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» 2012年08月23日 16時30分 UPDATE

エネルギー管理:走行用電力をおよそ45%削減、京王電鉄が全車両に新制御方式を導入

特に都市部においては、鉄道は人間の生活に欠かせないものになっている。しかし、鉄道には大きな電力を消費するという側面もある。日本の大手私鉄で初めて、京王電鉄が全車両にVVVFインバータ制御方式を導入する。すでに導入を済ませている回生ブレーキとの相乗効果で、電車走行時の電力を約45%削減できるという。

[笹田仁,スマートジャパン]

 京王電鉄は全営業車両へのVVVFインバータ導入を2012年9月7日に完了させる。VVVFインバータとは、交流電流の制御方式の一種。電車の加速力や速度などさまざまな条件の変化に応じて、交流電流の電圧や周波数を変化させ、電車を駆動させる交流モーターを効率よく動作させるもの(図1)。

KEIO_VVVF_inverter_1.jpg 図1 VVVFインバータは電車の速度などさまざまな条件に応じて交流モーターに供給する電流を変化させる(出典:京王電鉄)

 同社は1991年度から新たに製造を開始した8000系車両からVVVFインバータの導入を開始し、VVVFインバータを搭載していない7000系の車両への改造工事を2003年度から始めていた。まだ改造が済んでいない最後の車両が9月6日に工場に入り改造を済ませて、9月8日から全車両がVVVFインバータ制御となる。

 同社はすでに1998年度までにすべての営業車両に回生ブレーキの導入を済ませている。回生ブレーキとは、電車にブレーキをかけたとき、モーターを発電機として利用して電力を得るもの。ブレーキをかけてもしばらくの間は慣性で車輪が回り続けることを利用したものだ。回生ブレーキで発電した電力は架線に戻し、近くを走るほかの車両が利用する。回生ブレーキの効果に合わせて、今回全車両に導入を完了したVVVFインバータの効果により、電車が1km走行するために必要な電力を45%削減できるという(図2)。

KEIO_VVVF_inverter_2.jpg 図2 京王電鉄における回生ブレーキとVVVFインバータの導入率の推移。日本の大手私鉄としては初めて、全車両へのVVVFインバータの導入を完了させる(出典:京王電鉄)

 同社では、車両が消費する電力を削減するだけでなく、駅舎で消費する電力の節約や、駅舎での発電にも取り組んでいる。具体的には駅舎やトンネルの照明にLED照明を採用したり、駅舎に太陽光発電システムを導入するなどの取り組みを進めている。

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