今日は電源の話です。
鉄道の動力は電気かそうでないかで大きく分けることができます。
動力が電気ではない場合は、内燃機関（ディーゼルエンジン）であったり、蒸気機関であったりします。
電気で走るためには、電気を供給されなければなりません。電気は通常、架線とよばれる電線から供給され多くはパンタグラフから取り入れ、モーターを回して動力とします。これは、電車であっても電気機関車であっても同じです。
電気には交流と直流があります。家庭の電灯線は交流100ボルトです。交流は電池のようにプラスとマイナスの極性が決まっていません。決まっていないだけでないわけではありません。西日本は交流60ヘルツ、東日本は交流50ヘルツと決まっています。富士川を境に東西が分かれます。例えば西日本の交流60ヘルツというのは1秒間にプラスとマイナスが60回入れ替わるということです。ただし、東海道新幹線だけは東京駅まで交流60ヘルツです。
直流は、電池と同じでプラスとマイナスがあります。
さて、電化方式には直流電化と交流電化とがありますが、早くから電化された地域は直流電化が多いようです。それぞれに長所・短所がありますが、難しいので省略します。1つだけ言えることは、直流電化は地上に変電所を多数設けなければならないので地上設備のコストが高くなりますが、交流電化は車両に変圧器を設置しなければならないので車両コストが高くつくということです。
直流電化と交流電化の境目は電気を流すことができません。境目のことをセクションと言います。電気を流すことが出来ない架線は死電区間と言います。交流と直流の境界は死んでいる境目なのでデッドセクションと言います。デッドセクションは惰行で通過します。その通過中に運転士が車上切り替え装置を操作して直流と交流を切り替えます。
JRは在来線で直流は1,500ボルト、交流は20,000ボルトの電圧で電化しています。新幹線は交流25,000ボルトです。
トワイライトが走る13線区は直流電化もあれば交流電化もあり、さらには非電化の区間もあります。交流でも50ヘルツと60ヘルツが混在します。
下り8001列車を例に、電化方式を追ってみましょう。
東海道本線・湖西線・北陸本線 大阪-敦賀 直流1,500ボルト 北陸本線 敦賀-糸魚川 交流20,000ボルト60ヘルツ 北陸本線・信越本線・羽越本線 糸魚川-村上 直流1,500ボルト 羽越本線・奥羽本線 村上-青森信号場 交流20,000ボルト50ヘルツ
津軽線 青森信号場-新中小国信号場 交流20,000ボルト50ヘルツ
海峡線 新中小国信号場-木古内 交流20,000ボルト50ヘルツ
江差線 木古内-五稜郭 交流20,000ボルト50ヘルツ 函館本線 五稜郭-長万部 非電化
室蘭本線 長万部-東室蘭 非電化
室蘭本線 東室蘭-沼ノ端 交流20,000ボルト50ヘルツ
千歳線・函館本線 沼ノ端-札幌 交流20,000ボルト50ヘルツ 北海道内は非電化区間が多いため、ディーゼル機関車がけん引します。JR貨物はDF200という新型のディーゼル機関車を導入しています。函館本線のような大幹線がなぜ非電化なのかというと新幹線が通るためだというのが通説になっています。電化して在来線を高速運転にすると新幹線の建設が遅れるのではないかという懸念があるといわれています。
客車ですので電化・非電化やデッドセクションの通過はわかりませんが、このような視点から線路を見るのもいいかもしれませんね。
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