本項では山陽新幹線 岡山駅の博多方にある博多総合車両所 岡山支所と,その構内の電留線に電力を供給しているき電線,電力供給元の一つである在来線(山陽本線)の岡山変電所について説明しています.
山陽新幹線 博多総合車両所岡山支所(旧 岡山新幹線運転所:以後「車両基地」と表記)は山陽新幹線 岡山駅から約3km博多方にある車両基地で,車両の配置はありませんが東海道・山陽新幹線を走行する車両の留置とともに交番検査・仕業検査などが行われています.
車両基地内の架線は新幹線の上下本線とは区分されており,本線と車両基地を結ぶ出入庫線の架線にセクションがありますが,本線側と車両基地側の架線電圧の差が大きいとパンタグラフがセクションを通過する際にアークが生じて設備を損傷するため,アークを抑制する対策が施されています.山陽新幹線の場合,岡山や広島の車両基地では出入庫線のセクションは2つ連続して設置されており,本線側の架線から中間部のトロリー線への電力供給を10Ωの抵抗器を介して行うことで電流を制限してアークを抑制する仕組みになっています(抵抗セクション方式).一方,博多にある博多総合車両所の本所では本線上の変電所やき電区分所などで異相区分のために設置されているのと同様な構造の切替セクションが設置されています.
(図1) 本線と車両基地のき電区分の方式
車両基地内の電留線や検査線などの架線への電力供給は基本的には山陽新幹線の上下本線のトロリー線から分岐したき電線によって行われていますが,電車の運行終了後に本線のき電が停止された場合にも構内での作業や留置車両の補機への電力供給が行えるようにするため,新幹線側のき電系統とは別に,近隣にある在来線(山陽本線・宇野線など)用の変電所である岡山変電所からも電力供給を受けられるようになっています.岡山変電所は基本的には直流1500V出力の変電所ですが,構内の交流側の母線から単相電力が取り出されて25~30kVに降圧され,車両基地へ延びるき電線から開閉設備を介して構内の架線に接続されています.
(図2) 車両基地へのき電系統
1) 博多総合車両所 岡山支所(旧 岡山新幹線運転所).岡山駅の博多方約3kmの位置にある山陽新幹線の車両基地で,車両の配置はありませんが交番検査や仕業検査などが行われています.
2) 下関総合車両所 岡山電車支所(旧 岡山電車区).岡山近郊で運行される電車が配置されており,かつては国鉄時代からの古い車両が多かったですが近年は227系(Urara)などの新型車両も増えてきました.
3) 227系に交じって115系などの古い車両も多く並んでいます.
4) 山陽新幹線下り本線と車両基地の間にあるセクション.本線と車両基地の間の架線電圧の差によって生じるアークを抑制するために,出入庫線には連続する2つのセクションが設置され,中間部分のトロリー線が10Ωの抵抗器を介して本線側のトロリー線に接続されています.2つあるセクションのうち下り本線側は碍子型の同相セクションになっており,セクションの両側が碍子を介して架台に載せられた抵抗器で結ばれています.
5) 下り出入庫線に2つあるセクションの車両基地側はエアセクションになっています.
6) 下り出入庫線エアセクションの本線(抵抗セクション)側.
7) 下り出入庫線エアセクションの車両基地側.
8) 上り出入庫線にも下り線同様に2つの連続するセクションが設置されていますが,下り線側と違って2つともエアセクションになっています.
9) 上り出入庫線エアセクションの車両基地側の架線絶縁部.
10) 上り出入庫線エアセクションの中間の架線絶縁部.2つあるエアセクションの架線絶縁部が隣接して設置されています.
11) 中間の架線絶縁部を真横から見たところ.右側で絶縁されているのが車両基地側の架線,左側で絶縁されているのが上り本線側の架線で,そのすぐ下を2つのエアセクションに挟まれた中間部のトロリー線が通過しています.
12) 上り出入庫線エアセクションの本線側の架線絶縁部.2つのセクションで挟まれた中間部のトロリー線が10Ωの抵抗器と断路器を介して上り本線のトロリー線に接続されています.
13) 中間部のトロリー線と上り本線の間に接続された10Ωの抵抗器を違う角度から見たところ.
14) 抵抗器の端子の絶縁は端子間の電圧に対応できる程度の簡単なもので,抵抗器の筐体全体の対地電圧は架線電圧と同程度に高くなっています.そのため抵抗器は碍子を介して架台に乗せられており,筐体には注意標記があります.
15) 車両基地への出入庫線が分岐した直後の山陽新幹線本線にあるエアジョイント.かつて山陽新幹線が岡山止まりだったころはこの辺りが本線の終端部だったと思われます.
16) エアジョイントの新大阪方.かつてはエアセクションだったようで,トロリー線と吊架線がそれぞれ碍子で絶縁されていますが,現在は両区間のトロリー線がジャンパー線で短絡されておりエアジョイント化されています.
17) エアジョイントの博多方.こちらでも両区間のトロリー線がジャンパー線で短絡されています.
18) エアジョイントの新大阪方のトロリー線に車両基地へ電力を供給するき電線が接続されています.
19) 車両基地へ電力を供給するき電線は本線のATき電線と並行して張られて博多方に延びており,車両基地脇の開閉設備に引き下ろされています.
20) 開閉設備に引き下ろされる車両基地へのき電線.レール側の中性線も黒いケーブルで引き下ろされているようです.
21) 下り本線から車両基地へのき電線に設置された開閉設備.断路器や遮断器の他に避雷器やき電線の電圧計と思われる装置が並んでいます.
22) 上り本線から車両基地へのき電線は引き下ろされて高架下の建屋の壁を貫通するブッシングに接続されています.
23) 上り本線から車両基地へのき電線を高架下の建屋に引き込むブッシングを拡大して見たところ.トロリー線を表す「T」の標示が見えます.
24) 上り本線からのき電線は高架下の建屋に設置されていると思われる遮断器を介して電留線の脇にある母線に集められ,そこから負荷開閉器と思われる設備を介して電留線の架線に接続されています.
25) 車両基地内の架線に繋がる母線には山陽新幹線上下線からのき電線の他に,在来線(山陽本線)の岡山変電所からのき電線も接続されており,電留線群の上を越えて高架下の建屋にブッシングを介して引き込まれています.
26) 電留線群の上を越える在来線の岡山変電所からのき電線.対地電圧が高いトロリー線側と帰線側の2本で構成されています.
27) 電留線の架線柱から鉄塔へき電線と帰線が受け渡されています.
28) 電留線の脇に建つ鉄塔.
29) き電線と帰線は公道と民家の屋根の上を越えて奥に見える在来線の岡山変電所へ延びています.
30) 在来線の岡山変電所構内の北東角に立つ新幹線の車両基地へのき電線の鉄塔.
31) 在来線の岡山変電所の構内に置かれた単相の変圧器からの出力が断路器を介して新幹線の車両基地へ向かうき電線に接続されています.
32) 在来線の岡山変電所の構内に置かれた単相変圧器(黒いブッシングのある奥側の設備.手前は仮置きされた無関係の設備だと思われます).岡山変電所の交流側の三相母線のうち2線が接続され,25~30kVに降圧されています.
33) 在来線の岡山変電所の正門.中国電力から受電した三相110kVの電力を降圧・変換した直流1500Vの電力を山陽本線・宇野線(瀬戸大橋)や下関総合車両所岡山電車支所・岡山貨物ターミナル・機関区などの周辺の鉄道施設に供給していますが,一部の電力は交流(単相)のまま新幹線の車両基地にも供給されています.
34) 岡山変電所の銘板.
35) 岡山変電所の受電部分.中国電力から三相110kVの電力を2回線で受電しています.
36) 受電側の機器群.断路器や遮断器,電圧計や電流計などが並んでいます.
37) 線路北側から見た岡山変電所.
38) 岡山変電所の受電用変圧器.受電した110kVの電力はそのままき電用変圧器への入力にはなっておらず,一度66~77kVに降圧されているようです.
39) 受電用変圧器の二次側の母線.左の一次側の母線を支持する碍子は8個連ですが,右の二次側は6個連になっています.
40) き電用変圧器.二次側母線の電力を交流1200V程度に降圧してシリコン整流器に供給しています.
41) シリコン整流器.降圧された交流電力を整流して直流1500Vに変換しています.
42) シリコン整流器の銘板.
43) シリコン整流器の出力は建屋内に設置されていると思われる直流高速度遮断器を介して方面別に振り分けられています.
44) 直流出力側の鉄構.左側に整流器からの出力を切り放す断路器,右側に各方面のき電線を接地する断路器が並んでいます.
45) 岡山変電所の直流出力.山陽本線 神戸方(東岡山変電所方面)・同 門司方(倉敷変電所方面)の上下線,宇野線 宇野方(早島変電所方面)に加えて,付近にある下関総合車両所 岡山電車支所・岡山貨物ターミナル・岡山機関区にもそれぞれ独立したき電線で出力されています.
46) 山陽本線の線路に向かって南へ延びるき電線群.奥に見える白い半球状の建物は草野球などのスポーツやイベントなどで使用されている岡山ドームです.
47) 山陽本線 上り本線の岡山変電所の神戸方と門司方を区分するエアセクション.