非電化

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  1. 電気を用いないこと。発明家の藤村靖之が提唱する「非電化製品プロジェクト」や「非電化生活」など。
  2. 電化されていない鉄道路線、非電化路線のこと。本項で記述する。

テンプレート:国際化 非電化路線(ひでんかろせん)は、その路線を走行する列車の動力に電気を用いない、すなわち電化されていない鉄道路線のことである。

使用動力

非電化路線の動力としては、黎明期には馬や人力も使われた例があるが、初期の段階では蒸気機関が中心であった。20世紀半ば以降、非電化区間ではおもに内燃機関を用いた内燃機関車、気動車が使用されている。機関効率や安全性においてディーゼルエンジンが最も有利とされ、多く採用されている。ほかにガソリンエンジンガスタービンエンジンを使用した例もある。将来に向けては、ディーゼルや水素燃料電池によるハイブリッド車両の開発(詳細は日本の電気式気動車#電気式の将来(ハイブリッド気動車)を参照)やバイオディーゼルの実用化検討(いすみ鉄道北条鉄道)などの取り組みが進められている。

非電化の理由

鉄道は電化した方が、使用するエネルギーの効率が上がり、列車の高速化も内燃機関を使用した場合より遥かに容易である。しかし、電化には設備の建設や維持に大きな投資が必要になるほか、様々な条件の制約を受けることもあり、非電化のままとなっている例もある。

一般的に輸送量が多い区間ほど電化した方が運行費が安価となる。しかし石油燃料を安価に供給でき列車本数が少ない国や、経済力に比して電気の製造コストが高い国、鉄道に十分な投資が難しい一部の発展途上国などでは、幹線でもまったく電化されていない国も多い。発展途上国では、乗客の多い人口密集地においても無賃乗車を目論む人間が客車の屋根に登り感電事故を起こすリスク、電化に必要な大規模な電気設備の維持にまつわる技術的な問題、治安状況が悪い場合には電気設備や架線が盗難に遭うリスクやそれによる余計なコストの発生なども総合的に考慮する必要がある。

逆に電力を安価に供給可能な国では列車本数の少ない区間でも大半を電化している例もある(スイスなど)。

需要の低さ(費用対効果)から非電化となっている例

最も一般的な例である。電化を行うには路線への投資額が多くなるため、ある程度需要が継続的に見込まれる都市周辺以外では非電化のままとなっている路線が少なくない。

代表的な地域が北海道である。人口密度の希薄な地域が多いため駅間距離が長く、輸送密度が低い。また、北海道の場合は機器や架線の雪や寒さによる故障も頻繁に起こりやすい。その結果、電化に関わる投資額や維持・修理のためのコストが高くなる割に、鉄道電化のメリットを発揮しにくいことが挙げられる。

物理的理由から非電化となっている例

途中区間の既存のトンネルが電化を前提に設計されておらず、断面が小さく架線が張ることが困難であるという理由で、非電化となっている路線もある。

土讃線のうち、琴平駅までは電化されているが、それ以南は電化されていない。この区間は高知駅までの電化が計画されてはいたものの、利用者が少なく投資の効果が見込まれないこと、そして何より小断面のトンネルが連続し、架線を張るには新規に大断面のトンネルを建設する必要があるなど相当の労力が必要とされることから、結局非電化のままとなった。また、高徳線に至っては起点の高松市内に小断面のトンネルが存在するため、香川県内だけの電化すらできず、非電化のままである。

同様の例はその他に播但線にも見られる。この場合、路線の始点終点とも接続しているのがいずれも電化路線であり、途中まで電化されているものの、非電化区間が孤立した状態になっている。これには途中の生野トンネルの断面が小さい為と言われているテンプレート:要出典

軍事的事情から非電化となっている例

戦争状態に陥った場合、自国土の発電所変電所送電線などは敵国にとっての攻撃・破壊の上位対象となってくる。電化されている鉄道の場合、これらが武力攻撃を受けて破壊され電力供給がストップし停電すると電気車両の運行は不可能となる。このため軍事的な理由(変電所への攻撃を避けるなど)で大部分の路線が非電化のところもある(かつての韓国など)。

また、第二次世界大戦前に東京 - 下関間で計画されていた高速鉄道である「弾丸列車」は東京 - 静岡間では丹那トンネルなどの長大なトンネルの関係上電気機関車牽引とされていた(直流3000V)が、静岡以西は軍事的な攻撃で変電所などの電化設備が破壊されるおそれがあるので蒸気機関車牽引とされていた。戦後の東海道・山陽新幹線は電車(交流25,000V)による運行である。

なお、非電化であっても信号CTC踏切などの設備は電力を得て動作しており、停電すれば運行できなくなる可能性がある。戦争ではないが、東北地方太平洋沖地震東日本大震災)に伴う計画停電の際には関東地方の非電化路線においても運休や減便といった影響が発生した。

その他の例

茨城県筑波山付近の石岡市柿岡にある気象庁地磁気観測所の周辺地域は、直流電化を行うと直流の電流が磁気を発生させる現象(ビオ・サバールの法則)により測定が正確にできなくなり、一方で交流電化を行うと、電化工事は直流に比べて低コストだが交流型電車の増備が高コストとなる。そのためこの地域を通る鉄道のうち、交流電化に伴う費用の捻出の難しい関東鉄道は非電化となっている(かつて磁気を発生させない直直デッドセクション方式による直流電化実験を行ったが、やはりコスト面から直流電化も断念している)。戦前には水戸電気鉄道がこの影響で電化を行えずに当初計画の挫折に追い込まれ、後に廃線となった例もある。

電化の廃止

テンプレート:Seealso 鉄道の需要が少なくなると、採算性の改善の可能性を求めて鉄道の運行事業者が電化の廃止を選択する場合がある。池田鉄道玉野市営電気鉄道名鉄三河線の一部と八百津線くりはら田園鉄道線(現在はすべて廃線)などがその例である。これらは、変電所や架線などの電化設備の維持コストと、気動車の運用コストを比較した場合に、電化を廃止したほうがコストを削減できると判断されたためである。

また、電化設備は維持したままでも、主に普通列車の運行コストを削減するため、電気車を気動車等に置き換える例もある。これはJRでも主に県境を跨ぐ区間や路線末端の閑散区間、交流・直流電化の接続区間で顕著に見られる[1]ほか、電化に際して高価な電車の新製コストを抑えるため、電化以前から使用されていた車両をそのまま使い続ける例も見られる。

戦前の日本の私鉄の中には、阿波電気軌道善光寺白馬電鉄のように、将来の電化を構想し、非電化のまま「電気鉄道(軌道)」や「電鉄」を社名に冠した例もあったが、その多くは実際の電化を果たせないまま、廃止や改名に追い込まれている。また、非電化私鉄が既存の電化私鉄に合併された結果、電気鉄道会社に所属する非電化路線となった例もある。

電化の目的など

テンプレート:独自研究 以前は、電化の目的の一つとして高速化が挙げられていたテンプレート:要出典気動車の性能が劣る頃は電化により速度の向上が見られたためである。しかし現在では小型で大出力の機関を搭載した気動車が開発され、非電化でも車両の置き換えにより高速化が図られるようになった。北海道の気動車特急の表定速度は国内の在来線電車特急と比べても遜色ない。

高速化が主目的とはいえなくなった現在、電化の目的として筆頭にあがるのは起動加速度回生ブレーキであるテンプレート:要出典。駅間距離が短く輸送量が逼迫している都市部の通勤路線などでは電化のメリットは大きい。前述の北海道の例のように、駅間距離も長く普通列車も少なく、特急中心の都市間輸送に特化しようとする場合は、高速気動車を開発するほうが効率的であり、高速化目的だけでは電化のメリットはその設備投資に見合わなくなっている。

また、電化により環境負荷や石油依存のリスクの低減も見込めるが、これについては営業輸送機関として費用対効果に見合わずなかなか具現化していない。しかし、ハイブリッドや燃料電池などの技術でこの領域に踏み込む取り組みも行われはじめている。

なお、高速化に際しては、路盤の強化、分岐器の改良等の地上設備の改良も必要であるが、これは電化・非電化を問わず行われる。ただし、新幹線は全路線が必ず電化されており、電車のみの走行となっており、日本では新幹線の路線を走る気動車は現在存在していない。

地下鉄や地下線は排気ガスの十分な換気が出来ないため、現在では必ず電化されており、全車両が電車のみの走行となっている。非電化路線の長大トンネルでは立坑や排気孔などで換気を徹底しているが、日本では三陸鉄道北リアス線内の真崎トンネル(6532m)より長いトンネルではすべて電化されている。大都市圏を除いて鉄道の電化が進んでいなかった第2次世界大戦前においても、1931年(昭和6年)に開通した上越線清水トンネル(9702m)は例外的に開通当初から電化されていた。名鉄2001年に運行を取りやめたJR高山線への直通特急「北アルプス」で使用していたキハ8000系キハ8500系は気動車ではあるが、当時の新名古屋駅(現、名鉄名古屋駅)周辺の地下区間も走行していた。これは定期列車では気動車が地下線を通る唯一のケースだったようである。なお臨時列車では千歳線新千歳空港駅発着の例がある。

脚注

テンプレート:脚注ヘルプ テンプレート:Reflist

関連項目

  • 電気方式の車上切替を行う交流直流両用車両は、直流専用あるいは交流専用車両に比してはるかに複雑かつ高価である。