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梅原淳「たかが鉄道、されど鉄道」

電車のパンタグラフの不思議…架線から取り入れた電気は、車体のどこを流れているのか?

文=梅原淳/鉄道ジャーナリスト
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電車のパンタグラフの不思議…架線から取り入れた電気は、車体のどこを流れているのか?の画像1
常磐線の電車に装着されていた菱形のパンタグラフ

 今回取り上げる題材は、鉄道の世界で日常的に存在しながら、実際には見えないものについてである。といっても夏に付きものの怪談話をしようというのではなく、本当に目に見えない電気に関する話を取り上げたい。

 鉄道についての文章の執筆を生業としている筆者(梅原淳)にとって、説明に最も苦労する分野は電気についてである。たとえば、線路の上空に張りめぐらされている架線を流れている電気はどういうもので、どこから来たのかとか、電車のモーターにどのように電気が供給されるのかといった内容だ。

 火花でも飛んでいれば別だが、通常は電気そのものは目に見えないので、視覚情報を加えて説明することは不可能に近い。鉄道にとって重要な設備、装置とはいうものの、端から見れば架線は単なる電線で、モーターも軸が突き出したただの箱である。これらがどのように作動しているのかを大汗をかいて記述しても、読者からは「わからなかった」という声が寄せられがちだ。筆者の筆力不足を棚に上げて言うのも恐縮ながら、とにもかくにも苦労が報われづらい分野である。

 鉄道と関連の深い電気の設備、装置のなかで一般にもなじみの深いものはパンタグラフだ。この言葉を辞書で調べると、第一義は製図用の器具というケースが多い。けれども、大多数の人はこのパンタグラフを見た機会はないであろう。かくいう筆者もその一人だ。

 鉄道でいうパンタグラフとは、架線から電気を取り入れるための装置を指す。電車や電気機関車の屋根に取り付けられており、一般には菱形のものがよく知られている。子どもたちに電車の絵を描いてもらうと、パンタグラフが車両の屋根の上にいくつも並んでいて微笑ましい。

 パンタグラフは大きく分けると、枠組の部分とその上に載せられた集電舟(しゅうでんしゅう)という部分とで成り立っている。枠組とは、2本の金属の棒をほぼ真ん中のところでちょうつがい状のヒンジでつないだものを指す。この棒は屋根から架線に向かって1本または2本が上下に延ばされ、2本の場合は左右方向にも補強の棒を入れて組み立てられる。集電舟とは文字どおり小舟のような部材だ。小舟を逆さまにしたような形で架線と接している。

 よいパンタグラフとは、走行中の車両が上下左右にいかに振動しようと、架線から離れないものだ。上下方向の揺れに対しては枠組のヒンジが伸縮して対応し、左右方向の揺れに対しては集電舟が面で架線に触れていて対処している。

電車のパンタグラフの不思議…架線から取り入れた電気は、車体のどこを流れているのか?の画像2
西日本鉄道貝塚線の電車に搭載される菱形のパンタグラフ(下側の枠組が交差している)

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