理解できない場合は、「地下鉄の電気はどこから来るのですか？」と聞いてみてください。

私たちの街では、昼夜を問わず走る地下鉄路線が交差する地下交通網を形成しています。毎日、賑やかな群衆がここで集まり、街の隅々まで流れていきます。

北京地下鉄路線図（2024年4月版）

地下鉄は現代の都市交通の主幹であり、その安全かつ安定した運行は極めて重要です。顔認証による即時ゲート通過、スマートスクリーンインタラクション、ロボット検査などのブラックテクノロジーが地下鉄駅に導入されるにつれて、安定した信頼性の高い電力供給システムが不可欠になります。

2021年4月、北京・香港地下鉄4号線馬家堡車庫変電所で知能検査ロボットが検査作業を行った。

今日は地下鉄の電力供給についてお話します~~~

まず最初にお聞きしたいのですが、地下鉄で使われている電気はどこから来ているかご存知ですか？どうやって地下鉄に送られたのですか？

私たちの家庭の電気と同じように、地下鉄自体も電力会社から電気を購入する必要がありますが、家庭用の電気は220Vの交流低電圧電気です。地下鉄のような巨大な施設に、従来の220Vの電圧だけを使うのは、「小さな馬が大きな荷馬車を引く」ようなものです。そのため、地下鉄で使用される電気は通常、電力会社から導入された110kVの高圧電源であり、システム内の牽引変電所と降圧変電所を通じて750Vまたは1500Vの直流に変換され、乗客が乗る電車やエスカレーターなど、数百の電気機器に電力を供給しています。注目すべきは、地下鉄の電気代が人件費や消耗品費などの総コストの約10％を占めていることです。

中国初の「無人」地下鉄 - 北京地下鉄延芳線の牽引変電所

電気がどこから来るのかがわかったところで、地下鉄に電気がどのように届けられるのでしょうか?現在、地下鉄の車両に電力を供給する主な方法は、第三軌条電力供給と架空電車線電力供給の 2 つです。

3 番目の線路は、地下鉄が走る 2 本の平行な線路と区別するためにそのように命名されています。地下鉄線路脇に設置され、電力供給専用に使用される連絡レールです。列車は、「集電シュー」と呼ばれる独自の集電装置を介して活線レールの表面と接触し、滑走します。簡単に言えば、電車の「集電シュー」装置を第三軌条に設置し、地面から電気を引き出すというものです。つまり、トンネル内のレールは電化されておらず、第三軌条のみが電化されています。第三軌条は線路のすぐ隣にあるため、人が誤って感電するのを防ぐために、通常は絶縁保護カバーで覆われています。

第三レール電源の概略図

さて、空中から電気を引き出す架空電源についてお話しましょう。これは高速鉄道と非常によく似ています。トンネルの上に架空連絡網が設置され、車両はパンタグラフを介して接触線から電流を引きます。一般的に言えば、架空電源の方が安全です。結局、電気は電車の上のケーブルで送られるので、感電事故が起こる可能性は低くなります。しかし、連絡網の存在は街の景観に影響を与え、また多くのケーブルの敷設が必要となり、敷設が困難で費用もかかります。

2020年5月、建設作業員ははしご車を使用して、上海地下鉄18号線の下堰駅から神美駅までの連絡網アース線を調整しました。

これら 2 つの電源供給方法をどのように区別するのでしょうか?とても簡単です。地下鉄の上部から路面電車のように「編組線」が突き出ていたり、レールの上に電力ケーブルがあったりする場合は、架空線から電力が供給されているはずです。上記の特徴がいずれも存在しない場合は、電源が第 3 レールから供給されていることが確認できます。

2023年には北京地下鉄6号線の列車パンタグラフ自律メンテナンス基地が完成し、運用が開始され、列車パンタグラフの分解、メンテナンス、テスト、設置などの全プロセスを実現できるようになります。

地下鉄に乗っているときに、こんなシナリオを想像したことがある人もいるでしょう。地下鉄で突然停電が起きたらどうなるでしょうか?実際、地下鉄の停電には、プラットホームで停電が発生する場合と、列車がトンネル内を走行中に停電が発生する場合の 2 種類があります。想像してみてください。一瞬にして停電すると、地下鉄の信号機、列車の発車指令、駅の改札口などの装置が機能しなくなり、多数の乗客が暗い地下トンネルに閉じ込められてしまいます。運転中の事故が起こりやすいだけでなく、広範囲にわたるパニックを引き起こし、群衆の暴走につながる可能性もあります。

2019年3月18日の早朝、香港MTRは開業以来最悪の列車衝突事故を経験した。新しい信号システムの試験中に、2台の空の列車が衝突した。

慌てないで、毎日走っている地下鉄は安全ですか？地下鉄は重要な電力消費地であるため、一般産業や民生用の電力供給とは異なります。現在、国内の地下鉄では、一般的に双方向電力供給のために2つの独立した電源を使用しています。つまり、いずれかの電源が故障した場合でも、他の電源によって地下鉄の正常な電力供給を確保できるのです。二重電源保証により、地下鉄の電力供給は安全かつ信頼できるものになります。そのため、国内の地下鉄で停電が発生する確率は非常に低いと言えます。

国内地下鉄で使用されている独立電源と双方向電源の模式図

また、電力供給会社は、地下鉄の電力供給の安全を確保するため、定期的に電力供給システムおよび機器の保守点検を実施します。

2021年8月、北京地下鉄電力供給部の職員が夜間にケーブル接続作業を行っていた。

メーデーの休日

地下鉄電源の人が多い

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休暇中に乗客を安全に旅行できるよう護衛する

彼らに敬意を表しましょう

参考文献

[1] Chen Yaorong、Li Yiling、Yu Qiubo 他。（編著）。地下鉄電力供給システムおよび電気設備の保守および故障処理のための産業技術[M]。 1. 中国機械工業出版社、2018年。

[2] 周高波地下鉄電力供給システムの信頼性と安全性の解析手法に関する研究[J]シティウィークリー、2019(39):1.

[3] 李暁地下鉄の電力供給システムとその一般的な問題と解決策についての簡単な紹介[J]。コミュニケーションワールド、2017(23):1. DOI:CNKI:SUN:TXSJ.0.2017-23-203。