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鉄道情報

交直流型電車とは



電車は、「直流型電車」、「交流型電車」、「交直流電車」と、その構造によって分かれています。ここでは、直流電化区間と交流電化区間の両方を走行できる「交直流型電車」について説明します。

交直流型電車の歴史

交直流型電車の歴史

日本の鉄道は、直流を用いる直流電化方式で始まりましたが、直流電化は高さのある鉄塔や大規模で費用もかかる地上設備が必要とされる点や、送電でもコストが高くなる点などが問題とされてきました。その後、1950年代頃から地上設備が低コストで済む交流型電車・交流電化が考案されるようになり、日本では1955年に仙山線、2年後の1957年には北陸地方の敦賀(つるが)で徐々に交流方式が検討・推進されました。そして、直流方式、交流方式の双方に対応する形で、運転士がスイッチを切り替えると直流電化の区間、さらに交流電化の区間と異なる電化方式の両区間を直通運転することができる、交直流電車が開発されました。

日本初の交直両用列車「401系統」の誕生

日本で初めての営業用・交直両用電車(401系)は、JR常磐線の取手勝田駅の間に登場しました。常磐線の勝田駅から北に1.3km行くとJR勝田車両センターがあり、その中には「401系統直流電車発祥の区」と記された石碑が今も残っています。また、常磐線をはじめ、架線に給電されていない「デッドセクション」と呼ばれる区間があり、交流区間と直流区間の間の境に設けられています。

交直流電車の表記

交直流電車は形式番号が3ケタの場合、「4○○」「5○○」「6○○」と表記されます。JR西日本は、2005年以降に新製した電車の表記では「4○○」「5○○」「6○○」「7○○」を交直流電車用として区分しています。

直流専用と交直両用電車の「パンタグラフ」の違い

パンタグラフとは、列車の車体の天井部分に取り付けられている、収縮するひし形(平行四辺形)の装置を指します。これは線路に張られている給電用の電線に接触し、車両に電気を取り込む、電車には必要不可欠な集電装置です。直流専用電車のパンタグラフは交直両用電車と比べ、比較的シンプルになっています。逆に、交直両用のパンタグラフは交流電化の区間の高い電圧がかかるため、同部分に取り付けられている碍子(がいし)と呼ばれる電線と支持物との間を絶縁するために使われる機器も大きくなります。

交直流電車の構造

日本では直流型電車がベースになっており、直流専用電車に整流器や変圧器など交流電車に必要な機器を取り付け、交直流電車に改造した例もあります。