東海道新幹線、東西の周波数の違いをどうしてる？【東日本は50Hz、西日本は60Hz】→「もしかして常識！？」知らなかった…

こんにちは、ヨムーノ編集部です。

毎日たくさんの人を運ぶ新幹線。実は、東京と大阪で「電気の周波数」が違うって知っていましたか？

東日本の50Hzと西日本の60Hz。この大きな壁を、新幹線はどうやって乗り越えているのでしょうか？

東海道新幹線、周波数の違いをどうしてる？

日本は富士川（静岡県）を境に、東側が50Hz、西側が60Hzと電源周波数が分かれています。 東京から新大阪まで走り抜ける東海道新幹線。この「電気の壁」をどう突破しているのでしょうか？

①新幹線の車両の中に変換装置があって、走りながら変えている
②地上の変電所で、あらかじめ電気を変換して送り出している
③実は、周波数が違ってもそのまま走れる特殊なモーターを使っている

正解は…

「② 地上の変電所で、あらかじめ電気を変換して送り出している」が正解でした！

東海道新幹線は、全線にわたって60Hz（ヘルツ）の電気によって列車を走行させています。 そのため、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地上の「周波数変換装置（FC）」で60Hzに変換してから、架線に流しているのです。

なぜ「地上の変電所」で変換するの？

北陸新幹線などは車両側で切り替える方式を採用していますが、東海道新幹線は「地上で一括変換」するスタイルです。 これには、車両を軽くしたり、メンテナンスをしやすくしたりするメリットがあります。 この変換を担っているのが、「周波数変換装置（FC）」という巨大な設備です。

実は今、この装置が「一生に一度の大きな変身」を遂げようとしています。

【さらに深掘り】巨大な「回転マシン」から「半導体」へ！

これまで主流だったのは「回転型FC」という装置。 これは、巨大なモーターと発電機を組み合わせて、文字通りグルグル回る力で周波数を変えるという、新幹線開業以来のダイナミックな仕組みです。

しかし、最近では「静止型FC」への切り替えが進んでいます。 これは最新のパワー半導体（電子部品）を使って電気的に変換するもので、以下のようなすごいメリットがあります。

• 地球にやさしい： 稼働時のエネルギーロスが少なく、CO2排出量を年間約2万トンも削減できます。
  
• お財布にやさしい： メンテナンスが楽になり、年間で約12億円ものコスト削減につながる場所もあります。

2037年、すべての装置がハイテクに！

以前は「急なトラブル（大電流）に弱い」という弱点があり、古い「回転型」を一部残す必要がありました。 しかし、JR東海は世界初の制御技術を開発！ 2037年度末には、東海道新幹線のすべての変換装置が、この最新の「静止型」に生まれ変わる予定です。

参考：東海旅客鉄道株式会社「東海道新幹線 西相模周波数変換変電所の静止型化について」

私たちが快適に新幹線に乗れる裏側では、地上でこんなにハイテクな進化が起きているんですね。

次に東海道新幹線に乗るとき、静岡県付近を通ったら「今、最新の半導体が頑張って電気を変換してくれているんだな……」と思い出してみてくださいね！

りんごのイラスト／タワシ