133. 首都圏新都市鉄道 つくばエクスプレス 北千住変電所（直流）

北千住変電所

 

アプローチ：北千住駅　容易だが近づけない
受電：東電22kV(北千住1,2号)　2回線　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1F 22kV　C-GIS受電設備、PWM用変圧器4,620kW×2　一次22kV二次810V×6多重、自家発電設備  　　　　　　

2F PWM変換装置4,500kW×2　定格電圧1500V　力行3,000A、回生2,100A、直列リアクトル3,000A×2、高配変圧器9,000kVA×1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3F 直流き電設備(Z母線方式)、高配設備、監視・制御設備

特徴：気象庁地磁気観測所（茨城県八郷町柿岡）が近接しており、直流電化方式では、レールから漏洩する大地帰路電流がもたらす地磁気擾乱磁界により観測データに影響を及ぼすことがあるため変電所間の電位差による大地帰路電流を小さくするように定電圧制御を行なっている。観測に許容される擾乱の範囲は、国土交通省において昭和31年以降0.3nT」としていたが、観測機器の性能が向上し精密測定が可能なことから、地磁気擾乱低減目標値を「0.05nT」とされた。（常磐新線建設に伴う地磁気擾乱に関する対策設備の
調査委員会決定）そのため観測所から約35km圏内の守谷付近で交流電化を行なっている。ちなみに交流電化はAT方式をとっており、常磐線や、水戸線で設置されている、直流遊流阻止装置を交直切替区間に導入している。直列リアクトルが直流1500V母線に挿入されている。通常の直流変電所（シリコン整流器）は、帰線に直列リアクトルが挿入されている。
また設計最高速度130km/hであるが将来的には160km/hを目標としている。

直流変電所　PWM方式　3,000～4,000kW　2組　9箇所　平均変電所間隔　約4.5km
秋葉原、浅草、北千住　22kV受電。六町、八瀬、南流山、おおたかの森、柏、守谷　66kV受電

文献より引用
IGBT素子を使用した回路　整流用変圧器は多重構成でスイッチングの位相を
ずらして低次高調波の低減を図り、この回路図には示されていないが
40mFの大容量直流コンデンサーを設置している。

交流変電所　AT方式各方面別上下線別き電　みどりの変電所66kV受電　1箇所　10MVA変圧器　スコット結線2組と変圧ポストは小貝川と筑波に設置。　

左より4本　正き電線　2本帰線　4本配電線

左4本　正き電線　残り1本は、下り方面帰線に繋がる

六町方　下りF3　上りF4

浅草方下りF1　上りF2

帰線　N1とN2

 剛体架線への給電　南千住トンネル出口

参考文献（順不同）

吉住栄三ら：地磁気対策を考慮した最新鋭の変電所
明電時報；2005,Vol.304,pp.31-37

大沼光弘：つくばエクスプレスの電気設備
鉄道と電気技術；2004,Vol.15,No.4,pp.31-35

pp.24　図3.1.8を引用
日本鉄道技術協会編：き電変電シリーズ・変電所一般