５０Hｚ用交流車両が６０Hｚ区間にもし入線したら・・・

質問

絶対にありあえないことだと分かっています（笑）
交交セクションに異周波接続が長野新幹線以外にないということも。

もし、交流50Hz専用車が60Hz区間に入線したら、機関車・電車はどうのような事態に至るでしょうか？また逆ならどうなるかも推測含めて教えて下さい。

素人推測ですが
1．50Hz車→60Hz区間
旧型車　　直流コンバーターの発熱・焼損、間もなく走行不能に。
新型車（VVVF車）　　直流コンバーターが発熱するも、なんとか安全レベル。定格出力以下で走行するなら問題ないレベル。

2．60Hz車→50Hz区間
旧型車　　発熱焼損問題なく走行できる。ただしフルパワーでも定格出力は出せず。
新型車（VVVF車）　　全く問題なし。

どうでしょうか？私の素人推測は当たっていますか？
どなたか至らない部分を補っていただけませんか？

回答No.5

FEX2053 · ベストアンサー

とりあえず、変にもめていますが、純粋に技術的な話をすると。

多分どっちも他の周波数の電化区間に入った途端動かなくなる、です。

電気車両の電気設備は家庭用（軽電力と言います）と違って、工業用
（重電力と言います）に近い設計をしています。重電力の機器がその
周波数に特化して設計されており、周波数が変動するとマトモに動作
しなくなるために、大概の場合ちゃんとした安全装置があり、周波数
や電圧・電流などが規定外になると、電流を遮断して停止します。

一方、軽電力は、使用する環境が環境なので（専門家が居ない・むやみ
に止まると修復が大変）、周波数変動等に余裕を持たせているために、
「50Hz用機器を東京から大阪に持って行っても、そのまま動作する」
ことがあるんですね。

まあ、鉄道用機器は周波数変動に対して余りに厳格だと、何かと言う
と止まってしまう可能性はあるので、ある程度の余裕はあると思い
ますが、さすがに２割近い変動だと「安全装置」が働いて電流を遮断
すると思います。

全ての安全装置を外して無理やり動作させる、ということが前提だと
質問者さんの考え方で合っていると思いますけど・・・。

お礼

ご回答ありがとうございます。
もっとも適切で、分かりやすくご回答いただけたことに感謝します。

そのあたりも想定しましたが、果たして交直流車を除く交流専用車に想定では考えられない異周波入力を
想定した安全装置は備え付けられていますでしょうか？そもそも使用地域が違います。
コスト的に直流進入安全遮断装置、過電圧過電流遮断（変電所の故障異常で新幹線相当の25,000V程度流れるかも（笑）、
変電所の構成上有り得ないけど充分想定できる異常）を除いて、
そのような異周波検知安全装置は付いていないものと（勝手に）考え質問と推測をいたしました。

>さすがに２割近い変動だと「安全装置」が働いて電流を遮断
すると思います。

さすがにそうかもしれませんね（笑）
やはり、実際にどうなのかはメーカー技術者（専門家）に問い合わせないと分からないというのが最も近い解答でしょうか。

回答No.8

pullmandsg

私も扇風機の回転数のイメージで質問者さんと同じように考えたんですが、専門家に言わせると逆で、変圧器に関して、「50Hz→60Hz」はOKでも、「60Hz→50Hz」がダメみたいですね。

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa1783811.html

　あと、ノイズの影響で制御系とか信号関係の機器にも影響がでるので、そのあたりも大きな要因になるのかなあ、とか思ったりもします。信号関係の機器なら、信号関係の装置をOFFにすればOKですが、制御系がダメなら動かしようがなさそうですし・・・。「制御系がダメになっても、前の力行指令は生きるので50Hz地区から（異常を検知する安全装置を切った上で）力行しながら60Hz区間に進入すると走りつづけることは可能だが、一旦止まるとダメ」とか、まともに走っていると言えるのかどうか分からないグレーゾーン領域が結構大きそうな気がします。

お礼

主旨にふさわしいご回答に感謝します。
リンク先拝見しました。逆でしたか（笑）
勉強になりました。ありがとうございます。

グレーゾーン領域。ホント実際、安全装置をはずした上でどんな事態になるんでしょうかね。

回答No.7

akak71

直流、交流　５０HZ　６０Hz　の全部に走行できる電車もあります。

常磐線から九州へ移動した電車です。

http://fukuoka.cool.ne.jp/m_mitoma/railroad/photographs/jrkyushu/ec415.htm

回答No.6

noname#109588

直接の回答ではありませんが・・・・

国鉄時代の話ですが１５１系直流特急型電車が九州まで運行したことがあります。
みなさん、ご存じのとおり九州は６０Ｈｚの交流電化地域ですのでそのままでは走行はできません。
そこで、電気機関車と電源車を連結し１５１系のパンタグラフを下して運行しました。
つまり、１５１系は自力での走行はしていません。
また、同じようなことを２８５系電車で営業運転前に行ってました。

＃１様のご回答がこのことを示しているのならば明らかに趣旨が違います。

回答No.4

tetu758

父が国鉄、JR貨物に勤務し、祖父が鉄道車両製作会社に勤務していましたので回答をさせて貰います。

　交流専用車両はその地区から出る事はありえませんので、交直流両用対応車両に限られます。50Hzの車両の制御車は60Hzの制御車と共有はできませんが、付随車は共有は可能です。実際に国鉄の末期に仙台に配属されていた交直流急行型が金沢に転属しましたが、付随車だけがそのまま転属し、制御車に関しては大宮工場で改造を受けた後に転属をしています。

　父は乗務員をしていましたし、乗務を辞めた後には整備士になり指導をしていましたが、改造をしないでそのまま入ると機材に障害が出るので、使用はできません。実際に父は修理を担当した事があり、50Hzが60Hzに使用した場合でもその逆でも機材に障害がでますので、使用は駄目です。現在は両性具有ではありませんが、其々に対応ができていますので問題はありません。

　因みに交直流両用対応車が交流区間から直流区間に失念してしまった場合はそのまま走れて整備士が乗務員と立ち会って修理ができますが、その逆はできませんので鉄道車両製作会社の担当者に頼らないと修理は出来ずに問題になります。

　直流専用車両にも複電圧車があり、名鉄に実存していましたが、現在はありません。この車両も1500Vと600Vに対応していて車上切り替えをしていましたが、失念すると上記と同じ状態になります。

お礼

関連しない因みのご回答について、誤りを指摘させていただきます。

>因みに交直流両用対応車が交流区間から直流区間に失念してしまった場合はそのまま走れて整備士が乗務員と立ち会って修理ができますが、

>その逆はできませんので鉄道車両製作会社の担当者に頼らないと修理は出来ずに問題になります。

逆ですね。ぼけ～っとしたまんま交流区間から直流区間に入ると大変なことになります。
20,000Vから1500Vだとダメージ少ない印象ですよね？しかし主ヒューズが溶断し、修理工場送りとなります。
逆は整備士が関与しなくても、乗務員の手動回路切り替えでなんとかなります。
くわしくはこちらで。

http://deadsection.image.coocan.jp/dead_sec/boushin.htm

それから、直流複電圧車は車上で自動切換えとなります。
乗務員はぼけ～っとしてても大丈夫です（笑）

補足

ご回答ありがとうございます。
あのですね、現実的にありえないことに対して質問をしているのはお分かりでしょうか？機材に障害が出ることは分かっています。入線したらどうなるか推測で書きました。
交流車の構造上、どうなるかを知りたいのです。それぞれのケースでどのような障害が発生するか、お詳しいのならご回答下さい。

直流電車、交直流電車のことは最初からまな板に乗せるつもりは無く、質問議題にもあげていませんよ。話がごちゃごちゃになりますから。

回答No.3

kuni-chan

どうなるかは実験しませんとわかりません。
　電車でモーターの付いていない車両は入線が可能です。例えば急行用の471系、473系、475系はM車(電動車)のみでT車は本来50Hz用の451系、455系の車両が使用されています。

　あと、No.1さんの回答には明らかに誤りがあります。
＞直流５０Ｈｚ直流電車
　直流に周波数はありませんから、このような車両は存在しません。
＞ギリギリで名立までは入れるそうです。
　デッドセクションは糸魚川－梶屋敷間ですから、理論上の話ですが直江津からは梶屋敷まで直流車が入線できます。実際は折り返し設備の関係がありますので出来ないかもしれません。
　名立でしたら確実に入線可能です。

お礼

No.1さんへの説明、ありがとうございます。

回答No.2

akak71

http://deadsection.image.coocan.jp/dead_sec/itoigawa/itoigawa.htm
最後のほう参照

交流区間に直流電車が進入すると、変圧器が破損するので、＃１ありえないと思います。

回答No.1

風車の 弥七（@t87300）

元鉄道屋です。

交流区間同士ではないのですが。
国鉄時代に信越本線の夏の海水浴臨時列車が、直江津駅の３駅先の北陸本線「名立駅」まで乗り入れたことがありました。
１６５系（１６９系だったかも）の直流５０Ｈｚ直流電車でした。

国鉄増収の苦肉の策でした。
ギリギリで名立までは入れるそうです。
「随分無茶するね」と職場で話し合った記憶があります。

直流・５０Ｈｚ車がほんの少しでも交流６０Ｈｚ区間に入れるなら、交流同士もやはり若干の区間は入れるかも知れないですね。

補足

ご回答ありがとうございます。