眠っていても直通ですから、大きなメリットと思う人も多い筈。

もう一つのメリットは、在来線が地元に押し付けられない事。
名を取るより実を採った、山形県・秋田県の選択は正かったと思います。

それに対し、フル規格に拘った長野県、しなの鉄道の経営は青息吐息。
ミニ新幹線だったら、北陸新幹線も、概ね、ほくほく線に近いルートが採れて、距離も短い。
在来線より距離が長くなったばかげた北陸新幹線ルート。これも、長野行新幹線がフル規格で建設された事による災い。
ほくほく線も、先を見越しスーパー特急方式で建設されていたらと悔やまれます。

Q250ccで高速道路は無理ですか?

160センチの女の子ですが、初乗りバイクを購入予定中です。

昔からTWに乗りたかったのですが、街に溢れているのでもう論外になってしまいました。カワサキの250TRを考え中ですが、エストレアと同じエンジンのせいか、どうやら馬力の無いエンジンだそうです。けどそれでも充分だというならもう決めてしまおうと思っています。

別に速さを求めているわけではありません。高速で160キロぐらいの距離(岡山→広島)を月に1~2回ペースで往復できたらいいです(日帰りではありません)。ビラーゴの友人は高速は250ccでは無理だといいます。
250ccで高速道路は無理なんでしょうか?まだ中型免許をとったばっかりだから教習所以外では乗ったことがありません。決してスピード狂では無いことを付け加えておきます。

Aベストアンサー

高速道路走行に際して、私からも一言アドバイスを。

バイクは60km/h程度の速度では気持ちがよい乗り物ですが、
それ以上になると「風になる」どころか「風が敵になります」。
つまり風が常に体に当たることになりとっても体力を消耗することになります。
慣れればそれ程でもないのですが、やはり
風防効果の少ないバイクで高速道路を走行する時は気を付けるべき事項がいくつかあります。
まず、十分休みを取ること。
まさかないだろう?と思っているかも知れませんが、
道が単調ということもあり、走っている時には容易に眠たくなります。
いそいでいても無理はせず、サービスエリアなどで定期的に一服されることをお勧めします。
次に、スピード。
他の方も云われていますが、高速道路は交差点がないぶん一般道より安全だと思いますが、
そのかわり走行速度に注意する必要があります。
高速道路では、スピードの無さ過ぎが逆に危険な場合が多いです。
(高速道路での安全運転とは、スピードを出さないことではありません。)
周りの状況に気を配り、流れに身を任せる感じで走ることをお勧めします。
ただし、バイクで気持ちのいい速度は80km/h程度までで、それ以上になると
次第に苦痛に変わってきます。
高速道路では必ず80km/h程度で左車線を走っている車が居るはずです。
自分の気持ちのいいペースに近い車を見つけて、その後ろを走るのがよいと思います。
車間距離を取ることと、先が見えなくて危険なのでトラックの後ろにはつかないように気を付けてください。
車線の真ん中を走ると良いと思います。
左過ぎても右過ぎてもトラックなどに追い抜かれる時危険ですから。
(左過ぎる場合は、中途半端な車線変更で抜かれされるので危険です)
あと、250ccは軽いので、突風にも気を付けてくださいね。
高速道路の各所に「のぼり」があると思います。目安にしてください。
突風が吹いているようなら速度を緩めて風に備えると良いです。
(速度が出ているほど風の影響に弱いです)
トンネル出口付近も突風が吹いていることがあるので気を付けてください。
トンネル出口は速度を弱めると危険なので更に注意が必要ですが・・・
また、高速道路に入る前に給油をしておくとガス欠の心配が無くて良いですよ。
その時に、タイヤの空気圧なんかも見ておくことをお勧めします。
各バイクには規定のタイヤ圧があって、低すぎても高すぎても高速走行に良くないです。
これはタイヤが冷えている時に行う必要があるので、
さぁ高速乗ろう!と思ったら、一番最寄りのガソリンスタンドに行って
給油と一緒に空気圧も見て貰うとか、
前日に買ったバイク屋サンとかで空気を見て貰っておくとか色々方法がありますよん。
(高速道路を走らなくても、月に一回くらいは見ておくことをお勧めします)
最後に服装です。
半キャップグローブなしは以ての外ですが、
ばたつく服だと風の影響をもろに受け疲労度が増します。
荷物がある場合は、リアシートにしっかりとくくりつけ、
服装もだぶつかないものがよいと思います。
あと、ヘルメットに風が当たって耳も疲労します。
バイクを降りた後は「ぐわーん」となっています。
なので、私は高速道路走行の際は、イヤーウィスパーを付けています。
全く聞こえなくなるわけではないので私は気にせずしていますが、
こればっかりは「危険」が伴う可能性があるので参考程度に聞いていただければ幸いです。

ちょっと書くつもりだったのですが、ついつい長くなりました。
もうちょっとあるのですが、これ以上長くなると読む気もなくなると思います。(笑)
しかし、その他補足要求があれば云って下さい。

取り敢えず結果的には、250ccでもツボさえ押さえれば
高速道路走行も十分だとお思いマス。
要は慣れです。いっぱい走って慣れちゃってください。

それでは、安全運手に心がけて楽しいバイクライフをおくってください。

高速道路走行に際して、私からも一言アドバイスを。

バイクは60km/h程度の速度では気持ちがよい乗り物ですが、
それ以上になると「風になる」どころか「風が敵になります」。
つまり風が常に体に当たることになりとっても体力を消耗することになります。
慣れればそれ程でもないのですが、やはり
風防効果の少ないバイクで高速道路を走行する時は気を付けるべき事項がいくつかあります。
まず、十分休みを取ること。
まさかないだろう?と思っているかも知れませんが、
道が単調ということもあり...続きを読む

Q関西本線の全線複線化

JRの関西本線が全線複線化されると、名古屋駅~木津駅間は最速でどのぐらいになると予想されますか?
それによる、経済効果はどれ程のものなのでしょうか。

また、各自治体が複線化を推進すると言っていますが、実際に行われるのでしょうか?今どうような問題を抱えているのですか。(用地買収、建設技術.etc)

Aベストアンサー

全線複線化ですか。全線電化ではないのですね。
名古屋-木津間は126.9キロあります。JR東海のキハ75が走る、岐阜-高山間136.4キロが参考になるでしょう。高山線は単線のままですが、「ワイドビューひだ」は1時間50分程度要しています。それに対し、名古屋-木津間は複線で10キロ短いとして、1時間30分から40分あたりと思います。なお、曲線や勾配条件を加味しなければなりませんが、とりあえず無視しました。

1時間10分(#1さん)というと、表定速度が108km/h以上になります。「気動車」でのそれはないと思います。高規格路線である智頭急行のHOT7000「スーパーはくと」でも、上郡-智頭間の表定速度は90km/h程度に過ぎません。「電車」である近鉄「アーバンライナー」でも、名古屋-八木間の表定速度は93km/h程度です。
現在の関西本線を、若干の曲線改良などは考えられるにせよ、そのまま複線化するだけでは、高規格路線の智頭急行より速く走ることなど、絶対にあり得ません。
ちなみに、高規格路線とは、新幹線並みに全線高架で踏切がない路線をいいます。智頭急行のほか、湖西線や北越急行ほくほく線、土佐くろしお鉄道ごめんなはり線などがあげられます。

福井県では、長年に渡り小浜線の電化、北陸線長浜-敦賀間の直流化、上中-今津間の新線、北陸新幹線若狭ルートを要望してきました。このうち、小浜線電化は実現し、北陸線直流化も確定しました。しかしその裏に、地元負担が大きくのしかかっています。国鉄からJRになった今日、これらの地元要望は、全額地元負担が原則です。
鉄道が旅客輸送の主役であったのは遠い過去の話で、投資に見合う乗客増は見込めるでしょうか。旧京福電鉄を引き継いだえちぜん鉄道に、沿線自治体は今後毎年巨額の補填を強いられています。

本題にかえって関西本線ですが、JR東海とJR西日本に分かれ、現在この区間を直通する列車は全く設定されていません。特に亀山-加茂間は1時間に1本程度と「本線」と呼ぶにはほど遠いローカル線に過ぎません。それだけの需要しかないのです。複線化で乗客が増えるという地元の熱意があるとはいえ、具体的な増収策を提示しない限り、JR西が本気になって、特急街道に仕立て上げてくれることは、期待できないと思います。
一方、新幹線京都経由で奈良入りしている観光客を奪われることになる、JR東海を説得するにも、確実な収入源を確保する必要があります。

長々と書きましたがお尋ねの、建設技術的にはさしたる問題はないでしょう。用地買収は地元自治体がどれだけお金を出すかにかかってきます。
要は、用地買収と工費の負担、並びに開業後の赤字補填に、沿線自治体がどこまで耐えられるかが、かぎであると考えます。

全線複線化ですか。全線電化ではないのですね。
名古屋-木津間は126.9キロあります。JR東海のキハ75が走る、岐阜-高山間136.4キロが参考になるでしょう。高山線は単線のままですが、「ワイドビューひだ」は1時間50分程度要しています。それに対し、名古屋-木津間は複線で10キロ短いとして、1時間30分から40分あたりと思います。なお、曲線や勾配条件を加味しなければなりませんが、とりあえず無視しました。

1時間10分(#1さん)というと、表定速度が108km/h以上になります。「気動車」でのそれはないと思います...続きを読む


人気Q&Aランキング