変電・饋電(き電)・通信のもろもろ　: 08/07/25

2025年8月7日

1506.　北陸巡検6　ハピラインふくい鉄道　敦賀駅　交直デッドセクションの特殊性　NF側の処理

交直デッドセクション部

通常デッドセクション部は、惰行で通過するので速度低下の恐れがない平坦部に設けられる
約11‰は、国土地理院の地図上での計算値　文献値では12‰で青函トンネルの勾配と同じ

　この敦賀変電所は、以前は交交セクションで長さが短いデッドセクション部が敦賀駅の新疋田変電所側あったが交直デッドセクションを設けるため、ある程度の長さが必要となっている。そのため駅の北側の緩い勾配の部分に設けられることになった。（奥羽本線の峠変電所の交交デッドセクション部は3‰の勾配がある箇所となっいる）

　上り線の交→直のデッドセクション部（約20ｍ）は、下り勾配になるので惰行で通過することに問題は無い。

　下り線の直→交のデッドセクション部は、上り勾配になるのである程度の電車・電気機関車の速度が求められ約60ｍのデッドセクションを惰行で通過しなければならない。また惰行中の停止は避けなければならない。そして加速中の電車・電気機関車がデッドセクション手前で何らかの事象で停止した場合。停車位置から再加速して通過できるように特殊な仕組みが必要となっておりそのため、下りデッドセクション部は2ヶ所の交直切替断路器がある。

　この北陸本線での直→交のデッドセクション部60ｍは、以前は45ｍだったが昭和44年10月の全線電化の際に糸魚川ー梶屋敷間の直→交のデッドセクションで新しく電車・電気機関車速度を考慮に入れて設定されている。

この交直セクションについては、先人の優れた記事があるので紹介したい。以下参照

1. 鶴　通孝;交流電化発祥の地の50年　副題1957.10.1　北陸本線　田村‐敦賀間を中心に:鉄道ジャーナルVol41.No.11,pp.28-41,2006　鉄道ライターがJR西日本の協力を得て書いたもの

　この記事の中に敦賀の交直セクション　特に直→交の勾配区間でのデッドセクションの運用について詳しく述べられている。要約すると次のようになる。

現在のデッドセクションは、駅から１㎞ほど進んだ地点から北陸トンネル間に複雑なシステムが設けられている
本来のデッドセクションはトンネル直前49.6㎞地点（これは間違い実際は49㎞）にある（注：これは交→直デッドセクション位置に相当する）がその手前にも別のセクションがある（注：これは直→交デッドセクションのことを述べている）
北陸本線を敦賀駅構内まで直流電化すると、デッドセクションは今庄方に置かなければならない
敦賀駅の構外から外れ1.8㎞先で北陸トンネルに入る。そのため山越で12‰の上り勾配となり、さらに3ヶ所の踏切がある
敦賀駅の出口は分岐が複雑で、駅寄りの区間は十分に加速できない。しかしデッドセクションは、惰行で通過しなければならない
北陸トンネルまで十分な助走距離を伸ばして惰行通過したいが踏切3ヶ所で自動車立ち往生で緊急停止の事態も考えられる

注2.の49.6㎞地点とあるが、これでは大蔵踏切（49.255㎞）よりトンネル（49.936㎞）方になってしまうので49㎞のキロポストの点で間違いない

これら1～6の問題点を解消するため全国でここだけの二重方式を取り入れた。要約すると次のようになる。

正規セクションの手前に、約850ｍ（実際は約960ｍ）の距離を置いて直流同士ながらき電を分けるエアーセクションを設ける
そのエアーセクションのトンネル方をサブの‘‘中セクション,,とする
直流区間から交流区間に向けて加速していた列車がデッドセクションを前にアクシデントで止められてしまった場合を想定し中セクションの加圧を交流に切り替える
中セクションが交流加圧になったら交流で起動してそのままノッチ入りで従来の交流区間に突っ込んでいく

注1.約850ｍとあるが実測は約960ｍある。

図にすると以下のようになる

同じ図をどこかのWebで見たような気がする

　直→交デッドセクションの長さは、1969年以降60ｍが標準になっている。この敦賀のデッドセクションは、60ｍの長さであるために運転阻害時中セクションを交流に切り替えても60ｍの無電区間があっは、そこで停止してしまう恐れがある。そのため60ｍのデッドセクションの無加圧架線部分を加圧する断路器が備えられている。

　60ｍの通常のデッドセクションの手前直流アークを引く方は20ｍで、その次が32ｍの無加圧架線部分。最後に通常の交交セクション8ｍとなっている。8，20ｍ部分はFRP製となる。

　中セクションの駅側は、直流と交流の境のエアーセクションとなる。エアーセクションは150ｍ間に３つ連続してあり、通常時は直流が流れている。中セクション850ｍの区間を交流加圧する場合は、敦賀変電所の遮断器を操作して無加圧としている。

　中セクション交流加圧の際は、複雑な操作が必要となるため、最初の交直断路器の部分の架線柱にＶのアルファベットが表示され最後はＡ（デッドセクション部）のアルファベットが表示されている。

　敦賀駅から電車ならＲ、電気機関車ならＶまでの間で停まったときは、直流で加圧のままでデッドセクションを通過させる。しかしＶやＲを通過してしまった場合。加速距離の不足が懸念されので中セクションを交流に切り替えて、一気に乗り越えていく

　デッドセクションに接近しすぎた場合は、一端退行して十分な加速距離を保つ。

　これらの操作のため運転阻害が起こった場合は指令に連絡を入れ、アルファベットの文字の連絡でそのまま行くか、交流に切り替えるか、退行するかの判断を指令に入れる。指令は動力車の種類や編成重量により異なるパターンのマニュアルが作成されており運輸指令が判断する。

以上が下り線のデッドセクション部の場合

　上り線の場合は下り勾配なので、惰行運転で通過できるが、ここは北陸トンネルがあるためトンネルを出たとたんにデッドセクションがあるとトンネル内は単調なため失念の恐れもある。そのため黄色の2つのランプを交互に点滅させる装置があり、かつ下りセクションより約500ｍ先に交→直デッドセクションがある。

注：かつ下りセクションから約630ｍ地点に交→直デッドセクション

要約終わり

2.迫田康義；北陸本線　長浜－敦賀間　湖西線　永原ー近江塩津間　直流化工事の概要：鉄道ファンVol.46,No.12,pp.81-84,2006 　

迫田康義；JR西日本　北陸線・湖西線（長浜・永原ー敦賀間）直流化工事の概要：鉄道ピクトリアルVol.56,No.12,pp.68-71,2006　

筆者がJR西日本　大阪工事事務所　直流化電化工事所の現業の方

　この２つの記事は同じ著者によって書かれた紹介記事であるが、二重掲載の部分が多い。鉄道ピクトリアルの方にトルネード電線の詳細がある。鉄道ファンはカラー記事で情報量も多い。

1.の記事より交直部分が簡単に書かれている。

鉄道ファンの図　き電線が書かれてない

勾配は実際の勾配ではない。10cm進むと1.2ミリメートル上昇する。この図の勾配は約350‰

鉄道ピクトリアルの図　き電線が書かれてない
こちらは、踏切、トンネルまでの距離が示してある

　両図との中セクション交流加圧の場合の想定は、前述の鉄道ジャーナルと同じ。中セクションの駅側のエアーセクションの記述がない。踏切の位置関係が判る点と踏切の距離表示がある。架線柱のアルファベットの説明がない。

全ての引用終わり

　「変電き電通信のもろもろ」を立ち上げている私としては、この2つの記事以外の何かをこの交直デッドセクションに見つけなければならないと感じて、調査を行なった。これから書く内容はこの2つの記事に書かれていることと重複する部分もあるが書かれていない部分もある。

　通常複線の交直デッドセクション部は同じ箇所にあるが、ここではそれぞれ離れた場所にある。このため特殊な条件となり対応策がとられている。この件は両記事には書かれていない。

交直デッドセクションの構成

下り線　通常時の構成（上り線の構成は変化しない）

断路器の形を実際に合わせ　線路側から見立てた構成
中セクションの直流帰線電流を断路器を経由して変電所、直流インピーダンスボンドに流す
断路器は2台使用し大電流対応（実際はPWM制御なので疑似交流が流れている）

下り線　運転支障時の構成　中セクション交流加圧（上り線の構成は変化しない）

断路器の形を実際に合わせ　線路側から見立てた構成
中セクションの交流帰線電流を断路器を経由して変電所側NFに戻す。
交流なのでNFの断路器は1台

　この運転支障時の構成で3段エアーセクションの中間部が無加圧となる。鉄道ジャーナルVol41.No.11,pp.28-41,2006の記事では変電所側で直流を遮断している旨の記載があるが直流高速度遮断器をその都度「切」にすることは無いと推測する。

上記　図は、この方向から見た配置で書かれている。なるべく実在の配置に合わせた
現在定位　直流加圧

断路器側からみた交直切替断路器群　現在定位　直流加圧

北陸トンネル方　上り線　交直セクション（直→交）　60ｍ部とその周辺

白　中セクション架線　緑　交直デッドセクション部　全長60ｍ　
黄緑　左側20ｍFRP製セクション　右側8ｍFRP製セクション
左と右の間は、中セクション交流加圧時に同様に交流加圧される
定位　直流の場合は無加圧区間となる。
NF電流吸上げのインピーダンスボンドは左セクションの駅側の下に位置している

213き電線が架線に繋がる。湯尾き電区分所方　次変電所武生変電所

北陸トンネル方　8ｍの交直セクションの最終セクション

中セクション交流加圧時　交直デッドセクションの無加圧部を加圧する断路器とNF側断路器
現在　定位　中セクション　直流加圧　　交直デッドセクション中間部　無加圧
右断路器が中セクション交流加圧の際に投入され213き電線で加圧される

別角度　右に帰線が伸びている

断路器駆動部の名称が57Rと57-1Rなので連動して動くものと思われる

操作盤

DSはDisconecting Swichの略　余座踏切脇の交直断路器と連動して動く

逆方向から最終交直デッドセクションの8ｍ部　2ｍ×4本のFRP製セクション

　交直デッドセクションの無加圧部分32ｍ　奥に8ｍのセクションがある
中セクション　交流加圧時この無加圧部分も交流加圧される

交直デッドセクション(直→交)部　最初の20ｍのセクション　2ｍ×10本のFRP製セクション
架線柱　表示はＡで架線死区間標識（電照式）が設置されている

交直デッドセクション（直→交）部　最初の20ｍのセクションを抜ける521系電車

中セクション交流加圧時　交直デッドセクションの無加圧部を加圧する断路器とNF側断路器
現在　定位　中セクション　直流加圧

　中セクション交流加圧時は、約960ｍの区間が直流加圧から交流加圧に替わる。そのため帰線電流を交流変電所に戻すためインピーダンスボンドからの吸上げが発生する。

　BT電化区間なのでNF側をインピーダンスボンドに繋げる断路器が左の断路器となる。右の断路器は中セクション交流加圧時交直デッドセクションの無加圧部を213き電線で加圧する断路器となる。

NF側断路器からのケーブルが架空配線で駅方に向かう

架線柱標識Aの手前の架線柱まで帰線ケーブル（NF側）が伸びる

右奥に下り線側の北陸トンネルを抜けて交直デッドセクションに入る前の注意喚起点滅灯（黄色点滅）がある

奥の断路器群から帰線（NF）がケーブルで伸びてダクトに収容される

ダクトの先に帰線集約部のハンドホール

インピーダンスボンド　駅側
中セクション交流加圧の場合　中性線からNFを吸い上げる

インピーダンスボンド中性点にハンドホールからの帰線が繋がっている
中セクション交流加圧時 NF側断路器を投入すると、ここから帰線電流を吸い上げてNFに戻す

線条絶縁箇所　但し　両絶縁箇所の線条絶縁区間にも帰線のレールボンドが見られる
この理由は不明　右下　交流側インピーダンスボンド

中央　線条に絶縁箇所　本来なら　左　線条絶縁区間にはレールボンドされてないはず

右　定位直流加圧時は、余座踏切付近の絶縁線条間の直流インピーダンスボンドが導通して中セクション下の帰線電流を直流変電所に戻している。よく見ると左のレールボンド1本線が外れている。

中セクション交流加圧時は、この部分に設置してあるインピーダンスボンドから断路器を経由NF側に帰線電流を戻している。また余座踏切付近の交直切替断路器もNF側に帰線電流を流す

交流側のインピーダンスボンド　中性点にはなにも繋がってない

　中セクション部の架線はハイパー架線となっているので、交直デッドセクション部の架線がどうなっているか楽しみだったが、普通の架線に置き換わって交直デッドセクションに入っていた。

ハイパー架線からシンプルカテナリー架線になる部分　中セクション部

ハイパー架線からシンプルカテナリー架線になる部分のき電分岐装置

架線柱に付けられ標識　交直デッドセクションがAで駅側最終がVと表示　ここはDとE
Dに「貨」と惰行標識（ノッチOFF）Eに交直セクション、「貨」と「切換」表示
この部分は、ハイパー架線

架線柱に付けられ標識　交直デッドセクションがAで駅側最終がVと表示　ここはEとF
Eに交直セクション、「貨」と「切換」表示、Fに惰行標識と「切換」表示
この部分は、ハイパー架線

架線柱に付けられ標識　交直デッドセクションがAで駅側最終がVと表示　ここはE,FとG
Fに惰行標識と「切換」表示、Gに「交直セクション」表示
この部分は、ハイパー架線

Gに注意喚起用の黄色信号2つが点滅している

Gに、注意喚起用の黄色信号が点滅中

途中にある213き電線を電源とする線条変圧器（ST）と避雷器（アレスタ）
上り線側

ST＝Stripe Transformer＝線条変圧器

大蔵踏切から遠望した架線柱Hから北陸トンネル方F,G,H　12‰の勾配
左に線条変圧器の架台が見える
定位　下り線直流加圧（ハイパー架線）　上り線交流加圧

大蔵踏切から遠望した架線柱Mから駅方架線柱N,O,P　12‰の勾配
定位　下り線直流加圧（ハイパー架線）　上り線交流加圧

上り線　直流加圧　下り線　定位直流加圧　架線柱S
左214き電線　右213基延線　NF両端に配置

上り線　直流加圧　下り線　定位直流加圧　架線柱T,U
左214き電線　右213基延線　NF両端に配置

　中セクション部だけハイパー架線（き電吊架線）にした理由は、定位直流の場合250ｍ置きに、き電分岐装置を付けなくてはならない。

　そのためハイパー架線なら簡単にき電分岐装置が付く。しかしトルネード電線を敷設すると、250ｍ置きにトルネード電線からき電線分岐装置を引き出さなくてはならず、上部に交流20kVの213き電線とNFが敷設してあるのでメンテナンス面でハイパー架線を選択したと推測する。

最終の「V」架線柱　ここから駅方はハイパー架線が終りシンプルカテナリー架線となる
上部には213き電線とNFが通過している

敦賀駅方　下り線　交直セクション（交→直）　20ｍ部とその周辺

下り線側　注意喚起　黄色点滅灯、交直デッドセクション標識と「切換」標識

下り線側交直デッドセクション（交→直）部　交流側　214き電線が架線に繋がる
右方面　湯尾き電区分所方　次変電所武生変電所　奥に定位直流加圧のハイパー架線

デッドセクション直下にある　直流側インピーダンスボンド　
中性点には、なにも繋がっていない

デッドセクション直下にある　交流側インピーダンスボンド　
中性点には、なにも繋がっていない

線条に絶縁区間　左と右に線条に絶縁部
特段の仕掛けはない通常の交直デッドセクション部の線条部分の仕掛け

下り線側交直デッドセクション（交→直）部

下り線側交直デッドセクション（交→直）部　2ｍ×10本のFRP製セクション
架線死区間標識（電照式）

ここから下り線はハイパー架線となる　上部に214き電線
理由は前述の通り

デッドセクション部シンプルカテナリーからハイパー架線へ

対向面からの下り線側交直デッドセクション（交→直）部　2ｍ×10本のFRP製セクション
49キロポストの標識が微かに見える
青紫色表示灯が進行方向とは逆についている。これと同じものが下り線側にもついている
検索すると入換信号機識別標識となるが退行運転の際に使われるものなのか不明

下り線側　交直切替断路器群部分

Vの架線柱奥には、北陸トンネル交直デッドセクション部の断路器と連動した断路器がある

最終の「V」架線柱　
ここからハイパー架線・中セクション部は終りシンプルカテナリー架線（駅方）となる
上部には213き電線とNFが通過している。断路器は右奥に位置する　
この奥のエアーセクションでハイパーとシンプルカテナリーが平行になる
この架線柱からハイパー架線でき電・中セクション部（直流時13H、交流時213）

この断路器群の架線柱ではシンプルカテナリーからき電13H
北陸トンネル方　最後のエアーセクションの開始
定位直流時の太いき電線がハイパー架線に繋がる
213き電線は下り線側に移行。NFはそのまま駅方に直進

断路器側からみた交直切替断路器群　現在定位　直流加圧
断路器駆動部の名称が55Rと53Rなのだが連動して動くものと思われる

ここにも北陸トンネルの交直デッドセクション部にあった機器箱と同じ名称の機器箱がある
DSはDisconecting Swichの略

別角度　断路器側からみた交直切替断路器群　現在定位　直流加圧

おさらい

中セクション直流加圧の場合

　中セクションの帰線電流を断路器を経由して直流変電所に戻すため、線条絶縁区間にある直流インピーダンスボンド2台間を断路器2台を介して導通させている。

　定位直流の場合、中セクションに進行した電気車は直流が供給されPMN制御で誘導電動機を動かし線条に帰線電流（疑似交流）が流れる。これを直流変電所側に返すため、ここにもインピーダンスボンドに挟まれた線条の絶縁区間があり、インピーダンスボンド間を断路器2台（直流大電流のため）で導通させている。

中セクション　交流加圧の場合

中セクションの交流帰線電流を断路器を経由して変電所側NFに戻す。
交流なのでNFの断路器は1台

　中セクション交流加圧場合　このインピーダンスボンド間は断路器が開放され、中セクション下の線条はNF側に繋がり帰線電流を交流変電所に戻す。

北陸トンネル方　インピーダンスボンド

駅方インピーダンスボンド

余座踏切方の線条絶縁部　右に駅方インピーダンスボンドが見える
定位　中セクション直流加圧の場合この絶縁線条　両端のインピーダンスボンド中性点を断路器で導通させて中セクション　運行中の電気車の帰線電流を直流変電所方に戻している。
交流加圧の場合　中セクション下の線条の帰線電流を断路器を経由してNF側にもどしている

JR西日本電気システム株式会社の腕の見せ所　三連続エアーセクション（五径間連続）

　架線柱五径間の間に2本のトロリ線を使い3段のエアーセクションが設けられている。見ただけで保守が大変

模式図ではこの部分

この部分の奥に2段のエアーセクションが構成されている　駅側
余座踏切から撮影

この部分に1段のエアーセクションが構成されている　トンネル方
余座踏切から撮影

　駅から余座踏切の間の短い距離で通常の方法で3段のエアーセクションを構成できなかったため2本のトロリ線を上下させて3段のエアーセクションが構成されている。

エアーセクションの始まり　架線が引き止められている
奥　下り線11Hき電

左から引き止まれていた架線が割り込む
架線は11Hき電

1段目　駅側　エアーセクション部
11Hと13Hのエアーセクション

13Hからき電分岐装置でトロリ線にき電

2段目のエアーセクション
13Hと13H断路器経由のエアーセクション
(中セクション交流加圧の時　断路器開放で無加圧となる部分）

3段目エアーセクションの開始点
交直断路器がある部分の架線柱

3段目エアーセクション　
中セクション部(定位直流加圧・支障発生時交流加圧)と13H断路器の部分

引き留められていた開始点の架線がハイパー架線となる
駅側からの11Hき電だった架線が架線柱Uに引き留められる

3段のエアーセクションのき電線接続状況

エアーセクション開始の架線引留め部　画面中央右テンションバランサーが付いている
11Hき電線がここで引留められて架線分岐装置でトロリ線に最終き電を行なう

13Hき電線から2段目エアーセクションに13Hをき電線分岐装置でき電

断路器を経由した13Hがき電線分岐装置でトロリ線に供給（右からでてトロリ線へ）　
2段目エアーセクション　交流加圧時は無加圧となる
下り線側は直流加圧のため13Hき電線が変電所（奥）から交直断路器まで伸びている
213き電線は、上り線方に移動したため上り線はハイパー架線で対応　理由は前述

3段目エアーセクション　中セクション(ハイパー架線)に定位直流13H、交流加圧時213をき電

変電所からのNFが上下線の両端に配分される
上り線はハイパー架線14Hき電となる。上り線側に213，214き電線が移動

直流変電所への帰線の処理　

上下線とも帰線接続部に位置は大体同じ位置

直流変電所から400ｍほど余座踏切方寄った位置にある。

　通常のインピーダンスボンドの中性点に帰線は繋がっているが線条の交流加圧する部分と、直流加圧する部分の位置が、それぞれズレているので交流加圧部分のNFに戻る帰線電流から発生する直流側線条の交流誘導電流をカットする装置＝ストッパに類する物が交流接続側に設置されている。　

鉄道信号ハンドブックから引用

インピーダンスボンド様の形をしている

インピーダンスボンド中性点にセットする

ストッパ役割　以下引用

　直流電化区間に近接する交流電化区間や送電線からの誘導電流、または直接流入する電流が、商用周波数 (50/60Hz) の軌道回路に悪影響を及ぼさないように、ストッパ (誘導電流軽減装置) を軌道回路のインピーダンスボンドの中性線間に挿入します。これは、交流電化区間や送電線からの誘導電流や漏洩電流が、軌道回路の信号伝送を妨げ、誤動作を引き起こす可能性があるためです。ストッパは、これらの電流をバイパスさせ、軌道回路への影響を低減する役割を担います。引用終わり

以下初めて見たストッパ　富山地方鉄道本線

結構各地を回ったがストッパを見たのは初めて
富山地鉄直流区間　以前は交流　北陸本線と並走していた部分

表示名はストッパー　1000A　インピーダンス4Ω　インピーダンス位相±50％の文字　

奥　左のインピーダンスボンドと繋がっているようだ

Google Gemini　2.5に質問した内容と回答

　線条が２本平行に並んでいます。片方は直流帰線電流が流れ、もう片方は交流帰線電流が流れ居ます。この２本の線条間に大地経由の誘導電流は惹起されますか？

回答
1.交流電流による磁場の発生: 交流帰線電流が流れている線条からは、時間的に変化する磁場が発生します。この磁場は線条の周囲に広がり、大地を含む空間に到達します。

2.電磁誘導の原理: 変化する磁場の中に導体（この場合、大地）が存在すると、電磁誘導の原理により、その導体内に誘導電流が流れます。大地は完全な絶縁体ではないため、抵抗はありますが導電性を持っています。

3.直流電流の線条への影響: 大地中に誘導された電流が流れると、その電流によって新たな磁場が発生します。この磁場が、もう一方の直流帰線電流が流れている線条に到達すると、その線条にも誘導起電力が発生し、結果的に誘導電流が流れる可能性があります。これは相互誘導の一種と考えることができます。

一応　誘導電流は発生するようだ。

　今まだ見てきた交直デッドセクションの交→直、直→交デッドセクションの位置は大きく離れてないで大体が平行な場所に設備されている。

　今回の敦賀の交直デッドセクションの位置は、離れておりまた中セクションに交流加圧の場合もある。