BT饋電方式

BT饋電方式について

BT饋電方式（ビーティーきでんほうしき、英語: BT-Feeding system）とは、電気鉄道において交流電供給を行う方法の一つです。このシステムは主に日本の交流電化区間で広く用いられましたが、AT饋電方式が導入されることで次第に使用が読まれなくなりました。特に新幹線では、性能向上を目指してAT饋電方式に改修されています。

背景

交流電化では、架線やレールに電流が流れるため、電磁誘導現象により近隣の通信線に悪影響を与える可能性がありました。このため、電流の回収や誘導障害の抑制が重要でした。当初の通信線は風雨や誘導障害に対して脆弱であり、レールの電流を安全に管理する仕組みが求められていました。このような背景から、BT饋電方式が開発されたのです。

原理

BT饋電方式では、相反する電流を接近させることで電磁誘導を打ち消し、通信障害を減らします。架線からレールに流れる電流を吸収するため、ブースター変圧器（BT）が約4 kmごとに設置されます。この変圧器は、吸い上げた帰線電流を負饋電線に送ることにより、システム全体の誘導障害を減少させる役割を果たします。

ブースターセクションという絶縁エリアを設けることで、BTが架線に接続され、レールに流れる電流を管理します。これにより帰線電流が負饋電線を通ることが保証され、レールでの感電の危険性も軽減されます。特に架線への過電流の影響を防ぐための重要な仕組みです。

問題点と現状

BT饋電方式には、ブースターセクションを設置する必要があり、この部分でのアークが問題となることがしばしばありました。特に、1961年には東北本線越河駅での事故が大きな問題となり、新幹線の設計にも影響を与えました。このため、東海道新幹線では、ブースターセクションを分割し、過電流を抑える措置が取られました。

この方式による動力車の設計も日々の運行に影響を与えました。電気的に接続されたパンタグラフが複数存在すると短絡の可能性があり、そのため電動車ユニットを独立させる設計が取られました。パンタグラフが複数あることで騒音が増加し、走行抵抗も大きくなる問題を抱えていました。

しかし、AT饋電方式の登場により、ブースターセクションの必要がなくなり、さらなる効率性や運行の安定性が求められる時代がやってきました。新幹線でもAT饋電方式に切り替わり、現代の鉄道ではこの方式が主流となっています。

結論

BT饋電方式は、交流電化の初期において通信障害を防ぐために重要な役割を果たしましたが、技術の進歩と共にAT饋電方式へと移行が進んでいます。このように鉄道技術は常に進化しており、より効率的で安全な運行が求められています。今後も新たな技術の導入が期待されることでしょう。

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