鉄道電化率0%の
徳島にもある交流と直流の設備
(阿南紀北直流幹線)
日本で唯一鉄道の電化率が0%,つまり県内に鉄道電化路線が全く存在しない徳島県.そんな徳島にも鉄道とは直接関係ないものの,本サイトのメインテーマである交流と直流の境目をなす巨大な設備が存在します.
日本の送電系統は図1に示すように北海道電力・東北電力・東京電力・中部電力・北陸電力・関西電力・中国電力・四国電力・九州電力・沖縄電力の各電力会社の発電所・変電所およびこれらを結ぶ送電線で形成されていますが,沖縄電力を除く各社の間は連系線と呼ばれる送電線で相互に結ばれており,電力会社間での電力の融通が可能となっています.また,電源周波数が50Hzの東京電力と60Hzの中部電力の間は一度直流に変換してから相手側の周波数の電力に再変換する方式の周波数変換設備が3ヶ所(佐久間周波数変換所・新信濃変電所・東清水変電所)に設置されて両周波数地域の間の電力融通が行われています.
四国と本州(中国電力)の送電系統は従来から瀬戸大橋に添架された500kV送電ケーブルによって結ばれていましたが,徳島県阿南市に建設された電源開発の橘湾火力発電所の電力を関西に供給するため,また両地域の電力供給のさらなる安定化のために紀伊水道を海底ケーブルで結ぶ新たな送電ルートが計画されました.しかし,ここを一般的な交流の送電線で直接結ぶと「関西電力-中国電力-(瀬戸大橋)-四国電力-(紀伊水道)-関西電力」という巨大なループが形成されてしまい,送電系統の安定した制御が困難になる可能性がありました.また,長距離のケーブルで交流を送電する場合にはケーブルが持つ大きなキャパシタンスも課題となります.そこで,紀伊水道を挟む徳島県と和歌山県にそれぞれ交直変換所を置き,その間を直流送電線(架空線と海底ケーブル)で結ぶ「阿南紀北直流幹線」が建設され,2000年6月に運用開始しました.ちなみに,関西電力・中部電力・北陸電力の3社間にもループ状の系統が形成されていますが,同様の理由で中部電力と北陸電力の間は交流送電線による直接接続ではなく,所内で一旦直流に変換して両系統を非同期で連系する「南福光連系所」を介して接続されています.
阿南紀北直流幹線は図2に示すように,橘湾火力発電所および四国電力側の送電系統に接続される阿南変換所(徳島県阿南市),関西電力側の送電系統に接続される紀北変換所(和歌山県伊都郡かつらぎ町)および両変換所を結ぶ直流送電線(徳島県側は地下ケーブル,紀伊水道横断部は海底ケーブル,和歌山県側は架空送電線)から構成されており,和歌山県側の海底ケーブルの陸揚げ地点には架空送電線との接続点となる由良開閉所が設置されています.
- 1) 電源開発の橘湾火力発電所.1号機・2号機合わせて210万kWの発電能力があり,そのうち約2/3が阿南紀北直流幹線を介して関西に,残りの約1/3が四国電力その他に供給されています.
- 2) 電源開発の橘湾火力発電所からの電力を送り出す500kV橘湾火力線の鉄塔.
- 3) 橘湾火力発電所の鉄構.残念ながら高い壁があって外からは内部の様子が分かりません.
- 4) 橘湾火力発電所からの電力を送電する橘湾火力線の鉄塔.500kVという電圧の高さに加えて海岸部にあって塩害の影響を受ける関係で碍子連が非常に長くとても迫力があります.
- 5) 橘湾火力線の最終鉄塔.阿南変換所に接続されています.
- 6) 阿南変換所の受電鉄構を横から見たところ.
- 7) 橘湾火力線の受電鉄構.
- 8) 橘湾火力線1Lの受電部.
- 9) 鉄構から引き下ろされた電線に接続された巨大なブッシング.
- 10) 阿南変換所に接続されているもう1つの500kV系統,南阿波幹線の鉄塔.南阿波幹線は阿波変電所(徳島県名西郡神山町)・讃岐変電所(香川県綾歌郡綾川町)を経て四国内の500kV基幹系統に接続されています.
- 11) 500kV南阿波幹線の鉄塔を正面から見たところ.送電線が引き下ろされて受電鉄構に接続されています.
- 12) 南阿波幹線1Lの受電部.
- 13) 南阿波幹線2Lの受電部.
- 14) 南阿波幹線の巨大なブッシング.
- 15) ブッシングを洗浄するための放水設備.阿南変換所は海から比較的近い場所にあり塩害の影響を受けやすいため重要な設備です.
- 16) 交流側の設備.主要設備は全てGIS(ガス絶縁開閉装置)化されています.
- 17) 調相用変圧器.500kVから降圧して交流側系統の位相を制御する回路に供給しています.
- 18) 調相用変圧器の表示.
- 19) 調相用変圧器に接続された櫓状の設備.おそらく中性点接地用の抵抗器だと思われます.受電部を除いてほとんどがGIS化された阿南変換所ですが,このように一部に気中に露出した設備もあります.
- 20) 調相用回路の一部.
- 21) 「5次S相同調周波数改善用コンデンサ」の表示が見えます.
- 22) 高調波フィルタ群と思われる設備.同じような形をした装置がたくさん並んでいます.
- 23) サイリスタバルブの手前に設置された交流側の設備.
- 24) 変換用変圧器.500kVを交直変換に適した110kVの電圧に降圧してサイリスタバルブに供給しています.
- 25) 変換用変圧器の表示.
- 26) サイリスタバルブを納めた建物.阿南変換所の中心となる設備です.
- 27) サイリスタバルブの建物に接続された直流側の設備.こちらもGIS化されています.
- 28) 直流側の主要設備である直流リアクトル.直流側回路に交流成分が流れ込むのを防ぐ巨大なコイルです.
- 29) 1極側の直流リアクトルの表示.三菱電機製です.
- 30) 直流リアクトルの銘板.非常に大きな装置ですが回路構成は極めてシンプルです.
- 31) 2極側の直流リアクトル.
- 32) 2極側のの直流リアクトルの表示.こちらは1極側と異なり東芝製となっています.
- 33) 1極側のGIS制御盤の表示.
- 34) 2極側のGIS制御盤の表示.
- 35) 直流地下ケーブルの送り出し部と思われる設備1.「阿南紀北直流幹線1LN」と表示されており,1極側の帰線を意味すると思われます.
- 36) 直流地下ケーブルの送り出し部と思われる設備2.「阿南紀北直流幹線2LD」と表示されており,2極側の本線を意味すると思われます.
- 37) 直流地下ケーブルの送り出し部と思われる設備3.「阿南紀北直流幹線2LN」と表示されており,2極側の帰線を意味すると思われます.
- 38) 阿南変換所の正門.
- 39) 阿南変換所から直線距離で約2kmほど離れた海岸部にある海底ケーブルの陸揚げ部と思われる設備.
- 40) 海岸部の設備を正面から見たところ.白い三角形のマークは付近の海底にケーブルなどの埋設物があるため投錨が禁止されていることを船舶に示す標識です.
- 41) 設備を背にして海を見たところ.入り江になっており,対岸に橘湾火力発電所と阿南変換所に向かう橘湾火力線が見えます.
- 42) 海岸部の設備の注意標識.徳島県側ですが,対岸の和歌山県側と同じく関西電力の管理のようです.
- 43) 紀伊水道海底ケーブルの和歌山県側の陸揚げ地点にある由良開閉所.
- 44) 由良開閉所の受電鉄構.直流送電線の本線と帰線が引き込まれています.
- 45) 同じく由良開閉所の受電鉄構.同様なものが2組あります.海のすぐそばにあるためか,特別に開発された直径460mmの碍子を57個も連結しており,塩害の影響の大きさがうかがえます.
- 46) 和歌山側の直流架空送電線の耐張鉄塔.一番上が架空地線,その下に帰線,最下部に本線が設置されており,よく見慣れた三相交流2回線の鉄塔とは全く異なる形をしています.
- 47) 直流架空送電線の鉄塔.先ほどと同じ耐張形ですが,ジャンパ線の形状や支持方法が大きく異なります.また,帰線が架空地線を兼ねているようです.
- 48) 直流架空送電線の鉄塔.こちらは懸垂型ですが,本線がY字型に連なる独特な形の碍子連で支持されています.
- 49) 由良開閉所そばの公園に建てられている案内の看板.