AT饋電方式（エーティーきでんほうしき、）は、正式にはAT交流饋電方式といい、交流電化された電気鉄道で、鉄道車両に電気を送る方式の1つである。「饋」が常用漢字外であることから『ATき電方式』と表記されることもある。誕生の背景はBT饋電方式を参照のこと。ATとは「オートトランス」（、「単巻変圧器」と呼ばれることもある）の略で、一次巻線と二次巻線が共用される部分のある変圧器を指す。この両端に交流電圧2Eをかけると、巻線の途中の交流電圧は両端からの巻数比に応じて「自動的に」固定される。巻線の中点をとればその交流電圧は端のどちらからみても全体の半分のEとなる。この中点をレールに、電源側の一方を架線側の一端に、もう一方をAT饋電線側の一端に繋いでやると、1:1オートトランスの働きにより、すなわち、走行する車両からレールへと流れた電流は、オートトランスから電源寄りでAT饋電線に吸い上げられる。一部の複線区間では、帰線を設けず、上下線の給電位相を逆相とし、上下架線（饋電線）同士が互いの帰線を兼ねるため、帰線電流はレールを通じて近くを走る対向列車の走行電流となり変電所へ戻る。この場合は、上下線の架線にそれぞれ電気的に接続したAT饋電線を設け、この線間電圧が2Eとなる。しかし、上下線別での饋電停止による保守作業や、上下線別での事故復旧が行えないため、帰線を設ける線区もあるオートトランスはおよそ5km - 10kmごとに設置される。AT饋電線は架線の近くに配置され、また架線電流とAT饋電線の電流とは逆向きであるため、互いに影響を打ち消しあい、BT饋電法同様に電磁誘導現象による通信線への影響を小さくすることができる。対地電圧はAT帰線が架線と逆極性であるため、絶縁離隔から見れば架線電圧のままで済むが、送電電圧としては実質2倍である。電圧が高いぶん電圧降下が軽減されるため、変電所の数を減らすことができる。複線区間においては、上下線の給電位相を逆相とし、下り線のAT帰線を上り線のAT饋電線と兼ねる（その逆も）ことで、BT饋電法と比較し、饋電線が半分で済む利点がある。また、帰線電流が対向列車の走行電流をも兼ねるため、オートトランスを通過する電流が少なく、トランス容量を小さくできる利点がある。それまでのBT饋電方式において架線を約4km毎に区切るブースターセクションが不要となり、集電は安定し、保守も楽になるなどの特長がある。近年新設された日本国内の鉄道の交流電化は、ほぼ全てこの形式で行われている。1964年（昭和39年）の東海道新幹線開業当初にはBT饋電方式が採用されたが、この方式ではパンタグラフがブースターセクションを通過するたびに過大なアークを引き起こし、架線を断線させる事故が度々発生していた。また、走行する列車編成内のパンタグラフ同士が電気的に繋がれていると渡り線などの異相給電部を短絡してしまうため、0系車両は2両（M+M'）を1ユニットとする電動車の各ユニット毎に独立した、16両編成で合計8基のパンタグラフを備えていた。しかしこの方式は列車からみて、パンタグラフの架線からの離線率増加、高速走行時の走行抵抗や騒音の増大など、更なる高速化の大きな妨げであった上、設備側においても電磁誘導による障害、トロリ線の摩耗、多数のパンタグラフによる架線の振動など問題が多かった。離線率を減らすため、パンタグラフを1基にしたとする（最少）。しかし高速で走る列車のパンタグラフが架線と常に接触していることは不可能である。離線したパンタグラフにはアークが発生する。そこで、複数のパンタグラフを特高圧引通線で電気的に繋いでおけば（ブス引き通し）、1つのパンタグラフが離線しても他のパンタグラフから電流が供給されるため（転流）、アークの発生を低減させることが可能となる。なお、東海道以降に開業した各新幹線は当初よりAT饋電方式であり、このうち東海道新幹線と直通しない東北・上越の両新幹線の営業用車両では、1983年（昭和58年）よりパンタグラフが特高圧引通線によって並列接続され、高速走行時における使用パンタグラフ数削減と、その際のアーク発生の低減とについては実証済であった。こうしたことから東海道新幹線においても、1984年（昭和59年）からAT饋電方式への変更と渡り線部の同一給電化、ブースターセクションの撤去とが始まり、1991年（平成3年）に完成をみた。これにより、編成内のパンタグラフを並列接続として全ての電動車ユニットを同一給電でき、離線アークを大きく抑えられ、16両編成ながらパンタグラフを2基にまで減らした300系を運転することが可能となった。時速270 kmののぞみの運転は、こうした地上電気設備の改良もあり、初めて可能になったものである。またこの後、100系にも、順次特高圧引通線を設ける改造が行われたが、パンタグラフの数が削減されたにも関わらず、複数並列接続となったため、アークの発生も大幅に低減した。

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