JP2009173145A - Heat-dissipating electric train line device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電気鉄道のカテナリ吊架式電車線路設備において、異電源に接続される2つの送電区間を空気絶縁するためのエアセクション箇所に適用される放熱電車線装置に関し、さらに詳しくは、エアセクション箇所のトロリ線に沿うように設けられ、パンタグラフとの間に生じるアークによりトロリ線に生じる熱を効率的に放熱してトロリ線の溶断を防止するための電車線装置に係るものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat dissipating train line device applied to an air section portion for air-insulating two power transmission sections connected to different power sources in a catenary suspension train line facility of an electric railway. The present invention relates to a train line device that is provided along a trolley line at a section portion and efficiently radiates heat generated in the trolley line by an arc generated between the pantograph and prevents the trolley line from fusing.
電気鉄道の電車線路設備においては、異電源に接続される送電区間を電気的に絶縁して区分する装置が設けられる。カテナリ式電車線路における区分装置の一つとして、図11に示すように、異電源区間を空気絶縁する構造のエアセクションと称される装置Sがある。エアセクション箇所には、1つの軌道R上に異なる電源につながる2つのトロリ線T1,T2が絶縁間隔をおいてオーバラップするように架設される。エアセクション箇所は、パンタグラフが高速で通過可能であり、通過時に連続して集電できる利点があることから、直流、交流を問わず電気鉄道で広く採用されている。
ところが、エアセクション箇所は、異電源を区分する箇所であるゆえに、2つのトロリ線T1,T2間に電位差が生じることがある。トロリ線T1,T2間に電位差のあるエアセクション箇所に列車Cが停車し、図12に示すように、パンタグラフPCが一方のトロリ線T1に接触し、他方のトロリ線T2に対しては離線状態にあると、離線しているパンタグラフPCとトロリ線T2との間にアークが発生し、このアークの熱によりトロリ線T2が軟化する。カテナリ吊架式電車線路においては、トロリ線に張力をもたせてあるため、軟化によりトロリ線T2の引張強度が低下し、張力に耐えられずに断線に至る事象が発生している。
これまでに、エアセクション箇所におけるトロリ線の断線防止のために、エアセクション箇所に列車を停止させない対策が講じられてきた。しかし、既存のカテナリ式電車線の構造を活用しつつ、エアセクション箇所に列車を停止させた場合にも断線を回避する根本的な対策は講じられていない。
一方、カテナリ式剛体電車線と呼ばれる架線構造が公知である(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載されたカテナリ式剛体電車線は、下部にトロリ線を挟持する軸線方向の切目を備えた筒状の剛体電車線を、ハンガバーを介し、上方の吊架線から懸垂してなるものである。
地下鉄等で採用される通常の剛体電車線方式は、トロリ線に剛体電車線を沿わせ、これを比較的短い間隔で上方から支持し、トロリ線にも、剛体電車線にも張力をかけない。一方、カテナリ式剛体電車線では、トロリ線に張力をもたせる。これにより、剛体電車線の自重を支持するための支持点の間隔を比較的大きくとれるようにしたものである。いずれの剛体電車線方式も、トロリ線の加熱や破断の防止を考慮したものではない。
However, since the air section location is a location that separates different power sources, a potential difference may occur between the two trolley wires T1 and T2. Train C stops at an air section where there is a potential difference between trolley lines T1 and T2, and as shown in FIG. 12, pantograph PC is in contact with one trolley line T1 and is disconnected from the other trolley line T2. In this case, an arc is generated between the separated pantograph PC and the trolley line T2, and the trolley line T2 is softened by the heat of the arc. In the catenary suspension train line, tension is applied to the trolley wire, so that the tensile strength of the trolley wire T2 is reduced due to softening, and an event of breaking the wire without being able to withstand the tension occurs.
So far, measures have been taken to prevent the train from stopping at the air section in order to prevent disconnection of the trolley wire at the air section. However, no fundamental measures have been taken to avoid disconnection even when the train is stopped at the air section while using the existing catenary train line structure.
On the other hand, an overhead line structure called a catenary rigid train line is known (for example, see Patent Document 1). The catenary-type rigid train line described in
The normal rigid train line system adopted in the subway, etc., places the rigid train line along the trolley line and supports it from above at relatively short intervals, and does not apply tension to the trolley line or rigid train line. . On the other hand, in the catenary type rigid railway line, tension is applied to the trolley line. As a result, the distance between the support points for supporting the weight of the rigid train line can be made relatively large. None of the rigid train line systems considers the heating of the trolley line and the prevention of breakage.
この発明は、カテナリ吊架式電車線路のエアセクション箇所におけるアークの熱によるトロリ線の破断を防止するための電車線装置を提供することを目的とする。本発明は、既存のカテナリ吊架式電車線のエアセクション箇所に、放熱電車線装置を適用することで、エアセクション箇所に列車が停止した際にアークが発生した場合、アークによる熱を効率的に放散し、トロリ線の加熱軟化を低減すると共に、トロリ線が軟化した際には、トロリ線に加わる張力を剛体に移行させることで、張力によるトロリ線の引張破壊を回避する。さらに、この発明は、放熱電車線装置を既存架線のエアセクション箇所に、周辺設備の小改修のみにより適用可能とする。 An object of the present invention is to provide a train line device for preventing breakage of a trolley line due to heat of an arc in an air section portion of a catenary suspension train line. The present invention applies a heat dissipating train line device to an air section portion of an existing catenary suspension train line, so that when an arc is generated when the train stops at the air section portion, heat generated by the arc is efficiently generated. When the trolley wire is softened, the tension applied to the trolley wire is transferred to a rigid body, thereby avoiding the tensile failure of the trolley wire due to the tension. Furthermore, this invention makes it possible to apply the heat-dissipating train line device to the air section portion of the existing overhead line only by minor modification of peripheral equipment.
上記課題を解決するため、この出願に係る発明においては、カテナリ吊架式電車線路のエアセクション箇所Sにおけるトロリ線Tの上部の所定長さの部分に沿って接触するように高熱伝導性の放熱剛体2を設け、この放熱剛体2の少なくともトロリ線Tの軸線方向両端部を固定手段3にてトロリ線Tに固定し、それによって、当該トロリ線Tにかかる張力を放熱剛体2が負担できるようにして放熱電車線装置1を構成した。
In order to solve the above-mentioned problems, in the invention according to this application, the heat radiation having high thermal conductivity so as to come into contact with a portion of a predetermined length above the trolley line T in the air section portion S of the catenary suspension train line. The
この出願に係る発明の装置によれば、エアセクション箇所Sに列車が停止した際に、トロリ線Tとパンタグラフとの間にアークが発生した場合、これに伴う熱を放熱剛体2に伝導させて効率的に放散し、トロリ線Tの熱による軟化を低減すると共に、トロリ線Tが軟化した際には、トロリ線Tに加わる張力を放熱剛体2に移行させることで、張力によるトロリ線Tの引張破壊を回避することができ、さらに既存架線のエアセクション箇所Sに、周辺設備の小改修のみにより適用可能であるという効果を有する。
以上添付図面の符号を参照して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
According to the apparatus of the invention related to this application, when an arc is generated between the trolley wire T and the pantograph when the train stops at the air section portion S, the heat associated therewith is conducted to the heat dissipating
Although the present invention has been described with reference to the reference numerals in the accompanying drawings, the present invention is not limited to this.
図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図1(a)は放熱電車線装置を設備したエアセクション箇所の模式的正面図、図1(b)はエアセクション箇所における2本のトロリ線を上下にずらして配置した状態の放熱電車線装置の模式的正面図、図2は放熱電車線装置の一部を省略した正面図、図3は放熱剛体の相互接続部分の一部を切断した斜視図、図4は図3におけるIV−IV断面図、図5は放熱剛体と応力緩和部材との接続部の斜視図、図6は放熱剛体と応力緩和部材との接続部の分解斜視図、図7は引留金具の正面図、図8は引留金具の側面図、図9は引留金具の平面図、図10は放熱電車線装置の懸垂状態を示す側面図である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic front view of an air section portion equipped with a heat radiating train line device, and FIG. 1B is a heat radiating train wire device in which two trolley wires at the air section portion are shifted up and down. FIG. 2 is a front view in which a part of the radiating train line device is omitted, FIG. 3 is a perspective view in which a part of an interconnection portion of the radiating rigid body is cut, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 5 is a perspective view of the connecting portion between the heat radiating rigid body and the stress relaxation member, FIG. 6 is an exploded perspective view of the connecting portion between the heat radiating rigid body and the stress relaxing member, FIG. 7 is a front view of the retaining metal fitting, and FIG. FIG. 9 is a side view of the metal fitting, FIG. 9 is a plan view of the retaining metal fitting, and FIG. 10 is a side view showing the suspended state of the radiating train wire device.
図1,図2において、放熱電車線装置1は、カテナリ吊架式電車線路のエアセクション箇所Sにおけるトロリ線T1,T2上に設けられる放熱剛体2と、この放熱剛体2をトロリ線T1,T2に固定する固定手段3とを具備する。放熱剛体2は、高熱伝導性で所要の引張強さを有するアルミニウム合金のような金属製で、トロリ線T1,T2の上部の所定長さ部分に沿って接触するように設けられる。固定手段3は、放熱剛体2におけるトロリ線T1,T2の軸線方向両端部をトロリ線T1,T2に固定することにより、当該トロリ線T1,T2にかかる張力を放熱剛体2が負担できるようにする。
1 and 2, a heat dissipating
トロリ線T1に装着された放熱電車線装置1において、図の右側を列車の進入側、トロリ線T2に装着された放熱電車線装置1においは、図の左側を列車の進入側とする。例えば、図1(b)に示すトロリ線T1において、列車が矢印に示すように左方向へ走行するとき、パンタグラフが、右端側から放熱電車線装置1に進入してエアセクション箇所Sを通過し、上方へ引き上げられたトロリ線T1から離れることになる。トロリ線T2についてはその逆である。なお、図ではトロリ線の引き上げ角度が誇張して表現されている。また、図1は各部材の実際の形状を表していない。図2に示すように、放熱剛体2は、常態においてはほぼ直線状であるが、設置状態では、一端側においてトロリ線T1と共に撓むことになる。
In the heat dissipating
放熱剛体2の列車進入側端には、固定手段3を介して応力緩和部材4が接続される。トロリ線T1,T2における放熱剛体2の取り付け箇所と非取り付け箇所とでは単位長さあたりの重量が大幅に異なる結果、パンタグラフが両箇所の境界付近を通過するとき過大な機械的衝撃を受けることになる。応力緩和部材4は、両箇所の境界付近における単位長さあたりのトロリ線T1,T2の重量を緩やかに変化させることにより、パンタグラフへの衝撃を緩和し、トロリ線T1,T2との摺動を滑らかにする。
A
放熱剛体2は、所要箇所において、トロリ線T1,T2もろともハンガ5により、吊架線M1,M2から懸垂される。これにより、放熱剛体2の高さが調整される。また、放熱剛体2は、図1に示すように、所要箇所において、曲線引金具6で支柱Pに支持され、所要の水平方向偏位が付与される。
The heat radiating
図4において、放熱剛体2は、ほぼ円筒状の筒状体からなり、この形状により風圧特性が均一で風圧変位を抑制できる。放熱剛体2は、下部にトロリ線Tを把持する軸線方向の切目7を備え、切目7付近で肉厚となる構造である。この肉厚部により、トロリ線Tからのアーク熱を可及的に大きく吸収できるようになっている。放熱剛体2の内側には、トロリ線Tの上部との間に内側空間8が形成される。この構造により、軽量化を図ると共に、放熱剛体2の表面積を大きくし、放熱効率を高める。
In FIG. 4, the heat radiating
放熱剛体2は、トロリ線の軸線方向に分割された複数の分割体9からなり、隣接する分割体同士が一対の外付け接続金具10で相互に連結される。各分割体9は、ハンガ5で吊架線Mに懸垂される(図2,10)。外付け接続金具10は、分割体9の端部の外側面に密着する断面円弧状の当接面11を有し、これにより放熱剛体2の垂直方向の剛性が確保される。接続金具10は、当該接続金具10と分割体9とをトロリ線Tの軸線直交方向に貫通するボルト12により分割体9に固定される。
The heat radiating
放熱剛体2を構成する各分割体9は、さらに軸線直交方向に2分割された一対の半割体13からなり、一対を軸線直交方向に貫通するボルト30により締め付けられ、相互の下縁間に形成される切目7にトロリ線Tを把持する。
Each divided
図6において、放熱剛体2をトロリ線Tに固定するための固定手段3は、引留金具14と接続金具15とを具備する。
In FIG. 6, the fixing means 3 for fixing the radiating
図5,6において、引留金具14は、放熱剛体2側の一端と反対側の他端とを有し、一端側の接続部16において接続金具15を介して放熱剛体2に接続され、他端側の接続部17において応力緩和部材4に接続される。また中間の固定部18において上下方向に貫通する固定ボルト19によりトロリ線Tに固定される。図6ないし8において、引留金具14は、左右一対の構成片20からなる。構成片20の中間の下縁には、相互間にトロリ線Tを把持する把持部21が設けられる。構成片20は、軸線直行方向に貫通するボルト31により締め付けられ、把持部21でトロリ線Tを締め付ける。また、構成片20にはそれぞれ固定ボルト19を螺合するボルト挿通部22が設けられる。固定ボルト19は、ボルト挿通部22を上下方向に貫通して先端がトロリ線Tの上面に圧接される。
5 and 6, the retaining metal fitting 14 has one end on the heat radiating
接続金具15は、四角柱状で、一端側に嵌合部23を、他端側に接続部24を有し、トロリ線T上に配置される。嵌合部23は、放熱剛体2の端部において、当該放熱剛体2とトロリ線Tとの間に形成される内側空間8に嵌合され、ボルト25により放熱剛体2に接続される。接続部24は、当該接続部24と引留金具14の接続部16とを貫通するボルト26により引留金具14に接続される。
The connection fitting 15 has a quadrangular prism shape, has a
図2,5,6に示すように、応力緩和部材4は、放熱電車線装置1における列車の進入側に設けられた一方の固定手段3に連続してトロリ線T上に固定される。応力緩和部材4は、一端側の接続部27において引留金具14の接続部17にボルト28で接続され、トロリ線Tの上面に沿って軸線方向に所定長さ延びる。応力緩和部材4は、トロリ線Tの単位長さあたりの重量を列車の進入側から放熱剛体2側に向かって段階的に大きく緩やかに変化させるように設定され、所要箇所で把持部材29によりトロリ線Tに固定される。
As shown in FIGS. 2, 5, and 6, the
トロリ線T1,T2間に電位差のあるエアセクション箇所Sに列車が停車し、離線しているパンタグラフとトロリ線T1,T2との間にアークが発生してトロリ線T1,T2が加熱された場合、この熱を放熱剛体2が吸収し、効率的に放散することにより、トロリ線T1,T2の熱による軟化を低減する。トロリ線T1,T2が軟化した際には、トロリ線T1,T2に加わる張力を放熱剛体2に負担させることで、張力によるトロリ線T1,T2の引張破壊を回避することができる。この放熱電車線装置1は、既存架線のエアセクション箇所に、周辺設備の小改修のみにより、比較的容易に適用可能である。
When a train stops at an air section location S having a potential difference between the trolley wires T1 and T2, and an arc is generated between the pantograph and the trolley wires T1 and T2, and the trolley wires T1 and T2 are heated. The heat dissipation
1 放熱電車線装置
2 放熱剛体
3 固定手段
4 応力緩和部材
5 ハンガ
6 曲線引金具
7 切目
8 内側空間
9 分割体
10 外付け接続金具
11 当接面
12 ボルト
13 半割体
14 引留金具
15 接続金具
16 接続部
17 接続部
18 固定部
19 固定ボルト
20 構成片
21 把持部
22 ボルト挿通部
23 嵌合部
24 接続部
25 ボルト
26 ボルト
27 接続部
28 ボルト
29 把持部材
30 ボルト
31 ボルト
M1,M2 吊架線
S エアセクション箇所
T,T1,T2 トロリ線
DESCRIPTION OF
Claims (8)
この放熱剛体の少なくともトロリ線の軸線方向両端部において、当該放熱剛体を前記トロリ線に固定し、それによって、当該トロリ線にかかる張力を放熱剛体が負担可能とする固定手段とを具備することを特徴とする放熱電車線装置。 A heat dissipating rigid body with high thermal conductivity that is arranged so as to be in contact with a predetermined length of the upper portion of the trolley line in the air section of the catenary suspension train line, and that diffuses heat applied to the trolley line when an arc is generated,
Fixing means for fixing the heat dissipation rigid body to the trolley wire at both ends in the axial direction of at least the trolley wire of the heat dissipation rigid body, thereby enabling the heat dissipation rigid body to bear the tension applied to the trolley wire. A heat dissipating train line device.
この引留金具は、前記放熱剛体側の一端と反対側の他端とを有し、一端側の接続部において前記放熱剛体に接続され、他端側の固定部において前記トロリ線に固定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の放熱電車線装置。 The fixing means includes a retaining metal member disposed along an upper portion of the trolley wire,
The retaining metal fitting has one end on the heat dissipating rigid body side and the other end on the opposite side, is connected to the heat dissipating rigid body at a connection portion on one end side, and is fixed to the trolley wire at a fixing portion on the other end side. The heat-dissipating train wire device according to claim 1 or 2.
前記接続金具は、前記放熱剛体の端部において当該放熱剛体と前記トロリ線との間に形成される前記内側空間に嵌合する嵌合部を一端側に有し、トロリ線上に配置され、当該嵌合部と放熱剛体とを貫通するボルトにより放熱剛体に接続され、他端側に前記引留金具に接続される接続部を有し、当該接続部と引留金具とを貫通するボルトにより引留金具に接続されることを特徴とする請求項3に記載の放熱電車線装置。 The fixing means further comprises a connection fitting interposed between the retaining metal fitting and the heat radiating rigid body,
The connection fitting has a fitting portion that fits into the inner space formed between the heat dissipation rigid body and the trolley wire at an end of the heat dissipation rigid body, and is disposed on the trolley wire. Connected to the heat-dissipating rigid body by a bolt that penetrates the fitting part and the heat-dissipating rigid body, and has a connecting part that is connected to the retaining metal fitting on the other end side. The heat dissipating train wire device according to claim 3, wherein the heat dissipating train wire device is connected.
この応力緩和部材は、前記トロリ線の単位長さあたりの重量を列車の進入側から前記放熱剛体側に向かって段階的に大きく緩やかに変化させるように重量が設定されることを特徴とする請求項1に記載の放熱電車線装置。 A stress relieving member fixed on the trolley wire so as to extend a predetermined length in the axial direction of the trolley wire continuously to one of the fixing means provided on the train entrance side in the heat radiating rigid body,
The weight of the stress relaxation member is set so that the weight per unit length of the trolley wire is changed gradually and gradually from the entrance side of the train toward the radiating rigid body side. Item 2. The heat dissipating train wire device according to Item 1.
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