京葉線事故

質問

京葉線の配電所が火災で電車ストップした原因がよくわかりません。
報道では配電所から電車への送電と電車から配電所への送信の二方向の送電があるそうですが、どうして電車から配電所に電力を返すのでしょうか？そんな無駄をやめることは出来ないのでしょうか

回答No.4

michael-m

設問内容は二つあります。
一つは火災原因。送受に関わらず、火災の原因そのものはショート。
家庭内でも電化製品のショートでブレーカーが落ちる。これと同じです。
ブレーカーが落ちずに発熱して火災になったということです。

電車からの送電は他の答えになるように、モーターによる発電とその抵抗によるブレーキングを利用したもの。いわばエンジンブレーキのような感じです(実際の仕組みは違いますが、乗った人が受ける感じ）。
最近の補助モーター付き自転車でも、坂道やブレーキング時に発電して電池の消耗を抑える機種が増えてきていますが、これと同じ。
原理は小学校の理科でも習ったと思います。（好きでなければ忘れてるけど）
考え方としては家庭発電を発電所に送っているのと同じです。

やっている事は無駄ではありませんが、危険回避では無駄でしょうね。
今回の事故も「再発」ですし、原因究明や対応もさほど改善しようとはしないでしょう。
これから先も同じ事が何時起きても不思議じゃないということです。

お礼

ニュースだけでは素人にはわかりませんでした。
よくわかりました。ありがとう。

回答No.3

SPS-

こんばんは。

例えば電池で豆電球を光らせる際、『電池⇒豆電球⇒電池』のように電流は流れていきますよね。小学校の理科の実験で、電池と豆電球を繋ぐ実験はされたと思います。

電車も同様で、通常変電所から供給された電気は、

変電所⇒架線⇒パンタグラフ⇒モーター⇒車輪⇒レール⇒変電所

のように、レールに接続された電線を通して変電所に戻されます。　

但し、既に回答がなされているように最近は電力回生ブレーキと言って、モーターを発電機として作用させることで列車の速度を落とす事が可能になっています。
この場合は架線に電力を戻し、他の電車が加速する際に使用させることができますので電気代の面で有利になります。

この京葉線の事故に関して、細かい事故原因はなんとも言えませんし、専門的な内容についてはNo.2さんが詳しく回答されていますのでそちらを参考にしていただければと思います。

お礼

ニュースだけでは素人にはわかりませんでした。
よくわかりました。ありがとう。

回答No.2

noname#132927

鉄道従事員です。少し専門的な内容となること、まずはお詫び致します。

＞　どうして電車から配電所に電力を返すのでしょうか？そんな無駄をやめることは出来ないのでしょうか

無駄なことではありません。有効なことなのです。

この電車から電気を返すという動作ですが、電車のブレーキの方式なのです。電車の運転に使うモーターは、構造的に発電機と変わりません。

電車のブレーキは、昔はエアーで車で言うブレーキパッドを車輪に押しつけて止めていました。しかし、高速運転からの停車では制動距離が伸びるので、より高速から効きの良いブレーキとして、モーターへ送る電気を止め、逆にモーターを発電機にしてその発電時の摩擦でブレーキをかける装置を開発しました。

当初から、発電した電気を、加速を行うときに使用するために電車の下に吊した抵抗器で熱として消費してしまうことでブレーキ力を発生させる電力発電ブレーキと、発電した電気を架線電圧より高くして、架線へ戻してやる電力回生ブレーキが作られたのです。

前者は、発電所への特別な装置が不要なため簡単に装備出来るのですが、床下から停車時に熱気が立ち上るため、乗っているお客様からは不評でした。又、最近の抵抗器を使用しない制御装置（チョッパ制御やＶＶＶＦインバータ制御）では、このブレーキを使うには専用の抵抗器を積む必要性が発生してしまいます。

そうした中で、昭和５０年代になって省エネが叫ばれ、回生ブレーキが注目されたのです。

回生ブレーキは、電車側に架線よりも電圧を高くする（直流区間では１５００Ｖ以上、交流区間では２０ＫＶ以上に昇圧する）装置を設置する必要と、変電所側に高電圧化した電気を受け入れて再変電し架線に流してやる装置が必要になります。

しかし、戻す電気の電圧は電車が架線から受けて走行に使用する電力の電圧の変動許容内であるため、ブレーキをかけている電車の後方を走る加速、蛇行中の電車が受電し、そのまま使えます。そのため、実際に変電所に戻る電気が少なくなること、変電所で東京電力から購入して変電して送電する電気を少なくできるメリットがあるため、実質的には東電に支払う電気代が減少する利点があります。

支払う電気代が下がると言うことは、お客様の負担額を変えないでも利益が上がるので、運転改訂を先延ばしできるわけです。そこで殆どの会社が現行の電車に導入しており、一部の会社では空気ブレーキのみの電車が姿を消しています。

現在このブレーキ以上に省エネルギーに長け、ブレーキ性能がよいものは開発されていません。他に、風力ブレーキ（東北新幹線の高速試験車で試したネコミミです）とか、一部の新幹線車両に搭載している渦電流レールブレーキ、過去に碓井峠で専用で走行したＥＦ６３が使用した電磁吸着ブレーキと言ったものはありますが、高速走行を行い、踏切などから簡単に人が入ったり、踏切で人が簡単に線路に乗ってしまう今の路線構造、車両限界の問題、有効速度の問題で、どれも在来線の電車では実用出来ないと言う事情もあります。

今回の事故は、私自身が電車の保守部門ではないので断言できないですが、報道内容からすると、変電所に最も近い所で停車していた電車の電動車ユニットの一つに設置されていた回路にトラブルがあり、そのトラブルで高電力が流れてしまったことによると言うことです。

本来であればこうしたトラブルの場合、電車の構造上架線から電気を取り、使用したあとはマイナス線の役目をする線路に流して消費する（人が線路に触っても、感電しないくらい小さな電気です）ので、この流れに沿って、高電力は線路に流れるのです。

線路に高電圧が掛かると、危険を避けるため付近の変電所の高速遮断機が働いて送電を止める仕組みになっています。

しかし、今回は発生した高電圧が電車に設置された切り替え装置を壊したため、架線に直接戻り、変電所に逆流したようです。

故障車両は２０５系のようです。この車両は最初に配置された山手線からは既に数年前に引退、埼京線の２０５系も数年後に交換が噂され始めている少し旧型の車両ですので、何かトラブルが発生する要因が出てきたのかもしれませんね。ただ、私鉄では同年代以前の回生ブレーキ搭載車がまだ現役、それも主力で走ってますので、何か今回の事故の原因を起こしうるトラブルが、車両設計上合ったのかもしれませんが。

お礼

ニュースだけでは素人にはわかりませんでした。
よくわかりました。ありがとう。

回答No.1

中京区 桑原町（@l4330）

回生発電を調べてください。
減速時に電車で発電しエコをしてます