JP2000272382A - トロリ線摩耗検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 列車電流による不具合を回避するトロリ線摩
耗検知方法を提供する。 【解決手段】 トロリ線２に検知線１３，１４を内蔵
し、前記検知線１３，１４と前記トロリ線２との間に電
圧を印加し、前記検知線１３，１４に流れる電流を電流
検出器２２で検出し、この電流から前記トロリ線２の摩
耗を検知するトロリ線摩耗検知方法において、前記検知
線１３，１４と前記トロリ線２との間にスイッチを挿入
し、列車運行時には前記スイッチを閉じて（２１）前記
検知線１３，１４に流れる電流をバイパスし、列車非運
行時には前記スイッチを開放して（２０）前記検知線１
３，１４に流れる電流を前記電流検出器２２に流す。循
環電流による誤判定がなくなると共に、遠端の摩耗接触
による高電圧の印加がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トロリ線に内蔵し
た検知線を用いてトロリ線の摩耗を検知する方法に係
り、特に、列車電流による不具合を回避するトロリ線摩
耗検知方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トロリ線に検知線を内蔵し、検知線と前
記トロリ線との間に電圧を印加し、検知線に流れる電流
を電流検出器で検出し、この電流からトロリ線の摩耗を
検知する方法が従来より知られている。

【０００３】従来技術の一つは、図３に示されるよう
に、トロリ線に１本の検知線を内蔵して行うものであ
る。なお、楕円で描かれた検知線入りトロリ線１は、長
尺に亘ってトロリ線本体の中に検知線が埋め込まれてい
る構造を有する。検知線には絶縁被覆が施されているの
で、回路としてはトロリ線２と検知線３とが平行に設け
られていることになる。

【０００４】トロリ線２の始端には、トロリ線電源９が
接続されている。この始端側には摩耗検知装置１０が設
けられている。この摩耗検知装置１０内には、検知線３
の始端とトロリ線２との間に電圧を印加する信号電源６
が設けられると共に、検知線３に流れる電流Ｉを検出す
る電流検出器７が検知線３の始端側に挿入されている。
検知線３の終端は開放されている。

【０００５】この構成において、トロリ線１が健全であ
れば、検知線３には電流が流れない。摩耗点５でトロリ
線１が検知線の埋め込み位置まで摩耗すると、検知線の
絶縁被覆が剥がれ、トロリ線２と検知線３とが接触抵抗
４（抵抗値Ｒｃ）で電気的に接触することになる。この
とき、次式の電流が検知線３に流れる。

【０００６】Ｉ＝Ｖ（Ｒｔ・Ｘ＋Ｒｋ・Ｘ＋Ｒｃ） 但し、Ｒｔはトロリ線２の単位長当たりの抵抗値、Ｒｋ
は検知線３の単位長当たりの抵抗値、Ｘは摩耗検知装置
１０から摩耗点５までの区間８の距離である。

【０００７】摩耗検知装置１０は、電流検出器７によっ
て電流Ｉが検出されたときに、摩耗有りと判定し、か
つ、上式において Ｒｃ＜＜Ｒｔ・Ｘ Ｒｔ・Ｘ＜＜Ｒｋ・Ｘ とすることにより、 Ｘ＝Ｖ／（Ｉ・Ｒｋ） として摩耗検知装置１０から摩耗点５までの区間８の距
離Ｘを検出する。

【０００８】別の従来技術は、図４に示されるように、
トロリ線に２本の検知線を内蔵して行うものである。楕
円で描かれた検知線入りトロリ線１は、長尺に亘ってト
ロリ線本体の中に２本の検知線が埋め込まれている。回
路としてはトロリ線２と検知線１３，１４とが平行に設
けられていることになる。

【０００９】トロリ線２の始端には、トロリ線電源９が
接続されている。この始端側には摩耗検知装置１０が設
けられている。この摩耗検知装置１０内には、検知線１
３，１４の始端とトロリ線２との間にそれぞれ電圧を印
加する信号電源６が設けられると共に、検知線１３，１
４に流れる電流Ｉ１，Ｉ２を検出する電流検出器１１，
１２が検知線１３，１４の始端側にそれぞれ挿入されて
いる。検知線１３，１４は終端１５において短絡されて
いる。

【００１０】この構成において、トロリ線１が健全であ
れば、検知線１３，１４には電流が流れない。摩耗点５
でトロリ線１が検知線の埋め込み位置まで摩耗し、片方
の検知線１３の絶縁被覆が剥がれ、トロリ線２と検知線
１３とが電気的に接触したとする。このとき、トロリ線
２における摩耗検知装置１０から摩耗点５までの抵抗１
７の抵抗値はＲｔ・Ｘとなり、摩耗点５の接触抵抗４の
抵抗値をＲｃ、検知線１３における摩耗検知装置１０か
ら摩耗点５までの抵抗１８の抵抗値をＲ２、検知線１４
における摩耗検知装置１０から終端１５を経由した摩耗
点５までの区間１９の抵抗値をＲ１とすると、検知線１
３，１４に流れる電流Ｉ１，Ｉ２の関係式は、 Ｉ１・Ｒ１＝Ｉ２・Ｒ２ となる。

【００１１】上式は、接触抵抗４の抵抗値Ｒｃ、トロリ
線２の単位長当たりの抵抗値Ｒｔには依存しない。

【００１２】ここで、検知線１３，１４が均一で、単位
長当たりの抵抗値がＲｋとし、区間８の距離をＸ、トロ
リ線２の全長（摩耗検知装置１０から終端１５までの区
間１６）の距離をＬとすると、 Ｒ１＝Ｒｋ（２Ｌ−Ｘ） Ｒ２＝Ｒｋ・Ｘ となる。

【００１３】これらの関係式から、 Ｘ＝（２Ｌ・Ｉ１／Ｉ２）／（１＋Ｉ１／Ｉ２） となり、摩耗検知装置１０から摩耗点５までの区間８の
距離Ｘを検出することができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前者の従来技術では接
触抵抗値Ｒｃが大きくて無視できない場合には距離Ｘが
判定できない。後者の従来技術では接触抵抗値Ｒｃには
無関係に距離Ｘが判定できる。

【００１５】しかし、後者の従来技術には、以下の問題
がある。

【００１６】トロリ線１には列車運行の際に列車電流が
流れる。トロリ線１内の列車電流分布は一様でない。一
方、トロリ線１の本体中の検知線１３，１４の埋め込み
位置は完全に対称とはならない。このため、検知線１
３，１４には、循環電流ｉが発生する（図１参照）。

【００１７】電流検出器１１，１２が循環電流ｉを摩耗
接触時の電流Ｉ１，Ｉ２として検出してしまうと、誤判
定の原因となる。

【００１８】また、トロリ線２と検知線１３，１４のい
ずれか一方とが終端１５で摩耗接触した場合（図２参
照）、検知線１３，１４、トロリ線２及び摩耗検知装置
１０には、次式で表わされる電圧Ｖａが印加される。

【００１９】 Ｖａ＝Ｉｔ・Ｒｔ・Ｌ ただし、Ｉｔは列車電流である。

【００２０】この発生電圧Ｖａにより摩耗検知装置１０
には、 Ｉａ＝Ｖａ／（Ｒｋ・Ｌ） に相当する電流Ｉａが流れ込むことになる。この電流Ｉ
ａにより摩耗検知装置１０が故障する可能性がある。終
端１５に限らず、遠端での摩耗接触により摩耗検知装置
１０に高電圧が印加される可能性がある。

【００２１】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、列車電流による不具合を回避するトロリ線摩耗検知
方法を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、トロリ線に検知線を内蔵し、前記検知線と
前記トロリ線との間に電圧を印加し、前記検知線に流れ
る電流を電流検出器で検出し、この電流から前記トロリ
線の摩耗を検知するトロリ線摩耗検知方法において、前
記検知線と前記トロリ線との間にスイッチを挿入し、列
車運行時には前記スイッチを閉じて前記検知線に流れる
電流をバイパスし、列車非運行時に前記スイッチを開放
して前記検知線に流れる電流を前記電流検出器に流すも
のである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。

【００２４】まず、列車電流による循環電流ｉを検出し
てしまう不具合を回避する方法を説明する。

【００２５】図１の構成は、図４の構成に本発明を適用
したものであり、符号の同じものは説明を省略する。２
２は電流検出器である。

【００２６】図１に示されるように、本発明では、トロ
リ線２に列車電流が流れるときに、検知線１３，１４に
流れる電流を電流検出器２２に流さないようにバイパス
するようになっている。具体的には、電流検出器２２の
近傍の電流検出器２２より終端１５側において、検知線
１３，１４とトロリ線２との間にリレースイッチＲＹ
１，ＲＹ２の接点を挿入し、列車運行時にはリレースイ
ッチＲＹ１，ＲＹ２の接点を短絡状態２１として検知線
１３，１４に流れる電流をトロリ線２へバイパスし、列
車非運行時にリレースイッチＲＹ１，ＲＹ２の接点を開
放状態２０として検知線１３，１４に流れる電流を電流
検出器２２に流す。

【００２７】この構成により、列車運行時は、リレース
イッチＲＹ１，ＲＹ２の接点が短絡状態２１であるた
め、循環電流ｉが電流検出器２２に流れることがない。
従って、従来技術のような誤判定は起きない。また、夜
間などの列車非運行時は、リレースイッチＲＹ１，ＲＹ
２の接点が開放状態２０であるため、検知線１３，１４
に流れる摩耗接触時の電流Ｉ１，Ｉ２が電流検出器２２
に流れる。従って、摩耗有り及び位置（距離）が正しく
判定される。

【００２８】次に、列車電流により摩耗検知装置に電流
が流れ込む不具合を回避する方法を説明する。

【００２９】図２は、図１の構成において、トロリ線２
と検知線１３，１４のいずれか一方とが終端１５で摩耗
接触した場合を示している。

【００３０】従来技術では、リレースイッチＲＹ１，Ｒ
Ｙ２がないため、摩耗検知装置１０に定格以上の電流が
流れ込むことが防げなかった。本発明では、列車運行時
は、リレースイッチＲＹ１，ＲＹ２の接点が短絡状態２
１であるため、検知線１３，１４とトロリ線２とが同電
位に保たれる。従って、摩耗検知装置１０に定格以上の
電流が流れ込むことが防がれる。また、夜間などの列車
非運行時は、リレースイッチＲＹ１，ＲＹ２の接点が開
放状態２０であるため、検知線１３，１４に流れる摩耗
接触時の電流が電流検出器２２に流れる。列車が運行さ
れてないので、遠端で摩耗接触が起きても摩耗検知装置
１０に定格以上の電流が流れ込むことがない。

【００３１】以上説明したように、本発明によれば、ト
ロリ線２に列車電流が流れるときに、検知線１３，１４
に流れる電流を電流検出器２２に流さないようにバイパ
スしているので、循環電流ｉによる誤判定がなくなると
共に、遠端の摩耗接触による高電圧の印加がなくなる。

【００３２】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００３３】（１）列車電流による不具合が回避され
る。

【００３４】（２）列車非運行時にスイッチを開放する
だけで、支障なく摩耗検知を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトロリ線摩耗検知方法における循環電
流発生時の回路図である。

【図２】本発明のトロリ線摩耗検知方法における遠端摩
耗接触時の回路図である。

【図３】従来のトロリ線摩耗検知方法における摩耗接触
時の回路図である。

【図４】従来のトロリ線摩耗検知方法における摩耗接触
時の回路図である。

【符号の説明】 ２ トロリ線 １０ 摩耗検知装置 １３，１４ 検知線 ２０ 開放状態 ２１ 短絡状態 ２２ 電流検出器 ＲＹ１，ＲＹ２ リレースイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 秀昭 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 酒井 治 茨城県日立市砂沢町880番地 日立電線株 式会社高砂工場内 (72)発明者 曽田 浩義 茨城県日立市砂沢町880番地 日立電線株 式会社高砂工場内 Ｆターム(参考） 2F063 AA02 AA17 AA30 BA10 BB01 BB02 BC08 CA40 FA09 KA05 LA09 NA02 NA06

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トロリ線に検知線を内蔵し、前記検知線
   と前記トロリ線との間に電圧を印加し、前記検知線に流
   れる電流を電流検出器で検出し、この電流から前記トロ
   リ線の摩耗を検知するトロリ線摩耗検知方法において、
   前記検知線と前記トロリ線との間にスイッチを挿入し、
   列車運行時には前記スイッチを閉じて前記検知線に流れ
   る電流をバイパスし、列車非運行時に前記スイッチを開
   放して前記検知線に流れる電流を前記電流検出器に流す
   ようにしたことを特徴とするトロリ線摩耗検知方法。