(図1) ATき電方式におけるACVR
本項は鉄道の交流電化区間において架線電圧低下の対策として用いられている交流架線電圧補償装置について，公開されている回路図などの資料を基に独自に考察を行ったものです．技術的に不正確な内容を含む可能性もあることをご承知おき下さい．
交流電化方式は直流電化方式と比べて電圧が高く・電流が小さいため長距離をき電しても電圧降下が小さく，変電所の間隔を長くして数を削減することができるのが特徴ですが，延長き電（ある変電所が脱落した際に両隣の変電所でカバーすること)の際には通常時よりもき電距離が大幅に伸びるため，カバーした変電所から見て末端の区間における架線電圧の低下が問題になることがあります．その対策の一つとして開発されたのが「交流架線電圧補償装置」(ACVR) と呼ばれる設備です．
ATき電方式では変電所からのき電電圧が標準電圧の2倍・電流が1/2となるため変電所の数を削減でき，在来線ではその間隔が100kmを超えることもありますが，それゆえに延長き電時の架線電圧低下が問題になることも多くなります．そこで，変電所同士の中間付近に置かれるき電区分所にACVRが置かれる場合があります．
ATき電方式におけるACVRの回路略図を図1に示します．図の右側にある変電所が脱落すると，き電区分所に設置された遮断器・断路器などを投入することで左側の変電所からデッドセクションを迂回して右側の区間に延長き電がなされることになるわけですが，左側の変電所から遠く離れた場所(＝右側の変電所に近い場所）で架線電圧が大きく低下して運転上の問題になることがあります．そこでACVRでは，左側の変電所から供給される電源の一部から変圧器T1によって絶縁された電圧を生成し，トロリー線とATき電線それぞれに直列に挿入された変圧器T2の2次巻線によって電圧を加算するようになっています．これによりACVRの出力側電圧VOは入力側電圧VIと比べて2Vc分だけ昇圧されます．加算する電圧Vcは最大で1200V程度で，変圧器T1の2次巻線のタップをサイリスタスイッチで切り替えることによって調整できます．また，電圧Vcがトロリー線，ATき電線の両方に加算されるのは，ACVRの前後でトロリー線とATき電線に接続される単巻変圧器(AT)の中間タップ電位（＝レール電位）が変化しないようにするためと思われます．
(図1) ATき電方式におけるACVR
ACVRでは前後のトロリー線に1200V程度の電位差が生じるため，両者をデッドセクションで絶縁する必要があります．通常，ACVRは異相区分のためのデッドセクションが元々設置されているき電区分所に置かれることが多く，その場合は何の問題も生じませんが，何らかの理由で補助き電区分所に置かれる場合は，補助き電区分所で通常トロリー線の区分に用いられているエアセクションは基本的にはデッドセクションで置き換える必要があります．
ATき電方式のACVRは羽越本線の温海き電区分所，仁賀保き電区分所などに設置されています．かつては鹿児島本線(現 肥薩おれんじ鉄道）の湯浦補助き電区分所や日豊本線の直川補助き電区分所などにも設置されていたようですが，現在の両設備のストリートビュー画像を見る限りではどうやら撤去されているようです．詳細な理由は分かりませんが，おそらくは運転本数の減少で（特に前者は定期の旅客列車は全て気動車で運転されています）架線電源の低下があまり問題にならなくなったためではないかと思われます．ただし，湯浦補助き電区分所，直川補助き電区分所とも現時点ではデッドセクションはそのまま残されています．
BTき電方式ではATき電方式と比較して変電所の数が多く，その間隔も短めになっています．また，帰線電流を吸い上げるためのBTセクションで直列コンデンサを挿入して回路のリアクタンスの一部を補償することにより架線電圧の低下をある程度抑えることが可能なため，ATき電区間のようにACVRが設置される例は少ないようです．しかし，BTき電方式の区間でも仙山線のように変電所間の距離がかなり長い場合もあり（仙山線へのき電は両端の東北本線 東仙台変電所と奥羽本線 羽前千歳変電所から行われており，線内に他の変電所はありません），作並き電区分所のようにACVRが置かれることがあります．
BTき電方式におけるACVRの回路略図を図2に示します．基本的な仕組みはATき電区間に置かれるACVRと同じですが，電圧Vcの加算はトロリー線側のみに行われます．これは，負き電線の電位(対地電圧が0に近い）がACVRの前後で変化しないようにするためと思われます．
(図2) BTき電方式におけるACVR