鉄道電化方式は直6000V以上が理想では

Question

鉄道電化方式には直流方式と交流方式がありますが、デッドセクションや切替遮断器が不要な直流方式がまさっていると思います。しかし直流方式は電圧が1500Ｖと低いので電圧降下対策上多数の電鉄変電所を設置する必要があり必ずしも経済的な設備になっていません。電鉄変電所の数を減らす方法として電圧を6000Ｖにアップすれば変電所の個数は１／４になります。具体的な切替方法及び費用は置いといて技術的には地上側設備（変電所、架線）を直流6000Vに変更するのは問題無いと思います。車両側はどうでしょうか。直流6000Ｖで走行する列車は可能でしょうか。

URD · Accepted Answer

歴史的な経緯から書いておかないとね。
昭和30-40年代に地方幹線に交流電化が導入されたのは　質問者さんのお考えの通り、交流電化により地上設備や車輌のコストが上がってでも変電所の数を減らした方が総合的にメリットが大きかったからでした。
当時は変電所が人手がかかる高価な設備だった　ということもあります。

ところが近年では　新規に交流電化を行う区間はまずありません。
（周囲を交流電化区間に囲まれた区間や、地磁気研究所があるため直流電化できなかったつくばexpの末端部分は例外）
これは変電所設備の技術や信頼性が上がり、無人で遠隔監視・制御で運用できるようになったことで、交流電化のメリットがなくなってしまったからです。

さて、ここで直流高圧電化を導入するとなると　減っても意味のない変電所が減るだけで、地上設備や車輌は絶縁性能を上げるためにバカ高いものになります。
おまけに既に1500Vで営業してる区間と直通するためには車輌も異電圧対応としなければいけないので　交流と変わりません。

要するに　経済的にメリットまったくないので　却下

noname#109588 · Answer

歴史的背景は他回答者が言っている通りです。

直流電流は、その周りには一定方向の磁場ができます。
この磁場がいろいろな機器に影響を与えます。
1500Ｖでさえ、地磁気の観測に影響を与えるので常磐線の取手以北は直流化できません。
これが、6000Ｖともなりますと影響ははかり知れません。
走行することだけを考えるのであればできなくはありませんが、磁気が与える影響があるため簡単にはいきません。

それに最近登場した電車はインバータで交流に変換して走行していますので昇圧しても意味がありません。

denden_kei · Answer

＞直流6000Ｖで走行する列車は可能でしょうか。
もちろん作ればできますが、現状の電力変換器/電動機の標準容量範囲から外れた仕様のものになり、設計上妥当でない(無駄が多い)ものになるのではないかと思います。
(DC6kV級の電力変換器の場合、分野により異なるでしょうが10～100MW級の電動機と組み合わせるのが一般的かと)

70633 · Answer

仮に、架線に6000Vの電流を流せたとしましょう。
既存の車両はどうしますか？
全て新造するわけにはいかないですよね。
電車の寿命は40～50年はありますよね。
既存の車両全てに6000Vから1500Vにする変圧器を設置しなければなりませんね。
動力車の全てにですよ。
その設置費用だけで昇圧のメリットは全て吹っ飛んでしまう。
いや、足らないかも。
しかも、昇圧はいつするのでしょう。
全国一斉、無理ですね技術者が足りません。
どこかから順次、それも無理ですね、その間直通ダイヤは組めないし、現場は大混乱です。

よって、メリットは見出せないと見ました。

kuni-chan · Answer

全く電化路線がなくてこれから電化するならあるかもしれませんが、既存の電化路線の事を考えますと種類が増えるのは結果的にマイナスになると思います。
　既存の電化路線を昇圧(600V→1500V)した会社がありますが、かなり大変で準備期間も長かったと思います。もちろん昇圧により輸送力が増強できるメリットがあったから実施しました。
　ヨーロッパでは3000Vの直流電化区間があるそうですが、6000Vは実績が無かったと思います。

kuma-gorou · Answer

いとも簡単に昇圧と言うけど、改軌するのと同じ程大変な事ですよ。
VVVF制御なら改修も可能かも知れないけど、抵抗器制御車は全て廃車。

ならば、き電線強化の方が現実的だと思うのですが・・・

t87300 · Answer

正月早々ぶっ飛んだご意見で「却下」ですね。

私元鉄道屋で駅にいたときマニアたちのぶっ飛びなご意見を伺ってきましたが・・・
物事はそう簡単ではないのです。

車両はハイピーが吹き飛んで軒並み車両火災を起こします。
ゲタ電区間は修羅場になりますね。

第一昇圧する意味が分かりません。
なぜ６０００V？

鉄道電化方式は直6000V以上が理想では

歴史的な経緯から書いておかないとね。

歴史的背景は他回答者が言っている通りです。

＞直流6000Ｖで走行する列車は可能でしょうか。

仮に、架線に6000Vの電流を流せたとしましょう。

全く電化路線がなくてこれから電化するならあるかもしれませんが、既存の電化路線の事を考えますと種類が増えるのは結果的にマイナスになると思います。

いとも簡単に昇圧と言うけど、改軌するのと同じ程大変な事ですよ。

正月早々ぶっ飛んだご意見で「却下」ですね。

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　全く電化路線がなくてこれから電化するならあるかもしれませんが、既存の電化路線の事を考えますと種類が増えるのは結果的にマイナスになると思います。