大雨の日に駅で電車を待っていると、目の前を通過列車が接近してきました。
そのとき、電車の屋根と架線が接触する部分からバチバチっと青白い光が飛び散ったのです！
普段は見ない光景だったので、通りすぎるまで見入ってしまいました。
火花がこちらに飛んでこないか気になりましたが、それ以上になぜ火花が出るのか疑問を抱きました。
そこで本記事にて火花が出る原因は何なのかを調べましたので、自分と同じように気になった人は最後まで読んでみてくださいね♪
１．火花の原因はスパークと呼ばれるアーク放電という現象
２．アーク放電が起こりやすい季節や天候
３．新幹線はスパークが発生しやすい
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火花の原因はアーク放電
バチバチっという青白い火花はスパークと呼ばれ、原因はアーク放電によるものです。
アーク放電とは空気中に電流が流れる現象の一種で、電車は屋根にあるパンタグラフから架線に流れている電気を受け取って走行していますが、パンタグラフが架線から離れたときにスパークが発生します。
架線から離れる理由としては、霜(しも)がついている、架線またはパンタグラフいずれかの劣化などが挙げられ、正常に電気を受けられなくなるのが主な要因と言われています。
スパークを完全になくすことはできず、軽減していくための研究が日々続いているそうです。
電車の火花が起こりやすい天候
※越後の列車たちさん～新潟鉄道映像集～さんの動画が一番わかりやすかったので、引用させていただきました。
スパークは特に寒い冬場に起きやすく、下記の天候の日は発生する確率がさらに高くなります。
・雪が降っている
・雨が降っている
・冷え込みが激しい（霜がつきやすい）
雪が降っている
架線に積もった雪により、走行中に架線とパンタグラフが離れた瞬間にスパークが起きます。
雪が多い地域の電車だと、首都圏の電車よりも見る機会が多そうですね。
雨が降っている
雪と同じ理由で、雨によって走行中に架線とパンタグラフが離れた瞬間にスパークが起きます。
僕が見たのはまさに大雨の日でした！
冷え込みが激しい日
雨や雪が降っていなくても、冷え込みが激しい早朝などは架線に霜(しも)が付着する可能性があります。
それがパンタグラフと架線の電流を妨げる原因となり、スパークが起きてしまうそう。
新幹線なら晴天時でも見れる
新幹線ってよくスパークさせて走行しているイメージがありませんか？
新幹線の途中駅(始発駅や全列車停車駅はダメ)なら、天候に左右されず通過列車のスパークを見ることができます。
特急など上位種別が停まらない駅で通過列車に注目してみてください👀
ではなぜ新幹線は天候に左右されずスパークが見られるのでしょうか？
・超高速で走るため架線と離れやすい
・バチバチという音はなに？
超高速走行でパンタグラフと架線が離れやすい
新幹線は在来線よりも高速で走行しています。
そのため架線とパンタグラフが離れやすい環境になるせいか、走行中にバチバチ光るイメージが強いです。
最近の車両は技術の向上で離れる回数が劇的に減っているため、昔ほどスパークするのを見れなくなりました。
トンネルに入って窓越しに外を見てると、たまにスパークした光を見ることができますよ。
バチバチという音はなに？
新幹線の通過シーンを目の前にすると、スパークしなくてもバチバチという音も鳴らしながら走行しています。
これもアーク放電が原因で発生する音なのですが、交流で高圧の大電流を使用しているため、バチバチという音が大きくなるようです。
停電したりしないのか
あれだけバチバチ光ってると、素人目には大丈夫かと疑問に思いますよね。
パンタグラフと架線に異常がなければ、スパークしても電車にはまったく影響ありません。
しかし、架線が切れたりして金属製の電車本体に接触すると「ショート」した状態になり、車内の電気機器が故障して停電する可能性もあります。
車内の乗客(人体)には影響を受けないそうです。
まとめ
電車の屋根の火花はスパークと呼ばれる「アーク放電」が原因でした。
雪があまり降らない首都圏でも、雨の日に電車の屋根を観察してると発見できるはずです。
もし遭遇したら「あっ！スパークした」と思い出してみてくださいね♪
バチバチといえば新幹線！インテリアにいかかですか！？
