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東日本で使われている電気は50Hzで西日本は60Hzですが、東日本と西日本をまたいで...

new********さん

2012/10/2218:36:05

東日本で使われている電気は50Hzで西日本は60Hzですが、東日本と西日本をまたいで走っている東海道新幹線やJR東海道本線などの架線の電気はどうなっているのですか?

途中で切り替わるポイントがあるのですか?

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ベストアンサーに選ばれた回答

mt5********さん

編集あり2012/10/2623:58:26

ご存知のとおり、日本では北海道電力・東北電力・東京電力のエリアが50Hz、それ以外の電力会社が60Hzです。
そこで。

【東海道新幹線】
沿線の電力供給は、静岡県東部で50Hzと60Hzに分かれています。
東海道新幹線を開発した当時の技術水準では、新幹線電車を50Hz・60Hz共用とした場合、商用周波数がATCの信号周波数に干渉する問題を解決する事が難かしかったのです。
そこで、東海道新幹線では全線を60Hzで電化することにしました。
東京電力から電気の供給を受けている変電所では、50Hzの電気を60Hzに変換してから、架線に供給しています。
今は最新のN700系等が走っていますが、地上設備と車両設備を一斉同時に取り替えるわけにはいかず、開業当時のまま60Hzが使われています(き電方式やATCは新しい方式に変わっていますが、周波数は、そのままです)。

【長野新幹線】
軽井沢付近を境に、50Hzと60Hz区間に分かれています。
今の技術では、昔の東海道新幹線のような問題は発生しません。

【在来線】
大半が直流電化ですから、周波数は関係ありません。
東京電力・東北電力エリアは50Hzの特高圧または超高圧の交流電気を変電所で直流1,500Vに変えて、架線に供給しています。
それ以外のエリアでは、60Hzの特高圧または超高圧の交流電気を変電所で直流1,500Vに変えて、架線に供給しています。

本州では東北本線の黒磯より北、常磐線の取手から北のエリアの多くが交流電化であり、20,000V50Hzとなっています。
また、北陸本線の敦賀~糸魚川が交流電化であり、20,000V60Hzとなっています。
50Hzと60Hzの境界は存在せず、その両エリアの境界部分は直流電化となっています。

一例として、大阪から札幌へ行く「トワイライトエクスプレス」がどんな具合になるかといいますと、
まず大阪~敦賀は直流1500Vの電気で走り、鶴賀の先にある「交直デッドセクション」の区間で交流20000V60Hzに切り替えます。
そして糸魚川付近の「交直デッドセクション」で再び直流1500Vに切り替え、
さらに羽越線村上付近の「交直デッドセクション」で、こんどは交流20000V50Hzに切り替えるわけです。
そのため、交直両用、交流は50Hz/60Hz対応のEF81形式電気機関車が使われています。
なお、交直切替スイッチは、運転士の手動操作です。

直流区間と交流区間が混在する訳はこちらのBAをご参照下さい。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1191911606

質問した人からのコメント

2012/10/28 20:43:38

降参 とても分かりやすい回答ありがとうございました。
新幹線と在来線で電気の供給の仕組みが違うなんて初めて知りました。
また、他の回答者も回答ありがとうございました。

ベストアンサー以外の回答

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blu********さん

2012/10/2223:13:51

東海道新幹線は全区間60Hzになっています。
これは、開業当初は車両側で2つの周波数に対応させることが難しかったことと、将来の西への延伸を考慮して西日本の60Hzに統一したのです。

一方、東海道本線は周波数とは一切関係のない「直流電化」です。

tc3********さん

2012/10/2222:35:21

在来線は大部分直流。
東海道新幹線は60Hz。
そのため、50Hz内に電力変換所を有する。
北陸線は途中(地点は忘れた)で周波数が変わるし、長野新幹線も軽井沢で周波数が変わる。
ただ、東海道新幹線が開通した時代は2つの周波数で動く車両はコストや重量の面から作られず、60Hzに統一された。

gdc********さん

2012/10/2221:17:31

まず、またがっている電化されている路線を確認しましょう。
東海道本線、御殿場線、東海道新幹線、中央本線、長野新幹線、しなの鉄道、信越本線、北陸本線
他にもあるとは思います。しかし、影響はないです。
なぜなら、ほとんどのまたがっている地方の周辺の路線は直流電化されているのです。
直流は周波数に影響されません。架線に電気を供給する施設(変電所)に送られるまでは交流なので周波数は関係しますが、この施設で交流を直流に変えているので、周波数もなくなり、影響はないです。これに該当するのは東海道新幹線、北陸本線、長野新幹線以外です。
では東海道新幹線、長野新幹線、北陸本線はどうかということを書きます。
まず東海道新幹線ですが、この路線はもともと全区間60Hzです。したがって、東京駅から60Hzの交流で車両を動かしているわけです。
次に北陸本線です。途中までは直流電化ですが、ほとんどが交流電化されています。直流区間はさっき書いたように周波数には影響しません。交流電化内では全区間60Hzです。
最後は長野新幹線です。ここを説明する前に別の説明をします。長野新幹線はJR東日本の新幹線ですが、長野新幹線以外の新幹線の交流は50Hzです。長野新幹線は上越新幹線の一部を通っているため、50Hzに合わせなければなりません。とは言ったものの、元々長野新幹線は北陸を結ぶ北陸新幹線の一部みたいなもんですから、60Hzにも合わせなければなりません。そのため、長野新幹線には途中でセクション(切り替わるポイント)があり、そこから東が50Hz、西が60Hzに分かれているのです。そのため、車両も50・60両Hzに対応しています。このような仕組みで交流の周波数の問題を乗り切っています。

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qzp********さん

編集あり2012/10/2221:15:44

東海道新幹線は、浜松町、綱島、西相模、沼津に東電やJR東日本から受けた50Hzの電気を60Hzの電気に変える周波数変換変電所という変電所を持っていて東京駅から新富士駅までの各変電所に供給して新幹線の電車を動かしています。
従って、東海道新幹線は、東京から新大阪まで全線交流60Hzで電化されています。
東海道新幹線を支えている周波数変換変電所
http://naritama.org/report/jrcentral_tsunashima.html

東海道本線は元々も直流電化ですから、商用周波数の影響は受けません。

ser********さん

2012/10/2220:24:03

東海道新幹線は、東京まで60Hzに統一することで、この問題を解消しています。
北陸新幹線(長野新幹線)では、軽井沢駅-佐久平駅に周波数変換ポイントがあり、車両の方で周波数を変換しています。
JR東海道本線はそもそも交流電化ではなく直流電化で統一されていて、1500Vで統一されています。
いわゆる東日本にあたるJR東北本線の黒磯以北などの50Hz交流電化区間と西日本にあたるJR鹿児島本線などの60Hz交流電化区間は直接接していません。しかし、貨物列車やトワイライトエクスプレスなどの一部の旅客列車は双方を通ることがあるため、機関車や485系などの電車は50Hzでも60Hzでも走れる仕様になっています。

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