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烏山線を走る国内初の新型車両について調べてみた

JR烏山線とは

烏山線

JR烏山線(からすやま)は栃木県の宝積寺駅烏山駅を結ぶ鉄道路線である。

宝積寺駅で東北本線と接続し、一部の列車が宇都宮方面との直通運転を行っている。駅数が7駅あり、「宝」積寺や「大金」など縁起の良い名前もあることから、七福神をキャラクターとしていることで有名な路線となっている。

この烏山線に2014年3月から新型車両が導入された。この車両は

電車でありながら架線が無くても走れる車両

である。

烏山線は非電化路線であり、運転に架線が必要な電車は乗り入れることができないはずである。

この新型車両とは、どのような電車なのか調べてみることにした。

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新型車両の特徴とは

烏山線を走る新型車両は「EV‐E301系」と呼ばれる電車である。

この電車には「ACCUM」(アキュム)という愛称も付いている。

写真を見ると車両にはパンタグラフが付いており、この車両は気動車ではなく電車であることが分かる。

では、この新型車両はどのようにして烏山線内を走行しているのだろうか。また、この新型車両は特徴とは、一体どのようなものなのだろうか。

 

新型車両の特徴

烏山線を走る新型車両(EV-E301系)には、どのような特徴があるのだろうか。

①リチウムイオン蓄電池を用いた車両

実は、烏山線の新型車両であるEV-E301系は電車ではあるが「蓄電池駆動電車」という、蓄電池を用いた電車である。これは、架線のある電化区間では、パンタグラフから電気を取り入れて走り、架線のない非電化区間では蓄電池からの電気で走行をしている電車という意味がある。

EV-E301 系に用いられている蓄電池は「リチウムイオン電池」と呼ばれ、小型かつ軽量で、高出力で電車を走らせる際にも充分に走行できるような性能を持っている。また、EV-E301 系の客室モニターには、停車駅の案内などのほか電車の充電状況などを表示しており、客室からもリアルタイムで充電状況を見ることができる

なお、大容量のリチウムイオン電池は非常に危険であるため、密閉された空間で隔離制御されている。これにより、温度や衝撃などからしっかりと蓄電池を守ることで、安全性を担保している。

②特殊パンタグラフの採用

蓄電池駆動電車は、充電可能な場所の確保が必須となる。烏山線では、始点の宝積寺駅と終点の烏山駅で、充電が行われる。しかし、停車時間が短い場合充分に充電できない場合も考えられるため、急速充電を行うことが必須になる。

急速充電を行う際に、ポイントとなるのがパンタグラフである。このパンタグラフはすり板が強化されており、大きな集電電流を効率よく急速充電できるような構造となっている。また、一般の電車では、パンタグラフの数は減少傾向となっているが、EV-E301 系では、充電などの関係上1つの車両に1つずつ、合計2つのパンタグラフが設置されている。

なお充電を行う際の架線は、宝積寺駅、宇都宮駅は通常の架線だが、烏山駅は剛体架線となっており、約15分ほどで充電が完了するようにされている。

 

烏山線に導入された理由

EV-E301 系はフル充電、無停止、平坦距離で約50㎞走行が可能とされている。

すなわち、全長が30㎞以内で、停車する駅の数ができるだけ少なく、かつ勾配があまりない路線であれば問題なく走行できると考えられる。

烏山線は総距離が20㎞程度であるため、電車内に搭載されているリチウムイオン蓄電池の容量で充分に走行が可能である。また、停車駅も7駅と比較的少なく、勾配も少ない為、蓄電池駆動電車が導入されたと考えられる。

また万が一、走行途中で不通区間が発生した場合でも、末端駅でフルに充電されていれば途中で充電しなくても末端駅まで折り返して運転することも可能になる。さらに、烏山線の列車は、従来から宇都宮駅まで直通運転を行っており、電化区間と非電化区間を直通させる目的からも、導入に非常に適した路線であると考えられる。

 

EV-E301系電車の利点は何か?

EV-E301系を製造したコンセプトは「環境に対する配慮」という意味合いが大きい。

例えば、以前に烏山線を走っていた気動車のキハ40形車両は、運転時に燃料を使用しなくてはならない。この燃料は元を辿れば石油であり、燃料として使用する際に温室効果ガスなどを排出し、地球環境に悪影響を与える恐れがある。

EV-E301 系は、従来のキハ40形に比べて二酸化炭素排出量を約40%に抑えており、排気ガスも出さない。

また、架線なしで電車を走らせることは、景観やメンテナンスの面でも非常に好都合である。

特に烏山線は自然豊かな場所を走る路線であるため、気動車を電車に置き換える場合に沿線の景色が架線によって阻害される心配があった。しかし、蓄電池駆動電車は架線を必要とするのは末端部分のみであるため、自然の景観を損なうことなく電車を走らせることができる。

また、非電化区間を電化する場合、架線や変電所の建設、維持に多くのコストがかかるが、これらのコストを削減できる点も魅力となっている。

 

まとめ

烏山線の新型車両EV-E301 系は、電化区間と非電化区間を直通運転する「電車」として、環境の面からも重要な役割を担うと考えられている。

公共交通機関として、エネルギーのロスが少なく、環境に優しいと言われる電車だが、この新型車両はその言葉を体現したものと言うこともできるだろう。

 

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