2022年4月18日

1218. JR東日本 中央線12両化に伴う拝島変電所再訪 構内き電線の変化 100万View記念記事

拝島変電所 

 拝島変電所については初期に記事にしているが、簡単な説明だけなので、中央線12両化の状況確認のため再訪した。考えていたより複雑な構内き電線配置であった。

87.  JR東日本 拝島変電所(直流) ブログリンク

 
アプローチ:拝島駅 
受電:TEPCO 拝島線66㎸ 2回線 
変成設備 6,000kW×2
電力貯蔵装置:リチウムイオン電池・IGBTチョッパ 2,000kW
き電:五日市線、青梅線上下、八高線、電留線、構内は本線と別回線き電(八高線を除く)
八高線 高麗川変電所まで18㎞ある。都市近郊では一番長い き電距離。

踏切手前までJR用地なので近づけない

受電・変成設備
JR拝島線最終鉄塔

JR拝島線 66㎸ 2回線

終端鉄塔から直でC-GIS設備に繋がる JR拝島線66kV2回線


C-GIS受電設備 2つのC-GIS間はGISで繋がっている

左奥 高配用変圧器(防音壁で囲まれている)
その次 整流用変圧器とシリコン整流器6,000kW(防音壁で囲まれている)

もう一つの古くからあるシリコン整流器 整流用変圧器は防音壁で囲まれている

6,000㎾ シリコン整流器 1,500V 4,000A


各シリコン整流器N極側(帰線側)が直列リアクトルに向かう
P極側は、変電所建屋内の直流母線へ

帰線はここでトラフ収容となる

き電線引き出し部 昔と変わらず5回線分

左から五日市線「五」13H
その次4回線
青梅線「青」 古里SS方「青」14H上り、「青」13H下り、
 立川SS方「青」11H下り、「青」12H上り 
どれも325㎟×2の硬銅撚線を使用(最大約1,800A流せる)
但し、駅構内は、これら き電線から分岐した構内専用線を使用している。

八高線の電化が後なので別の場所から引き出し
八高13H 高麗川SS方 18㎞あるので き電線(ケーブル)が4本
八高11H 八王子方 八王子変電所にはつながっていない(片送り)
325㎟×2硬銅撚線=ケーブル4条=(最大約1,800A流せる)対応
325㎟×1硬銅撚線=ケーブル2条=(最大約900A流せる)対応

直列リアクトル 線路側 
1回線ケーブル8条=硬銅撚線325㎟×4=約3,600A×2回線分

変電所側から見た直列リアクトル 2変成設備対応
負極母線断路器2組

電力貯蔵装置(発生回生電力を貯蔵)
電力貯蔵装置の配置図 変電所内母線に直流高速度遮断器で繋がる

アルミ建屋 IGBT等制御部 2,000㎾ 定格電圧1,650V 定格電流1,200A
手前キュービクル 1台中 
1セル3.6V、1モジュール(48セル直列)173V 4直列10並列
充電開始電圧1,650V/可変 放電開始電圧1,500V/可変


左54CPが電力貯蔵装置からの回線
ケーブル2条=硬銅撚り線325㎟×1=約900A流せる

電力貯蔵装置用 正極母線断路器54CP、負極母線断路器89CN

 折角 回生電力有効利用を考え設置された電力貯蔵装置だが充放電の制御技術が確立されていないので有効利用はまだ先の話となる。特に拝島駅の構内専用線は325㎟のき電線1条(改修前)なので電車が速度を落とす部分での電力回収が325㎟1条(約900A)に頼っている。  
 せめて2条化にして回収効果を高めるべきである。回生電力は急な立ち上がりなので回収には抵抗値の低い回線を使用すべき。変電所に繋がるケーブルも4条にすべき(若干無駄が発生するが)

五日市線 き電線13Hと構内き電線のエアーセクション部

構内き電線1条(900A)とき電線13H2条(1,800A)とのエアーセクション部 駅は奥

ここから右方はき電線13H2条が担当


五日市線構内き電線 325㎟×1

拝島変電所は、青梅線沿いにあるため駅手前でき電線13H2条は反転


五日市線沿いのき電線13Hは2条一括だがここでは1条づつ引き止められまた2条に纏められて青梅線沿いの拝島変電所方に向かう 反転部

八高線 駅構内は専用のき電線はない


八高線 中心 き電線11H 八王子駅まで片送り ケーブル2条 900A
左 ケーブル4条 き電線13H 高麗川SS方 18㎞あるためき電線の条数を増やしている
右 ケーブル4条 八高線帰線

左 き電線13H 1,800A 右 帰線 1,800A

八高線 拝島変電所よりき電線13H4条ケーブルが立ち上がる
拝島変電所は右方500m

八高線 き電線13Hが き電吊架線325㎟×2に繋がる 高麗川方

エアーセクション部 き電線13Hと11Hのエアーセクション
高麗川方はき電吊架線が2条、八王子方は1条

拝島変電所からのき電線13Hがき電吊架線2条に繋がる
手前碍子で絶縁してあるき電吊架線は、き電線11H八王子方

八高線 高麗川変電所まで2条のき電吊架線が続く


八高線 拝島駅 高麗川方
左 電留線分岐 電車線区分標がみえる。そのわき右にセクションインシュレーター

高麗川方 拝島駅分岐 左に電留線分岐


拝島駅 八高線ホーム脇 電留線のき電区分断路器(接地回路付き)
き電吊架線から分岐

青梅線 き電線11,12,13,14Hと構内き電き電線のエアーセクション部

福生方
下り線側エアーセクション

エアーセクション部 手前 福生駅方 奥拝島駅


先に下り線側が構内線に切り替わる 325㎟×1条

次に上り線側が構内線325㎟×1(改修前)に切り替わる。変電所直下がエアーセクション

立川側
下り線側 構内き電線1条 最終き電区分装置部 手前側拝島駅 奥側にエアーセクション
左架線柱には上り方構内き電線1条がまだ伸びている
右架線柱 き電線立川方11H,12H各2条

上画像拡大

左 構内き電線上り方 最終接続点
右 青梅線立川SS方 下り線方 き電線接続点

青梅線上り線エアーセクション開始点 構内き電線上り方とのき電区分


下り線側エアーセクション  立川方 構内き電線下り線と青梅線下りのき電区分点

奥側にエアーセクション 手前 下り線から上り線への渡り線開始点

左 下り線側構内き電線とのエアーセクション 上画像の反対側から俯瞰


青梅線 青梅線立SS方き電線上下より各上下線へき電点 最終 
これより拝島方はエアーセクションを挟んで構内き電区分となる



拝島駅構内のき電系統図(2022/02時点)

出典(「配線略図.net」「https://www.haisenryakuzu.net/」)から引用改変
新電留線部分(7~12番線)は、Google Street Viewからの情報と現調で記入

 拝島駅の構内線のき電は、変電所とは別の場所に置かれている構内き電切替断路器で対応
拝島変電所が落ちた場合でも、構内を立川変電所及びまたは小作変電所側に切替 入線可能な構造となっている。

拝島変電所からのき電線系統(12両化前電留線6番線までの状態)
本線き電線は325㎟×2条、待避線・構内線は電留線5~6番線を除きき電線325㎟×1条対応
構内線の電源は、立川変電所方き電 下図42,41断路器投入
以前の状態 待避線・構内線は上下線とも325㎟×1条(約900A)
一部旧電留線の場所は325㎟×2条化(5,6番線)
立川、小作変電所に繋がる き電線は325㎟×2条(約1,800A)
構内線下りは、折り返して五日市線エアーセクションまで

拝島変電所からのき電線系統(12両化前電留線を含んだ1~12番線までの状態)
電留線増線のため構内線、本線き電線を整理、電留線側上り方のき電線を325㎟×2条化
下図42,41断路器投入は以前と変わらず

以前の状態 構内線は上り線が一部325㎟×2条化(約1,800A)変更
待避線・構内線下り線は、変更なし325㎟×1条(約900A)のまま
立川、小作変電所に繋がるき電線は325㎟×2条(約1,800A)のまま

 中央線12両化に伴い電留線を12番線まで増やしたため従来のき電線1条では必要な電流が流せないため2条化して対応している。旧電留線1~4もき電線2条化すればよいのだが、現状では5~6番線が2条化の恩恵に与っている。
 この拝島駅構内の構内き電線太線化のほかに中神に中神タイポストを設け上下線のき電電圧均圧化を行っている。タイポストは通常変電所間隔が長い場所の中間点に設けられるが、この中神タイポスト変電所間10㎞(拝島ー立川SS)の短い区間の丁度中間に設けられている。最初は俄かに、この箇所にタイポストが設けれれるとは常識から考えられなかった。(他の中央線タイポストの位置から考えても)

構内線き電線の変化

2021/06/30時点
拝島変電所 き電線引き出し口 変化無し

別角度 変化無し き電保護パックが設備されている 架線柱

駅方 一番奥 構内線上り方1条、青梅線本線上下各2条、構内線下り1条
右から 構内線上り方1条、青梅線本線上下各2条、構内線下り1条

青梅線本線上下各2条の上を構内線上下がクロスする
鋼管柱建植

上記画像 全体視野

待避線専用き電線から待避線へ き電

駅を通過 左2本 構内線上下 右2本 青梅線本線上下各2条

右 架線柱上部 き電線各1条 左構内線下りき電分岐(青梅線下り、五日市線) 
右構内線上りき電分岐(青梅線上り)

廃止された踏切付近
中央トラス部 左構内線下り 青梅線下り、右構内線上り 青梅線上り、電留線1から6分岐
鋼管柱に切替の最中 鋼管柱上のき電線は、構内線上下に未接続 切替の準備は出来ている

上記画像拡大
鋼管柱上の き電線がループを描いて引き止められている

奥の電留線7~12番線はまだ き電線、架線が敷設されていない

中心架線柱
左 構内線上り 右 構内線下り
両方のき電線から分岐して 青梅線上下のき電
左 構内線上りはさらに電留線1~6番線へき電
構内線下りから青梅線上りにき電して見えるかもしれないが拡大すると違うことが判る

手前 構内線上りから電留線1番線への接地回路付き断路器
奥 構内線上りから電留線2~3番線への接地回路付き断路器

拡大

左 構内線上りから電留線4番線への接地回路付き断路器
中心 構内線上りから電留線5~6番線への接地回路付き断路器 この部分だけ き電線2条化

拡大

左 断路器 構内線上りから待避線き電線への供給用
画面中央のWクロス待避線へ供給と同時に 待避線 福生方へ き電線が延びている

左 上記画像 断路器部 
トラス部 き電線 
左構内線上り ここでT分岐して断路器に繋がるとともに青梅線上りに き電
右構内線下り 青梅線下り、五日市線に き電

上記画像反対側

2021/07/20時点
青梅線 小作SS方き電線下り方13Hから引き出されたき電線が駅に向かう

変電所引き出し部 青梅線上下 小作方、立川方き電線各2条引き出し
青梅線 
小作方上り14Hから1条のき電線が駅方面へ引き出されている 画面下ここがキーポイント

構内線上下を立川方もしくは小作方に切り替える断路器
42,44が上り切替 42立川SS方 44小作SS方 定位は立川SS方
41,43が下り切替 41立川SS方 42小作SS方 定位は立川SS方
42,44はき電線が1条 同じく41,43はき電線が1条

構内線上下を立川方もしくは小作方に切り替える断路器
42,44が上り切替 42立川SS方 44小作SS方 定位は立川SS方
41,43が下り切替 41立川SS方 42小作SS方 定位は立川SS方
42,44はき電線が1条 同じく41,43はき電線が1条

同上

右から 構内線上り方1条、青梅線本線上下各2条、構内線下り1条
鋼管トラス上に き電線保持架台が付く

右から 構内線上り方1条、青梅線本線上下各2条、構内線下り1条
トラス上に 仮設き電線保持架台が付く

6/30時点の画像と見比べ
青梅線上下き電線が方向を変えている 福生方から見て左に移転準備中

2021/12/16時点
青梅線上下き電線が移動した後に構内き電線が移動
上り方構内 き電線新品に交換済
そして新しき電線の誘導準備(仮設)

新しい き電線の誘導準備(仮設・赤ロープ)
上り方構内 き電線新品に交換済

構内き電線上下と新しい き電線の誘導準備(仮設・赤ロープ)
上り方構内 き電線新品に交換済

構内き電線上りPGクランプで仮設配線
新しい き電線の誘導準備(赤ロープ)
上り方構内 き電線新品に交換済

新しい き電線の誘導準備(赤ロープ)
上り方構内 き電線新品に交換済
下り方構内き電線は、古いまま

2022/02/05時点
変電所引き出し口 奥 八高線以外 左青梅線、武蔵五日市線の間に2本のき電線が出ている。1本は、電力貯蔵装置からの き電線54CP もう1本は64P(蓄電装置)関係かもしれない

変電所き電線引き出し口の変化
青梅線小作SS方14Hき電線が2条化されている。
新しく電柱が建植 1条はこの電柱に引き止められて14Hに繋がる

この中心部分 14Hから旧来のき電線引出し方で1条
そこからもう1条分岐 圧接クランプでの接続なので恒久的
この後各1条が2条にまとまる

更に拡大 新しく建植された電柱に引き止められたき電線が青梅線小作SS 方14Hに繋がる

手前 新しく建植された電柱 き電線が引き止められている

そのほかの部分は変化無し

変電所からのき電線引出し口
左側に新しい電柱が建植


構内き電線上下部分
構内き電線上り方がき電線2条化

構内き電線上下部分
構内き電線上り方がき電線2条化
上部のき電線も構内き電線上り方は2条化

右 構内き電線上り方 2条化
その隣 青梅線上下き電線元から2条
一番 左 構内き電線下り方 1条

青梅線上下き電線2条は、右に移動

青梅線上下き電線2条は、右に移動
延長した形跡がないので元のき電線を平行移動させたようだ

一番右 2条化された構内き電線上り方 分岐して構内上り線に接続
左 構内き電線下り方 1条
中央架線柱にき電線保持用のポリマー碍子が見える

左 構内き電線上り方2条 右 待避線用き電線1条

構内き電線上り方2条から分岐する待避線き電線1条
この部分は2条化以外変化はない

かつての構内き電線上下 青梅線本線き電線上下が固定されていた架台
今は構内き電線下りだけが固定 そのうち手前の鋼管トラスに置き換わる

新しい電留線7~12番専用接地回路付き断路器 き電線は2条 電車線側は1条対応

新しい電留線7~12番専用接地回路付き断路器 き電線は2条 電車線側は1条対応

新しい電留線7~12番は、「入」表示だが実は加圧されていない
接地回路付き断路器の状態で「入」の表示が出ている
電圧を感知して「入」の表示ではない

新しい電留線7~12番用き電線は2条は、構内き電線上り方2条に接続されていない

新しい電留線7~12番用き電線は2条は、まとめられて未接続の状態

電留線への線路は、まだ未完成

左 2本のき電線各2条は青梅線立川SS方き電線
右 赤銅色のき電線は構内線上り2条き電線
その隣は 構内線下り1条き電線

奥 新しい電留線7~12番への線路は敷設準備中 ここに転轍機が挿入される
もう片方は既に待避線に繋がっている

2022/02/16時点
き電線・架線柱が整理された拝島駅 福生方
左 青梅線本線上下き電線各2条、
次 構内下り線き電線1条、構内上り線き電線2条、一番右待避線き電線1条


立川方 拝島駅 通過するき電線は青梅線本線き電線各2条
五日市線の分岐部交換後

一番左 構内線上り2条、 構内線下り1条、青梅線本線き電線上下各2条



電留線7~12番線へのき電線2条は、構内線上り方2条にまだ繋がってない


上記反対側 青梅線上り、電留線1~6への架線へ構内線上り方からき電
まだPGクランプなので電留線7~12工事時に圧接するものと思われる


電留線7~12番線への線路はつながったようだ

構内き電線上り方2条が1条になる部分 新しく建植された鋼管柱
ここで旧来のき電線と繋がる

電留線1~3番線までは変化無し


構内き電線上り方1条から電留線5~6番線に分岐する部分、ここで再び2条化
以前と変わりない
構内き電線上り方1条から電留線5~6番線に分岐する部分、ここで再び2条化
手前の接地回路付き断路は電留線4番線 変化無し

新電留線(7~12番線)への分岐部
電留線7-12番線入り口のWクロス
電留線の加圧状態が「入」だが実際は加圧されてない
断路器の投入で「入」表示となる。実加圧を検知してではない

電留線7~12番線への経路 1本は待避線から分岐 
もう1本は電留線1~6番線への経路の途中で分岐


一番手前 使用されてない線路
次 青梅線下り線
次 青梅線上り線
次 電留線1~6番線
次 電留線1~6番線から分岐する電留線7~12番線
一番奥 待避線から分岐しする電留線7~12番線

待避線から電留線7~12番線へ分岐する部分の上の中央セクションインシュレーター
と本線に分岐する上にある右セクションインシュレーター


この部分の線路上の架線のセクションインシュレーター 2ケ所 
右青梅線上り、左待避線からの分岐、左奥 留置線への分岐 
中心 電留線7~12番線への経路


中央部のセクションインシュレーター(7~12番線行き)
両側にスライダーが有るタイプ

本線に分岐するセクションインシュレーター 普通のよく見かけるもの


青梅上り線 車中より撮影 電車の進行は一番右の線路
ここで電留線1~6番線へ分岐し、その先で電留線7~12番線に分岐する

 線路も繋がり架線も繋がっているように見えるが、実は架線に碍子が割り入れられている
最終的には中央鋼管トラスのき電線が、構内き電線上り線に繋がった時点で割り入れられた碍子は除去される。

2022/3/13時点 完工を確認
接続前 2/16時点

電留線(7~12番線)への構内き電線上り方 接続


上記画像裏側



問題のTC型エアーセクションは、まだ撤去されてない。
中神タイポストが運用されれば大きな電位差は発生しないはず

き電保護パックの多用
拝島変電所周辺では、き電保護パックが多用されている。

拝島SSき電線引出し口部 青梅線に設備されているき電保護パック


通常碍子側(頭頂部)がコンクリ柱の金具に繋がっているが
ここでは、緑の接地線も繋がっている

き電保護パックから引き出されるき電保護線


き電保護線の初出は、三鷹車両センターであった。


き電保護線はこのボックスに入る


接地線用開閉器箱(き電保護パック)と明記


緑の接地線はそのまま地中へ
接地線用開閉器箱(き電保護パック)から出た線はトラフに収容


通常の説明では、き電保護パックの接地線はインピーダンスボンド中性点に繋がる


変電所前のき電保護パックの碍子側ケーブルは、変電所き電線引き出し部コンクリ柱の引留め碍子に繋がり、分岐してコンクリ柱の金具に繋がる。架空化されたき電保護パック碍子側の線は、次の架線柱に繋がる。


碍子に引き止められた線に何やら標識がある

き電保護線とある。先ほどのき電保護パック 下部からもき電保護線が出ていたので内部で分岐していると思われる。


五日市線 架線柱にき電保護線の架空配線が施されている

中心部架線柱にき電保護線が架空配線で引きとめられていて
コンクリ柱の金具に繋がっている

架空配線のき電保護線が分岐してコンクリ柱の金具に繋がる

架空配線のき電保護線が分岐してコンクリ柱の金具に繋がる
以下同様







武蔵五日市線側のき電保護パック
青梅線と同様 接地線用開閉器箱(き電保護パック)が設備されている

ここでも同様にき電保護パックの碍子側からの線が架空配線されている
架空配線のき電保護線が分岐してコンクリ柱の金具に繋がる
以下同様






青梅線側の架空配線されたき電保護線が架線柱の鉄部を経由して地中化されている

拡大 青梅線側の架空配線されたき電保護線が架線柱の鉄部を経由して地中化されている
架空配線にはき電保護線の標識(左電柱部)

このコンクリ柱で立ち上がり金具に繋がる




変電所側のき電保護パックは現物を確認できたが立川方は建物が多く現物
を確認できていない、そのなかで確認できたのが き電保護ダイオード
き電保護パックに関係することは確かだが、なんのためについているかは調査必要

き電保護ダイオードから出たケーブルは、片方は鋼管柱の金具に繋がり
もう片方は、架空線化されている。通常地絡が起きれば地絡部⇒金具⇒き電保護線の経路でき電保護パックが作動するが、この場所は高抵抗接地が起きにくい鋼管柱である。

架空配線化されたき電保護線は、コンクリ柱部で分岐して金具に繋がる
コンクリ柱で発生した地絡電流を鋼管柱に流さないように設置されたダイオードが先のき電保護ダイオードなのか…?

この先は追っていない。





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