JP2020062974A - き電分岐装置 - Google Patents

Abstract

【課題】寒暖差に伴うき電線の移動によるき電分岐引下げ線の線切れを抑止しつつ、吊架線の表面が損傷したりするおそれのないき電分岐装置を実現する。【解決手段】き電線（３３）に一端が接続されたき電分岐引出し線（１１Ａ）と該き電分岐引出し線に一端が結合され他端がトロリー線（３１）に結合された分岐線（１１Ｂ）とからなるき電分岐線（１１）を、１または２以上の碍子によって吊下するき電分岐装置において、き電分岐引出し線を前記分岐線の上方にて架線支持設備（２１，２２）より吊下する碍子（１２Ｂ）と、架線支持設備に固定されトロリー線と平行であって水平方向に設置されたレール（１４）と、前記碍子の上端に取り付けられレールに係合するローラを有する滑車装置（１６）と備え、前記レールは吊架線よりも高い位置に配設され、き電分岐引出し線は弛んだ状態となるように長さが設定されて配設されているようにした。【選択図】図１

Description

この発明は、き電線からトロリー線へ負荷電流を供給するき電分岐装置に関し、特に寒暖差に伴うき電線とトロリー線との相対移動によるき電分岐引下げ線の線切れを抑止する機能を備えたき電分岐装置に関するものである。

鉄道車両に直流電力を供給する電車線の架線構造として、カテナリー式の架線構造がある。カテナリー式の架線構造は、トロリー線を吊架する吊架線を備え、吊架線に一定間隔で設けられた複数のハンガーを介して、トロリー線を軌道に対し並行するように吊架する構造を有している。き電線は、トロリー線より高い位置にトロリー線と並行するように架設され、軌道に沿って所定間隔をおいて設けたき電分岐装置によりき電線からトロリー線へ負荷電流が供給されるように構成されている。また、き電分岐装置を構成するき電分岐引下げ線は、途中で吊架線に結合されていることが多い。

一般に、き電線と吊架線とトロリー線はそれぞれ線膨張率の異なる材料で構成されているため、年間を通して変動する気温の影響を受けて伸び縮みする。き電線や吊架線、トロリー線の端部には自動張力調整装置（テンションバランサ）が設けられており、これらの電車線が伸び縮みしても一定の張力を維持することができるが、自動張力調整装置からの張力によってトロリー線や吊架線とき電線との相対位置がずれ、き電分岐引下げ線が線切れを起こすことがある。また、パンタグラフによる下からの押上げによりき電分岐引下げ線が線切れを起こすおそれもある。

従来、トロリー線のき電分岐箇所における硬点の発生を防止するため、吊架線に沿って移動可能な滑車を設けて、この滑車によって分岐線の重量を支えて吊架線とトロリー線との相対的な移動を可能にすることで引下げ線が線切れを起こすのを抑止するようにしたき電分岐装置に関する考案が提案されている（例えば、特許文献１、２）。

実開平４−１８０２２号公報 実開平６−５０９５６号公報

しかしながら、特許文献１、２のいずれのき電分岐装置も、分岐線の重量を支える滑車が吊架線上を転動する構成であるため、走行する電気車のパンタグラフによってトロリー線が一時的に押し上げられた際に滑車が吊架線から離れ、パンタグラフの通過後に再接触するという動きを頻繁に繰り返すことで、滑車が故障もしくは破損したり吊架線の表面が損傷したり、き電分岐引下げ線が線切れを起こしたりするおそれがある。

また、分岐線は比較的剛性があるため、パンタグラフによってトロリー線が繰返し押し上げられることによって、繰り返し曲げ応力を受けて線切れを起こすおそれがあるという課題がある。なお、特許文献１のき電分岐装置は、滑車と分岐線との間にコイルスプリングを設けているため、滑車の故障、破損や吊架線表面の損傷は減らせるものの、き電分岐引下げ線がパンタグラフによるトロリー線の繰返し押し上げで線切れを起こすのを防止することは困難である。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、寒暖差に伴うき電線とトロリー線との相対移動によるき電分岐引下げ線の線切れを抑止しつつ、吊架線の表面が損傷するおそれのないき電分岐装置を提供することを目的とするものである。
本発明の他の目的は、パンタグラフによってトロリー線が繰返し押し上げられたとしても分岐線が線切れを起こすおそれのないき電分岐装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、
き電線に一端が接続されたき電分岐引出し線と該き電分岐引出し線に一端が結合され他端がトロリー線に結合された分岐線とからなるき電分岐線を、１または２以上の碍子によって吊下するき電分岐装置において、
前記き電分岐引出し線を前記分岐線の上方にて架線支持設備より吊下する碍子と、
前記架線支持設備に固定され、前記トロリー線と平行であって水平方向に設置されたレールと、
前記碍子の上端に取り付けられ前記レールに係合するローラを有する滑車装置と、
備え、
前記レールは、吊架線よりも高い位置に配設され、
前記き電分岐引出し線は、弛んだ状態となるように長さが設定されて配設されているようにしたものである。

上記した手段によれば、き電分岐引出し線を吊下する碍子を支える滑車装置を案内するレールが、吊架線よりも高い位置に配設され、き電分岐引出し線は弛んだ状態となるように長さが設定されて配設されているため、寒暖差に伴ってき電線とトロリー線とが相対移動したとしても、滑車装置がレールに沿って移動することで、き電分岐引下げ線に不要な応力が作用するのを回避してき電分岐引下げ線の線切れを抑止することができる。また、き電線の重量を吊架線に懸架された滑車装置よって支える構造でないので、吊架線の表面が損傷したりするおそれがない。

ここで、望ましくは、前記分岐線は、下端が前記トロリー線にそれぞれ接続された２本の枝線を有し、前記枝線は各々コイル状をなすように形成した。
かかる構成によれば、走行する電気車のパンタグラフによってトロリー線が繰返し押し上げられたとしても、コイル状の枝線が変形することで押し上げ力を吸収するため、分岐線が線切れを起こすのを抑止することができる。

また、望ましくは、前記レールは、底壁に当該レールの長手方向に沿ったスリットが形成され、
前記滑車装置は、水平な軸の回りに回転自在であって前記碍子の重量を支えるための第１ローラと、垂直な軸の回りに回転自在であって前記碍子の横振れを抑えるための第２ローラと、前記第１ローラおよび第２ローラを保持するとともに、前記スリットを貫通して下方へ突出する垂下片と、を備え、前記垂下片の下端部に前記碍子の上部が結合されているように構成する。
かかる構成によれば、滑車装置が水平な軸の回りに回転する第１ローラの他に、垂直な軸の回りに回転する第２ローラを備えているため、き電分岐引出し線を吊下する碍子の横振れを抑えることができ、それによって金属疲労による耐久性の低下や故障を防止することができる。

さらに、望ましくは、前記レールの外側面には、当該レールの長手方向に沿って目盛りが付記されたスケール部が設けられているように構成する。
かかる構成によれば、トロリー線の相対的な移動量を目視で確認することができ、架線設備を管理する上で重要であるトロリー線移動量の正確なデータを容易に取得することができる。

本発明によれば、寒暖差に伴うき電線とトロリー線との相対移動によるき電分岐引下げ線の線切れを抑止しつつ、吊架線の表面が損傷するおそれのないき電分岐装置を実現することができる。また、パンタグラフによってトロリー線が繰返し押し上げられたとしても分岐線が線切れを起こすおそれのないき電分岐装置を実現することができるという効果がある。

本発明に係るき電分岐装置が適用されるき電分岐箇所全体の構成を示す説明図である。 （Ａ）は本発明に係るき電分岐装置の一実施形態を示す側面図、（Ｂ）はレール部分の拡大図である。 実施形態に係るき電分岐装置を構成する滑車装置の詳細を示す正面図である。 滑車装置をレールに係合させた状態を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は図３におけるＢ−Ｂ線に相当する面に沿った断面構成を示す断面側面図である。 実施形態に係るき電分岐装置の作用を示す平面図である。 実施形態に係るき電分岐装置の変形例を示すもので、（Ａ）は分岐線を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係るき電分岐装置の実施形態について説明する。図１には、実施形態のき電分岐装置が適用されるき電分岐箇所全体の構成が示されている。
図１に示されているように、本実施形態に係るき電分岐装置は、き電分岐引下げ線１１Ａとその下端に接続された分岐線１１Ｂとからなる分岐線１１と、き電分岐引下げ線１１Ａを吊架する碍子１２Ａ，１２Ｂなどからなる支持装置とから構成される。

分岐線１１Ｂの下端には、トロリー線３１がフィードイヤーなどによって結合されている。また、き電分岐引下げ線１１Ａは、張力が働かないように余裕を持った状態すなわち弛んだ状態となるように長さが設定されて配設され、垂下部分の途中に、トロリー線３１の上方に並行して敷設されている吊架線３２が、結合金具１３によって結合されている。
碍子１２Ａ，１２Ｂは、軌道の両側部に立設されている一対の電柱２１の先端に横架された例えばＨ型鋼からなるビーム２２に固定された腕金２３Ａ，２３Ｂに上端部が結合されて吊下されている。腕金２３Ａ，２３Ｂは、例えばＬ型アングル材により構成され、トロリー線３１の延設方向へ軌道面と平行をなすように、ビーム２２から水平方向へ延設されている。

本実施形態に係るき電分岐装置１０が適用されるき電分岐箇所においては、ビーム２２上に設けられたやぐら２４に上端がタン金具等により結合された碍子１２Ｃによって吊架されたき電線３３が敷設されており、き電分岐引下げ線１１Ａの一端が圧縮配電管等によってき電線３３に接続されている。また、腕金２３Ａ，２３Ｂのうちトロリー線３１に近い側の腕金２３Ｂに、底壁にスリットを有するレール１４が固定されている。スリットの機能については、以下の説明で明らかにされる。

図２には、本実施形態のき電分岐装置を図１の左方から見た側面図が示されている。
図２に示されているように、腕金２３Ｂは、上向きに配置されたコ字ボルト１５と該コ字ボルト１５の両端のネジ部に螺合された一対のナット１５ａとによってビーム２２の上面に一端が固定され、片持ち梁として機能するように構成されている。そして、腕金２３Ｂの中央から先端側にかけてレール１４がその上面が腕金２３Ｂの下面に接合された状態で、ボルトとナットによって固定されており、レール１４には滑車装置１６がスライド可能に嵌合されている。

また、レール１４の下面にはスリット１４ａ（図４参照）が形成されており、このスリット１４ａに、滑車装置１６から突出している垂下片６０ａが挿入され、下方へ向かって突出するように組み付けられている。そして、この垂下片６０ａの下端に前記碍子１２Ｂの上部がタン金具１７によって結合されている。
また、図２（Ｂ）に示されているように、レール１４の側面には、目盛りが付記されたスケール部１４ａが設けられている。

図３には、本実施形態のき電分岐装置を構成する滑車装置１６が示されている。
図３に示されているように、滑車装置１６は、Ｔ字形をなすベースプレート６０と、ベースプレート６０の前面に水平方向の軸６１Ａ，６１Ｂによって回転自在に装着された一対のローラ６２Ａと、ベースプレート６０の左右両端面に互いに背中合わせとなるように固着された一対のコ字状ホルダ６３Ａ，６３Ｂとを備えている。図３からは分からないが、ベースプレート６０の裏面にも、上記一対のローラ６２Ａに対応して一対のローラ６２Ｂが軸６１Ａ，６１Ｂに回転自在に装着されている。

また、上記コ字状ホルダ６３Ａ，６３Ｂには、それぞれ組をなすローラ６４Ａ，６４Ｂが垂直方向の軸６５Ａ，６５Ｂによって回転自在に装着されている。なお、特に限定されるものでないが、ローラ６４Ａと６４Ｂとの間には、樹脂製のワッシャ６６Ａ，６６Ｂがそれぞれ介挿されている。
さらに、上記ベースプレート６０の下端の垂下片６０ａに、一対の貫通穴６０ｂが形成されており、図示しないが、この貫通穴６０ｂに、前述した前記碍子１２Ｂを吊下するためのタン金具１７（図２参照）が結合されるようになっている。

図４（Ａ），（Ｂ）には、図３の滑車装置１６を腕金２３Ｂの下面に固着されたレール１４に嵌合した状態が示されている。このうち（Ｂ）は、図３におけるＢ−Ｂ線に沿った断面を示す。
図４（Ａ）に示されているように、レール１４は、断面がほぼロの字状をなし、底壁にスリット１４ａが形成され、このスリット１４ａに沿って内側上方に折り曲げられた一対の折曲片がそれぞれ形成されている。そして、レール１４の両側壁の内面に、滑車装置１６のローラ６４Ａ（６４Ｂ）の外周面が接触して転動するように構成されている。

また、図４（Ｂ）に示されているように、この一対の折曲片１４ｂとレール１４の側壁との間に前記ローラ６２Ａと６２Ｂが挿入され、ローラ６２Ａと６２Ｂがレール１４の、折曲片と側壁との間の底壁上を転動可能に組み付けられることで、前記碍子１２Ｂおよびき電分岐引下げ線１１Ａの重量を支えることが可能になっている。さらに、滑車装置１６がレール１４の両側壁の内面に接触して転動するローラ６４Ａ，６４Ｂを備えていることによって、滑車装置１６の横振れを防止することができるようになっている。

上記のような構成を有する本実施形態のき電分岐装置によれば、寒暖差によってトロリー線３１がき電線３３に対して相対的に移動した場合に、滑車装置１６がレール１４に沿って移動することで、本実施形態のき電分岐装置を上方から見た状態を示す図５に一点鎖線Ｃ１，Ｃ２で示されているように、き電分岐引下げ線１１Ａが碍子１２Ａを中心にして揺動することができる。そのため、き電分岐引下げ線１１Ａおよび分岐線１１Ｂに無理な曲げ応力がかかることがないとともに、前述したように弛んだ状態で敷設されているため大きな張力が作用することがなく、それによって線切れを抑止することができる。

また、レール１４の側面に、図２（Ｂ）に示すように、目盛りが付記されたスケール部１４ａが設けられているため、トロリー線３１の相対的な移動量を目視で確認することができ、架線設備を管理する上で重要であるトロリー線移動量の正確なデータを容易に取得することが可能である。
（変形例）
次に、上記実施形態に係るき電分岐装置の変形例について、図６を用いて説明する。
図６（Ａ），（Ｂ）のうち、（Ａ）はき電分岐装置のうち分岐線１１Ｂの部分を示す側面図であり、図１と同一部位に同一の符号を付して重複した説明は省略する。また、（Ｂ）は、図６（Ａ）におけるＣ−Ｃ線に沿った断面を示す。

図６に示すように、本変形例のき電分岐装置は、分岐線１１Ｂを構成する枝線１１ａ，１１ｂを、コイル状に形成したものである。枝線１１ａ，１１ｂは同一方向に捩じりを与えた撚り線によって構成されており、例えば断面積は約100mm²で、コイル部分の径は約８０mm、ピッチは約６０mmである。枝線１１ａと１１ｂの下端はフィードイヤー１８Ａ，１８Ｂによってトロリー線３１に結合され、上端はＹ型分岐管１９によってき電分岐引下げ線１１Ａの終端部に結合されている。

上記のような構成を有する分岐線１１Ｂを使用したき電分岐装置によれば、走行する電気車のパンタグラフによってトロリー線３１が一時的に押し上げられた際に枝線１１ａ，１１ｂのコイル部分が上下方向に収縮することで、吊架線３２が押し上げられるのを抑制することができ、吊架線３２に結合されているき電分岐引下げ線１１Ａや分岐線１１Ｂの線切れを抑止することができる。また、枝線１１ａ，１１ｂ自身も、図１に示されているコイル部分のタイプのものに比べて、トロリー線３１の押し上げが頻繁に繰り返された場合における局所的な応力の発生をなくして線切れを抑止することができるという利点がある。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、き電線３３をビーム上のやぐら２４にて支持するように構成したものを示したが、き電線３３の支持はこのような構造に限定されるものでなく、電柱２１あるいはビーム２２、さらには電柱２１に固設したブラケットや腕金にて支持するように構成されていても良い。
また、前記実施形態では、き電分岐引下げ線１１Ａを２個の碍子１２Ａ，１２Ｂによって吊下しているが、き電線側の碍子１２Ａは省略することも可能である。また、３個以上の碍子によって吊下しても良い。

１０ き電分岐装置
１１ き電分岐線
１１Ａ き電分岐引下げ線
１１Ｂ 分岐線
１２Ａ，１２Ｂ 碍子
１３ 結合金具
１４ レール
１４ａ スケール部
１６ 滑車装置
６０ ベースプレート
６２Ａ，６２Ｂ ローラ
６３Ａ，６３Ｂ コ字状ホルダ
６４Ａ，６４Ｂ ローラ
１８ 吊架線固定手段
１９ Ｙ型分岐管
２１ 電柱
２２ ビーム
２３Ａ，２３Ｂ 腕金（棒状部材）
２４ やぐら
３１ トロリー線
３２ 吊架線
３３ き電線

Claims (4)

1. き電線に一端が接続されたき電分岐引出し線と該き電分岐引出し線に一端が結合され他端がトロリー線に結合された分岐線とからなるき電分岐線を、１または２以上の碍子によって吊下するき電分岐装置であって、
   前記き電分岐引出し線を前記分岐線の上方にて架線支持設備より吊下する碍子と、
   前記架線支持設備に固定され、前記トロリー線と平行であって水平方向に設置されたレールと、
   前記碍子の上端に取り付けられ前記レールに係合するローラを有する滑車装置と、
   備え、
   前記レールは、吊架線よりも高い位置に配設され、
   前記き電分岐引出し線は、弛んだ状態となるように長さが設定されて配設されていることを特徴とするき電分岐装置。
2. 前記分岐線は、下端が前記トロリー線にそれぞれ接続された２本の枝線を有し、前記枝線は各々コイル状をなすように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のき電分岐装置。
3. 前記レールは、底壁に当該レールの長手方向に沿ったスリットが形成され、
   前記滑車装置は、
   水平な軸の回りに回転自在であって前記碍子の重量を支えるための第１ローラと、
   垂直な軸の回りに回転自在であって前記碍子の横振れを抑えるための第２ローラと、
   前記第１ローラおよび第２ローラを保持するとともに、前記スリットを貫通して下方へ突出する垂下片と、を備え、前記垂下片の下端部に前記碍子の上部が結合されていることを特徴とする請求項１または２に記載のき電分岐装置。
4. 前記レールの外側面には、当該レールの長手方向に沿って目盛りが付記されたスケール部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のき電分岐装置。

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