「鉄辞苑」第7回 仙山線


<仙山線路線データ>

区間
仙台(宮城県)~山形(山形県)(注:厳密には仙台~羽前千歳までが仙山線で、羽前千歳~山形間は奥羽本線という扱いになる)、全長62.8km(うち仙台~羽前千歳間58.0km) 幹線。
駅数
21(うち臨時駅2)
路線状況
全線電化・単線
路線の詳細に関してはフリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 を参照のこと。
全線走破所要時間
最短1時間2分(快速「仙山」利用の場合)
使用車両
719系・E721系電車が走行。ごく一部701系などが走ることもあるが……。

 さて、いきなりですが問題です。

 全ての電車は、全ての電化区間を走ることが出来る。○か×か。

答え:×
 理由は2つあり、1つは軌間の問題。これについては東北・秋田新幹線の項で説明したので割愛しますが、もう一つの問題は直流と交流の問題。羽越本線のところで説明したように、日本の電化区間には直流と交流の2種類が存在しているためです。直流と交流の違いについては詳しい説明は割愛しますが、ではなぜ直流と交流とを一緒に走ることが出来ないのでしょうか? その秘密はモーター構造の違いにあります。

直流モーターと交流モーターの比較
-直流モーター交流モーター
構造直流モーターの大まかな構造交流モーターの大まかな構造
価格安値高値
効率低い高い
弱点
  • 最高回転率をあまり高くできない
  • 長い間使った場合若干の部品交換が必要
価格が高い
実用性
  • いろいろな弱点はあるが、価格が安く動力性能は充分で、日常の用に足りるスピードや加速が得られるため、世界的に多数を占める
  • 手軽なのでガソリンエンジン車からのコンバートにも使うことができる
  • 自動車メーカー開発用
  • パワーが大きく直流モーターより小さく作ることもできる
  • 車を減速させる際にモーターを発電機として、電気をバッテリーに戻すことができる

※モーターの構造に関する画像については兵神装備株式会社のウェブサイトより引用

 ですが、実際には直流区間と交流区間を平気な顔をして走っている列車もあるわけです(羽越本線の特急「いなほ」とか常磐線の「スーパーひたち」とか、その他各駅停車の列車でもありますし……)。そういう列車は必ず電源装置に「整流器」というのを設けて、取り入れる電流を交流から直流に統一するようになっています(交流は架線までは有益だが、列車を走らせるモーターにしてみれば直流の方が面倒じゃないため)。

 では、直流専用の列車か、交流専用の列車か、交直どちらも走れるか、を見分ける方法はあるのでしょうか? 実はあります。車体に振られている番号にその秘密が隠されています。
 車両側面に、次のような番号が振ってあることを見たことありませんか?
モハ454-2
 これがいわゆる列車の「形式番号」と呼ばれるもので、この中にどの区間を走れるか、というヒントが隠されています。

 電車の場合、この形式番号のハイフン前の3桁(一部の古い車両、及びJR四国所属の車両を除き、必ず3桁です。JR四国だけは例外で、電車も気動車も4桁の数字だけで区別しており、しかも電車はすべて直流専門)の数字の百の位がポイントになっています。この列車の場合4ですが、一般にハイフン前の百の位が1~3は直流専門、7・8は交流専門、4~6は交直両用、ということになります(ちなみに9は試作車両で、現在は一般に使われていない)。当然電源設備が違っており、直流列車は交流区間(北陸本線・東北・九州・北海道)を走ることができず、一方の7・8は直流区間(首都圏・甲信越・東海・近畿・中国・四国)を走ることができません。
 たとえば、以下の列車の場合、ステンレスに赤と緑の線が入った719系は交流専門、白地に緑と黄緑の線の115系(新潟色)は直流専門ということになります。
クハ718-18モハ115-1006
 ちなみにハイフンの後ろの数字は車両の製造番号(何番目に作られたか、というシリアルナンバー)ですので、まあとりあえずあまり気になさらないで下さい。1番の車両を見つけたらラッキー、ぐらいの気持ちで(笑)

 では、このハイフン前のモハとかクハとかいうのは一体何を指しているのかといいますと……、簡単に言えば運転台とモーターの有無に関係があります。要するに……

形式番号前のカタカナ記号について
-運転台
あり
運転台
なし
モーターありクモハモハ
モーターなしクハサハ

という風になります。ちなみに後ろの「ハ」というのは普通車(指定席でも自由席でも)を表していて、じゃあこれがグリーン車の場合はというと、ハがロになります。半音下がりましたね(違) ちなみに気動車の場合は例外なく「キハ」(グリーン車は「キロ」)になります。どの車両も必ずエンジンを搭載していますので、電車と違ってこういうバカなつなぎ方も可能だったりします。電車の場合は必ず何両かが1ユニットになって電源設備が管理されているので、間の1両だけ切り離して、という芸当は出来ないようになっています。

 実際は形式番号の10の位、あとほかの形式番号や客車・貨物列車にも意味があるのですけれども、今回はそこまで掘り下げるのはパス、ということで。


 さて、この仙山線、実は日本初の交流電化の路線なんです(ただし50Hz側の)。なぜ仙山線が、というのは……おそらく、なんですけれども、しょっぱなから急勾配が続いているという点でどのくらいのロスが出るか、実用に耐えうるのか、ということを試験するのにもってこいだったから、ではないかと私は踏んでいるのですが……実際にはどうなんでしょうね?