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△写真=次世代の列車「ヘム」は動力供給源の電力線なしで、レールの間に敷かれた磁場を介し、無線で電力供給を受けて動く。
「架線（電源供給ケーブル）なしで高速列車が動きます」。
20日、京畿道議旺市の韓国鉄道技術研究院。最高時速430キロまで走ることができ、湖南KTX線に導入される次世代高速列車「ヘム」は、電力線がないにもかかわらず、レールの上を150メートルほど移動した。巨大規模の高速列車が電力を供給する電力線がないままに動く最初の瞬間だった。
韓国鉄道技術研究院は2年あまりの研究の末、列車の床に電気を非接触式で供給し、高速列車を動かす大容量高周波無線電力伝送技術を、世界で初めて高速列車に適用することに成功した。一般的に列車は架線などを用いて、直接電線との接触を介して電力を供給される。しかし、徐々に列車の速度が速くなりつつ、大容量・高電圧が必要な高速列車の電線接触による摩擦や抵抗が解決すべき問題だった。
これに対して国内のKAISTでは電気バス、ドイツでは電車などに無線電力伝送技術を適用する技術を研究してきた。しかし、電気バスや電車は約100～200キロワット（1キロワット＝1000W）が必要になるだけだ。一方、韓国鉄道技術研究院が列車ヘムに供給した電力は1メガワット（1メガワット＝100万W）に60キロヘルツ（1キロヘルツ＝1000ヘルツ）で、大型バス10台、戦車なら5台を同時に動かすことができる大容量だ。このように大容量の電力が必要な高速列車に適用したのは今回が初めてだ。電力容量が列車に送信されるシステム効率も約83％で、接触式の効率（90％以上）に近接させた。また、今回の技術は、従来のバスや電車の充電式ワイヤレス電力伝送技術とは異なり、バッテリー無しにワイヤレスで集電した容量だけで、大電力が必要な高速列車を動かしたことにも大きな意味がある。
これからワイヤレス電力伝送システムが導入されると、列車の設備の重要な利点を期待できると韓国鉄道技術研究院は期待した。まず、架線なしに列車の下部を介して非接触方式で電力が供給されるので、電車線設備コストや部品の維持・保守・設備コストが減る。列車の線路とトンネルを設計する際に、トンネル断面を縮小させることができて建設費が安くなり、列車が高速で動いているとき電力線との摩擦による騒音も低減することができる。
韓国鉄道技術研のパク・チャンベ究院先任研究員は、「列車が通る区間以外に電気が供給されず、電力線の断線などの給電線事故の防止はもちろん、感電などの安全事故の危険も無くなるだろう」と説明した。韓国鉄道技術研究院はこの技術をベースに実用化研究作業に突入する計画だ。慶尚北道慶山の試験線では、無線電力伝送システムを実用化するために試して見て軽電鉄・中電鉄・高速列車などに適用できる実用化研究を進める予定だ。
電力供給線なく動く高速鉄道…湖南KTXに適用
レールの間に磁界敷いて、ワイヤレスで供給
「架線（電源供給ケーブル）なしで高速列車が動きます」。
20日、京畿道議旺市の韓国鉄道技術研究院。最高時速430キロまで走ることができ、湖南KTX線に導入される次世代高速列車「ヘム」は、電力線がないにもかかわらず、レールの上を150メートルほど移動した。巨大規模の高速列車が電力を供給する電力線がないままに動く最初の瞬間だった。
韓国鉄道技術研究院は2年あまりの研究の末、列車の床に電気を非接触式で供給し、高速列車を動かす大容量高周波無線電力伝送技術を、世界で初めて高速列車に適用することに成功した。一般的に列車は架線などを用いて、直接電線との接触を介して電力を供給される。しかし、徐々に列車の速度が速くなりつつ、大容量・高電圧が必要な高速列車の電線接触による摩擦や抵抗が解決すべき問題だった。
これに対して国内のKAISTでは電気バス、ドイツでは電車などに無線電力伝送技術を適用する技術を研究してきた。しかし、電気バスや電車は約100～200キロワット（1キロワット＝1000W）が必要になるだけだ。一方、韓国鉄道技術研究院が列車ヘムに供給した電力は1メガワット（1メガワット＝100万W）に60キロヘルツ（1キロヘルツ＝1000ヘルツ）で、大型バス10台、戦車なら5台を同時に動かすことができる大容量だ。このように大容量の電力が必要な高速列車に適用したのは今回が初めてだ。電力容量が列車に送信されるシステム効率も約83％で、接触式の効率（90％以上）に近接させた。また、今回の技術は、従来のバスや電車の充電式ワイヤレス電力伝送技術とは異なり、バッテリー無しにワイヤレスで集電した容量だけで、大電力が必要な高速列車を動かしたことにも大きな意味がある。
これからワイヤレス電力伝送システムが導入されると、列車の設備の重要な利点を期待できると韓国鉄道技術研究院は期待した。まず、架線なしに列車の下部を介して非接触方式で電力が供給されるので、電車線設備コストや部品の維持・保守・設備コストが減る。列車の線路とトンネルを設計する際に、トンネル断面を縮小させることができて建設費が安くなり、列車が高速で動いているとき電力線との摩擦による騒音も低減することができる。
韓国鉄道技術研のパク・チャンベ究院先任研究員は、「列車が通る区間以外に電気が供給されず、電力線の断線などの給電線事故の防止はもちろん、感電などの安全事故の危険も無くなるだろう」と説明した。韓国鉄道技術研究院はこの技術をベースに実用化研究作業に突入する計画だ。慶尚北道慶山の試験線では、無線電力伝送システムを実用化するために試して見て軽電鉄・中電鉄・高速列車などに適用できる実用化研究を進める予定だ。
- 毎日経済_キム・ミヨン記者/写真提供=鉄道技術研究院 | (C) mk.co.kr
- 入力 2014-05-21 17:09:21
