【架線･第三軌条】電気設備【変電所･発電所】その2

1 ：名無しでGO! ：2018/06/23(土) 00:06:07.83 ID:DhqyVNyH0.net

鉄道の架線、第三軌条や変電所、発電所などの鉄道の電気設備を語るスレです。
セクションなど関連する事柄でもOK!!

前スレ
【架線・第三軌条】電気設備【変電所・発電所】 [転載禁止](c)2ch.net
https://mevius.2ch.net/test/read.cgi/train/1431954475/

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543 ：名無しでGO! ：2022/08/26(金) 14:19:37.19 ID:7f3FpZKc0.net

設備設備

544 ：名無しでGO! ：2022/10/03(月) 22:03:59.89 ID:omfy6RBE0.net

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架線柱移設でラーメン切断するのか

545 ：名無しでGO! ：2022/10/25(火) 19:53:46.41 ID:8F30EkLUa.net

NHK教育 鉄塔沼ハマさん

546 ：名無しでGO! ：2022/12/31(土) 23:29:07.92 ID:n5oWAwDl0.net

直流電化区間での回生電力の電力会社売却に挑戦してくれ
交流区間ではつくばエクスプレスで実践されてる
直流でも変電所にインバータを設置して余剰回生電力を逆流できればいいのに

547 ：名無しでGO! ：2023/01/01(日) 09:33:46.95 ID:7qZQMxHL0.net

回転変流器なら逆変換可能なので戦前製の勾配区間補機専用電機は回生制動付きが多かったな

548 ：名無しでGO! ：2023/01/01(日) 11:44:55.15 ID:56/Y4+hb0.net

インバータがある変電所はあるけど、売電はしてないのかな？高配で使い切ってる？

549 ：名無しでGO! ：2023/01/02(月) 23:32:16.44 ID:fvyXFAf80.net

商取引用の積算電力計にはフツー「逆止機構」が付いていて、電力を返されても、金は戻さないようになってるはず。
国鉄が回生制動に消極的だったのは、運転に不安定要因が増えて、余計な設備費が掛かるのに、
回生電力を買い取って貰えなかったから、瀬野八など車両外部に回生電力吸収部を設けるような特殊な場所以外、放置された。

値段半分、目方半分、寿命半分の方針がJR東から実施されて、電力消費が大幅に減り、
回生制動電力も列車相互に使いまわすようになって、初めて大きな効果が認識されて、標準仕様となった。
私鉄系は「界磁チョッパー方式」とか言って、エネルギーの大きい高速領域での回生制動を早くから利用していた。
それを追ったとは見えない回生制動採用の試みが「界磁添加制御」。
それは直巻界磁巻線を外部電源で駆動して、実質分巻として高速時からの回生制動を実現。
分巻界磁による私鉄方式より応答が著しく速い点は優れてるが、回生制動有効利用の私鉄を直にはマネしたくなかったのかもしれない。

550 ：名無しでGO! ：2023/01/03(火) 00:28:47.00 ID:trcrzWsV0.net

>>549
一番大きかったのは複巻電動機の整備に手間と費用がかかったことかと。
私鉄各社で好まれたミンデン系台車を採用しなかったのも特集な治具が必要だったから。
こっちは東急とか西武とか避けていた会社も結構あった。

551 ：名無しでGO! ：2023/01/03(火) 00:48:40.50 ID:T+0GMlaB0.net

>>550,549
> 一番大きかったのは「複巻電動機の整備に手間と費用がかかった」ことかと。

具体的中身は電圧急変に伴う整流機構の過電流で損耗しやすかったこと。
分巻界磁の励磁減少に秒単位掛かったからコンミとブラシを過渡的な過電流で痛めやすかった！
それが「直巻界磁」励磁を、外部制御電源で増減すると、磁束変化速度が2桁速くなって、
電圧急変でもモータを痛める前に励磁を落とせて過電流を抑えられる。
回生制動活用に非常に優れた構造だが、もっと早く気付ければねぇ、残念！勿体なかった。

552 ：名無しでGO! ：2023/01/03(火) 09:10:20.21 ID:trcrzWsV0.net

>>551
添加励磁制御も営団の四象限チョッパもパワーエレクトロニクスの発展あっての技術だったから
そんならメンテナンスフリーの交流電動機を直接制御しちまえばよかんべって話になって
いずれにしても進化の袋小路だった

553 ：名無しでGO! ：2023/01/04(水) 23:17:15.12 ID:irKhxikR0.net

>>552
現物の流れはパワー半導体技術が効いてるのはおっしゃる通りだが･･･････問題は、
私鉄系が回生制動を界磁チョッパー方式で積極的に活用していたのに対して、国鉄は回生をは放置だったこと。
運動エネルギーは速度2乗比例だから、高速部では回生電力を得やすいが、
低速部では機構に金が掛かるだけであまり有効じゃない！低速部を捨ててる界磁チョッパー（私鉄型）の方が利口。

それと、電機屋が気付くのが遅れたのが、「直巻」ってのは電機子との結線法であり、
直巻界磁を独立電源駆動にしてしまえば分巻特性になる当たり前のことに目が行かなかった！
独立励磁電源はパワー半導体に依らずに構成できることに気付けなかった。

だって、電気機界の教科書は、分巻結線、直巻結線独立のもので説明されていて、
それを自由に入れ替える発想は電機屋にはなかったから、
直巻モーターを励磁法で分巻化して発電・回生制動に使う発想にならなかった。
「界磁添加制御」の名を付けて、分巻モーターとして遅ればせながら回生制動を導入することをボヤかすことができた。
超高速応答なのは、怪我の功名みたいなもの。

パワー半導体を云うならインバーター制御による交流モーター化が本命でしょう。

554 ：名無しでGO! ：2023/01/05(木) 01:35:50.75 ID:ZwqF3bmB0.net

>>553
磁気増幅器による回生制動は直巻電動機じゃなかった？
頑丈な磁気増幅器と異なりデリケートだった昔の半導体は
複巻電動機で主回路と完全に分離しておかないと不安だったのもありそう

555 ：名無しでGO! ：2023/01/05(木) 01:43:42.11 ID:ZwqF3bmB0.net

>>554
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicejl1954/7/5/7_5_289/_pdf

と思ったけど複巻だったようです
アナログ回路で「自動制御」を実現するには複巻が必須だったようで
やはり直巻回路に「添加」して自在に界磁を制御するには半導体の進歩が必須だったものかと

556 ：名無しでGO! ：2023/01/05(木) 12:31:24.97 ID:a4gYcou30.net

南海高野線山岳部のやつはでかい抵抗器で吸収してるが熱として捨てちゃってる
フライホイールかキャパシタなら電力を貯めて力行時に再利用できるのに

557 ：名無しでGO! ：2023/01/05(木) 12:32:44.91 ID:a4gYcou30.net

>>555
101系910番台は直巻でマグアンプ回生を実現してる
他に小田急2600形しか例がない

558 ：名無しでGO! ：2023/01/05(木) 21:31:51.62 ID:fGRFEVrBa.net

>>553
直巻界磁は太い線が少ししか巻いてないので励磁するには低圧大電流の電源がいる
ワードレオナードとか有名だったので電機屋が他励電動機を知らなかったわけじゃない
低圧大電流の電源が得にくかった

559 ：名無しでGO! ：2023/01/06(金) 00:31:02.26 ID:C69c0tMc0.net

>>556
> フライホイールかキャパシタなら電力を貯めて･････････

電力系で一番苦手が「蓄電」。
平地走行での回生制動電力をフライホイールに貯めておいて、それを加速時に使う程度が現状の限界か？
山登りのエネルギーはMGHで桁が違う大きさなんで、当面、熱で捨てるしか策がない。
高野山は車両搭載抵抗器で放熱、瀬野八は架線に返してはいるが、変電所併設の熱吸収装置に食わしてるはず。
1200トンの列車が標高差250m降りてくる位置エネルギーを貯めるにはどうしたら良いかって話。

熱出力を変えられない原子炉エネルギーの夜間有効活用に、山上貯水池に水を汲み上げて、
昼間大負荷時の発電に使うのが実用例で、捨てるだけの分を夜中に回収するから意味があり、
運転コストの掛かる火力発電対応には適さないわけだが、、列車程度のエネルギーじゃ規模が全く見合わない。
まして電力会社は損ばかりだから引き取らない。（揚水発電てのは、ほぼほぼ原発が夜捨てるエネルギーの回収蓄積装置）

560 ：名無しでGO! ：2023/01/06(金) 08:16:57.93 ID:sbFuV8rCa.net

>>559
250mの穴を掘って1200tの重錘を吊るす
これが適当かどうかは別にして重力蓄電はいろいろ考えられている
日経エレクトロニクス2021年12月号28-77ページの特集記事「蓄エネマシン猛レース」に詳しい

561 ：名無しでGO! ：2023/01/06(金) 20:04:14.05 ID:gF4Zr3GQ0.net

>>559
揚水発電は近年昼間に太陽光発電所が発電しすぎた電力を吸収するとか本来の使い方と逸脱してる
沖縄は海水揚水発電所があったが廃止された

562 ：名無しでGO! ：2023/01/07(土) 01:27:42.16 ID:mu5A/7yG0.net

>>561
まぁ、只で捨てるしかない太陽光余剰電力を貯めて使えるという点で許容範囲かなぁ。
貯めた水力エネルギーを曇りの日に使える。
本来は原子炉の夜間剰余電力の活用が目的。

「原子力発電のコスト」を言うときには、こうした付帯設備費用も含めて計算しないと不当なプロパガンダ。
電力需要急変に対応するため、夜中に一定程度の火力発電を働かしているんだけど、
その運転費用は、原発運転由来のもの。それを火力発電コストにのみ載せて「原子力は安い」ってのはシロート騙しプロパガンダ。
福島原発事故処理費用も本来原発コストだわね。
（回生制動電力を電力会社が引き取らないのも、変動要因になるだけでメリットがないから、鉄道の自家消費にしか使えない）

活断層だらけの地震国日本、どっかのミサイルが格好の標的にする超脆弱施設なのに、
原発新規建設なんてアホすぎて、敵基地先制攻撃能力どころじゃないリスク積み増し。
フェイルセーフが原則の鉄道信号系とは真逆のあぶない方向。
儲けたい、利権を生みたい口実に見えるんじゃないかねぇ。余談。

563 ：名無しでGO! ：2023/01/07(土) 01:46:04.21 ID:mu5A/7yG0.net

「当面」がどの程度の期間続くかってもんだいですな。>>560
1200トンの錘を10分足らずで250m高持ち上げる実に壮大な装置を何処が建設するかってこと(w
25/1000勾配を25m/s（90km/h）で下るとして、下降速度（5/8）m/s∴1200×9.8×(5/8)＝7350kW。

コロンブスの卵式に、振り返っての論評はあれこれ可能だが、この場合オリジナルで結論を導けるかが問題。
「電気機械Ⅰ」の教科書では、電動機基礎項には「他励」はなく「分巻」「直巻」のみで、
「ワードレオナード方式」は巻末の「高度な応用」扱いで、期末試験には出なくて、後は朧の項。

それはプログラム電卓の普及で、接線方程式の試行錯誤法で誤差条件判断により
力尽くで方程式の根を求める「ニュートンの求根法」に感じ入って、改めて
数学２の教科書を眺めると、巻末付録に1ページ掛けてちゃんと説明記事があった！
読んだ記憶は全くなかったのだが、巻末の「高度な応用」なんて、大抵は、斯界の研究室とか開発担当でしか縁の無い、まずは省略されてほとんど読まれないとこ。

結局「複巻モーターとすべき原理的理由」は存在せず、単純に分巻モーター採用車両を作ったのは確か営団。
VVVFインバータによる交流モーター車も広義の「分巻特性」車。界磁の飽和する、起動加速時の直巻モーターだってフルステップまでは分巻特性。電流の減る「特性領域」で初めて「直巻特性」が現れる。
これらは、現状結果から遡る後講釈臭が強い。
そもそも「他励」といったら、「直流発電機の立ち上がり」で、外部電源を要しない「自励」（自励起動条件）か、電源の要る「他励」かであって、モーターの独立電源他励はまず触れられてない。
だから独立励磁、他励にはなかなか頭が行かない。電機屋にとって見落としスポットになって無理ない位置だった。
東洋電機の複巻制御>>555 は、そういう基本検討を飛ばしての現状拡張力尽く製品に感じる。ヒマネタ。

564 ：名無しでGO! ：2023/01/07(土) 02:29:52.44 ID:mu5A/7yG0.net

追伸
営団は技術力が高く、大変優秀だが、中目黒事故でみる限り、リスク対処の考え方を間違ったようだ。
１つは脱線防止ガード設置基準の異様な緩さ。他社は250R～800R以下なのに、営団は何と120Rだった。
160.1Rで脱線、対向列車衝突で大惨事。

１つは、車庫内での2件の脱線事故調査から、輪重比調整＆輪重計設置を要求したのに断固拒否、日比谷線中目黒事故に到る。
計算には乗りがたい経験則を含む安全基準で、根拠無く大幅に緩めるなんて技術解析の適用間違い。

理論上は脱線するはずのないカーブに念のために脱線防止ガード、線路逸脱防止ガードを付けてリスク対応するものなのに、
脱線するはずがないから他社より大幅に緩い基準で外すって判断は、理論バカそのもの。
御用組合支配で、輪重調整提案者たちは反主流派の企業破壊者扱いで、
半蔵門線車両だけ3年毎の検査で輪重検査していて、日比谷線など他線は放置だった。

565 ：名無しでGO! ：2023/01/07(土) 14:05:11.00 ID:FL3RejWLa.net

>>563
電力貯蔵の必要性と現状・将来展望については日経エレの記事を読んでほしい
電力系統では需給調整力を取引する需給調整市場が存在しており電力貯蔵は重要性を増している

1200t250m については一例を書いただけで土木設備が大規模な割には小容量でとても適当とは思えない
ただ発電するのは機関車なので電力貯蔵の電気設備も機関車程度で済みむしろ小型の部類だろう
電池で貯蔵するならエネルギー的にはEV20台程度、パワーもEVなら400kW急速充電規格があるのでそれほど非現実的ではない

566 ：名無しでGO! ：2023/01/07(土) 14:05:42.40 ID:FL3RejWLa.net

>>563
ワードレオナードについては電気機器じゃなく電気応用のほう
昔の電験には電気応用という科目があって認定校ではそれに対応する授業があった
その中でエレベータ・クレーンなどを習ったからワードレオナードは必ず出てきた
戦前作られたものとして勝鬨橋の跳開機構が今も残されている

回生ブレーキは電動機だけあっても実現できない
分巻界磁を制御して直巻特性を得ることは今なら比較的簡単だろうが
・自動制御に必要な増幅器（過酷な環境に耐える必要性）
・界磁電流制御技術（直列抵抗のタップをサーボモータで切り替えるのがせいぜい）
などハードルが高かったことは容易に想像がつく

不毛な批判の前に当時の技術を調べてみてほしい
電気学会通信教育会編：「電気学会大学講座 [第7 第3巻] (電気鉄道ハンドブック)」1962年
には60年前の技術が比較的詳しく説明されている
回生ブレーキについては10ページ以上を割いて各種方式が詳述されており「直巻電動機をブレーキ時に分巻発電機とする方式」も載っているし
そもそも分巻特性が回生ブレーキとして適当ではない理由も説明されている

567 ：名無しでGO! ：2023/01/07(土) 18:31:17.29 ID:dMy/zGZO0.net

いわゆるダム湖だって年数を経れば穏やかな景勝地として癒しの対象になる場合もあるんだし、
まだ発電ダム用地として大部分を東京電力が所有しているとされる群馬県の尾瀬ケ原のダム予定地に日本最大のダムを造るよう国は後押ししてくれよ。
ニッチな観光にしか役立たない湿地帯なんかさっさと沈めちゃえ

568 ：名無しでGO! ：2023/01/11(水) 03:32:30.83 ID:AMKgdKw90.net

>>567
尾瀬ヶ原を揚水発電の上側貯水池にする話は一時あったが、尾瀬ヶ原の流域総水量が著しく少ないのと、
半年間の凍結と、利根川側と日本海側（福島＆新潟）各県の水利権争いの調整が付かないこと、
奥只見発電計画中では尾瀬の発電量が極少ないことに加え、
燧岳の噴火熔岩が奥只見側を堰き止めた穴だらけの地形の上にロックフィルダムを造って、
熔岩流地層からの漏水無しに働くかの技術的不安も在り、
大きく盛り上がった尾瀬擁護、自然保護の強い世論に抗しがたく、
「水源地として涵養する」と現状の位置付けとなっている。
揚水式にするのは冬期氷結で尾瀬ヶ原の水量が極少なくなるため。
　また奥只見水系の発電量のほんの一部にしかならないで国民の評判だけ落とす尾瀬ヶ原揚水貯水湖に拘る理由がないのだ。この経過から尾瀬ヶ原湖は作れない。
国民に識られず、反対運動の起こらなかった奥只見と黒部第4は忽ちにして大きなダム式水力発電所が複数作られている。
水利権車東電にとっては恨みの♪夏の思い出♪だったろうが、火山噴出物上にダムを造る大きなリスクは避けられた。

　昭和24年のラジオ歌謡「夏の思い出」の国民的大ヒットで国民に尾瀬が知られ、観光地となり、環境庁まで設置されてしまうと、
尾瀬ヶ原丸ごとを揚水発電貯水池にするような自然破壊計画は通らなくなった。
なお「夏の思い出」作曲の中田喜直も作詞の江間章子も、一度も現地尾瀬ヶ原を訪ねることなくリリースしており、
水芭蕉が「夏の思い出」なのは江間章子の出身地・東北、尾瀬では5月末～6月初で「歌とは違う！」と初心尾瀬ハイカーが苦情を言う事態となっている。
>>264　
超大型蓄電装置の開発は是非とも必要。反対などしていないよ。原発排気エネルギーの回収なら20%～３０％回収でも御の字なのだが、
発電目的施設からのエネルギー蓄積はもっと高効率が求められ、また、どこを凄惨点にするかの面倒な問題が具体的には解決されていない。

569 ：名無しでGO! ：2023/01/12(木) 01:26:38.69 ID:dMHyyaYP0.net

>>264　(誤記訂正版)
超大型蓄電装置の開発は是非とも必要。反対などしていないよ。原発×排気○廃棄エネルギーの
回収なら20%～30％回収でも御の字なのだが、火力発電など発電目的施設からのエネルギー蓄積は
もっと高効率が求められ、また、どこを×凄惨○精算点にするかの面倒な問題が解決されていない。
3/11大震災以降、夜間電力でお湯を沸かしてタンクに貯め、昼間に使う割引契約は受付停止され、
現状、事実上の廃止状態だ。それは原発を停めてしまうと夜間電力誘導に意味が無くなるからだ。

直流用の分巻モータ、直巻モータ、直流発電機は「電気機械Ⅰ」で基礎知識・原理的知識として教えている。
そこに「界磁制御」は入っていない。大型印刷機や圧延工場の制御システム、ワードレオナードは
大規模システムとして「電気応用」巻末などに紹介されてはいるが、直接の解析対象ではなく、
「ラプラス変換」と、それを使った「伝達函数」章の例題として、モーターの諸特性が「文字変数」
として現れるだけだったから、工業学校の授業から直に「界磁制御」には進まなかったものだ。

磁気回路の解説式には入っていても特性直でなく、プラント設計など斯界に飛び込んだ少数の人達のもの。
その辺が、直巻界磁を外部電源で駆動して分巻特性として扱う方式の電鉄での採用が遅れた原因だろう。
パワー半導体無しでも実現できる優れた方式だが、磨耗激しい整流子の存在から、たちまちに
インバータ方式（交流モータ）に席巻されて過去のものとなってしまった。

振り返ってみて「出来たはず」は様々有るけれど、いつ誰が気付いて採用・実現（＝発明）したかの話ではないかな。

570 ：名無しでGO! ：2023/01/15(日) 17:08:53.52 ID:sywaRRw/0.net

キ？

571 ：名無しでGO! ：2023/01/27(金) 01:21:34.79 ID:Sw2omMyy0.net

「教科書の基本原理そのままだから実用化の遅れは若干の怠慢」説→キ
「初歩教育からは外れる内容で、発明が遅れたのは許容。
コロンブスの卵型の非難できない」→？
肯定vs否定、論旨が逆方向にも見えて、キか！？非キか！>>570

「微分方程式」とか「波動伝播速度」とか力学の基礎理論解析を見ると何故か激しく
ブチ切れる御仁は「成り済まし本職？」
　　　ドッチでも良いヒマネタだが、内容の論議の方が面白くないか？。

572 ：名無しでGO! ：2023/02/13(月) 02:36:58.98 ID:nD+vuOF70.net

電力関係でホワイトな鉄道会社ってどこですか？