北陸本線 長浜-敦賀間の直流化工事


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 北陸本線は,東海道本線の米原と信越本線の直江津を結ぶ全線複線の幹線で,かつては両端の米原-田村間と糸魚川-直江津間が直流1500Vで,中間の田村-糸魚川間は交流20kV 60Hzで電化されていました.しかし,京阪神から長浜まで新快速電車(直流専用)を乗り入れるため,1991年9月に田村-長浜間が直流化されました.これにより,長浜市を訪れる観光客が増加するなど,めざましい効果がありました.

 これを見た滋賀県内(長浜以北)の自治体や敦賀市などから直流区間のさらなる延伸の要望が出されたため,2003年10月に,長浜-敦賀間と湖西線 永原-近江塩津間の直流化工事が着工されました.直流化営業開始は2006年10月21日でしたが,これに先立つこと約1か月前,2006年9月23日深夜~翌24日未明に架線電源の直流への切替工事が行われました.

 直流化切替に伴い,長浜-虎姫間および永原-近江塩津間,さらに2003年に新設された敦賀駅構内の小浜線-北陸本線の渡り線上にあったもの,以上3ヶ所の交直セクションが廃止され,敦賀-南今庄間(北陸トンネル入口付近)に移設・統合されました.また,工事区間内にある3箇所の異相区分用交交セクション(木ノ本変電所,沓掛き電区分所,敦賀変電所)も,直流用のき電区分設備(エアセクション)に改良されて解消されました.

 2006年9月に直流化された区間の総延長は,前回(1991年9月)の田村~長浜間直流化(約6km)よりはるかに長く,40km以上にも及びました.このような長い区間を営業運転を続けながら直流電化へ切り替えるため,工事の方法には様々な工夫がなされました.

直流電化の場合,交流電化と比べて電圧が低い分だけ電流が大きくなり(同じ電力の場合は単純計算で13.3倍になります),架線(トロリー線と吊架線)だけでは電流を流しきれなくなります.そのため,直流区間では一般的に架線と並列にき電線と呼ばれる太い電線が設置され,架線とき電線は約100m間隔でき電分岐線を介して接続されています(吊架線がき電線を兼ねる場合もあり,き電吊架方式と呼ばれています).直流化工事では,このき電線の新設が最大の工事となったようです.き電線の設置は2005年度から本格的に行われましたが,直流化工事の過程において新設された直流用き電線は直流化切替の当日まで交流20kVで加圧されていたため,き電線を支持する碍子にはトンネルや跨線橋,交交セクションなどの一部区間を除いて,交流用の長く大きいものが用いられました.

 直流化工事は具体的には下図のような手順で行われました.

直流化工事手順(1)
(1) 工事開始前.直流き電線は交直セクションの手前で終端になっていました(交流区間の負き電線は省略).
直流化工事手順(2)
(2) 直流化される区間にき電線が新設されます.き電線は完成後は直流1500Vで加圧されますが,切り替え当日までは交流20kVで加圧されるため,き電線を支持する碍子は交流用の長く大きいものが用いられています.また,敦賀駅の直江津方では独立したき電線ではなく,き電線が吊架線を兼ねる「き電吊架方式」が採用されています.なお,トンネルや跨線橋,交交セクション部分など,一部直流用の碍子で支持されている場所もありますが,これらの場所ではき電線とトロリー線の接続は9月23日深夜の直流切り替え当日に行われました.
直流化工事手順(3)
(3) トロリー線とき電線がき電分岐線で接続されます.この時点でき電線は交流20kVで加圧されることになります.また,敦賀~南今庄の交直セクションでは新設準備として,吊架線にポリマー碍子が挿入されますが,この時点では導線で短絡されています.
直流化工事手順(4)
(4) 敦賀~南今庄の交直セクション予定地にデッドセクションが挿入され,切替当日まで交交セクションとして機能します.
直流化工事手順(5)
(5) 直流切り替え後.長浜~虎姫間および永原~近江塩津間の交直セクションのトロリー線に挿入されていたセクションインシュレータが撤去され(ただし,切替当日の時点では吊架線のポリマー碍子は残っています),同時に既設と新設のき電線がジャンパ線で接続されます.一方,敦賀~南今庄間に新設されたデッドセクションが新たな交直セクションとして機能します.
直流化工事手順(6)
(6) 吊架線のポリマー碍子も撤去され,デッドセクションの撤去が完了します.

直流化工事の範囲

北陸本線直流化工事の範囲.
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