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電車の在来線の駅1区間の、電力消費量は約いくらですか?

kot********さん

2009/10/313:47:53

電車の在来線の駅1区間の、電力消費量は約いくらですか?

だいたいでいいので教えてください。

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tak********さん

編集あり2009/10/615:59:24

皆さんお書きのようにだいたいでも難しそうですが、あえて天文学的大胆さ(?)で見積って見ました。
都会の通勤電車を想定し以下の仮定をします。1.電車1編成の出力はほぼ1両当たり240KW(国鉄標準MT54のMT比1:1相当)なので8両だと1920KW 2.駅間所要時間2分位と見そのうち力行1分間フルパワーとする。すると1本当たり32KWhとなる。必要ならこれに運行本数をかける。
これはかなり簡略化した見積もりですから相当異なるケースも多そうですが、ざっと1本の電車1駅当たり普通の家庭の1日分見当でしょうか。
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xx_sacotty_xxさんが運動エネルギーから見積もられたようですが、1桁以上違いますね。
式を追うと、*9.8が余分にかかっているようでこれで1桁違ったようですが (失礼!)、それでも私の見積もりより大き目なのは、上記条件だと1分の加速では100km/hにならないということだと思います。スピードが増すと出力の制限で加速が鈍り、70km/h位にしかならないとすればエネルギーは半分になるのでこのくらいなのでしょう。
それにしても運動エネルギーと電動機定格出力から見積もったのがほぼ同じになるというのは、いかに鉄道(電車)のエネルギー効率がよいかを物語っていますね。
======
エネルギーという面からいえば高低の効果も重要ですね。5m登るのに必要なエネルギーはほぼ10m/s = 36km/hの運動エネルギーに相当するわけで地下鉄など最高速度が低くてもし駅が谷底になっているような線形ならばこちらが重要になるかもしれません。
いずれにしてもおおざっぱにいって5-10両編成くらいの電車の1駅分の消費電力はざっと20-200kWh位、一般家庭の1日-10日分程度というのは初めて知ることができました。このようなことを検討する機会を与えていただいた質問者のkotaniameさんと運動エネルギーの評価を頂いたxx_sacotty_xxさんには深くお礼申し上げたいと思います。

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xx_********さん

編集あり2009/10/521:49:45

必要な条件を書いておきましょう。

絶対必要なもの
・最高速度(どこまで速度を上げるか)
・車両と乗客の重さ(何両編成か)
この二つでだいたい決まります。

勾配や曲線も必要ですが、そこで力行するか、惰行で走るかで電力消費は変わります。

***
電車の消費電力や出力ですが、加速中は一定ではありません。
まず、起動時の出力や消費電力は少なく、速度に比例して上がっていきます。いわゆる定格速度に達すると、出力は最大となり、しばらく出力一定で加速します。ある程度まで速度が上がると出力は低下しはじめます。
ですから、加速パターンを追いかけて、消費電力を計算するのは難しいでしょう。

では、重量と速度で計算してみます。
1両あたり40tで考えてみます。
速度は100km/hまで上げるものとして、加速に必要なエネルギーは、

W = 1/2 M・v^2
= 1/2* 40 * 9.8 * (100/3.6)^2
= 302,470 kW・s
= 84.0 kWh

これに走行抵抗を2%増しします。

W=84.0*1.02
=85.7 kWh

さらに、電動機の効率を90%とします。
W=85.7/0.90
=95.2 kWh

その他の損失を考えて、1両あたり100 kWhってところかと。

****

>take_m528さん

そうですね。失礼しました。おおむね10kWh/両ぐらいですね。

opt********さん

2009/10/314:15:15

在来線と言っても、10両以上の編成が数分おきに運行されているところと、1両で1時間おきなんてところとがありますが。また駅間距離や勾配の有無でも変わりますよ。

tor********さん

2009/10/313:50:20

だいだいでも予想できません。

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