ひろやす/伊藤(vnnc8158) 2023-05-26 22:41:05 |
2023年5月24日
東海旅客鉄道株式会社 東海道新幹線 すべての周波数変換装置の静止型化について 東海道新幹線では、全線にわたって周波数60Hz (ヘルツ)の電気によって列車を走行させているため、周波数が50Hzである富士川以東の地域では、電力会社から受電した電気を回転型及び静止型の2種類の周波数変換装置(以下、「FC」という)で60Hzに変換しています。 このたび、東海道新幹線のすべてのFCを、技術開発の成果によって、省エネルギー性や省メンテナンス性に優れる静止型FCとすることとしましたのでお知らせします。 1.概要 (1)回転型FC、静止型FCの特徴と技術的な課題(別紙1) ・回転型FCは、東海道新幹線開業以来設置されてきた型式であり、大型のモータと発電機を組み合わせて周波数を変換する装置、静止型FCは、パワー半導体※を用いて周波数を変換する装置です。 ※パワー半導体:大きな電力を扱うことができ、主に電力の制御や変換に使用される半導体のこと ・回転型FCは架線の地絡※等による瞬間的な大電流やダイヤ乱れ等による過負荷※が発生しても電力供給を継続できる一方、稼働時のエネルギーロスが大きくなります。 ※地絡:架線に鳥や蛇などの介在物が接触した場合に、電流が地面に流れること ※過負荷:多数の列車が同時に加速した場合等に、機器の性能を超える電流が流れること ・静止型FCは省エネルギー性や省メンテナンス性に優れますが、瞬間的な大電流や過負荷が発生すると、機器の保護のために自動的に電力供給を停止します。 ・当社ではこれまで、回転型FCから、メリットの大きい静止型FCへの置き換えを順次進めてきましたが、瞬間的な大電流や過負荷の発生に備えて、回転型FCを一部残す必要がありました。 (2)技術開発・施工内容(別紙2) ・今回、以下2つの技術を新たに開発しました。 @架線の地絡等が発生した際でも電力供給を継続できるように、静止型FCを制御して該当する回線の電圧を急激に下げ、電流を抑制する技術を開発(世界初の技術(特許取得済) Aダイヤ乱れ等で列車が集中する場合、過負荷の発生を事前に予測し、回避するために必要な加速制限を自動的に算出する技術(世界初の技術(特許出願済)) ・これにより、綱島周波数変換変電所の2台の回転型FCを静止型FCに取り替え、これまで技術的に実現困難だった、東海道新幹線のFCをすべて静止型FCとすることが可能となりました。 2.効果 (省エネ化) ・年間約4千万kWhの電気使用量、年間約2万トンのCO2排出量を削減できる見込みで、カーボンニュートラルに向けた効果が期待できます。 (省メンテナンス化) ・回転型FCと比較して静止型FCは可動部分が少なく構成部品も少ないため、メンテナンスの省力化が見込めます。これにより、将来労働力人口が減少していく中でも、メンテナンス体制を維持しやすくなります。 ⇒省エネ化、省メンテナンス化により年間約9.8億円のコスト削減を見込みます。 3.スケジュール:2032年度末新3号静止型FC(綱島) 運用開始予定 2037年度末新2号静止型FC(綱島) 運用開始予定 ⇒2037年度末をもってすべてのFCの静止型化完了 4.工事費:約268億円 |
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