電線のなかに電線　線路上空、架線の秘密

きつねうどん ★

早い場合は1年程度で替えている線路上空の電線

　線路の上空に張られている電線。一般的な電車は屋根上の「パンタグラフ」をその電線（架線）に接触させて電気を取り込み、モーターを回して走っている、というのは多くの人が知っていることでしょう。

　ただ、その架線は日々摩耗するため取り替え作業が必要なこと、また具体的にどうやって取り替えるのか、知っている人は少ないかもしれません。

　JR東海は2016年2月3日（水）、東海道新幹線の三島車両所（静岡県）で取り替え作業の様子を報道陣に公開。知っているようで知らない「架線」について、取材をしてきました。

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「架線」は多くの場合、複数のケーブルで構成されています。そのうち、パンタグラフと接する電線を「トロリ線」といい、これがパンタグラフとの接触などにより摩耗。進行すると断線の可能性もあるため、摩耗量が一定の基準へ達する前に、取り替えなくてはなりません。

　東海道新幹線の場合、摩耗の早い区間では1年程度でトロリ線の取り替えが必要になるとのこと。また営業列車が走る「本線」では、摩耗量が基準に達していなくとも10年で取り替えているといいます。

　ちなみにトロリ線の材質はほぼ、電気伝導率が高く柔らかいという特徴を持つ「銅」。そのため「スズ」をわずかに混合し、固くすることで摩耗を抑えているそうです。

低速区間と高速区間、摩耗しやすいのは？

　このトロリ線、“摩耗しやすい場所”があるそうです。東海道新幹線の場合、まず挙げられるのは新横浜駅や熱海駅、名古屋駅周辺といった低速で走行する区間とのこと。パンタグラフはトロリ線を軽く押し上げる仕組みになっており、実は低速で走る区間のほうが摩耗の進行が早いのです。

「力行」する場所も摩耗が早く進むといいます。「力行」とは、クルマでいえばアクセルを踏むこと。加速で大きな電力が流れるためといった理由があるそうです。

　また時折、パンタグラフとトロリ線の接触部分がスパークしている場面を見ることがあります。この場合も摩耗に繋がっているとのこと。

　初代新幹線車両の0系は16両編成で8基ものパンタグラフを搭載し、トロリ線との接触部分をよくスパークさせながら走っていましたが、最新のN700Aは16両編成でパンタグラフ2基。トロリ線の摩耗は現在、0系時代より少なくなっているそうです。

　さて、こうしたトロリ線の摩耗、どのようにチェックするのでしょうか。

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　ここで活躍するのが“新幹線のお医者さん”「ドクターイエロー」です。高速走行しながらトロリ線に向けてレーザーを照射し、摩耗量を“検診”できる能力を持っています。

　また、東海道新幹線の本線で使われているトロリ線は、実はその内部にもう1本、“線”が入っています。「検知線」というもので、トロリ線の摩耗が内部の検知線まで達したとき、警報を出すシステムです。通常、警報が出る前にトロリ線は取り替えられますが、こうした備えをすることで、何らかの理由によってトロリ線が急激に摩耗してしまった場合でも安全性を保つことができます。

5mの高さにあるトロリ線、延ばして巻き取って

　高さおよそ5mの位置に張られているトロリ線、どのように取り替えるのでしょうか。

　東海道新幹線では営業列車の走らない深夜、30人で6両の工事用車両を使い、1500mを3時間で取り替えるのが基本といいます。

　その作業が報道陣に公開された2月3日（水）、車庫内400mという短い区間の取り替えということで、工事用車両は1号車「延線車」、2号車「作業車」、3号車「作業車」、4号車「延線車」という4両編成で行われました。各車両ともその上に乗って、高い位置で作業できるようになっています。

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　そして、木製ドラムに巻かれたトロリ線を搭載する延線車が、トロリ線の片側を一方に固定したのち、作業車と共に移動。既設のトロリ線に並行する形で新しいトロリ線を設置したのち、それらを入れ換えて取り替え完了、という流れです。古いトロリ線は逆の手順で、新しいトロリ線が巻かれていた木製ドラムに巻き取られて回収されました。

　ちなみに北陸新幹線や九州新幹線、北海道新幹線など「整備新幹線」と呼ばれる路線はトロリ線の断面積が110平方ミリメートルですが、運行本数が多いことなどから東海道・山陽新幹線は170平方ミリメートルと、太いものを使っているそうです。

http://trafficnews.jp/post/48772/160221_kasen_03/

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