【鉄道電気①】＊どっちが良いの？直流電化と交流電化＊
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- Опубликовано: 11 сен 2024
- こんばんは🌙
今回は
『鉄道の電化方式について』
です🚃
デッドセクションのリクエストが多かったので、鉄道の電気設備について数回に分けて解説していきたいと思います💡
第一弾は、直流電化と交流電化それぞれの特徴や長所・短所についてです💡
少し長いこともあり、眠たくなるかと思います、覚悟してくださいねー🥱
では、今週もお疲れさまでした👋🏻
良い週末をお過ごしください🤗
𖧷𖧷𖧷𖧷𖧷𖧷𖧷
⚠️配信は不定期です💦
⚠️一般的、基本的なことを解説しております。鉄道には『例外』や『この限りではない』が沢山あります。鉄道会社によって違う事も多々ありますので、参考程度にご覧いただけますと、幸いです。
⚠️投稿している内容は、全て国土交通省や各鉄道会社、車両や信号、システムメーカー等がインターネットや書籍などで公表しているもの、また、新聞やネット、ニュース、鉄道系の雑誌などに多く掲載されているものを解説しており、『誰もがアクセスできる情報』です。
⚠️社員でなければ知り得ない情報や、会社の秘密、特定の会社についての質問はお答えできません。
⚠️コメントは良識のあるコメントをお願いいたします。他の方が不快に思うような内容は、削除させていただく場合がございます。
よろしくお願いいたします🚃
理系の人間が、いかに文系の人間にわかりやすく説明するか・・・って実に難しいのですが(よく困ってます)、お寿司に例えるのは斬新ですね。
交流電化を語る上で茨城県石岡市柿岡の気象庁地磁気観測所の存在を忘れてはなりませんね。
交流も直流もディーゼルもいける四季島はすげーな！
と言う事は
交流→三相交流
の変換と
直流→交流
の変換が一台で出来る制御装置が実用化されれば
交流電化が圧倒的に有利
になりますね。
ちなみに新幹線の場合は直流だと電流量の関係で絶対無理で
京成スカイライナーや北越急行の特急電車が最高時速160キロなのは
最高時速200キロだと交流一択だからです。
鉄分は全く無いですが、電気屋（より正確には電子機器屋）です。19:55 の理由は、端的に言うと「VVVFインバーターが直流を欲するから」。
VVVF方式に限らず、末尾に「インバーター」と付く電力機器は、押し並べて「直流を交流に変換する装置・仕組み」です。有り体に言うと、電力関係でインバーターと呼ぶ場合、直流を入れると交流が出てくる箱、装置です。
インバーターが生まれた理由は、直交変換する方法（正確には「需要」）が無かったから。逆の、交直変換する方法・機器は既に古くからありました、「整流器」です。インバーターの登場で、直交・交直どちらの変換も可能になりました。
電気の世界では「単相交流を三相交流に変換する単一装置・機器」を新たに生み出す意味を見い出せません。なぜなら、それは整流器と三相インバーターの2装置で実現できるからです。仮に「単相交流を三相交流に変換する単一装置・機器」が売られているなら、その筐体の中身は整流器と三相インバーターの2部構成です。
これ、よく１本の動画にまとめたなと感心しました。
電気や設備について説明するのって、本当に大変なんですよね。
戦前の頃は直流ならモータと抵抗器の組み合わせで、回転の制御が出来るので直流電化が行われました。国鉄線は軍部が電化反対で、地方へ本格的電化拡張工事が行われた、1950年代後半、欧州で実用化がすすむ交流電化が東北・北陸・九州に採用されましたね。おっしゃる通り一長一短ありますが、仮に戦前すでに東北本線で電化が進展していたら、また違った事になっていたと勝手に想像したりする事も面白いです。
同感だ。東北本線全線直流電化ならば、IGRいわて銀河鉄道や青い森鉄道はクモハ123形のような1両編成の直流電車を運行していただろう。
仮に戦前すでに北陸本線で直流電化が進展していたら、もっと面白かっただろう。大阪始発和倉温泉行き特急サンダーバードは183系1000番台で運行されたかもしれないし、えちごトキめき鉄道も全て直流電車になっていただろう。国鉄時代末期は115系がもっと足りなくなった?
もし２回コメントしてたらすいません(笑)
直流電化は基本料金高いけど通話料安い
交流電化は基本料金安いけど通話料高い
みたいな関係ですね。
高密度で車両数の多いの線区には直流が
適しています。
交流電化は歴史として沿岸部や
山岳地帯を電化するにあたり、
同時は変電所にも人員配置する
必要性から人員配置できる
町から町までを１つの変電所で賄う
(位の規模)ために交流電化を利用した
と聞いたことがあります。
今では遠隔制御が可能ですし、
交流電車直流電車の価格差も昔よりは
無くなってきてると思うので
交流電化直流電化の利点があまり
なく、現在では線区の都合により
直流交流を使い分けてるように思います。
例えば、つくばエクスプレスは途中交流区間がありますが、地磁気観測所のデータに直流の帰線電流が影響するとのことで、交流区間になってるそうです。じゃ反対に浅草も交流にしたら？となりますが、地下区間を交流にすることにより電圧の関係でトンネルを大きく掘らないといけない(コスト高)なので
うまく使い分けてる例なのかなと思います。
素人なのであんまりアテにはしないで
くださいね(笑)
じゃあ国鉄としてはそれでいいのかと言われるとナンセンスで、統一性にこだわる国鉄としては地方も首都圏と同水準の列車密度にさせたいというのであれば直流電化を推し進めるべきではありました。常磐線や新幹線開業用のデータを得るために仙山線や北陸本線は交流電化でも問題はなかったのですが、九州の幹線、東北三大幹線の交流電化が正しかったと言われると微妙な所があります。直流電化の場合変電所は多くなりますが車両製造コストが下がり、電車の大量製造が可能となる為交直流電車を直流電車同数製造させるよりも、良かったりする面があります。この場合、近郊型を寒冷地車で投入してしまえば広域移動をさせよと言う時に楽に移動させられるので、わざわざ電流の違う者同士を送る必要がなくなります。
これは鉄道好きからしたら
物理の授業が楽しくなりますね♪♪
ユウさん今晩は！
分かりやすいです！回る寿司とか面白い！僕は工学系なので交流直流も理解してますが、それを何も知らない人に説明するのは…やはり難しいですね！
毎回楽しみです！頑張って下さい👍
こんばんは🌙
本当に説明するの難しかったです😭
回転寿司が高速過ぎましたね🤣
ijunさんの専門分野だよなーさすがにつっこまれそうだなーって思ってました！でも相変わらず優しい…🥲
頑張ります💪🏻
交流電化はさらに50Hzと60Hzの2パターンの周波数と在来線用20000Vと新幹線用の25000Vになりますもんね
20:03
単相交流から直接三相交流への変換ですが、基本的にムリです。
一方マトリックスコンバータと呼ばれる、直流にしなくても直接任意の交流電圧・周波数に変換できる装置があり、入力側が三相交流のものに関しては製品化されています。
ただ単相から三相に関してはまだ研究段階であり、鉄道車両に用いられるようになるまでにはまだまだ時間がかかりそうです。
整流器とVVVFインバータを使わずに、単相交流から直接三相交流への変換が出来れば、交流電車の低価格化と機関車を除く交流電車および交直両用電車の1両編成列車実現が可能になるぞ。
並行在来線3セクにとって、交流電車および交直両用電車を1両で運行出来ないことが大きな悩みだ。
サイクロコンバータ
という整流器とインバータ
をひとつの素子で兼用する
方法もあるが、無茶に電流を
叩き切るためノイズがひどく、
効率もよくないため、
結局一旦直流にしてキャパシタ
にためてからインバータで
任意交流に変換するのが
一般的になりました。
前半は物理の教科書として十分すぎるぐらい使えます。
交流電車の代表に、おらがJR九州の811系が登場、ありがとうございます。
電力や電圧の話、理系でないとわからないところ、よく説明されていると思います。 絵もわかりやすい！ ただずっと画面を注意してみなければいけないのでそれがだるい。 できれば今後の動画は、音声（音声合成でもいいです）がほしいです。
こんばんは！
最新作が出るといつもすぐ見てます😊
私ごとですが、この度運転士試験に合格し動免の学科講習期間に入りました！
ちょうど鉄道電気の授業が訳わかんなくなってきたところで、このような分かりやすい動画が出たのがすごく嬉しいですしタメになります✨
なんならユウさんに全部の教科教わりたいぐらいです。笑
免許の種類が同じならどこの会社もだいたいやってることは同じなはずなんで🥺
大変勉強になりました。伯父が国鉄の電力関係の仕事をしていたので、よく話を聞いていました。「ホースで水を撒くときに、ホースの口を細くして圧力を高くすると水も遠くまで飛ぶよね。電気もおなじだよ。」と教えてくれました。VVVFは以前から電車の下部に表示があったので気になっていましたが、今回の動画でスッキリしました。次回も期待して待ってます。
いつもありがとうございます😊
ホース！！なるほどー💡
電力関係の方はやっぱり例えがお上手ですね！私はお寿司って…🤣
次もよろしくお願いします🤗
オームの法則を回転寿司に例えて説明するのは初耳です、私がオームの法則を勉強したころは、回転寿司なんて無かったので、時代の違いを感じました、私が電気の事について説明する時に、参考にさせていただきます。
一応、理工学系なのでこの話はすんなり入るのですが、回転寿司の例えは初めてだなぁ…と、見ていたらとんでもない高速で寿司が流れ始めて(@_@)吹きました（笑）
ですね。電力を高めるためには「寿司を大きくしてくれ」と思いました。ww
私もこんなに高速にしてたっけ？って吹きました🤣高速過ぎて逆に回ってるように見えます😳
新幹線は運行本数が多いので設備的には直流電化がコストパフォーマンスが良いですが、
騒音発生源のパンタを減らすためには、交流電化の方が良かったのかも？でありますね。。。
こんばんは、回転寿司とは考えましたね👍機関助士時代に予備で勤務しているときにELはECと違いパンタの昇降方式が違ってバネではなく空気圧で持ち上げていたので元ダメの空気圧が本当にないときにはディスコン棒でひたすらパンを持ち上げさせられた事を思い出しました、交流区間では自殺行為ですね。次回はセクションについてらしいですが私は直流区間しか運転したことがないのでデッドセクションは話でしか知りませんが回復運転しているときには本当に煩わしいでしょうね、そもそも私はエアセクションもあまり気にしないで運転してましたが😅
世界に誇る新幹線はセクション通過中でもノッチを戻さないなんて本当に大変素晴らしい技術だと思いませんか?
電気は本当に天の邪鬼で電気接点を離せば抵抗するし近づけると反発するしとラップ接点を考えた人は本当に天才だと今更ながらおもいます。
なんという理路整然とした解説でございましょう(笑)
まるで、Ｅテレの科学番組の解説講座を聴いているようでした。
これ、今まで色んな直流・交流の解説の中で、一番腑に落ちました(笑)
なるほど、都市部に直流・地方に交流が多いというのも頷けます。
ユウ先生、ご教授有難うございました👍🤣
本当ですかー🥺⁉️ありがとうございます✨
電気は本当に難しいです…回転寿司は少しやってしまった感もあり…🤣
電気はもう少しうまく解説できるように勉強しないとです😅
交流にも５０Ｈｚと６０Ｈｚがあって、昔は専用型式でしたが、変圧器・補機が両用化され、交直流車も３電源方式になりましたね。
特急型でいうと481と483、両方ＯＫになった485系って感じです。
最近は交直流車でもサンダーバード・しらさぎのように、681・683は50㎐に行くことを想定していないので、60㎐限定。
ＪＲ東はＥ653、お召もこなすＥ655というように、50/60㎐両用ですね。そこだけはJR東を尊敬する。西日本はそういうことするつもりは
さらさらなさそうなので（やるなら今更電車無いから、気動車で・・・っていうかも）。
驚きました。私、工業高校電気科卒ですが非常にわかりやすかったです。運転士さんはこういう勉強もするのですね。続き、これから見ます!!
電気の概念についての説明は、どの教育系RUclipsよりも判りやすいと思います👍
すみません。僕の持論で物事を語ると交流電化は費用面で変電所を減らすことで送電ロスが少なく、地上設備のコストが低いのが魅力ではあるのですが、その分車両の方に負担がかかる事を考えると、交流電化は在来線にはあまり適さないのではないかと思ってしまいます。また、電気の事から離れてしまいますが、直流電化にしておけば大都市圏の車両と同じ車両を使うことが出来、合理化で整備を楽にすることも出来た訳ですからわざわざ交直流電車を入れなくとも費用効果は出ると思うのです。茨城県の地磁気観測所がある常磐線ではどうしようもないので交流電化でも良いですが、北海道・東北・北陸・九州各線は直流電化でもよかったのではないかと思います。これは合理性だけでものを言ったのでこう言っておりますが、これがいいとは言いません。直流電化にもデメリットはありますし。かつては抵抗制御車が多くいた日本の電化路線において、特に国鉄は合理性を求めようとしたら直流電化で首都圏と同じ近郊型車両を普通列車に使い、特急などは新形式を出さなくてはなりませんが直流方式の新形式を出し整備面でも合理化する方が得策だったと思います。新幹線ほど大電流を流す必要はない訳ですから、そちらの方が手っ取り早いですよね。
電力系を取り上げて頂き有難うございます、鉄道番組で保線の仕事が紹介されますが、電力系はほぼありません
以前電気系の仕事に従事したいました。わかりやすい解説で最高です
ド素人の私にもよくわかる、
大変素敵な説明でした。
いつもありがとうございます。
お体に気をつけて、お仕事頑張ってくださいね。
3セクが地上設備が電化されてるのに、ディーゼル車を走らせてるのを見ると、いちばん安上がりなのはディーゼル車？という、もともこもないことを聞いてみる…。
いつもありがとうございます😊
線区内に交直セクションがあったりすると交直流電車を用意しないといけないので、割りに合わないとかでしょうか💦⁉
@@driver_yu
他でも書いていますが、割に合いません。単行で交流・交直流は電気設備を詰め込む場所が無く、最低でも2両です。
1両は走行のためのシステム（直流電車ベース）。相方は変電所。だから、ＭＴでユニットになります。
北陸線の521系もＭｃ+Ｔｃで1ユニットです。客がいないのに2両は電力の無駄となり、単行可能なディーゼルになります。
クモハ123形のVVVFインバータ制御＋交流ヴァージョンが登場すれば良いなぁ。車体長が21mになってもいい。
@@312toki4VVVFインバーター制御車だけでなく、115系などの抵抗制御車でも同様な事を言えますよ。事の発端を作ったのは、あの国鉄総裁の長崎です。あいつが交流電化を推し進めようとした張本人な訳ですから。
@@user-ym4jy2ip3r まずそもそも電車のメリットは長編成で組んでお客を短時間で輸送するところにありますので、1両ですと気動車の方がメリットよくなります。よって交流電化でメリットがあるのは新幹線と動力集中方式の客車列車だけになり、短編成高頻度運転を電車で行うのであれば直流電化以外あまり意味がないです。
長い時間の動画でしたが 時間を忘れて楽しく観ることが出来ましたよ。
高電圧の交流の架線は触らなくても感電するそうですね。
昔 交流電化の架線下の車両基地に侵入して
電車の屋根に上った子供が架線に触れていないのに感電して死亡する事故が何回かありました。
その車両基地でも 屋根周りの作業用の建屋内では 通電中は絶縁距離を一定以上取り
電気を止めるまでは絶対に屋根に近付かないと聞いた事があります。
お寿司のレーンをツインにするように 首都圏のJR通勤路線では 架線を２重にしてますよね。
次回も楽しみにしています。
寒くなってきました。
ゆうさんも お体にお気を付けて。
明日以降もご安全に 良い日々を🙋
いつもありがとうございます😊
本当ですか🥺⁉️そう言っていただけると安心します✨
高電圧の架線は怖いですね💦子供さんは好奇心旺盛なので、そういう事故があると胸が締め付けられますね💦
いつも優しいお言葉ありがとうございます✨
本当に最近は寒いので、とりりサービスさんもお身体にお気をつけください💪🏻
とても分かりやすい解説で、大変助かりました❗ありがとうございます。🚃☺
大電力の半導体が生まれたことでインバーター制御ができるようになり、昔の抵抗制御の直流電車が駆逐され省エネにもなって乗り心地も良くなったのですね。
でも結論言うと交流モーター搭載なので、交流電化にしとく意味はないと言ってるのと同じことなのです。それと、抵抗制御車であっても直流電化の方が国鉄としては楽でしたでしょうね。なんせ合理化を求める国鉄において、車両を分けることはそれすなわちメンテナンスにお金がかかり、それ専用の部品も必要になるなど物凄く膨大な費用が掛かるからです。VVVFインバーター制御が主流の現在、それはJRにおいても同じで、わざわざ違う企画の部品を使わなくてはならないなどデメリットの方が大きい訳で、変電所を減らすという事と、大電流を流す高速鉄道以外でこのメリットは希薄な訳ですから。新幹線と常磐線、茨城の観測所を通る路線以外で交流電化は無意味です。
こんにちは、いつも動画を見て楽しんでます。
私は、航空機操縦士の訓練生をしています。先日、航空機の電源の教育を受けた際に、この動画の内容で気になった点があったので質問します。
大型の航空機では、400Hz 115Vの三相交流の発電機を積んでいて、それを一旦整流器で直流に変換したのち、単相交流に変換して機内の商用電源等に使用しています。電車とは逆の変換ですが、一度直流を挟むのは、三相交流と単相交流の変換が複雑だからという理由だそうです。
そこで気になったのが、交流電車における回生ブレーキの仕組みについてです。交流電車では架線の単相交流を整流器で直流にして、インバーターで三相交流に変換した物を使用していますが、逆に回生ブレーキを使用した際は単相交流の状態で架線に戻す必要があると思います。その過程ではどのような機器を通って変換がなされているのかご教示いただけませんでしょうか？
長文失礼しました。
電気に全然詳しくないですが、なんとなく思ったのが、三相のまま架線にもどして、単相と三相が混じっても問題なく普通に整流器で直流に出来る、或いは混じっても整流できる整流器を積んでるとか。
お疲れさまです！
どう解りやすく説明するか苦労が感じられる動画でした。
観終わった時に、気がついたらスタンディングオベーションしていました！😆
お疲れさまです✨
苦労が伝わってしまいましたか🤣
かなり頭を抱えました🤯
スタンディングオベーション🤣いつも褒めるのがお上手ですねぇ☺️
お疲れさまです❗😊✋
僕が褒めるのが上手なのではなくて、ユウさんの動画での説明が上手だからです😊
電力を回転寿司に例えるのは初めて見ましたが、なるほどわかりやすいですね。何かの時に使わせていただきます。
電気の仕組み分かりやすかったです！高速回転寿司一度取ってみたくなりました！感電するかな？笑
VVVFインバーターいい音出しますよね～♪
新型車両や更新した車は静かですが…笑
回転寿司のスピードマックス、ツボりました🤣
私も改めて見て、あれ？こんな早かったっけ？って思いながら、笑ってました🤣早すぎて逆に回ってるように見えます👀
ん十年前、出張で常磐線の「スーパーひたち」に乗っていた時、有名なカップラーメンの工場付近で、突然車内が真っ暗になって「おぉっ！」っと声をあげてしまったことを思い出しました😰
交直切り換えのデッドセクションなのですよね。
今回は、お腹の空いてしまう、面白くて解りやすい内容でした。
続きを忘れないうちに、お願いします。🙏
機械科卒で電気の授業しっかりあったし、電工二種取る時に勉強したが、知らない事や忘れてる事が出てきて手者との資料で再確認してます。
交流電化の場合、電気を普及させるときに東京はドイツから50Hzの発電機を、大阪はアメリカから60Hzの発電機を導入させた事からの悪い流れで、東西で周波数が異なってる。国鉄時代は485系や583系のように両周波対応の交直両用電車あったが、在来線の長距離列車が観光列車と貨物列車しか走らなくなった現在では電気機関車と観光電車だけ対応してればいいが、北陸新幹線のように両周波対応の車両が大量に必要な区間が存在し、架線に電気流す前に変電所で電圧調整してるんで、新幹線に限りどっちかに統一してはどうかと思うが。東口の新幹線は長野・富山・石川の3県以外は50Hzだが、JR東日本が1996年に断念した東海道東北直通計画をリニア開通後国交省とJR東日本がJR東海に再交渉視野に入れてると思うんで、60Hz統一かな。
幹線の関連枝線で本数少なくても、車両運用上の問題で交流電化や非電化が不経済として直流電化されてる区間はあるが、交流電化と直流電化の経済性の続きで、電化営業に見合う需要取れないが、優等列車や貨物列車運用がある又は国防上の問題で鉄道経営が必要な区間が非電化。気動車は交直流電車よりも製作費が高いらしく、JR北海道の201系気動車は1両当りの製作費が新幹線電車1両と同額と聞いている。架線充電の蓄電池車導入している男鹿線・烏山線・香椎線・筑豊線末端部は短距離なので問題無いが、下手にハイブリッドや蓄電池車導入するとさらに車両製作費高くなるんで、気動車が大量に走行して排ガスや騒音で住民から苦情が来てる区間・関連幹線との車両運用上で不経済が発生している区間は電化、優等列車も貨物列車も国防上の問題も無く気動車が空気輸送してる区間はバス転換、残したければ公営か3セクで全額地元負担で経営すべきといったとこじゃないでしょうか。
こんばんは、ユウさん。
電気基礎を回転寿司で表すのには「その手があったか！」と思うほど分かりやすかったです。
工業高校の教本でも、目に見えない電気は水に例えることが多いです（電流≒水流・電圧≒水圧・抵抗器≒蛇口・発電所≒ポンプなど）
将来的には電車の速度制御法（抵抗制御（タップ制御）→チョッパ制御→VVVF制御）まで行きそうですね。
次回のセクションも楽しみにしています。
22：06 車両設備の面では（×）、地上設備の面では（〇）・・・。交流電化区間でも輸送密度が低いとDC化しているところも最近ありますね。
いつもありがとうございます😊
えちごトキめき鉄道…？でしたっけ？🤔
@@driver_yu そうですね。あと、元鹿児島本線の一部区間など。１両の交流電車はコスト以外の問題として、作れないそうですね。
@@E235ユーザー
おれんじ鉄道のことですね。
交流及び交直流はＭに直流電車の装置を、Ｔに交流・交直流の関連設備を搭載し、2両1ユニットですよ。
521系なんかＭｃ部分が223系ベース、Ｔｃに変電設備を乗せたけど、その為、重さはＭｃ＜Ｔｃになっちゃった。
＞輸送密度が低いとDC化
･･･JR東日本の羽越本線 村上～酒田間がそうですね。
同区間の普通列車は接続する米坂線および磐越西線の普通列車と車両を共用する
為にDCで運用しているそうですが、同線を管轄する新潟支社に普通列車用の交直
両用電車が配備されていないことも理由の１つだとか。
単相交流から直接三相交流への変換が出来れば、車両に搭載する機器の数や大きさを減らすことが出来るから、機関車を除く1両編成の交流電車や交直両用電車も作ることが出来るだろう。
為になる事ですね。😃
新幹線車両を筆頭にコンバータ部(整流装置)とインバータ部(VVVF)を一つの箱にまとめて、主変換装置(CI=Converter - Inverter)と称することが多いですね。
交流で直接主電動機を回す技術ですが、国鉄時代にED44形や791系で実験されたものの保守やコスト面で課題があったことから、整流して直流モーターを回す整流器式が主流となりました。
ユウ様
列車本数の多い地域は電車のコストが安い直流、列車本数の少ない地域は地上設備が安価になる交流。ここまではよく分かりますし知っておりました。ただ、新幹線はこれに該当しないですよね、本数が多いのに交流です。私は昔からこれを疑問に思っておりました。東海道新幹線の開業は昭和３９年で、当時は交流電化がどんどん促進されていった時期だったので交流が採用されたのではないかと予想はするのですが、ご存じでしょうか？
電動機が3相誘導電動機というのが今風になりますね。
昔の直流電車の場合、直流電動機の直並列組み替えと抵抗の切換というシンプルな構成だったのですけど。
昔の交流電車も交直流電車も抵抗制御のときは構造はシンプル。モーターが直流だったし。
どっちに転んでも、結局は直流電車に行きつく。
@@312toki4 入力電源が3相交流(架線2本)だったら、マトリクスコンバータで直流機並みにシンプルにできるのですが、ちょっと無理がありますね。
@@Miyuki_James
昔の481や581は直流回路と交流から直流へ整流子を通すぐらいで、単純入力側が単相AC20ｋVからＤＣ1.5ｋＶ。
交流の周波数が固定設定だけど485・583になってから交流周波数の60/50㎐の対応が必要になった。
抵抗制御なんて抵抗器を流れる電流Ａの値を一定にさえすればいいので、タップが切り替わっていくという構造。
モーターは直流モーターなので・・・イメージ用で手元には乾電池で動く模型用モーターだけど。
3相交流は車両側に搭載されたVVVFで直流車（交直流の場合直流走行区間）では直流から再変換、交流走行区間だと
単相交流から直流を経て再々変換となり、手間はかかっています。（ここら辺は動画でもそこそこ触れています）
681登場時には金沢支社は485（489）と魔改造419、475シリーズのほか魔改造415がいて、JRの元電車運転士からは個人的趣味で
あったとはいえしっかりとレクチャー受けました。抵抗制御の教材は485系（これが分かると抵抗制御は全クリアになる）。
入力側が3相交流は設備的にも車両的にも確かに無理がある。モーター周辺だけ考えればそうだけど、
交流区間での車両の集電装置周辺の回路のほか諸々のパーツを考えると、面倒。車両のバリエーションが多いから。
デットセクションとは何？と思っていました。その導入編になりますね。最後まで頑張って見ました。次回を楽しみにしています。
交流電化する理由の1つとして常磐線とつくばエクスプレスを例に挙げると、取手から先はなぜ交流電化されているのかというと、磁気観測所に影響が出ないようにするために直流ではなく交流電化されているようですよ。
このケースに限り、大都市近郊で唯一の例外じゃないかな。
中学あたりで電気と磁力の関係を勉強したときにチラッと出てきたけど。
それ以外の地区では単に費用削減だけでしかメリットがないですね。メリットって言えるかどうか分かりませんが。
こんにちは
前々から拝見しておりますが、今回は非常に勉強になる動画で思わずコメントします
大学での基礎電気・電子工学の授業を思い出しながら、再勉強いたしました
これからも素晴らしい動画を期待しています
お仕事の方もご安全に
老婆心ながら一言だけ
人が映る場面ではモザイクを掛けてください、お願いします
ユウさんこんばんは😃
交流電化方式と直流電化方式•交流電車と直流電車の仕組みや一長一短について、回転寿司という非常に分かりやすい解説ありがとうございます😭
基礎的な事ですが、大切な事なのでこういった動画は本当にありがたいです🤗
直流電化方式でも新幹線や高出力電気機関車はあるにはありますが、最高速度や電動機出力が制限されたりして割りを喰うのが目立ちますね。
やはり交流電化方式の方が電圧が高い分だけ大量の電気を送れるので、大量に電力消費する新幹線や電気機関車には交流が有利なのがよく分かります。
くろのすけさん、こんばんは☀️
本当ですか⁉️🥺ありがとうございます！
電気が苦手なので、避けていたところに１歩踏み入れましたが、第一弾で挫折寸前です…🤣
そうですよね、どちらも一長一短で、どこでどちらを使うのか…難しいですね💦
仙石東北ラインは電気式DCです。電化区間だから電車の概念を崩す車両です。DCの高速運転で大事故のJR北海道ですから高速走行は電気駆動方式なのでしょう。交流・直流以外の選択肢もありますが、掛け持ちの運転士さんは勉強が大変そう。
いつもわかりやすい解説で楽しんでいます。鉄道が好きですが、知らないことも多くあるので知識向上が図れます。
父親が保線機械区というところで働いて、市電⇒地下鉄へかわりましたが数回職場に連れて行ってもらったこともあり、鉄道知識を教えてもらいました。
個人的には内容を理解していますが，これを分かりやすくくだいて解説するのは大変だったでしょう．たとえもよく考えられています．お疲れさま．
電力について、詳しい説明ありがとうございます。回転寿司の例えがなかなか親近感があって良かったです。
設備についても交流、直流で費用が違ってって部分は、確かになぁ、、と納得いたしました。ありがとうございます。
いつもありがとうございます😊
回転寿司良かったですか🤣⁉️
あれ？こんなに高速にしてたっけ？と自分で改めて見て笑ってしまいました🤣
またよろしくお願いします🤗
電気の専門家でも、直接電気に触れることはできません！電線に止まっても感電しないと思われているトリの皆さんも止まる場所を間違えると電撃によりたいへんなことになり、鉄道の交流電化区間（20,000V 50Hz）で黒焦げにになってしまったフクロウさんが発見され、電車🚃が一時運転見合わせになったことがあったそうです。（『鉄道ビジネスカジュアル交通』で知りました。）
電気を寿司に変えて説明するとは、目の付け所が違いますね。上手ですね。！今度秋葉原駅のうどん屋に行こうと思っています。春の紹介頂いた物はないと思いますが。
つまり「エジソンさんとテスラさんはどちらが偉いか？」を決めるようなものですね（違）
こんばんは。私も勉強になりましたよ。
お疲れ様です。
よくわかりました！運転士はこういう事も理解しないといけないのですね。現世で大文系の私には無理ですねｗ来世は、ユウさんの動画を参考資料にし、こういう事も強くなって、運転士になりますｗｗお寿司の皿ですが、トロの皿は高そうな皿にのっていて、設定が細かくて素晴らしい！ｗ早い回転寿司は笑いましたＷＷＷまた次回楽しみにしています。
電流計はどこにつないでいるの？なんてクランプメーターを知っていると測定方法が分かりますけど一般人は興味ない上の方ですよね！
技術的に優れている交流電化が政治的理由で直流化されるという。
それが北陸本線の米原～敦賀間だ。現在の技術では単相交流から直接三相交流への変換が出来ないから、まだまだ交流電車は発展途上だ。
国鉄において合理化は最優先事項。既にある物に合わせた方がよっぽどいいので整備も共通化した方が楽でしょう。そうした点で言うなら直流電化の方が楽でしたよ。現在でも同じ事は言えますし、逆に交流電化とするなら首都圏も交流電化にした方がいいって事を言ってるようなものですよね?
新幹線クラスの大電力が必要だと、直流では無理、というのもどこかに入れていただきたかったです。
あと、既存の電化区間との関係を一切断ち切って、広く交流5000Vくらいの電化をしたらどうなるんでしょう。
直流電化・交流電化の良いとこ取りができるのか、逆に悪いところ寄せ集めになってしまうのか…。
個人には甲冑の様なごついガイシと、加速中コンデンサーから出る唸り音が好きですので交流電化がすきですね。コンデンサーの唸りの大きさで運転士がどれくらいのノッチに入れているのかが大体わかります。
ゆうさんこんばんは。鉄道車両には電気で動く電車電気機関車、軽油で動くディーゼルカーディーゼル機関車、水蒸気で動く蒸気機関車とにわかれてますが。どれが一番運転しやすいですか。
直流電化と交流電化の説明に、回転寿司のセンスはさすがかと思います。
回転寿司でも、色や柄で高そうなのは、なかなか手が出ません。
時期的に ハロウィン柄なお寿司 🍣 (?) は、狙っているのでしょうか。
でも、時には回らない 敢えて高いお寿司が食べてみたいです。
いつもありがとうございます😊
私も高そうなのは見て見ぬふりです😑
回らないお寿司屋さん行きたいです😆🍣値段気にせず高いお寿司をお腹いっぱいに食べてみたいです🤤
余談になってしまいますが、あまりゆうさんには馴染みがないとおもいますが⁉️機関車（EL）が本線到着後に機関区に戻る時には前後標識から入れ替え標識（1.4）点灯に切り替えてから本線より入れ替え標識点灯して、入信、又は入標により機関区入り口まで走行し停止し停止中に砂箱に砂の補給をしている間に両パンから片パンに必ず切り替えて入標にて誘導の合図で走行して所定の停留所まで走行しますが、片パンで走行するとこが大変重要で機関区内のセクションでき電停止区間に機関車の回路を介して送電されないように行われております、電車では余り関係のない事ですので参考までにお伝えいたします。
説明もスライドも見やすくて分かりやすい
何度か見て理解できるネタですね。
分かりやすくされてますが、素人の私にとってはメモせずに見てしまったので、覚えきれず失敗でした。
とっつきにくいなら・・・繰り返しですよ。
この動画は限定品じゃないから消えないはずですよ。
そう言えば、せっかく電化してるのに設備維持の費用がかさむという理由で非電化に戻す路線もあると聞いています。今は効率のいいハイブリッド車が使えるからできることですよね。
JR東日本・磐越西線の 郡山―喜多方 間ですね。
この区間を走行する列車は１日15往復（2021年3月時点）ですが、そのうち
電車での運用は２往復（率にして13.3％）。
わずか２往復の為に電化設備の維持費を捻出するよりも、初期費用を掛けてでも
設備を撤去してDCを走らせるほうが長期的に見て安上がりだという判断に至った
ものと思います。
だが、まだまだ新車も車両製造コストが安い液体式ディーゼル車が主流だからね。運用効率よりも設備維持コスト削減が優先されがち。
@@user-ym4jy2ip3r そりゃそうでしょ。国鉄ですら設備維持コストで交流電化を広めたようなものなのだから。地方蔑視と言われるところはそこ。交流電化が必要ない路線まで交流電化にした罪は大きい。
電気は詳しくないとのことですが、わかりやすい解説で、とても勉強になりました。
前半は、遠い昔の理科の授業を思い出しました。
いつもありがとうございます😊
理科の先生の苦労が分かりました💦
解説は難しいですね💦
分かっていただけたら幸いです🥺
確か交直電車は、三電源って言いますよね。直流と交流50Hzと交流60Hz。交流電車は、一応、50、60Hzに両対応してるんですか？
つくばエクスプレスの守谷を境にデットセクションがあるということ
つくば研究学園都市にある施設のためにって
変圧器に整流器、そりゃ交流電車はお高いわ。
交直流はさらに直流電車の回路もあるんで、1つの電車に2つの回路。
交流電車よりも高くつく。
地元民だから言うけど、北陸地区がずっとボロだったのは収益性との兼ね合いがあったからです。
電気を回転寿司に例えるなんて、なんか貴女らしいです(笑)
お蔭様で良くわかりました(^^♪
一応は仕事柄理解はしてますが、あくまでも大まかにです・・すみません。
車両の構造も年々進化してそれに付随する機器なども増えてケーブルの量が半端無いって技術の人が言ってたのもわかる気がします。
普通に電気流すだけでも大変なのに増してや動くモノに供給となるとホント泣きたくなるくらい複雑になりますよね。
次はどんなモノに例えての説明なのか楽しみにしています(^^♪
いつもありがとうございます😊
私らしいですか🤣⁉️
技術系の方の苦労はすごそうですね💦
理解しようとするだけでも頭がパニックになります🤯
次はもう少し適したものに例えれるように頑張ります😆
お寿司の例えは分かり易いです。
えー本当ですか🥺⁉️ありがとうございます🥲
鉄道模型もレールに電気を流して走りますが、電圧を変えて走るので交流電化になると思います。
印加しているのは直流ですがね。
本当に交流電源の鉄道模型もあるが。。。
日本の一般的なNゲージは交流を電源として変圧、直流に変換して供給しているからむしろ直流電化そのものでは？
京都市交通局東西線に乗入れする京阪の800系車両は直流1500Vと750Vの両方を受電できる機器を搭載してるのですが、電力の話よりお互いの社局の地上設備の話になるのですが
回転寿司がツボで内容が全然入ってこなかったw
怪我人が絶えなさそう()
ですよねー😅
高速にしすぎました🤣
インバーター制御器が交流でそのまま流せるようになれば、交流電車のシェア広がる
いやぁインバータでも直流の方がメリットありますね。そもそも交流電車は交流電化区間以外走れませんので直流電化の所に工場がある場合機関車でもっていかなければならないという面倒くさい事をせにゃなりません。国鉄みたく自走回送でやるなら直流電車の方がメリットありますね。交流電化は正直な所国鉄政策の中で失敗点が多くある電化と言えるでしょう。
9:56くらいからお寿司が早過ぎて逆走しているように見えた（笑）
私も電気は苦手です。汗
でも何となく解った気がします。
因みに第三軌条方式は直流ですよね？
丸ノ内線やニューヨークの地下鉄等。
ついでに昔あった直流直巻モーターは
新しい電車には装備してないでしょうね。
いつもありがとうございます😊
電気難しいですよね🤯
多分直流だと思いますが…すみません、わかりません😢
直流直巻は消耗品が多いみたいで効率が悪いようです💦
@@driver_yu
なるほど。
よく解りました。
ありがとうございます。
交直の長短と電圧の高低による長短について最初に分けた方がよいと思います。日本では主にDC1500、AC20000/25000なので直流は大電流となりますが交流1500Vの路線があったとしたら交流が電圧降下に有利とはならないですね。
そこらへん歴史を少し取り入れて電圧降下対策はDC600/750Vから1500Vへの昇圧で現在に至る。交流電化はなぜ同等の機器を一部使い回せるAC1500Vではなくいきなり20000Vになったのか、なんて知識を知りたいです。
交流の1500Vは、直流の1500Vと同じで直流を交流にする意味は、有りません、かえって無駄です。
鉄道の交流電化は、フランスで実用化されました。
架線電圧は、新幹線と同じ25KVです。
この実用化を受けて日本でも交流電化の実用化をする事に、なったのですが電化を考慮せずに建設されたトンネルで25KVで電化すると漏電する可能性が、考えらた為に、20KVに架線電圧を下げて仙山線のトンネル区間で電気機関車の試験やその他の必要な試験を行い実用化されたのです。
新幹線は、当初から25KVで計画されていますのでトンネルは、25KVでも漏電の可能性は、有りません。
在来線を25KVで、交流電化しようとするとトンネルを大きくする改築が、必要で余りにも費用がかかりますので20KVで在来線を交流電化したのです。
特徴を捉えていてわかりやすかったです。個人的には交流区間にどうやって回生ブレーキで電気を返しているのか分かって無いです(T . T)
ですね。回生ブレーキからの電力供給の仕組みは、是非知りたいですね。
超ざっくり説明すると
直流区間と同じやり方でまずは直流で発電します。
あとはサイリスタやＰＷＭコンバータを使って交流に変換して架線に戻します。
回転寿司の速度は電源周波数
に依存するので、
関東より関西が2割早くなります。
如何にも交流の話であります。
分かりやすい動画ありがとうございます✨
電気は奥が深いですね…もっと勉強しないと💦
いつもありがとうございます😊
電気は難しいですよね、苦手です😫
私ももっと勉強しないとです💦
うぽつです
現役電気科工業校生ですが説明がわかり易すぎますw
うぽつです←分からなくて調べましたー🤣
現役の学生の方に褒めていただけるなんて、嬉しいです🥺少し安心しました☺️
@@driver_yu
高校生の鉄道好きで電気科なのでwww(？)
ひとつ言うなら
お寿司のレーン幅=導線(銅線)の太さ
とするのがより良かったかなとは思いますw
実際に導線の太さ(断面積)に反比例して抵抗値が下がるので
視覚的にも太い方(レーン数が多い方)が同じ電圧でも効率が良くなるとわかりやすい気がしますw
交流電化と直流電化も確かにそう考えれば交流の方が設備費が安く抑えられますね
知ってるかもしれませんがVVVFインバーターの日本語名(？)は
可変電圧可変周波数インバーターですw
(Variable Voltage Variable Frequency の頭文字から)
続編楽しみにしてますw
成程、筑波エクスプレスが直流なのはそう言う事だったのか。
福井県～新潟県内の北陸線・旧北陸線を見ていると、地方と言えども全線直流化したほうが効率が良くなる気がしますが、どうでしょうか？全列車交直両用で一部はディーゼルまで使っているみたいですが。
平成１８年に、北陸本線の長浜から敦賀までと湖西線の永原から近江塩津までが、交流電化から直流電化へ変更されました。
変更された区間は、46Km位で当時の費用で地上設備の費用として112億円かかっています。
敦賀から糸魚川まで360Km位有りますから相当な費用が、かかりますよね。
全額を国費で負担すれば直流電化に、変えれると思いますが、新幹線の建設ですら地元自治体に負担を要求している事から考えて現状のままで行くしか無いと思います。
@@user-fe6uj9go4d せめてJR時代に糸魚川構内を直流化にし、あいの風は泊ではなく糸魚川へ乗り入れる形にするだけでも変わったとは思うんですけどね。
@@tarotest590 敦賀駅までの直流電化への変更は、敦賀市などが、新快速の敦賀駅までの延伸を要求した為に、行われました。
直流電化が、効率がよく交流電化が、効率が悪いと言う理由が、良く解りませんが？？？
交流電化の場合は、変電所から30km位まで送電出来ますが、直流電化の場合には、5km位しか先へしか送電出来ませんので変電所を多く設置する必要が有り、又、架線を数百メートル毎に区切る必要が、有りますが、交流電化の場合にはそんな必要はありませんので直流電化にすれば良いと考える理由の意味が、理解出来ません。
唯一考えられる理由は、直流電化車は、１両でも運行出来ますが、交流電化車は、２両編成が、最小編成となる事位ですが。
@@user-fe6uj9go4d まずそもそも交流電化の場合メリットとして大きいのは設備のコスト削減ぐらいで、これで車両側にメリットがあるのは客車列車などの動力集中方式の旧来以前の列車に限られてきます。今こそJRの時代ですが、こんな客車列車で人が少ないにしろそこそこ利用するのに列車の本数を多くすることができない、でも電車にする場合は交流電車を用意しなければいけなくて、仕様の違う電車を用意したら現場職が整備する時に両方覚えなければならないし、なにより直流区間を走れないから大きい工場が首都圏などにあった場合そこまで持ってくためにわざわざ両方対応する機関車につなげて持ってかなければいけないなどの電化コストよりも面倒くさい事をしなければいけない為、両方の電化方式を国内で使いというのはそもそもおかしいお話だったりします。だったら交流電化だけを日本の鉄道だけに使って直流電化を首都圏やら関西圏やらからもはぎ取ってしまった方が効率よくなりますね。今更そんなことできないと思いますが、当時の国鉄がやったことのせいでJR以降は面倒くさい状態になっております。
たとえはいつも適してるのですが、どいやって思いつきますか？電気はなかなか難しいですよね😅
いつもありがとうございます😊
適してますか🤣⁉️
今回はどうしたらいいかなー🤔って思っていた時にたまたま回転寿司に行って、思いつきました🤣
「架線から単相交流を取り込む。降圧する。単相交流でモーターを回す。」これなら単純なのに……。
仙山線での交流電化の実用試験時に、交流整流子モーターを使った電気機関車を試作して交流から直流に変換して直流モーターで動く電気機関車と性能の比較をシダところ後者の方が性能が良かった為に交流で直接モーターを動かす方式は、普及しませんでした。
VVVFかご型モーターに利点についての説明が無いのがちょっと残念です。
ここで、エジソンとテスラの対決
中々わかりやすい解説ですね。σ(^^;)は当時の近江塩津、米原、門司がデッドセクション体験でした。^^;
北陸なら、今は敦賀～北陸トンネル敦賀側口、七尾線中津幡、旧北陸線の梶屋敷
@@312toki4 敦賀駅構内じゃなくて、トンネルよりなんですね。特急乗らないし普通なら駅で乗り換えるので、気づきませんでした。^^;
交流の電車も
VVVFインバータで
3層直流に直して
モータを回す
国鉄の交直流機関車は
機械制御で1500Vに直して走行す❗
科学に疎いネット民に配慮しているのが良くわかるぞ。
交流電化が優れていたと思われていた時代は抵抗制御より位相制御の方が省エネ面で優れていたからだ。VVVFインバータ制御が広まった現在ならば、常磐線(取手～友部間)と新幹線(ミニ新幹線や青函トンネルを含む)以外には交流電化のメリットは無くなっているぞ。VVVFインバータ制御が広まったことにより、交流電車と交直両用電車の構造差や車体価格差が少なくなっているぞ。
抵抗制御時代でも国鉄としては統一性にこだわりたいなら直流電化にしておくべきだったんですけどね。485系とか415系とかお金かかる車両わざわざ作らなくても。
20：02つまり、交流電車のモーターは三相交流用だから、交流から一度直流に戻して、三相交流にしてからモーターを動かす。「はじめから三相交流とやらを流せばいいじゃないか」と思いますが、三相の言葉の通り、架線・レール、そしてもう１本の電線が必要になります。それにしてもこの国の鉄道は交流・直流が混じって複雑で不便ですね。その交流も三相だから、余計面倒くさいです。このようにレールには架線から電気を取り、モーターを動かしレールに返しているのす。余談ですが、もう１本のレールには信号用電気が流れています。もし２本のレールに導体（電気を流す金属等）を接触させると「軌道短絡」となり（つまりショート）大変な事になります。電車が走れなり、自動列車制御装置や信号や踏切が壊れる恐れがあるのです。鉄道はこの軌道短絡が一番恐ろしいのです。
dziękuję za prąd
1コメー
１コメー🙌🏻👑