バイモード車両

イギリスでは、電化区間と非電化区間を直通して特急列車を運転するために、バイモード車両というものを導入しました。要は、電化区間では架線集電して走る普通の電車で、非電化区間に入るときには搭載しているディーゼル発電セットを起動して、その電力で走る電気式気動車になる、というものです。日本でも、四季島などはこの方式ですね。

しかし、やはり重いディーゼル発電セットと燃料を電化区間でも抱えて走るというのは非効率に見えます。日本の寝台特急の電源車のように、ディーゼル発電セットを搭載した電源車を造り、境界駅で解結して、その電源を編成に引き通して電気式気動車として走るというのはどうだろうか、ということを考えていました。しかしこれは結構難しそうです。

まず輸送需要に合わせて編成両数の増減があるのですが、電源車はそれに合わせて何種類も造り分けるというのは非現実的なので、最大編成両数に合わせた発電能力を持たせる必要があり、そうなると短縮した編成で走るときには能力が余ってしまい、大変非効率です。それから電車というのは結構な大出力であり、その1編成を満たすディーゼル発電機というのは相当な大容量になり、1両の電源車に積めるのだろうかというサイズになってしまいます。電車というのは本当に大出力であり、これを重い装備なしで実現できてしまうということに電化の大きなメリットが見えますね。

他に電力の引き通し上の問題がないかと思ったのですが、イギリスのバイモード車両は電化区間では交流電車のはずなので、交流の高い電圧で屋根上に引き通してしまえば大した問題にはならなさそうです。

結論から言えば、さっさと電化しようよ、ということなんですが、例によって予想されたように順調に遅れ続けているんですよね…。

この記事へのコメント

たづ
2019年11月06日 22:36
日本の四季島先頭車は64t/両という重さですが、クラス800は線路の頑丈なイギリスを走るにも関わらず25m車で軸重15tとかなり軽めに出来ているのが興味深いところではあります。
ただ、やはりバイモードは重いですね。今のように誘導モーターの軽量高速車ができる前に、電車の非電化区間直通用に「ディーゼルテンダ」を提言した日本の鉄道技術者の方がいたような覚えですが、それはクラス800のような高速鉄道を前提にしたものではなく、多少線路が頑丈とは言っても在来線である欧州の標準軌路線を120km/h程度で中距離走るだけだったはずです。
当時の電気技術では高速鉄道の速度を前提にすると重くなりすぎたからでしょう。今でさえここまでの出力を前提にすると、日本では2軸ボギーで支えきれるか怪しくなってきます。
Tamon
2019年11月07日 00:45
動力発生に必要なエネルギー源と変換装置をまるまる抱えて走ることの重さですよね…。
旅の途中のとおりすがり
2019年11月07日 21:39
新たに電化区間を増やさずに直通サービスを提供することを前提にすると、バイモード車両の比較対象とすべきは電車でなく、架線下ディーゼル、もしくは非電化区間ではディーゼル機関車に牽引される電車になるのではないでしょうか。電気式ディーゼルカーに集電装置と変圧回路を積めば電化区間では走行エネルギーの調達コストが下がる(またはエンジン出力に縛られずに高出力化できる)と考えれば、架線下ディーゼルよりはましになる状況がありそうに思います。電車をディーゼル機関車で牽引する方は、電源車方式と同じく、編成が短くなったときに非効率になります。
 高圧引き通しについては、私が思い当たるのはみな固定編成の電車なのですが、いかがでしょうか。日常的に切ったり繋いだりする用途に使う技術は確立していないのではないかと思いました。
Tamon
2019年11月08日 00:32
そこはどうなんでしょうね。将来的に電化を伸ばしてディーゼル発電セットは降ろしてしまう構想なので、架線下ディーゼルという選択はなかったのでしょうし。
引き通しについては、アメリカのグレートノーザン鉄道で交流電化の引き通しを電気機関車の屋根付近に設けたブスバーを通じて行う仕組みが実用されていたはずです。まあ流線形の前面につけるものではないかもしれませんが。