JP2001091551A - 電圧検出プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電鉄沿線の任意箇所で架線にフックを引掛け
係止させて架線電圧を検出する電圧検出プローブにおい
て、架線へのフックの引掛け係止を簡単かつ確実にす
る。 【解決手段】 電極部２０と絶縁部３０を棒状に連結し
た電圧検出プローブ１１であって、電極部２０が開閉フ
ック２１とフック本体２２とフック開閉手段２４を備
え、開閉フック２１とフック本体２２の間に架線３を引
掛けて絶縁部３０を手で回転操作するとフック開閉手段
２４が回転してフック本体２２に対して開閉フック２１
が開閉し、開閉フック２１を閉じさせることで架線３が
開閉フック２１とフック本体２２とで強固に挟持され
て、架線電圧の検出が行われる。絶縁部３０の先端部分
に継手手段４０を設置して、架線電圧検出時に電極部２
０に対して絶縁部３０がへ字状に折れ曲がるようにす
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、電鉄沿線の任意地
点での架線電圧を検出するための電圧検出プローブで、
詳しくは、走行する電鉄車両に給電するための架線にお
ける電圧変動を測定する際に使用される携帯式の電圧検
出プローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】電鉄車両に給電するための架線には、例
えば１５００Ｖ程度の直流電圧が変電所から送電されて
いるが、近年の輸送力の増強による過密ダイヤ、高速化
を図った新型車両の導入などによって、変電所間のある
地点で架線電圧が大幅に低下して電鉄車両の走行に支障
をきたすことがある。この架線電圧降下は、隣接する変
電所間の区間距離が長く、その区間で走行する電鉄車両
の数が多い場合に顕著に発生する。また、新型車両とし
ての回生車両では、その制動時に発電電圧を架線に回生
するために、架線電圧が上昇することもある。そこで、
変電所間の架線電圧の変動を管理するため、変電所間の
任意地点での架線電圧を専用の電圧検出プローブを使っ
て検出することが行われている。

【０００３】上記電圧検出プローブは、金属製の固定式
フックを手動で架線に引掛け係止させて架線電圧を検出
する棒状のもので、その一例を図７に示す。同図の電圧
検出プローブ１は鉤状の金属製フック２を有する電極部
１ａと、フック２から延在した棒状の絶縁部１ｂで構成
される。

【０００４】架線電圧検出の作業時に作業員が絶縁部１
ｂを手に持ってプローブ全体を持ち上げ、上端のフック
２を架線３の一部に引掛け係止させる。架線３はトロリ
ー線、ちょう架線、分岐線等であり、これら架線３は電
柱４の上部に例えば可動ビーム５で支持される。

【０００５】架線電圧検出の作業は、作業員が電柱４に
掛けられた図示しない梯子を登って行われる。このよう
な作業では、架線３の下を電鉄車両６が走行することか
ら架線３の最も外側にある碍子７の近くの架線３にフッ
ク２を引掛け、このフック２から下方に延在した絶縁部
１ｂを図７鎖線で示すように電柱４の側へと引き寄せ
て、図示しないが、絶縁部１ｂの下端を電柱４に縛り付
けるなどして、電圧検出プローブ１の全体を電鉄車両６
から十分に離すようにしている。

【０００６】図８は電圧検出プローブ１を使った架線電
圧検出の回路図を示すもので、絶縁部１ｂに内蔵された
限流抵抗８が電極部１ａに直列接続され、限流抵抗８が
電圧検出プローブ１と別体の電圧検出記録装置１０の検
出抵抗９に直列接続される。電圧検出プローブ１で検出
される架線電圧が直流１５００Ｖ程度の高電圧であるの
で、この高電圧を限流抵抗８と検出抵抗９で分圧して、
検出抵抗９の端子電圧Ｅを測定することで架線電圧を等
価的に求めるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】架線３に引掛け係止さ
れる電圧検出プローブのフック２の形状を、架線３に上
方から圧入的に引掛けて係止させるようにして架線３か
ら簡単には抜けないような形状にすると、安定した状態
で架線電圧の検出が行えるが、電圧検出の作業終了後に
フック２を架線３から外す作業が難しくなる。逆に、フ
ック形状を架線３から上方に外し易い形状にすると、フ
ック２を架線３に引掛け係止させて電圧検出する作業時
に架線３に対してフック２ががたついたり、走行する電
鉄車両からの風圧や振動で架線３からフック２が外れる
ことがある。

【０００８】また、碍子７の近くの架線３にフック２を
引掛け、絶縁部１ｂを電柱側に傾けてその下端を電柱４
に縛り付けるなどして、電圧検出プローブの全体が架線
下方の電鉄車両の走行の邪魔にならないようにしている
が、絶縁部１ｂを電柱側に傾けようとしても、フック２
の近くにある碍子７が邪魔になって、作業しずらいこと
がある。

【０００９】本発明の目的とするところは、架線に簡単
かつ確実に取り付けられて架線電圧検出の信頼性を改善
する電圧検出プローブを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的を達成
する技術的手段は、電鉄沿線の任意地点に設置された架
線に引掛け係止されて架線電圧を検出する電極部と、こ
の電極部を先端に連結して電極部から同軸状に延在した
棒状の絶縁部とを有し、その絶縁部を手動操作して前記
電極部を架線に引掛ける電圧検出プローブであって、前
記電極部は、架線に引掛けられる開閉フックと、この開
閉フックを開閉方向に回動自在に支持して前記絶縁部に
連結されるフック本体と、開成状態の開閉フックとフッ
ク本体の間に架線を引掛けた状態で絶縁部をその軸心を
中心に回転操作したときの回転力でフック本体に対して
開閉フックを開閉動させるフック開閉手段とを有し、架
線に開閉フックを引掛けた状態で絶縁部をフック閉方向
に回転操作することにより開閉フックとフック本体とで
架線を任意の加圧力でもって挟持可能としたことを特徴
とする。

【００１１】ここで、電極部の開閉フックとフック本体
の間に架線を引掛けて、絶縁部を手で回転させると、開
閉フックとフック本体が架線に引掛けられて静止状態に
保持され、この状態で電極部のフック開閉手段に絶縁部
の回転力が伝達されてフック本体に対して開閉フックが
開閉動作をする。したがって、架線に引掛けた開閉フッ
クを閉動作させると、開閉フックとフック本体とで架線
を挟持してその架線に電極部が強固に取り付けられ、逆
に、架線に掛けた開閉フックを開動作させると架線から
の電極部の取り外し作業が容易になる。このような絶縁
部の回転操作は片手作業で簡単かつ迅速に行うことが可
能である。

【００１２】また、本発明においては、前記絶縁部の電
極部に近い先端部分に、架線に引掛け係止された電極部
の軸方向に対して絶縁部を手動で任意の方向及び角度に
折り曲げ可能とする継手手段を設ければ、架線に引掛け
たときの電圧検出プローブの姿勢を任意に変更する作業
を容易にする上で望ましい。

【００１３】さらに、本発明においては、前記絶縁部に
連結された電極部を脱着可能とし、複数種の架線に応じ
た複数種の電極部のうちから選択されたいずれか一種の
電極部を絶縁部に連結可能とすれば、電極部と絶縁部を
別体に製品化して、電極部に架線の種類に対応させて用
意した複数種の電極部のうちから選択された一種の電極
部を絶縁部に取付けることが可能となり、複数種の架線
に適応した電圧検出プローブが提供できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１乃至図６
を参照して以下に詳述する。

【００１５】図１に示す電圧検出プローブ１１は、架線
３に脱着可能に引掛け係止される電極部２０と、電極部
２０を先端に連結した棒状の絶縁部３０を有する。この
電圧検出プローブ１１の場合、架線電圧を検出する作業
員が絶縁部３０を手に持って電極部２０を架線３まで持
ち上げて引掛け、絶縁部３０をその軸心を中心に手で回
転させて電極部２０を架線３に積極的に締結するように
して、架線電圧の検出が行われる。

【００１６】電極部２０の具体例を図４（Ａ）に示す
と、これは架線に引掛けられる開閉フック２１と、この
開閉フック２１を開閉方向に回動自在に支持するフック
本体２２と、フック本体２２に内蔵されてフック本体２
２に対して開閉フック２１を開閉動作させるフック開閉
手段２３を有する。フック本体２２の先端部に開閉フッ
ク２１の基端部が軸２４で連結され、フック本体２２の
後端に例えば円筒状の連結金具２６が自由回転リング２
５を介して連結される。

【００１７】フック開閉手段２３は、例えば連結金具２
６と同軸に固定されてフック本体２２の先端部内に配置
されたウォーム２３ａと、開閉フック２１の基端部に固
定されたウォーム歯車２３ｂの一対で構成され、フック
本体２２を固定状態にして連結金具２６をその軸心を中
心に回転操作すると、自由回転リング２５が空回りして
連結金具２６とウォーム２３ａが一体に回転し、ウォー
ム２３ａに噛合するウォーム歯車２３ｂが回転して、開
閉フック２１が軸２４を中心にして図１の実線の最終閉
成位置と鎖線の最大開成位置の間で開閉動作する。

【００１８】電極部２０の連結金具２６は、フック本体
２２を絶縁部３０の先端部に脱着可能に連結するもの
で、絶縁部３０の先端部を構成する接続金具３１の外周
に嵌挿されてビス３２で固定される。ビス３２を外すと
接続金具３１から連結金具２６が抜き出されて、図５に
示すように絶縁部３０から電極部２０が取り外される。
このように電極部２０と絶縁部３０を別体構造にして、
電極部２０を複数種（例えば線径など）の架線に対応し
た複数種のものを用意し、電圧検出対象の架線の種類に
対応した電極部２０を絶縁部３０に取り付けるようにす
れば、複数種の架線のいずれに対しても最適条件下で電
圧検出が行われる。

【００１９】絶縁部３０は作業員が手に持つ箇所で、そ
の先端部を除く大部分が中空の絶縁棒３３で構成され
る。絶縁棒３３の先端に接続金具３１が同軸に連結され
る。この絶縁棒３３と接続金具３１の間に、架線に引掛
け係止された電極部２０の軸方向に対して絶縁部３０を
手動で任意の方向及び角度に折り曲げ可能とする継手手
段４０が設けられている。

【００２０】継手手段４０の具体例を図４（Ａ）（Ｂ）
に示すと、これは接続金具３１に軸方向に摺動可能に嵌
挿された軸金具４１と、絶縁棒３３の先端に突出させて
同軸に固定された結合金具４２と、軸金具４１の後端部
と結合金具４２の先端部を回転可能に連結する回転軸金
具４３を備える。接続金具３１の内周の略中間位置に軸
受部３１ａが突設され、この軸受部３１ａに軸金具４１
が貫通して摺動可能に支持される。

【００２１】軸金具４１の先端と軸受部３１ａの間にコ
イル状のロックばね４４が圧縮挿入され、接続金具３１
の軸受部３１ａより後端側の内周３１ｂに結合金具４２
が軸方向摺動可能に嵌挿されて、常時は図４（Ａ）に示
すようにロックばね４４の弾性力で結合金具４２が軸受
部３１ａに当接する定位置に保持され、接続金具３１と
絶縁棒３３が一直線状に結合一体化される。図４（Ａ）
の電極部２０を架線に引掛ける等して固定状態にして絶
縁棒３３をロックばね４４の弾性力に抗して引張ると、
図４（Ｂ）に示すように軸金具４１の後端部と結合金具
４２が接続金具３１から抜け、軸金具４１に対して結合
金具４２とこれに一体の絶縁棒３３が回転軸金具４３を
支点に回転（折り曲げ）可能な状態となる。

【００２２】また、絶縁部３０は電極部２０で検出され
た架線電圧検出信号を外部に取り出す構造を有し、例え
ば絶縁棒３３の先端部内に抵抗取付金具３４が固定さ
れ、抵抗取付金具３４から絶縁棒３３の内部中心に沿っ
て引出線３５が配置され、引出線３５の途中に限流抵抗
３６が接続され、絶縁棒３３の内部が絶縁モールド材３
７で充填され、絶縁棒３３の後端部にアース等の端子部
３８が設けられている。

【００２３】以上の実施形態の電圧検出プローブ１１
は、次のように使用される。前述したように電圧検出対
象の架線の種類に対応した１種類の電極部２０を選択し
て絶縁部３０に取付け、図１の鎖線のように電極部２０
の開閉フック２１を開いた状態にして所望の架線３に引
掛けて、プローブ全体を架線３から吊り下げた状態にす
る。

【００２４】この状態で絶縁部３０の絶縁棒３３を開閉
フック２１が閉じる方向に回転させると、プローブ全体
が少し回転したところで開閉フック２１とフック本体２
２が架線３に係止されて固定された状態となり、その後
の絶縁棒３３の回転で開閉フック２１が閉動作をして、
最終的に図２（Ａ）に示すように架線３が開閉フック２
１とフック本体２２で確実に挟持される。この挟持で絶
縁棒３３の回転が停止し、電極部２０が架線３に強固に
安定して取り付けられる。このような電極部２０の架線
３への取付作業は、絶縁棒３３を片手に持って回転させ
るだけの簡単な操作で行える。

【００２５】また、図６に示すように電圧検出プローブ
１１の電極部２０が引掛け係止される架線３の近くに碍
子７が在る場合、架線３に電極部２０を引掛けて固定状
態にした後、まず、図２（Ｂ）に示すように絶縁棒３３
を下方に引張って電極部２０の連結金具２６から絶縁部
３０の継手手段４０の一部を露出させ、この状態で絶縁
棒３３を図６の電柱４のある方向に折り曲げるように移
動させると、図３に示すように電極部２０と絶縁部３０
がへ字状に折り曲がって、絶縁棒３３が電柱４や可動ビ
ーム５に簡単に近付き、その位置で保持することが簡単
にできる。電極部２０と絶縁部３０が折れ曲がること
で、架線３に強固に取り付けられた電極部２０の近くに
碍子７が在り、この碍子７の在る方向に絶縁部３０を折
り曲げる場合であっても、碍子７が邪魔にならずに前述
した作業が片手操作で簡単かつ迅速に行えるなお、架線
３の電圧検出が終了して電圧検出プローブ１１を架線３
から取り外す場合は、上記と逆の絶縁棒折り曲げ操作、
絶縁棒回転操作をすることで簡単かつ迅速に行われる。
また、次の電圧検出対象となる架線３の種類が異なる
と、絶縁部３０から電極部２０を外して次の架線３の種
類に対応した電極部２０と交換すればよい。この電極部
２０の交換作業は、ビス３２を外す程度の簡単な手作業
で短時間で行える。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、架線に引掛け係止され
る電極部と作業員が手に持つ絶縁部を有する電圧検出プ
ローブの電極部を架線に引掛けて絶縁部を手で回転させ
ることで、電極部の開閉フックが閉じて開閉フックとフ
ック本体とで架線が強固に挟持されるので、電圧検出時
に架線に対して電極部ががたついたり、走行する電鉄車
両からの振動や風圧で架線から電極部が外れる心配が皆
無となり、常に安定した状態での架線電圧検出が可能な
高信頼性の電圧検出プローブが提供できる。また、架線
と電極部の脱着作業は、棒状の絶縁部を片手で持って回
転させる程度の簡単な作業で実行可能であるので、高所
でも取り扱いの便利な電圧検出プローブが提供できる。

【００２７】また、電圧検出プローブの絶縁部の先端部
分に電極部に対して折れ曲がる継手手段を設ければ、電
極部を架線に仮固定した状態で電極部に対して絶縁部を
任意の方向及び角度に折り曲げることが可能でプローブ
姿勢変更する作業が容易になり、特に、架線の近傍に碍
子等の部品類が存在してプローブ姿勢変更が難しいよう
な場所でのプローブ姿勢変更作業が簡単となる。

【００２８】また、絶縁部に対して電極部を脱着自在に
連結するようにすることで、電極部に複数種の架線に適
合させた複数種のものを用意して選択的に使用すること
ができて、様々な場所の複数種の架線の電圧検出に適合
する汎用性の高い電圧検出プローブが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電圧検出プローブの実施形態を示
す部分断面を含む側面図

【図２】図１の電圧検出プローブの使用時を示すもの
で、（Ａ）は架線を電極部で挟持させたときの側面図、
（Ｂ）は電極部から絶縁部を引いたときの側面図

【図３】図１の電圧検出プローブの電極部と絶縁部を折
り曲げた使用時の側面図

【図４】（Ａ）は図２（Ａ）の電圧検出プローブの部分
拡大図、（Ｂ）は図２（Ｂ）の電圧検出プローブの部分
拡大図

【図５】図１の電圧検出プローブの絶縁部から電極部を
外したときの部分側面図

【図６】図１の電圧検出プローブを架線に設置したとき
の側面図

【図７】従来の電圧検出プローブを架線に設置したとき
の側面図

【図８】図７の電圧検出プローブと架線電圧検出記録装
置の回路図

【符号の説明】

３ 架線 １１ 電圧検出プローブ ２０ 電極部 ２１ 開閉フック ２２ フック本体 ２３ フック開閉手段 ３０ 絶縁部 ４０ 継手部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瓜田 久一 大阪府大阪市北区芝田２丁目４番24号 西 日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 山崎 鑑二 兵庫県尼崎市尾浜町３丁目29番３号 長谷 川電機工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G025 AA03 AA17 2G035 AA12 AB02 AC01 AC13

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電鉄沿線の任意地点に設置された架線に
   引掛け係止されて架線電圧を検出する電極部と、この電
   極部を先端に連結して電極部から同軸状に延在した棒状
   の絶縁部とを有し、その絶縁部を手動操作して前記電極
   部を架線に引掛ける電圧検出プローブであって、 前記電極部は、架線に引掛けられる開閉フックと、この
   開閉フックを開閉方向に回動自在に支持して前記絶縁部
   に連結されるフック本体と、開成状態の開閉フックとフ
   ック本体の間に架線を引掛けた状態で絶縁部をその軸心
   を中心に回転操作したときの回転力でフック本体に対し
   て開閉フックを開閉動させるフック開閉手段とを有し、
   架線に開閉フックを引掛けた状態で絶縁部をフック閉方
   向に回転操作することにより開閉フックとフック本体と
   で架線を任意の加圧力でもって挟持可能としたことを特
   徴とする電圧検出プローブ。
2. 【請求項２】 前記絶縁部の電極部に近い先端部分に、
   架線に引掛け係止された電極部の軸方向に対して絶縁部
   を任意の方向及び角度に折り曲げ可能とする継手手段を
   設けたことを特徴とする請求項１記載の電圧検出プロー
   ブ。
3. 【請求項３】 前記絶縁部に連結された電極部を脱着可
   能とし、複数種の架線に応じた複数種の電極部のうちか
   ら選択されたいずれか一種の電極部を絶縁部に連結可能
   としたことを特徴とする請求項１又は２記載の電圧検出
   プローブ。