JP2001253272A - 光ファイバ入りトロリ線 - Google Patents

光ファイバ入りトロリ線

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JP2001253272A
JP2001253272A JP2000068641A JP2000068641A JP2001253272A JP 2001253272 A JP2001253272 A JP 2001253272A JP 2000068641 A JP2000068641 A JP 2000068641A JP 2000068641 A JP2000068641 A JP 2000068641A JP 2001253272 A JP2001253272 A JP 2001253272A
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optical fiber
trolley wire
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wire
copper pipe
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JP2000068641A
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English (en)
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Hiroyoshi Hiruta
浩義 蛭田
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバに加わる歪みを軽減した光ファイ
バ入りトロリ線を提供する。 【解決手段】 光ファイバ35、36が銅パイプ39、
40内に挿入されているので、光ファイバ35、36に
加わる応力や歪み等の外力が軽減される。銅パイプ3
9、40の断面形状が楕円の場合には、挿入される光フ
ァイバに極力余長を持たせることができるので、伸線に
おけるトロリ線本体31の曲げ歪みやドラム巻取りにお
けるトロリ線本体31の曲げ歪みが軽減される。銅パイ
プ39、40内にジェリー状介在物37、38が挿入さ
れている場合には、パンタグラフの振動による光ファイ
バ35、36の移動を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ入りト
ロリ線に関する。
【0002】
【従来の技術】トロリ線は、導電性がよく、しかも引張
り荷重が大きく耐摩耗性に優れているので電気鉄道やク
レーン等に多用されている。
【0003】この種のトロリ線には摩耗を検知するため
の検知線を挿入した検知線入りトロリ線がある。
【0004】図4は従来の検知線入りトロリ線の断面図
である。
【0005】同図に示す検知線入りトロリ線10は、溝
付きトロリ線本体(以下「トロリ線本体」という。)1
1の摩耗限度位置である大弧面部12に2つの検知線用
溝(以下「溝」という。)13、14が形成されてお
り、溝13、14の中に直径1.55mmφ の絶縁電
線15、16がそれぞれ挿入されたものである。
【0006】このような検知線入りトロリ線10を用い
た摩耗検知システムは、トロリ線本体11の摩耗が進行
すると絶縁電線15(16)が露出し、さらに絶縁電線
15(16)の絶縁被覆が削られて導体が露出してトロ
リ線本体11と接触して導通することにより、初めて作
動するものである。
【0007】しかし、このシステムは摩耗による絶縁電
線15(16)の導体とトロリ線本体11との導通がど
こで発生しているかの位置の検知までは不可能である。
【0008】一方、検知線入りトロリ線には摩耗検知用
部材として光ファイバを用いた光ファイバ入りトロリ線
がある。この光ファイバ入りトロリ線はトロリ線本体の
摩耗の検知だけでなく導通位置の検知まで可能である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバをトロリ線本体に直接挿入した場合、トロリ線の巻
取、延線において大きな歪みが発生するため光ファイバ
が断線することが考えられる。また、パンタグラフによ
る振動で一方向に光ファイバが移動することが考えられ
る。
【0010】また、摩耗検知線として絶縁電線を使用し
た検知線入りトロリ線は、摩耗接触または検知線が断線
した場合、システムが動作するが摩耗や断線した箇所を
正確に把握することができない。また、列車ノイズ等に
より昼間におけるトロリ線の監視は現状では不可能であ
る。
【0011】従って、摩耗や断線した箇所をすぐにしか
も正確に把握できなければならない。さらに、監視時間
も昼間だけでなく、24時間監視が必要である。
【0012】このため光ファイバ入りトロリ線の需要は
大きいものの光ファイバの耐歪み特性が充分ではないた
めトロリ線の中に挿入することができてもすぐ断線し、
ロスが大きいので実用化には至っていないという問題が
あった。
【0013】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、光ファイバに加わる歪みを軽減した光ファイバ入り
トロリ線を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光ファイバ入りトロリ線は、トロリ線本体の
摺動面側に2ヶ所以上形成された溝内に摩耗検知用の光
ファイバが挿入されている光ファイバ入りトロリ線にお
いて、光ファイバは銅パイプ内に挿入されているもので
ある。
【0015】上記構成に加え本発明の光ファイバ入りト
ロリ線の銅パイプは楕円断面形状であるのが好ましい。
【0016】上記構成に加え本発明の銅パイプ内にはジ
ェリー状介在物が挿入されているのが好ましい。
【0017】本発明によれば、光ファイバが銅パイプ内
に挿入されているので、光ファイバに加わる応力や歪み
等の外力が軽減される。銅パイプの断面形状が楕円の場
合には、挿入される光ファイバに極力余長を持たせるこ
とができるので、伸線におけるトロリ線の曲げ歪みやド
ラム巻取りにおけるトロリ線の曲げ歪みが軽減される。
このような銅パイプがないと、通常くさび形の溝内に光
ファイバを一様に余長を取りながら挿入することが難し
い。銅パイプ内にジェリー状介在物が挿入されている場
合には、パンタグラフの振動による光ファイバの移動を
防止することができる。また、この場合でも銅パイプが
ないと、ジェリー状介在物が架線振動等により落下して
なくなってしまうことがある。
【0018】ここで、トロリ線の製造工程から架線工程
までの工程中で光ファイバへの歪みが一番大きい工程は
ドラム巻取り工程及び送出し工程であり、最大0.9%
の曲げ歪みが光ファイバに加わる。トロリ線は、通常小
弧面部がドラムの巻取り面と接するように巻き取られ
る。この巻き形状は「横巻き」と呼ばれており、図5に
示すように光ファイバ用の溝はドラムの径方向(図では
上下方向)に位置する。
【0019】なお、図5は光ファイバ入りトロリ線をド
ラムに巻き取られたときの光ファイバの位置関係を示す
図である。
【0020】このような光ファイバ入りトロリ線20の
架線時のドラム送出し工程において、上側の光ファイバ
21は圧縮され、下側の光ファイバ22は伸びの力が加
わる。この圧縮や伸びといった光ファイバ21、22に
加わる力を軽減するためトロリ線本体23の中心ライン
L1に対して極力近い位置での光ファイバ溝構造とし、
光ファイバ21、22と溝24、25とのクリアランス
を極力大きくとることにより、光ファイバ余長を長くと
ることができる。但し、クリアランスを大きくとるため
に溝24、25を大きくすると光ファイバ入りトロリ線
20の強度が低下するため必要最小限にとどめなければ
ならない。なお、26はドラムの巻取り軸を示す。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
【0022】図1は本発明の光ファイバ入りトロリ線の
一実施の形態を示す断面図である。図2は図1に示した
光ファイバ入りトロリ線に用いられる銅パイプの断面図
である。
【0023】図1及び図2に示すように光ファイバ入り
トロリ線30は、溝付きトロリ線本体(以下「トロリ線
本体」という。)31の摺動面32側に形成された2ヶ
所(図では2ヶ所であるが限定されない。)の銅パイプ
用溝(以下「溝」という。)33、34内に、光ファイ
バ35、36と共にジェリー状介在物37、38が挿入
された楕円断面形状の銅パイプ39、40がそれぞれ挿
入されたものである。
【0024】光ファイバ35、36の直径は、余長確保
及び取り扱い性の点から0.5mmφ 〜0.9mmφ
の範囲内であることが望ましい。また、銅パイプ39、
40は余長確保及び摩耗限度位置の点から横楕円の断面
形状が好ましい。銅パイプ39、40のサイズは、挿入
される光ファイバ35、36の直径によって異なるが、
例えば直径0.7mmφ の光ファイバの場合、縦径
1.1mm×横径3.7mmの内寸法が好ましい。なお
銅パイプ39、40の肉厚については特に規定していな
い。
【0025】光ファイバ35、36の挿入位置はトロリ
線本体31の小弧面41から8.2〜10.5mmの位
置が好ましく、偏摩耗対策としてトロリ線本体31の中
心線L2から左右に3mm以上離れた位置とするのが好
ましい。
【0026】光ファイバ入りトロリ線30の極端な強度
低下を防止するため、トロリ線本体31の直径が170
mm2 の場合、160mm2 以上の断面積の確保が必要
である。トロリ線本体31は、楕円断面形状の銅パイプ
39(40)の面積を含まない溝面積が5mm2 以下で
なければならない。よって銅パイプ39(40)の内寸
法1.1mm×3.7mmよりも大きなパイプを使用す
ると、トロリ線本体31の強度低下は防げない。また、
光ファイバ35、36にかかる0.9%以下の曲げ歪み
を極力小さくするために余長の確保が必要であるが、上
述した銅パイプ39(40)の寸法から光ファイバ3
5、36の直径は0.7mmφ 以下が適当であると算
出される。
【0027】図1に示すように光ファイバ35、36の
挿入位置を中心線L2に対して左右同じ位置にした場
合、溝33、34の形状や大きさにもよるが、その溝3
3、34部分のトロリ線本体31の強度が極端に低下す
ることがある。このため、図3に示すように左右の光フ
ァイバの挿入位置を変えてもよい。
【0028】図3は本発明の光ファイバ入りトロリ線の
変形例を示す断面図である。
【0029】同図に示す光ファイバ入りトロリ線50
は、光ファイバ51、52が挿入された銅パイプ53、
54のうち一方(図では左側)の銅パイプ53の位置が
他方(図では右側)の銅パイプ54の位置よりも下端5
5に近くなるように溝56、57内にそれぞれ挿入され
ている。この場合のシステム動作としては、初期検知と
最終検知との2段階によるもので対応するのが好まし
い。なお、58はトロリ線本体、59、60はジェリー
状介在物、L3はトロリ線本体58の中心線である。
【0030】ここで、トロリ線本体内に光ファイバを挿
入することにより、情報伝達ができるだけでなく、トロ
リ線における局部発熱等の異常をとらえることができ
る。
【0031】以上において本発明によれば、光ファイバ
に断線及び損失を発生させないようにトロリ線内に挿入
することが可能となり、摩耗検知用として用いた場合、
摩耗箇所の位置検知が可能となるだけでなく、従来列車
ノイズによる妨げとなっていった昼間のシステム監視が
可能となる。
【0032】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
【0033】光ファイバに加わる歪みを軽減した光ファ
イバ入りトロリ線の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ファイバ入りトロリ線の一実施の形
態を示す断面図である。
【図2】図1に示した光ファイバ入りトロリ線に用いら
れる銅パイプの断面図である。
【図3】本発明の光ファイバ入りトロリ線の変形例を示
す断面図である。
【図4】従来の検知線入りトロリ線の断面図である。
【図5】光ファイバ入りトロリ線をドラムに巻き取られ
たときの光ファイバの位置関係を示す図である。
【符号の説明】
31 トロリ線本体 35、36 光ファイバ 37、38 ジェリー状介在物 39、40 銅パイプ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溝付きトロリ線本体の摺動面側に2ヶ所
    以上形成された溝内に摩耗検知用の光ファイバが挿入さ
    れている光ファイバ入りトロリ線において、上記光ファ
    イバは銅パイプ内に挿入されていることを特徴とする光
    ファイバ入りトロリ線。
  2. 【請求項2】 上記銅パイプは楕円断面形状である請求
    項1に記載の光ファイバ入りトロリ線。
  3. 【請求項3】 上記銅パイプ内にはジェリー状介在物が
    挿入されている請求項2に記載の光ファイバ入りトロリ
    線。
JP2000068641A 2000-03-08 2000-03-08 光ファイバ入りトロリ線 Pending JP2001253272A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007176426A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 East Japan Railway Co 光ファイバ歪みセンサ入りトロリ線
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CN109974588A (zh) * 2019-05-07 2019-07-05 西南交通大学 一种电气化铁路接触网中接触线磨耗监测设备
JP2021059248A (ja) * 2019-10-08 2021-04-15 日立金属株式会社 トロリ線

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