一般鉄道の集電方式

質問

第三軌条やリニアモーターではなく、線路から電気を取ってるってほんとですか？

回答No.8

hatory

＃６さんに補足します。
線路が危なくない理由は、電位という言葉に有ります。
建物の高さを計るとき、建物の建てられている地面を基準にしますよね。
電圧も測るとき、その基準になる０Ｖの場所が必要です。
そこで、大地（地球・地面）を０Ｖに決めて、これに対して電圧がどの位かを計ろうとなったのです。
ですから、架線電圧・直流１５００Ｖとは、大地と架線の間に直流１５００Ｖが加圧されている。と言うことになります。
だから、線路を踏んでも安全なのです。

厳密には、架線から集電した電気は、
電車の電気回路を経由後、車輪を介して線路へ流れ、線路を経由して、変電所へ帰ります。
（電気の帰り道となる電線（レールなどを含む）を帰線（きせん）と言います）
しかし、一部の電気は線路から大地へ逃げ、大地を経由して変電所へ帰ります。
このとき、線路から地面へ電気が逃げる際に、電気分解が発生して、レールやレールを止める金具、鉄橋や高架橋の金属部分（鉄筋を含む）を腐食させる現象を、「電食」と言います。（地下鉄などは、周りが全て大地ですから特に深刻だそうです。）
電食が起こると、変電所へ電気が帰る率が下がるので、走行に必要のない無駄な電力が発生するのです。

余談ですが、電車が開発された頃には、模型を大型化した様な車両で運転をしており、
１８８１年ジーメンス・ハルスケ社がドイツで営業したのが初めてと言われています。
このときの集電方式は、レールから直流１００Ｖを集電して走ったそうです。
（当時は馬車が主流で、人は線路をまたげても、馬の感電が多く、１８８８年には、アメリカのスプレーグが、トロリーポールによる架線集電電車を開発しています。）

山梨のリニアモーターカーは、将来的には燃料電池などを車両に搭載し車両への電力供給を予定しているようですが、現在はガスタービンで、車内の電力を供給しています。