本州のＡＣ５０Ｈｚと北海道のＡＣ５０Ｈｚについて

質問

本州の、たとえば東北電力のＡＣ５０Ｈｚと北海道のＡＣ５０Ｈｚとは直接接続できない、という話を
聞いたことがありますが本当でしょうか？（位相のわずかのずれのため？ってほんと？）
大震災で東北電力が北海道電力から送電してもらったという話はどうなのでしょうか。
ＪＲ津軽海峡線は函館まで交流電化していますが、これは本州のＡＣ５０Ｈｚですよね。
この先、北海道新幹線の交流はどのようになるのでしょうか。

回答No.6

Tacosan · ベストアンサー

福島駅の東北新幹線-奥羽本線間, 盛岡駅の東北新幹線-田沢湖線間は新幹線が 25 kV, 在来線が 20 kV なので交交セクションをはさんでいます. また, 長野新幹線は東京 (高崎) 方が 50 Hz, 長野方が 60 Hz (架線電圧はどちらも 25 kV) なので軽井沢付近にセクションがあります.

あと, 交流電化区間では変電所を境に位相が 90度異なる電流を流すのが普通なので, 変電所付近に交交セクションを設けますし, 「変電所A の饋電区間」と「変電所B の饋電区間」の間にもセクションが必要です.

参考URL：

http://deadsection.image.coocan.jp/index.htm

回答No.5

Tacosan

交流電化している路線で
・電圧が違う
・周波数が違う
・位相が違う
ところがあれば, そこには当然交交セクションが必要です. 上の 2つはたぶん新幹線に関係するところだけ. 最後の奴はある程度以上の長さの交流電化路線には必ずあります.

補足

わかりました。すると福島の山形新幹線分岐、盛岡の秋田新幹線分岐のところに交交セクションがあるのでしょうか。調べればわかることですが、ここは地上切り替えではないのでしょうね。
他を調べたら直直セクションもありました。宇都宮線栗橋駅で東武日光線との接続の際、双方共にDC１５００Vですがデッドセクションを設けていました。

回答No.4

windwald

そもそも「交流」という電気がどのようなものか、ご存じですか？
電圧や電流が大きくなり小さくなり、向きが逆になってに大きくなり小さくなりを
波のように繰り返すものです。

同じ発電所で発電した電気であっても、Ａという変電所からさきの交流と、Ｂという変電所から先の交流とではこの波のタイミングが同じであるとは限りません。
たまたま波のタイミングが同じであれば、直接接続しても電池の並列と同じように考えることができます。
しかし、タイミングがたとえば音楽で言うところの裏打ち状態になっていれば、
Ａからくる＋の電気と、Ｂからくる－の電気を直接接続することになり、ショートします。
ですから、交流電化の場合、直接接続することができません。

勿論同期させる装置を入れればＯＫで、電力網はそのようにしています。
しかし鉄道の交流電化ではコストのかからないもっと良い解決方法があります。
ごくわずかな区間は電気を流さない区間「セクション」(または交交セクション)を作ることです。
この電気のない区間は電気を使用せず惰性で走り抜ければいいのです。

補足

そうですか。「同期」の意味がよくわかりました。交流について何も知らないものですから、つまらない質問して申し訳ありません。（たとえば三相交流から単相交流を取るとき、その位相はどうなっちゃうのか？全くわからない。）鉄道電化で、直流電化区間と交流電化区間のあいだに交直デッドセクションがあることは承知しています。５０Ｈｚの場合は栃木県の黒磯駅や小山・小田林間、茨城県の取手・藤代間などですね。ただし交交セクションというのは聞いたことありません。何処にあるのですか。

回答No.3

windwald

別に鉄道の電化と電力会社の送電が直接つながっているかどうかなんて無関係ですよ。
鉄道の電化も、それぞれ電力会社から供給された電気を、
鉄道会社のほうで送電しているだけです。
このとき必要に応じて変圧したり、直流にしたり周波数を変えたりしてます。

で、交流電化の場合、変電所間隔は50km～100km程度ということです。
しかし、中小国―函館は140kmもあり、木古内までですら90kmを超えています。
とすると、現在でも北海道側に北海道電力の供給を受けた変電所があると考えて良さそうです。
それ以外にも、JR東日本は独自に発電所を持っており、その電力を使うところもあれば、
電力会社の供給を受けているところもあります。

さらに鉄道の交流電化は、変電所からさきの電化設備は直接接続は元々していません。
これは交流の場合直接接続を使用とすれば「同期」が必要であるためです。

補足

回答ありがとうございました。
最後の２行についても少し詳しくご説明いただけますでしょうか。
「……変電所からさきの電化設備は直接接続は元々していません。」この意味がわかりません。さらに
「これは交流の場合直接接続を使用とすれば「同期」が必要であるためです。」何と何との同期ですか。
直接接続しない場合とはどういう場合ですか。
どうもこの辺全然理解できないのですみませんがよろしくお願いします。

回答No.2

rnakamra

交流送電だと効率が悪いため直流で送電しています。

北海道と本州を結ぶ送電線は海底ケーブルを使用しています。
海底ケーブルの周囲は海水で覆われていますが、海水は大気の約80倍程度の比誘電率を持ちケーブル間の静電容量が大きくなってしまいます。
ケーブル間の静電容量は無効電流を増やす効果がありますが無効電流といえども送電線でのジュール損を増やしてしまうため効率が悪くなります。

直流であればケーブル間の静電容量が増えても電流に寄与しないため大電流の長距離輸送には有利になります。

それと交流で大電流を流すためには、細い導線を多数束ねる必要があります。(表皮効果の影響で太い単線だと無駄が増える)そのためケーブルに隙間があるためケーブルの外径が大きくなります。
直流であれば表皮効果の影響を受けないためなるべく太い線を用いることでケーブルの外径を小さくできる利点もあります。

回答No.1

Tacosan

1点だけ:
北海道と東北の間は直流で送電してます.