急行型交直流電車451〜7.47１〜5系50/60Hzを語れ
当初は特急形電車487系として検討されていたが、当時は交直流電車が誕生間もない頃で、技術上の課題が若干残されていたため、急行形電車として計画が進められた。
451系と471系の搭載機器の違い
451系 CS15形主幹制御機 TM2B形 RS5形
471系 TM3B形 RS7形
商用電源周波数の相違により電動車に搭載される送油風冷式主変圧器・主整流器が異なることから、50Hz用車両が451系、60Hz用車両が471系の系列番号とされた。
北陸新幹線の開業と同時に、この交直流急行型電車の歴史を静かにパンタグラフを降ろした。
なお保存車は鉄道博物館にアコモ改造された3両と原型に復元されたクハとモハが居る（旧訓練車）
西日本には松任工場と疎開先に廃車解体待ちの車両がまだ多くみられる。
これ等、交直流急行型電車について語りませんか。
何でだろ？
ゆえにしらゆき電車化されないまま。
あれは分割・併合編成で２階建て列車もあったよね。
451〜7が50Hz用471〜5系が60Hz用とスレ主はそういう風に思ったのかな？
457系が50Hz区間で運用された事は、
確かに1回もなかったはずだからもし、
457系の急行現役時代をリアルタイムでスレ主が知らないとしたらそんな風に思ってしまっても仕方ないのかもね。
457系をしらゆきいやしらゆき無理でもせめて羽越か千秋で使ってくれてれば
リアルタイムで知らない世代も457系が
3電源であったことを知っただろうし、
457系リアルタイム世代として残念(>_<)
○日本海縦貫線50Hz区間運用された事
しかも471系と共通運用で目立たず。
ある意味、近鉄の16010系よりも不遇？あれも2両のみだが16000系とは簡単に区別出来るし、単独運用もある。
×千秋→○千秋の秋田〜青森間の区間
そりゃ知らん人も居るんじゃないの。
例えば碓氷峠用に459系か479系交直流電車が誕生していたらと思うと残念でならない。
国鉄は白山の補完列車なんて考えなかったんだろうか？
直流型電車なら169系があるのにねぇ・・・・・
客車急行を電車急行でなく、電車特急で置き換える時代になっていたということ。
当時485系とかは値段が高いんで中学生の俺には乗れなかったから、
165系なんかはステップが無いから、あまり乗っても感動しなかったよ。
神奈川育ちなんでステップとは無縁の地域だったから
乗るときのステップの一歩に旅情を感じた
ローズピンクにクリーム。
小倉あずきアイスを思わせるｗ
１６５に比べて、あの塗装は短命だったけど
あの色の車体を見ると和むし、優しい気持ちになるわ。
ステップがあるだけで旅気分だった。
それを見るとますますあゝ457系電車をしらゆきに運用してほしかった思う。
せめて最後の最後位はと今でも思う。
今でも普通列車は、「しらゆき」のコースの一部である村上−酒田間は気動車だし、転換された３セクの
えちごトキメキでも気動車を使用している
つまり東北本線や鹿児島本線に比べ、交直流電車を使うにはコスパが低いと言うことでは
塗色については、シックで好ましいように思えるな
啄木ではないが、上野駅であの塗装を見るだけで東北の香りを感じたもんだった
登場時はビビッドさと色気に驚かれたものだという
まあ長年のうちに調合変わってるのかもしれないけどな
そもそも、金沢から秋田、青森まで通しで利用する客なんて少ないし、新潟などで客は入れ替わる。電車化してスピードアップする必要性もあまりなし。
ダイナゴンみたいだと思ってた。
ナゴヤだもんでorz
細かなことを言わなければ50Hz設計の交直車は60Hzで走れたはず。
トランス出力は基本的に周波数比例なんで60Hz区間に入ると2割増しの電圧で使えるのをそのままの電圧で使うから。
仕様の問題で、発注側の国鉄が共通化なんて当初は考えなかったから60Hz専用が作られたんじゃ無いの。
それは50Hz区間には入線できない。
あとで50Hz車が3電源で使えることに気付いたと。
昔の電気製品には457系電車みたいに、
50Hz60Hz切り換えスイッチあったが、
基本的に電車もあれと同じなのかな？
肥薩おれんじ鉄道もそうなんだろう。
これに関しては八代〜川内間沿線の、
過疎化が余りにも凄いこともあるが。
ややスレチいやスレチかもしれんが、
福島原発事故あった常磐線いわき以北水俣病が発生し今も川内原発で揺れる肥薩おれんじ鉄道になった区間しかり
急行型交直流電車が走ってた地域は、
時代の犠牲になった地域結構多いな。
勿論急行型交直流電車過去のものだが原発警戒区域いや帰還困難区域内を、
電車が再び走る日が来ることを祈る。
交直両用車の基本構造が直流車に直流変電所を積んだものだから、周波数切換自体が不要。
だから50Hz基準で設計すれば基本的に60Hzで走れる。
家電の場合は交流直だからプーリーを取り替えるとか、コンデンサーを切り替える周波数設定操作が求められる製品が多かった。
ラジオ、テレビは直流電源が欲しいだけだから50Hzで設計して60Hz共用としていた。
（米直輸入の電源同期型テレビは60Hz地域だけでナントカみられたが例外）
457系電車で周波数切替スイッチがあったとすると、切り替え可能なのは平滑チョークコイルくらいしか考えられず、
走行特性上は切換無用で50Hz共用で差し支えなかったはず。
後の50/60Hz共用3電源車で周波数切換操作はないでしょう。
50/60Hz専用車を作ったってのは発注側の仕様の問題で、技術的に専用車が求められたわけでは無い。
交流モーターの場合だと、周波数によって回転数が違うのでレコードプレーヤー等は
モーターの交換が必要だったが、消費電力も違うので。
交直流電車の場合は交流でも直流でもモーター自体は直流モーターだから、
周波数によるモーターのトルクは変わらない。
ギアも固定で変速ギアで変えてるわけでは無いので。
理論的には、交流変圧器を搭載していれば、185系でも交流区間を走れますよ。
分割民営化後に東日本で新製された415系は主変圧器が変更されて50Hz専用になったと云うけど
どの程度の差異があったんだろう
蛍光灯のフリッガ−（ちらつき）等。
現在はLED灯に成っている車両も有るけどね。
(DC)111系100kW×4→(AC/DC)401系（50Hz設計60HzOKのはず） ＆ 421系（60Hz専用）
(DC)153系 451系 〃 ＆ 471系
(DC)113系120kW×4→(AC/DC)403系 〃 ＆ 423系
〃 457系（50/60Hz共用） ＆ （60Hz専用は作らず）
(AC/DC)483系（50Hz専用60HzOKのはず） ← 481系（60hZ専用：こだま型内九州牽引運転の解消）
183系← (AC/DC)485系（50/60Hz両用、大多数で481,483系列統合）
↓ 583系（50/60両用） ← 581系（60Hz専用）月光型
169系 489系 横川-軽井沢登坂協調運転仕様
といった整理で良いかな？
当初は各ローカル仕様で配備し、共通化なんて考えてなかったのが、
電車化特急の大好評で3電源をまたぐロングラン運転が視野に入り、
50Hzなら共用だとなったのが485、583あたりだったんじゃないの？
50Hz車を60Hz区間で走らせる直接的な技術的ネックは存在しないんだから。
> 50Hz60Hzでの問題なのは走行系ではなくサービス電源の方だよ。
> 蛍光灯のフリッガ−（ちらつき）等。
それは交流専用車の場合に主変圧器から電源を採っていた場合の話。
交直両用車は先ず変圧して直流化した後ろに直流車をぶら下げてる構造だから、走行系サービス系を問わず基本的に周波数には無関係。
わずかに平滑チョークコイルの最適容量が違うことが考えられるが、ゆとり容量次第で簡単に共通化できる。
車両メーカーは周波数毎に新設計、新設計で開発費が支払われて大人の事情で美味しかったんじゃないの？
急行列車というのは長距離輸送というよりも，地域間輸送のほうが需要としては
高いわけだから，昼間に設定してもあまり意味がない。
上野からは上越線経由の「よねやま」はあったけどね。
もし信越線経由の富山・金沢方面の急行を挿れるくらいなら「白山」を増発していた
と思うよ。
また横川〜軽井沢間の列車本数はＥＦ６３の台数に制約されるから，
簡単には列車を増発できなかった。
大雨などでダイヤが乱れたときなど，そのときの状況により
機関車待ちのため３０分ほど足止め・・・なんてこともよくあったわけで。
181>481 165>475
そんなデマを作っちゃイカン！
「新性能国電」で電磁直通ブレーキ化したのに直流変電所を搭載したんだから、
「反応が遅い」は絶対的デマ、
直流変電所重量分の死重差はあるが、微妙な設定次第の範囲で、一概に言えない。
直流車だって、山手仕様、総武・中央仕様、と有るだろうが。
反応の鈍さは実際運転士をされていた方の著書にそう書いてあったような
加速に関しては＋αの機器の重さ、ブレーキに関しては配管の違いからではないかと書いてあった記憶
ちなみにEF81もEF65と比べると加速の反応が鈍いらしい
構造的なことが関係しているのかどうかはわからないけど
同じ操作の仕方では遅れるみたいよ
交直流車は直流電車に余計な交流機器を付加したものだから、同一スペックならば
当然直流車よりも性能面で劣ることは想像できる。
一方交流専用車である711系は抵抗器不要で主要機器が１両に収まり、本来の交流車の
性能を発揮できた。九州でも新幹線博多開業がもう少し早ければ、交流専用急行型が
生まれていたかも知れず残念だった。
ないでしょう
国鉄最末期に開発していたのも487系だったので
直流運転と、交直流に系統的な定格差があるのなら、脈流運転による損失増対応かもしれない。
大容量の平滑チョークコイルを積んで完全直流化を図るのか、チョークを軽量化して脈流分を残した運転で損失増を受け入れるのかという選択。
具体例としては、711系が直流375V120kW定格のモータを500V定格で使うことで、電圧比例の160kW（＝120×(500/375)）よりもやや小さい150kW定格としている。
同じ電流定格なら完全に電圧比例になるが、それより減らしている。
進段していくのが所々感じられて、そのショックが心地よいのが好きだったな
車端部がロングシート化された時は幻滅したよ
＞トランス出力は基本的に周波数比例なんで60Hz区間に入ると2割増しの電圧で使えるのをそのままの電圧で使うから。
言い方を変えれば、同じ電圧で使用した場合60Hz区間では50Hz区間に対して定格容量の２割減の能力ということですね。
さらに言い換えれば、共用設計とするには容量２割増のトランスを用意しないといけない。
あとで気付いたとか言う間抜けな話ではないと思います。
ちなみに、後の特急型に（あえて）共用設計が採用された理由は想像するに下記の通り。
・登場時期の差
・技術の進歩によるトランス・補機類の小型・軽量化
・長距離運用による多電源対応の必要性
・新幹線開業による転属の考慮
＞ ・技術の進歩によるトランス・補機類の小型・軽量化
？？401/421 ＆ 451/471 は同時期デビューで、最初から重い50Hz用トランスは搭載されてたんですよ？？
当時の電気技術で50/60両用は当たり前で、それを求めない発注仕様の問題で周波数別になっている。
ローカル専用車はローカル閉域でもあまり支障なく。軽い60Hz専用トランスを使う合理性はあるが、長距離車両では
後日、３電源をまたぐ運用が要求されて50Hzトランスが60Hz出使えることに改めて気付いたけど主には「両用」で設計しなおして貰った。
実数で言っても両用の485系が圧倒的で、60Hz専用481系は極々少数、50Hz「専用」483系も少数で、後に両者485系扱いされている。
このへん、「電気技術の進歩」というのは関係なく、鉄道発注側の仕様設定の問題でしょう。その経過が 「＞ 登場時期の差」になっている。
交通需要で3電源が求められて、3電源仕様車を発注したけど、寝台電車で気付いて60Hz専用月光型のあとは、50Hz専用では無く50/60Hz両用をいうようになった。
60Hz専用はトランス重量周波数反比例で軽く出来るメリットはあるけれど、50hZ専用というのはナンセンスで、仕様の決め方だけで50/60Hz両用だった可能性が高いと。
暇つぶしに覗いて見たけど あり得ない女が・・
見返りをもらって損はしなかったww
daみ.net/c11/0475saori.jpg
みをkkunに置き換え
妄想花開くはずのスレに具体的技術的な事実指摘で、それは認めたくないので書けなくなった。
ほとぼり冷却中で、別のスレでまた言い出すよ。
だって国鉄発注仕様の検討不足で50Hz専用車を発注してたなんて隠したい事実だから、
「必要性があって専用車を作り、また必要性があって技術進歩で両用車を開発して貰った」
って作文ストーリーは棄てられないわけさ。
次の停車駅は西大津
当時でいえば急行立山しか当てはまらない
映画"夜叉"のラスト辺りに出てくるんだが架空だよな？
失敗作だった鉄道技術やサービスなど [転載禁止](c)2ch.sc
http://hayabusa6.2ch.sc/test/read.cgi/jnr/1429015997/405n-406
それは塩害＆腐食対策なのかな？
ステップがあると戸袋部分で台枠が途切れてしまい強度がなくなるから
外吊り戸と言っているが、閉めた後内側に引っ込める今で言うプラグドアなので
北陸本線で試運転中に単線トンネルでドアが吸い出されるインシデントが起き
結局１ｔほどの重量増加になる補強を施して通常の扉を付けられるようにした
そう。やっぱりあの色が魅力だよね。
関西在住なんで、湘南色やスカ色よりも
郷愁を感じるよ。
「立山」や「ゆのくに」は乗ったけど、
「玄海」、「つくし・べっぷ」には乗れなかった。
九州まで乗ったら疲れただろうな。
東北や九州は知らないけど、北陸では110キロ運転前提のスジだったよ。
100キロしか出せない419系とは運用が分けられていた。
そうなんですね、ありがとう
でも日本海側を走る車両はEF81300のようにステンレス車両が登場しませんね
現行のいなほでさえE657の中古車ですし・・・・・
485系のステンレス車両があっても良かったようなきがする
どうして海とは関係無い線区の通勤型車両ばっかりステンレスにするんだか？
そして15年ぐらいしか使わなくて海外譲渡でしょ・・・
やってることがイミフだよね．
海外譲渡するぐらいなら羽越線なんかに10両編成をバラして、房総地区の209みたくすればいいのに
房総地区の209系（京東から引退した）みたいな使い方が理想だと思うけどなぁ・・・・・
特に165・169系の色と塗り分けは最強。
直流電車はなぜか同じだな
たぶん湘南色は80系の時代から長距離電車の色で急行色ということではなかったのだろう
115系スカ色の急行アルプスもあったよ。
典型的な遜色急行だなｗ
仙台色の方が好きだったわ
末期の北陸色の青１色カラーは、馴染めなくて気持ち悪ささえ感じたよ・・・・・
当時でも昼間の475系急行で大阪−九州を乗り通す客は繁忙期以外は少なかったらしい。
単に長距離を走ってるだけで岡山・広島などで乗客の入れ替わりが多かったと聞いたし。
山陽線の特急は早くから自由席が設けられたり、停車駅も比較的多かったりで、
急行的な役割も特急が担ってたような面もあったからな。
そのせいかグリーン車やビュフェの利用率も低くて初めは2両ずつ連結してたのが1両ずつに減らされてしまった。
広島岡山間で特急が急行を抜くから
特急が通過需要、急行が途中駅含む相互需要であり
これはこれで使い分けはあったのだが
ｻﾛ451-26とｸﾊ451-33…だっけ？
直流→交流では起動するのに、交流→直流だと起動していなかった。
どちらも複数の音源があるけどいずれもそんな感じ。ってことは交流機器のブロワーかと思ったんだけど…
ttps://www.youtube.com/watch?v=I0LDLJS3pwo
1:19辺りから鳴り出す。
ちなみにこの動画も、俺の持っている音源もM'車での録音だから主抵抗器のブロワーではなく、整流器か変圧器とは思うんだが、どちらなんだろう？
詳しい人教えてください。
でも、あなたの推定は正しいんじゃないの？
当初の交直両用車の基本構造は、直流電車にトランスと整流器を積んで交直電源切り替えして走る。
だから、直流部には切り替えて動作が変わる部分が基本的にない！
直流だけで動く機器ってのが、交直切換関係以外には存在しないってことがまず基本だ。
走行中のDC→AC切換は、惰性走行中に自動で行い、その間は室内灯が消灯し非常灯だけになり、
絶縁セクション通過でACに切り替えられて、件のブロアー音が起動してから室内灯が復旧点灯してる。
従って、交流部の機器の起動音だが、トランス冷却か整流器冷却かが特定できない訳だ。
交流機器で他に強制冷却が必要な発熱機器はない。
直流側の発熱機器は、主モータは別として、抵抗器は起動時と発電制動時と、抑速発電制動時だけ発熱で、
初期の101,151のようなMG兼用の回りっぱなしはなくなり、発熱時に回ってるはずだから、動画のタイミングとは違う。
そんなわけで、トランス、整流器の特定は出来ないけどその冷却ブロアーだろう。
回りっぱなしはややトランス臭いが、∵整流器が発熱するのは力行時であり、
トランスは電圧が掛かってるだけで鉄損発熱して、更に力行で巻線も発熱するから。
新しいヤツは、冷却温度をみて制御なんてしていそう。∵省エネ＆制御の信頼性が非常に高くなっている。
詳細な説明ありがとうございます。
直流区間での件の音は力行時にも聞こえていないので交流機器だと思っていたけど、トランスか整流器かで急に気になってしまい…^^;
確かに整流器よりもトランスの方損失も大きい＝熱として放出されているはずなので、トランスのブロワーの可能性が高いですね。
車両自体は仰る通り直流車+交流区間用機器が付いた感じなので、整流器も通電している限りは常に直流に変換しているので損失は若干あるとは思いますが…
それら損失で交直流車は交流区間での出力が1割前後低下しますね。
補足：トランス損vs整流器損
1ユニット2両＝ＭＴ54型120kW×4×2＝960kW→1500V640A。
MG容量150kWとして1500V100A。
圧倒的に走行電流。
トランス効率95%として、トランス損失＝(960kW＋150kW）×5/95＝58.42kW（力行）〜30kW(惰行：鉄損＝銅損設計仮定)
整流器の構造としてはブリッジ接続で当初はその1辺が6素子直列。電圧降下1素子0.7V。
∴力行時整流器損＝0.7V×6×2×(640A＋100A)＝6.216kW･･････（＋均等分圧抵抗分）
DC→AC切換時は惰性走行している。そのAC投入時に起動する損失は、トランスだけ。整流器の損失は極わずか。
だから、先の動画のブロワー起動音の最もありうるものは、交流電圧が掛かって
かなり大きな損失を発生し始めたトランスの冷却ブロアーの可能性が強い。
整流部のブロアーなら力行時に働けば良いから、AC切換直後のほぼ無負荷状態で起動する必要が極薄い。
構造上一体冷却というのはありうるが、逆は可能性が低い。それぞれ独自冷却とした場合の推定。
その辺は検修担当、設計屋など「詳しい人」の出現を待つしかありません。
>>81
説明ありがとうございます！
損失の計算から導いていただき、納得です。
実は自分は電気工学科卒なんですが、卒後20年間全く畑違いの
仕事をしていまして…。
電気工学の知識が全く抜けていましたが、よく判りましたw
確かに整流器の素子自体はそれほど損失がありませんね。
高圧回路ゆえ、どんな素子が使われているかなど知らず
計算が出来ませんでした。…素人並なのがバレてしまいますねw
理解のための目の子の計算だから、他にあまり一般引用はしないでね(w。
トランスの効率なんか99%〜92%と、製品次第で475用としては全然確定できないし、
シリコンの接合部最高許容温度150℃〜175℃と、巻線の耐熱限界200℃〜250℃じゃ
放熱効率がまるで違い、並列には見られない＝半導体は強制空冷が求められやすいとか、
直列にして高耐圧化した整流素子の均圧抵抗の損失とか、整流時のターンオフ損失とか、
MT54の120kW自体が軸出力定義だと、変換効率92%前後で直流入力を考えなきゃイカンとか、･･････
実際の運転時の条件は更に様々有って、
動作条件次第で様々な設定は考えられるので、「意外な実態」も十分ありうるのだから。
極々フツーの初歩的計算で、実動作状況が見えてくるサンプルよ。
計算の中味は高校物理レベルでなんてこと無いでしょ。
川島令三御大とか様々な売文業者の、根拠の無い御託宣を元に話をしてはイカンということです。
Wikipediaも、文字列出典主義を続けると、川島令三御託宣を排除できない矛盾に陥るのだよ。
御宣託出せるくらいエラいの？
鉄ヲタ向けに大量の鉄道書を書いていて、図書館の書棚は彼の書いた本で埋められて居ることで、
形の上では大変な大御所で、熱烈なファンも居るため、事故毎に「有識者」として引っ張り出されるのだが、
技術的解説、見解があまりにもデタラメで、しかも間違いを斯界の専門家・重鎮などに指摘されても改めない。
Web上の百科事典Wikipedeaでは総て信頼できる公開ソースをもとに
運営されるタテマエで、単行本の記事があれば引用できるタテマエなのだが、
川島令三本はあまりにデタラメすぎて、鉄道分野の執筆者たち各自の
固有技術に照らして採用できないと、有力ソースの特定なしに、
川島本信奉者たちの強烈な支持の意見を乗り越えて、
「適切なソースにはならない本」「ソースにしてはいけない本」
という扱いに落ち着いている。
時々、知らずに引用されて記事になるのは削除が繰り返されている。
※高校で物理が選択科目とされ、しかも暗記科目化されてるってのは酷いねぇ。
各学問の基礎になるのに、科学技術立国なんて歴史の彼方で、
人をだまくらかして自分だけ儲けるホリエモン・村上ファンドがもてはやされるってのは世も末。
「デタラメ！」vs「有用！」という具体的じゃない「抽象的評価」でぶつかっていて結着が付かなかった。
それが2005年の尼崎事故での解説と解説本があまりにデタラメで、
鉄道技術者故久保田博氏の鉄道ジャーナル誌上での厳しい批判記事もあり、
各項目毎逐条の批判が下記WEBなどに現れて、論戦にようやく決着が付いて
「ソースにしてはいけない本」「適切なソースにはならない本」という合意になった。>>87
http://www.geocities.jp/jtqsw192/DOC/diary/dry0095.htm
http://www.geocities.jp/jtqsw192/DOC/diary/dry0081.htm
http://www.geocities.jp/jtqsw192/DOC/diary/dry0171.htm
>>86
物体の運動、ニュートン力学を高校でやって、初めて微分積分・区分求積の必要性・有用性が理解できた。
数学だけでやられても、試験をパスした後は全部蒸発していただろう。
微積なんて今や文系にも絶対必要な基礎なのに、安倍・下村軍事政権にはおろそかにされすぎだ。
読売新聞が「分数の出来ない（理工系）大学生」のキャンペーンをしてるけど、どこが問題なのかねぇ？
こないだ、たしか６ちゃんねるTBS系に「識者」として出演してる。
文系から見たら町の図書館の鉄道関係書の半数近くを占めてる大先生に見えるんだろうなぁと推察するが、
あの記事はあくまで鉄道利用者・ヲタとして、興亜ったら楽しいなぁの範囲で書かれるべきもので、
技術的基礎のほとんど無い半可通である著者が、良く分からないままにデタラメな解説をしてはいけないってことだ。
川島令三御大にはそこ＝自分の無知が良く分かってないで、大御所としてスコープ外に口を出してしまい、訂正しないのが決定的欠陥。
世の中のコメンテーターなんてあんなもんなんでねえかな
評価のぶれはどっちでも良いが、科学技術解説部分はダメだ。
その部分は斯界の権威を引っ張り出して解説させている。
それをDeeep鉄ヲタ川島御大は平然と大専門家の振りをしてデタラメをばらまく。
細々の車番が違う、来歴が違うじゃ無くて、幹の部分で間違い続けて一度も訂正したことが無い。
そういう問題。
政治・社会分野のコメンテータが無内容でデタラメってのは同感だけど、多くの場合「有識者」としては出てきてない。
マスコミは非専門書の執筆数に惑わさて御大を専門家と誤認するのをやめ、
まともな専門家を引っ張り出して意見を聞くべきだ。
それはいくらでも居るのに、問題だらけの非専門家ヲタ川島御大を選び続ける気が知れない！
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