「規則上は」その日限り、地区によっては終電と呼ばれる時間までです。夜行列車が設定されている区間ではその都度によります。
しかし自動改札機には「不自然な使い方だと思われるきっぷをはじく」ために、時間制限を設けている場合があります。2時間というところもあるようですが断定表現は避けます。
とはいえ、「不正乗車とはいえない乗り方」をしているのであれば、有人改札で自信を持って事情を説明すればよいだけです。
もっとも「大回り乗車」自体、規則の裏を突いた乗り方なんですから、それくらいのリスクはつきものでしょう。本末転倒な言い方をするならば、自動改札機ではじかれたくないのなら、大回りしなければいいだけのことです。
ちなみに私は5時間ほどかけて大回りして、普通に自動改札を出られたことがあります。区間は伏せますが。
補足
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