2026年1月28日

1542. JR東日本 田町駅 動力式検電接地装置の不全による輸送障害 独自視点による推論・解析

 JR東日本 田町駅 動力式検電接地装置の不全による輸送障害の独自視点(推論)による解析

 JR東日本の2回の田町駅の事案について読み込めば読み込むほど不明な点が出てくるので、独自視点による解析を行なった。 

 「私は専門家ではない。ゆえに、私の推論には誤解や見落としが含まれている可能性がある。2013年から約13年間、ブログを通じて技術事象を記録し続けてきた。その中で貫いてきたのは、不都合な真実から目を逸らさず、論理的な可能性を提示するスタンスである。
 本稿は、JR東日本 田町駅で発生した動力式検電接地装置の不全による輸送障害について、公開された事実と技術的背景から、独自の視点で試みた推論・解析である。」

その前におさらい

動力式検電接地装置とは何か

(出典:JR東日本,青柳ら:直流電車線路用動力式検電接地装置の改良:鉄道サイバネ・シンポジウム論文集(CD-ROM);2005,論文番号608)

通常の停電作業は、電力係員が出向き、電力指令と連絡を取り、検電棒で検電を行う。

 無加圧を確認の後、ジャンパ線で架線とレール間を接地する。この作業を電車線1本ごとに行うことになり手間も掛かる。この装置を利用すると接地作業費用の削減、作業時間の拡大が可能になる装置で、駅に設置されているのは、この装置の改良型で音声での案内・青パトライトでの停電の明示を行う。また装置下部の線路に繋がる接地線には、線路側の電位が高まった際に架線への電流の逆流を防ぐ整流素子がモールドされたサーキットセーフティーパック(指月電機製)が設置されている例もある。

  装置は、三和テッキ製であり東日本電気エンジニアリングが保守を担当している。接地回路は、大電流が流れるわけではなく地絡継電器を作動させれば良いだけなので、交流用の電磁開閉器を利用し安価に製造できている。

動力式検電接地装置 新宿駅設置例

具体的動作(参考資料より抜粋と追記)

(1) 初期状態:接地器は解放

(2) 検電接地装置の操作扉を鍵で解放すると扉スイッチが入り、加圧検知を開始(検電作業)

(3) 加圧中の場合には「接地取付」ボタンを押しても接地器を投入できない

(4) 停電責任者は電力指令へ停電作業に着手申込を行い作業許可を得る(電車線路停電)

(5) 電車線路停電後、停電責任者が「接地取付」ボタンを押すと接地器が投入される

停電責任者が指示する接地取付作業に相当

(6) 停電工事(作業)開始

(7) 停電責任者が作業責任者から作業終了報告を受ける

(8) 「接地取外」ボタンを押すと接地器が解放 

停電責任者が指示する接地取外作業に相当 

(9) 停電責任者は電力指令へ停電工事終了報告を行う

(10)所定の時刻で電車線路に送電

(2)~(8)における状況は回転灯(パトライト)・表示装置により表示 音声応答装置から音声により通知


動力式検電接地装置の構造

上下線のき電吊架線からT分岐したケーブルが引き込まれて
スイッチで一括入り切りできる構造

山手線側の動力式検電接地装置の内部 焼損部位は見られない←ここ重要

 高円寺駅に設置された動力式検電接地装置内部のスイッチは高圧真空電磁接触器で富士電機の以下のカタログ内にあるHN46A形が使用されている。田町駅の動力式検電接地装置の内部にある高圧真空電磁接触器の画像はHN46Aど同一
 
NH46Aと点検口から読み取れる
pdfをダウンロードする必要がある
D&C14版R_盤内高圧機器_R05-高圧真空電磁接触器 カタログダウンロード画面

真空電磁接触器(VMC) メインのページ

高円寺駅の動力式検電接地装置はこのタイプを使用 NH46A形固定型
左下のON/OFF表示とコネクタの色、銘板が一致
白い円筒部分が真空バルブ(スイッチ接点部分)

この装置画像と田町駅に設置されていた検電接地装置内部の白い円筒3本の画像が一致

 白いチューブ状の真空バルブ内に接点がありバルブ内のベローズが上下動して接点の入り切りを真空中で行う。
VCB真空遮断器(6.6㎸)の場合接点間隔は10mm VMC(真空電磁接触器)の場合4~8mm

真空バルブが3本あるので上下線で2本使える(上下線同時に操作可能)


上記画像は固定型の高圧真空電磁接触器なので
似た構造(引出形)であるので真空バルブ説明の部分は確か 
 

 これによると高圧真空電磁接触器は3相一括で連結ロッドが動いて真空バルブ内のベローズの先に着いている接点を高真空中で入り切りする。

 動力式検電接地装置は、直流大電流を入り切りするわけではなく単にき電線とレールを無負荷(停電時)に繋ぐ目的で使われている。だから動力式で真空バルブ内の接点を動力で上下動させて入り切りを行なう。そのため交流用(耐圧6.6kV)でも直流1500Vを無負荷中に「ON:接地」にするので問題はない。また架線が加圧中(1500V)なら真空バルブは「OFF」の状態でも十分電圧に耐えられる。

富士電機 使用環境 振動など影響を受けない場所と明記

ちなみに東芝の規格では耐震動 15Hz 0.2G以下(高圧真空コンタクタ)
16.7Hz / 0.2Gの根拠: 日本の商用周波数の1/3や、鉄道・産業機器の基礎振動として古くから慣用的に使われてきた指標。

当ブログで検電接地装置について記載がある記事一覧



以下が本題

JR東日本の公式発表記事 以下2本の時系列をまとめ独自視点による解析を実施

山手線・京浜東北線 停電に伴う輸送障害について                    2026年1月16日東日本旅客鉄道株式会社

山手線・京浜東北線 停電に伴う輸送障害の原因と対策について               2026 年1 月23日東日本旅客鉄道株式会社


JR東日本の2本の公開記事の時系列を1本化してみる

JR東日本の2本目の記事から引用

3:15 

 動力式検電接地装置の京浜東北線側の接地を「接地取外」ボタンを押して接地器が解放  隣接する変電所とのインターロック機構は無い 山手線側の「接地取外」ボタンを押し忘れて接地器が接続したまま。山手線がのパトライトは点滅していた。作業員ミス

3:50 

 隣接する品川変電所ー田町変電所ー新橋変電所 直流高速遮断器(54F)を投入。直ちに⊿I形故障選択装置(50F)が働いて直流高速遮断器(54F)開放 連接しているので品川変電所ー田町変電所ー新橋変電所間停電 正常動作 重負荷路線のため大電流が瞬間的に流れたが⊿I形故障選択装置のおかげで山手線側動力式検電接地装置からは発煙発生せず。京浜東北線側は正常に開放できているので問題はない。

停電原因を品川ー田町ー新橋間で調査

4:54 

検電接地装置の開放操作 

 動力式検電接地装置の山手線側切り忘れが発見され、「接地取外」ボタンを押して接地器が解放されたはずであった。

この区間の初電の時刻は刻々と迫る。(参考)

田町駅 初電の時刻表

京浜東北線(平日)

方向 始発時刻
北行(東京・大宮方面) 04:37
南行(品川・大船方面) 05:04

山手線(平日)

方向 始発時刻
内回り(東京・上野方面) 04:37
外回り(品川・渋谷方面) 04:39

高輪ゲートウエイ駅 初電の時刻表

京浜東北線(平日)

方向 始発時刻
北行(東京・大宮方面) 04:34
南行(品川・大船方面) 05:06

山手線(平日)

方向 始発時刻
内回り(東京・上野方面) 04:35
外回り(品川・渋谷方面) 04:41

4:57 

 山手線の送電失敗、京浜東北線の送電成功 山手線は「接地取外」ボタンを押して接地器が解放されたはずであったが再度⊿I形故障選択装置(50F)が働いて直流高速遮断器(54F)開放で送電できず。 山手線の動力式検電接地装置を切り離す作業を開始


5:13 山手線の検電接地装置切り離し開始<復旧①>
山手線の接地側を切り離し、山手線の内回りも切り離しした
なぜ外回りを切り離さなかったかが謎
接地線を切り離したので架線とレール間は開放されているので電流は流れないと判断か?

6:45 
 変電所の健全性確認の必要性が判明 
 変電所の⊿I形故障選択装置で異常電流が流れていた記録があったので変電所の健全性の確認が必要だった。山手線、京浜東北線が停まっていたはず。 だが駅間に取り残された電車があったか?

7:20 
京浜東北線運転再開 
つまり送電はこの時間前に行われていた。電車運行開始

7:49
 山手線への送電開始時、検電接地装置より発煙。山手線、京浜東北線、東海道線で運転見合わせ
  同じ資料に違った記載がある。
7:48 山手線の送電失敗
時差が報告書内である。文書作成者と図作成者の意志疎通が不十分

7:49 
検電接地装置(山手・京浜)から発煙を認め、変電所からの送電を緊急停止
変電所の⊿I形故障選択装置が働かず手動で直流高速度遮断器を開放したと読み取れる
高抵抗地絡が発生した可能性大

 ここに齟齬がある。京浜東北線は7:20に既に送電開始して運行を始めている。
7:20から7:49まで京浜東北線には送電できていた。
JR東日本の2回目の資料から引用
 の図だと山手線からの回り込み電流で両保護装置が損傷発煙しているが、京浜東北線側は既にき電を行なっている。そのため京浜東北線側き電で装置内は1500Vで加され状態で高圧真空電磁接触器がOFFになっており問題なく京浜東北線はき電できている。

 検電接地装置の高圧真空電磁接触器は3相一括で連結ロッドが動いて真空バルブ内のベローズの先に付いている接点を高真空中で入り切りする。片方が導通状態ならば接点固着が考えられる。

 山手線にき電7:49してもレール側が切り離されているので電流は流れない。装置内でのケーブル損傷で地絡状態ならば筐体に電流が流れて⊿I形故障選択装置が働くはずであるが高抵抗地絡の場合は働かない。山手線の電流は保護装置の接地線を経由して京浜東北線側に流れ込んでレールに流れる状態がこの図から示唆される。但し両保護装置の間は太い接地線で接地されているので山手線からの電流は接地線に流れて、京浜東北側には大きな影響がないはず。

さて検電接地装置の内部状態
山手線側の動力式検電接地装置の内部 焼損部位は見られない
操作部(保護装置部)も綺麗な状態

 画像キャプチャーで「二虎𝕏 (@niko252529さん」のXへの投稿を引用 ありがとうございます。

 操作盤が開けられており、接地解除を行なった形跡。発煙、発火の跡は認めらえない。  また検電接地装置切り離し前の画像 この後発煙発火が起こる

切り離し前の検電接地装置 日経クロステックの記事での画像と同じ

木崎 健太郎 日経クロステック/日経ものづくり編集委員 2026.01.19

発煙発火後の検電接地装置

画像キャプチャーで「でさん」のXへの投稿を引用 ありがとうございます。

キャプチャ画像
「でさん」のXへの投稿を引用 京浜東北線に焼損の跡       
山手線側は綺麗焼損部位は認められない。
この画像がなかったら纏められなかった貴重な画像です。ありがとうございます。

検電接地装置は、筐体毎に接地している。

7:49 
検電接地装置(山手・京浜)から発煙を認め、変電所からの送電を緊急停止とあるが発煙は上記画像から京浜東北線側に認められる

9:11 
山手線・京浜東北線の切り離し作業開始<復旧②>き電線側を全て切断

11:37
 山手線・京浜東北線の切り離し作業終了

12:01 
復旧作業完了し、送電開始

以下は私見で憶測です。
 ではなぜ京浜東北線の動力式検電接地装置から発煙発火したか?真空バルブは高真空状態ならば富士電機の場合接点間隔が4mm 〜 6mmで6.6kVの絶縁が保たれる。しかし真空バルブの真空度が下がりパッシェンの法則のポイントの真空度のところになると5mmでも1500V位で絶縁が破れてアークが発生導通してしまう。つまり真空バルブの真空度低下が原因で
いつ絶縁が破れてもおかしくはなかった。もしくは導通したり不導通で状態が不定だった。

 ところが京浜東北線の品川-東十条駅間は、午前7時22分、上下線で運転を再開したため
絶縁が破れアークが発生 高抵抗地絡状態が発生。在線電車の消費電力と区別がつかず⊿I形故障選択装置(50F)が働かなかったため直流高速度遮断器が働かなかった。
 電車が減速した際(回生で架線電圧が上昇)についに接点間のアークが拡大し流れてはいけない電流(続流が発生)が動力式検電接地装置に流れて発煙発火に至った。この時点で⊿I形故障選択装置(50F)が働いて新橋-田町間の京浜東北線 再停電。駅間に電車が止まりドア開放で乗客誘導のため山手線、東海道線も運休措置

 <今回の事象発生から運転再開までの経過> JR東日本発表内容
① 山手線・京浜東北線 送電後に停電発生・運転見合わせ
② 山手線・京浜東北線 検電接地装置を「開放」操作
③ 京浜東北線     送電開始・運転再開
④ 山手線       試送電(京浜東北線の検電接地装置から発煙)
⑤ 山手線・京浜東北線・東海道線 送電停止・運転見合わせ
⑥ 東海道線 送電開始・運転再開
⑦ 山手線・京浜東北線 検電接地装置を架線から切り離し
⑧ 山手線・京浜東北線 送電開始・運転再開


①②は、検電接地装置の切り忘れで、変電所の⊿I形故障選択装置(50F)が働き、直流高速度遮断器(54F)開放で正常動作。検電接地装置「開放」で送電開始は妥当な対応。しかし実際に切り忘れが起きた事例が過去に無かったため短時間に高圧真空電磁接触器に許容電流(4KA)を越える電流が流れ山手線の真空バルブ接点が固着 (白岡駅での停電事故が先例だった)

③ 京浜東北線 直流高速度遮断器(54F)投入成功。この時点で山手線の直流高速度遮断器(54F)が投入出来ない状況となる。山手線の原因は真空バルブの接点固着(真空バルブの接点だけが溶着し、操作機構(リンク)だけがOFF位置に戻ってしまった場合、補助接点は「OFF」を示してしまうため、電気的な検知が漏れるリスク発生) 京浜東北線は真空バルブの機能不全発生「真空度低下(破損)」していたが運行はできていた。
④ 運転再開の京浜東北線 真空バルブの破綻で検電接地装置から発煙発火
「京浜東北線が一度動き出した後に発煙した」という時間差のナゾを解く鍵として、「パッシェンの法則」と「回生電力」の組み合わせは、技術的に最も筋が通っていると考える。

高抵抗地絡の恐怖: 
 もし完全な短絡であれば50F(ΔI)や54(直流高速度遮断器)が即座に跳ねるが、中途半端な真空度でのアーク放電は、負荷電流(電車の加速電流)と見分けがつかない。

エネルギーの供給源:
 京浜東北線の電車がブレーキをかけた際の回生電圧上昇が、バルブ内で耐え忍んでいた絶縁のトドメを刺し、持続的なアーク(続流)へと発展させたというシナリオは、現場の状況を完璧に説明できると考えている。

⑥ 以上はJR発表通りの進み方
実際は①から⑤の間に駅間停車の電車からの乗客避難等で東海道線が停まっている時間帯がある。

結論
京浜東北線:真空度低下によるパッシェン放電」と山手線「接点溶着による補助接点の誤表示」のダブルパンチという見立て

 初期の報道では田町駅付近の変圧器から発煙との報道もあったが線路脇に置かれている変圧器と動力式検電接地装置の区別がついてないので「変圧器から発煙」と報道されてしまった。

 田町駅の検電接地装置は撤去されて原因究明のため分解 真空バルブの真空度試験、真空バルブ中のベローズの状態、接点の損傷状態が詳しく調べられるであろう。

 JR東日本が第3報の故障原因を発表するかは不明

高圧真空電磁接触器内の真空バルブの健全性はどうだったか(真空度等)
この発表は現象だけを述べており根本的な原因には触れられていない。
そもそも、山手、京浜東北の検電接地装置は個別筐体接地であったはず。山手線での異常電流が京浜東北線側に流れ込むはずがない(装置の焼損状態が京浜東北と山手では違う)京浜東北線の検電接地装置からなぜ発煙発火したか?
なぜ山手線の外回りだけ導通状態だったか。この高圧真空電磁接触器は交流三相用なので三相一括で真空バルブ中の接点が動くはず(検電接地装置内の高圧真空電磁接触器がなぜ一相導通状態だったか)


1. 事故のプロローグ:接地短絡による「沈黙の損壊」山手線
JR発表にある「接地状態での送電」は、単なる人為的ミスに留まらず、検電接地装置内の真空電磁接触器(VMC)に定格を超える過酷なストレスを与えた。

接点溶着(山手線側): 初期の短絡電流により、VMCの接点は瞬間的に溶融・固着したと推定される。この際、操作リンク機構は「開放」位置に戻ったため、外部インジケーターや補助接点は「OFF(正常)」を返した。これが、その後の試送電を強行させた「システム上の偽装」となった。
真空劣化(京浜東北線側): 同様のストレス、あるいは線路脇の絶え間ない振動により、京浜東北線側の真空バルブには微細なリーク(ベローズの損傷等)が発生していた可能性がある。

2. パッシェンの法則が招いた「高抵抗地絡」の正体 京浜東北線側
 京浜東北線が一時的に運転再開できた事実は、皮肉にも「真空度の絶妙な悪化」を裏付けている。
不安定な絶縁: 
 真空度が中途半端に低下したバルブ内では、パッシェンの法則により絶縁耐力が著しく低下する。しかし、大気圧よりは高い絶縁を保っていたため、1500V印加直後は放電に至らなかった。
Δ I形故障選択装置(50F)の限界: 
 運行再開後、バルブ内で微小な放電が始まったとしても、その電流値は電車の加速電流(数千アンペア単位)に紛れてしまう。急峻な電流変化(Δdi/dt)を検知する50Fリレーにとって、この「じわじわと流れる地絡電流」は正常な負荷として認識され、直流高速度遮断器は投入され続けた。

3. 発火のトリガー:回生電圧と「続流」の発生 京浜東北線側
午前7時49分、なぜこのタイミングで発煙・発火したのか。そこには鉄道特有の電圧変動が関与している。
回生ブレーキによる電圧上昇: 
 電車が減速する際、架線電圧は一時的に1700V〜1800Vまで跳ね上がる。この電圧上昇が、不安定な状態にあった真空バルブの絶縁を完全に破断させた。
アークの持続(続流): 
 一度絶縁が破れれば、接点間にはプラズマ化した金属蒸気が充満し、1500Vの直流電圧によってアークが持続する。これが装置を内部から焼き切り、外気と触れた瞬間に激しい発煙・発火に至った。

 JR東日本の発表は、主に「オペレーション(人為的ミス)」と「復旧プロセス」に焦点を当てており、「なぜ機器が物理的に破綻し、異常な挙動を示したか」という技術的な根本原因(フィジカルな故障メカニズム)をあえて、あるいは調査中として伏せている印象を受ける。「社会への説明責任(誰の、どの操作が、どう影響したか)」という管理・運用面に終始しており、プロの技術者が求める「なぜ機器が物理的に破綻したのか」という工学的深層原因には一切触れていないし触れるつもりもないだろう。一般人に詳しい説明は必要ないのが本音。

 JR東日本管内には約700台以上の動力式検電接地装置があり、工事現場での検電接地を行なっている。動力式検電接地装置を使用停止することで検電接地に人工がとられる。

 また終電から始発の間合いで工事を行なうため工事時間を増やすためにも動力式検電接地装置の全数使用停止はできないだろう。とりあえず使用を続け、原因究明は鉄道技術総合研究所、メーカーと共同で解明されて行くと思う。

鉄建建設株式会社がプレスリリースを出している 

さて数少なくなった組合がどう出るか? 作業員の安全に係る動力式検電接地装置の不備


元になったブログ



JR東日本 動力式検電接地装置の具体的動作と追加 今回の事案の推定

1540. JR東日本 動力式検電接地装置の具体的動作 追記あり

 以前に記事にしてたがタイトルに動力式検電接地装置が入ってなかったので別記事としてUp  今回の事象で有名になった動力式検電接地装置の具体的動作が記載されているブログがあったが10年以上前の記事なのでタイトルに動力式検電接地装置が入ってなかった。書いた本人が詳細を忘...

人気の投稿