パンタグラフのバチバチ

質問

東神奈川駅で、通過する東海道線と横須賀線を見ていました(10/5)。

東海道線はスムーズに移動していくのに対し、横須賀線はパンタグラフ毎にバチバチと火花を散らしながら走っていきました。

これは単純に車種の違いからくるものなのでしょうか？それとも何か外的要因？
また、このような状態で走った場合、何か問題は発生しないのでしょうか？

回答No.4

sailor · ベストアンサー

パンタグラフと架線の間でのアーク放電現象ですね。このような状態が起こるのはパンタグラフの摺板（架線と接触する部分）が架線から一定以上の距離離れた事によって起こり、これを離線と言います。離線が起こることはもちろん好ましい事ではありませんので起こらないことに越したことは無いのですが、路線の状況（車両自体が架線に対しての位置が変わる）や台車などの性能（路線の状況変化に対して車両と架線の位置の変化に影響がある）や架線自体の状況やパンタグラフの性能の違いで差が出るという事ですね。パンタグラフの車両側の取り付け部分と架線の距離は常に変化（車両自体の振動や架線の張られている高さの変化による）しているのですが、この変化の速度は車両の速度が速いほど、路線の平坦度どが低いほど、架線の張られている高さの変化が大きいほど激しくなります。そのために路線によっての差が出ますし、使用されている車両の台車のどの性能によっても差が出ます。また、最近では新型車両では多くの場合シングルアーム型のパンタグラフが使用されていますが、これはパンタグラフの台座と架線の間の距離の変化が起こった場合に出来るだけ速やかにそれに追従するという意味もあるのです。パンタグラフの摺板が架線を押し上げる力はむやみに大きくすることはできませんので、同じ力で摺板を押し上げる時に出来るだけ素早く動きに追従するためには、パンタグラフの稼働する部分の重さが出来るだけ軽い方が良いのです。そのため、従来のひし形のパンタグラフよりもシングルアーム型の方がそれらの変移に対する追従性が良く離線が所持にくくなるのです。

まぁ、実際の話ですが、よほどひどい状況で離線が頻繁に起こらない限りそれ自体が原因の事故は起こらないでしょう。実際に摺板の架線と接触する部分は金属ではなくグラファイト（高純度な炭素で出来た物質）などで出来ていて、金属同士の間で起こるアークによるような溶着（互いの金属が解けてくっついてしまう現象）などを避けるようになっていますし、一編成に複数のパンタグラフを設けて編成全体が完全に離線してしまう事が無いように配慮しています。

実際に離線が起こるとアーク放電により極めて広い範囲での高周波ノイズが発生しますので、場合によっては周辺の電波を使用した機器への悪影響もありますし架線やパンタグラフの摺板にも悪影響があります。そのため出来る限り抑えるほうが望ましいので最近ではシングルアーム型のように追従性の高いものの採用が増えているのです。

おまけ。
電車架線は実は真っすぐ張られていないのをご存知ですか？
高さは真っすぐである方が良いのですが、左右方向へは意図的に左右にずらしてあるのです。一定距離ごとに右にずらしたり左にずらしたりしてジグザグに張られているのです。これはもし真っすぐに張ってしまうと摺板の一か所だけに架線が当たることになり一か所だけが摩耗してしまうからで、ジグザグに張ることによって摺板の広い範囲に架線が当たるようにして均一に摩耗するようにしているのです。また、ポイント（分岐器）などで線路が切り替わるときに架線も同じように切り替えなければなりませんが、パンタグラフの摺板の量単が緩やかな曲線を持ったよう（ホーンと言います）に作られるはこのような時に別の架線に移ることが容易にできるようにするためです。

お礼

遅くなりましたが、ご回答ありがとうございました。

回答No.6

FEX2053

皆さんの意見を了解の上で、「ということで、横須賀線の電車だけ
スパークしてるのは」

１．横須賀線の線路だけ、離線しやすい架線になっている。

可能性の１つとして、横須賀線の方が架線が摩耗していて、吊り
架線との張力が釣り合っておらず、急角度で折れ曲がっている
可能性があります。湘南新宿ラインのスパークが確認できれば、
これが原因かどうか確認できるのですが。

２．横須賀線のパンタグラフだけ、架線追従性が良くない。

「湘南新宿ラインはスパークが出ない」ならば、原因はたぶん
こちらです。横須賀線のE217系のパンタグラフは、設計の古い
ひし形のパンタグラフなのに対して、東海道線のパンタグラフは
新しいシングルアームのため、架線への追従性が良く離線しない
可能性があります。

まあ、どっちとも決めつけられませんが、考えられる差異と
言えばこんなもんなので。

お礼

遅くなりましたが、ご回答ありがとうございました。

確かに横須賀線と東海道線のパンタグラフの作りは違いますね。

回答No.5

washi-washi

他の回答にて既出しておりますが、パンタグラフのスパークが起きる原因を簡単に言えば「電気の流れている架線からパンタグラフが離れた」時に発生します。
この条件が起きる原因としては、

・電車が走る際の風圧で架線が上下するため、パンタグラフが上下運動に追いつけず瞬間的に離れてしまう
・架線と架線の切換がある場所（エアセクション・デッドセクションも含む）では、架線が終わる部分がパンタグラフから必ず離れる場所があるのでスパークが発生してしまう

と言った具合です。新幹線も在来電車も猛スピードで走れば走る程、瞬間的に空気を押しのける量が増えるわけですから、その分屋根上を通る空気も乱れます。そうすると架線が、どうしても上下してしまいます。また、架線の長さにも限界がありますから、途中の何処かで架線を切り換えないといけません。終わってしまう架線にも電気は流れているので、パンタグラフから離れる際にスパークが発生します。

お礼

遅くなりましたが、ご回答ありがとうございました。

回答No.3

gongorogon

パンタスパークですか。
新幹線も、昔は多かったですね。
今は速度が速くなったのに、スパークは少なくなりました。
材質を改良したんでしょうかね。
ということで、速度や税室の違いではないでしょうか。
スパークしても、接点が離れていないなら焼損、融着などの問題は無いのでは？

お礼

遅くなりましたが、ご回答ありがとうございました。

そうですね、昔の新幹線も夜見るとずっと光りっぱなしでしたね。

回答No.2

roadhead

バチバチ言うのはパンタグラフや電線のダメージになるので本来は火花や音が出ないようにするのが理想です。
しかし線路や架線の設計や施工が甘いとそのような現象が起きるのは仕方ないですね。
パンタグラフはある程度その甘さを吸収してくれるのですが限界があります。
それぞれの電鉄会社がその状態を当たり前と考えるが問題視するかで結果は変わります。

お礼

遅くなりましたが、ご回答ありがとうございました。

回答No.1

tokohay

今に始まったわけではありません。
都電荒川線でも見かけたことありますけど

お礼

遅くなりましたが、ご回答ありがとうございました。