問題点と現状とは? わかりやすく解説

問題点と現状

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2019/09/30 17:26 UTC 版)

BT饋電方式」の記事における「問題点と現状」の解説

BT饋電方式では約4 kmごとにブースターセクション設け必要がある原理図のとおり1つエアセクション二つ電気的に絶縁され架線並べて配置する区間)にすると、列車進入時はパンタグラフ架線電流そのまま流れセクション同士短絡されてBT吸い上げ機能機能しなくなるばかりか進出時に架線電流パンタグラフ遮断することになるため、過大なアーク発生する。これを防ぐため、エアセクション2つ分割し抵抗によって電流制限することでアーク抑えることとした。しかしながら大きなアークによる架線へのダメージ大きく架線断線させる事故各地で度々発生した。特に1961年昭和36年)、東北本線越河駅ブースターセクション発生したアークによる架線断線事故は、BT饋電方式東海道新幹線採用することを決定した国鉄関係者へ、大きな衝撃与えた新幹線ではブースターセクション通過ごとに惰行運転するのは高速運転の支障となるため、東海道新幹線ブースターセクション3つ分割し両端抵抗を介して給電する対策施したブースターセクションという「弱点」を抱えつつも、当時通信線妨害耐性低く帰線電流確実に吸い上げるBT方式工期の関係もあって選ばれ分布的な解析やりきれなかった単巻変圧器用いAT饋電方式避けられた。 BT饋電方式採用した交流区間を走る動力車は、電気的に接続されパンタグラフ複数上げることができない。もし電気的に接続され2つパンタグラフ上げたままブースターセクション通過するセクション短絡してしまい、BT機能を失わせてしまうばかりか大きな架線電流動力車の特別高圧母線通過してしまう。これを防ぐため、在来線車両0系車両100系車両の1編成内の電動車ユニット独立させてそれぞれにパンタグラフを1基、設けることにした。したがって16編成0系は8基、100系は6基、パンタグラフ近接して並ぶことになった。 しかしこのことは同時にパンタグラフ架線からの離線率の増加AT饋電方式の項を参照)、走行抵抗増大大きな騒音などをもたらし、後の更なる高速化の際に重大な問題となった。また設備側でも電磁誘導による障害発生多数パンタグラフによる架線摩耗振動ブースタートランスが1基でも故障するとその区間列車運行ができなくなるなど、問題多かった。 そのため、ブースターセクション不要であるAT饋電方式が、後の交流電化主流となり、山陽新幹線東北新幹線上越新幹線新規交流電化在来線などは、この方式が用いられている。 なお、東北・上越新幹線開業にあたって製造され初期200系は、特に上越新幹線将来北海道新幹線への延伸など、重耐雪装備考慮した形式だったため、架線への着氷考慮して0系同様ユニット毎のパンタグラフ設置(12Mで6基)となっていた。しかし営業運転速度の向上に伴う騒音対策パンタグラフの実使用数削減)のため、200系1000番台以降では、その後E1系などの新型車両のように、特高圧引通線採用によってパンタグラフの数を削減している。 東海道新幹線では輸送力増強のための変電所増強策を兼ねて1984年昭和59年)からAT饋電方式と、構内同一饋電方式への変更始まり1991年平成3年)に完成、これによって構内異相セクション短絡問題ブースターセクションでのアーク問題なくなった東北・上越新幹線車両同様に特高圧引通線編成全体が引き通されてからはパンタグラフ並列運転が可能となり、騒音発生源であるパンタグラフ16編成最終的に3基まで減らすことができた。のぞみに充当する300系では当初3基のパンタグラフ装備していたが改良によりパンタグラフを2基にまで減らすことができた。 このように欠点の多いBT饋電方式であるが、架線並列につなぐ饋電線本質的に不要なことと、レールから吸い上げた電流を通す帰線(負饋電線)がレール同電位であるため架線構造シンプルで済む。一方でAT饋電方式帰線〈AT饋電線〉は架線電圧同じだが逆極性(=位相差が180度)の電圧のため電線相互に架線電圧の2倍の絶縁要する。そのためAT饋電線離隔距離大きくとるばかりか絶縁使用する碍子架線電圧の2倍を見込む必要があるため、架線への装設計に困難があり、BT饋電方式からAT饋電方式への変更費用的に高くつくそれゆえに、BT饋電方式からAT饋電方式への変更輸送力増強のための変電所強化が必要となった東海道新幹線の例にとどまり2010年平成22年)現在も在来線ではBT饋電方式区間多く存在している。

※この「問題点と現状」の解説は、「BT饋電方式」の解説の一部です。
「問題点と現状」を含む「BT饋電方式」の記事については、「BT饋電方式」の概要を参照ください。

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