JP2742121B2 - 警報線付トロリ線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電車のパンタグラフ等が摺動し、このパンタ
グラフに給電するトロリ線に関し、特に、その摩耗を監
視するための警報線を備えた警報線付トロリ線に関す
る。

［従来の技術］ 従来のトロリ線はアーク放電又はパンタグラフの摺動
により摩耗が進行してその取換えを要する時期になって
もその交換の必要性を知らせる機能を有しないか、又は
トロリ線が断線したときに始めてその断線の位置を検知
する警報線を設けたものであった。

このように、トロリ線が交換時期を知らせる機能を有
しないため、電車線の摩耗状況を管理するためには、ト
ロリ線のパンタグラフとの摺動面に光をあて、その反射
光の幅を光の明暗から検出するビデオセンサといわれる
検出器を列車に据え付け、深夜、電車の運行がないとき
に、この列車を走行させて反射面の幅を測定することに
より、摩耗状況を検知していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の如く、ビデオセンサによりトロ
リ線の摺動面からの反射光の幅を検出して摩耗を監視す
る方法は摩耗状況を常に監視・測定するための人員及び
設備を必要とするため、その作業が煩雑でコストが高い
という欠点を有する。

また、トロリ線の断線位置を検知する警報線を備えて
いても、断線してからその位置が検出されるものである
ため、運行停止により乗客へ迷惑をかけることは避けら
れないという難点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであっ
て、トロリ線本体の摩耗状況を人間の視覚にたよらず検
出することができ、断線前にその交換を可能とする警報
線付トロリ線を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る警報線付トロリ線は、その周方向の１又
は複数の所定位置にその長手方向に沿って三角溝状に形
成された凹所を有するトロリ線本体と、芯線及びこの芯
線を被覆する絶縁層からなる警報線と、この警報線を被
覆する耐熱性熱絶縁介在層と、前記熱絶縁介在層が被覆
された前記警報線がその内部に配置される三角筒状をな
し前記凹所内に埋設されてその角部で前記トロリ線本体
に接合固定された銅又は銅合金製被覆部とを有すること
を特徴とする。

［作用］ 本発明においては、警報線が熱絶縁介在層を介して銅
又は銅合金の被覆部に囲まれており、このような複合構
造を有した状態でトロリ線本体の凹所内に埋設されて固
定されている。

このため、トロリ線本体の摩耗が進行してその所謂大
弧面側の摺動面が前記凹所内まで到達すると、この凹所
内に埋設された警報線を覆う銅又は銅合金製被覆部、熱
絶縁介在層及び絶縁層が摩耗し、やがて芯線が露出す
る。そうすると、パンタグラフを介して警報線の芯線と
トロリ線本体とが導通する。従って、この警報線とトロ
リ線本体との導通を監視していれば、その導通の検知に
よりトロリ線本体の摩耗が前記凹所の警報線配設位置ま
で到達したことが検出される。そこで、この摩耗が検出
されたトロリ線を新しいものと交換する。

警報線の芯線は銅又は銅合金の被覆部に囲まれている
から、通常、銅又は銅合金で作られるトロリ線本体との
接触部において、異種金属の接触に起因して発生する腐
食は回避される。

また、本発明においては、前記被覆部が三角筒状をな
し、前記凹所が三角溝状をなすため、この被覆部を凹所
内に埋設した場合に、被覆部の角部がトロリ線本体の周
面近傍に位置するので、被覆部とトロリ線本体との接合
が容易である。また、この接合部と警報線との間の距離
が長いので、接合時の警報線に対する熱の影響が小さ
い。これにより、溶接等の接合が容易になると共に、例
えば有機系の絶縁層への熱影響が抑制されるという利点
を有する。つまり、被覆部が円筒状である場合は、この
ような形状の被覆部を凹所に埋設すると、トロリ線本体
と被覆部とを溶接すべき部分は凹所内の深部に位置し、
溶接が困難になる。また、例えば被覆部が四角筒状であ
る場合には、被覆部における溶接される部分はトロリ線
本体の周面の近傍になるため溶接は容易になるものの、
この被覆部における溶接部（つまり、四角筒状被覆部の
角部）から警報線までの間の距離が短かいため、溶接時
に警報線の絶縁層が熱影響を受けやすい。そして、この
絶縁層の熱影響を回避するためには、耐熱性熱絶縁介在
層の層厚を厚くする必要があり、警報線が太く且つ重く
なるという不都合が発生する。従って、被覆部は三角筒
状とする。

更に、警報線の周面に耐熱性の熱絶縁介在層を被覆す
ることにより、前述の如く被覆部を三角筒状とすること
と相俟って、警報線の絶縁層を溶接時の熱から保護する
ことができる。

更にまた、例えば芯線を被覆する絶縁層が耐熱性無機
絶縁層のみであるとすると、使用中における振動疲労等
により、絶縁層に亀裂が入り、最終的に絶縁層が剥離し
て、摩耗限界に達する前に芯線とトロリ線本体とが銅又
は銅合金被覆部を介して電気的に接続し、導通信号が発
生することがある。また、絶縁層の亀裂から雨水等が警
報線内に侵入して、導通信号が発生することもある。従
って、警報線の絶縁層は、耐熱性を有する無機絶縁層か
らなる内層と、耐湿性及び耐候性を有する有機絶縁層か
らなる外層とにより構成されていることが好ましい。

なお、熱絶縁介在層を被覆するのであれば、耐熱性無
機絶縁層は不要であるとも考えられるが、一般的に振動
疲労に強い耐熱性熱絶縁介在層を警報線の周面に均一に
被覆することは困難である。従って、熱絶縁介在層は警
報線と被覆部との間に部分的にしか介在できないため、
スパーク発生時の熱により有機絶縁層が溶けることを回
避するために、耐熱性無機絶縁層を設けることが好まし
い。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して
説明する。

第１図は本発明の実施例に係るトロリ線を示す断面
図、第２図は同じくその警報線を示す部分拡大断面図で
ある。

トロリ線本体１は上方に偏った位置の２ヵ所にトロリ
線本体１の長手方向に延長する溝部２が設けられてお
り、この溝部２を介して圧着スリーブにより握持するこ
とによりトロリ線本体１を架設する。

一方、トロリ線本体１の周方向に離隔し、水平方向に
対向する２ヵ所の位置には、三角溝状に形成された凹所
３がトロリ線本体１の長手方向に沿って形成されてい
る。

このトロリ線本体１は、銅線、銅合金線又は銅若しく
は銅合金層で銅線を被覆した複合線である。

このトロリ線本体１の凹所３内には断面が三角形の複
合線４が凹所３に嵌合して埋設されている。この複合線
４は、Ni等の導電性線材を芯線5aとし、この芯線5aを耐
熱性を有する無機絶縁皮膜5b並びに耐水性及び耐候性を
有する有機絶縁皮膜5cで被覆した警報線５と、この警報
線５を被覆する耐熱性熱絶縁介在層５と、これらの警報
線５及び熱絶縁介在層5dを取り囲む銅又は銅合金製被覆
部６とにより構成されている。なお、熱絶縁介在層5dは
複合線４をトロリ線本体１に固定するときの溶接により
発生する熱で有機絶縁皮膜5cが溶けないように介在させ
るものであり、ガラステープ及び雲母テープ並びにアル
ミナ粉及びジルコニア粉等の無機材料により形成された
ものであることが好ましい。

被覆部６の内部は、断面三角形状の空間となってお
り、熱絶縁介在層5dを備えた警報線５は被覆部６の内側
の面の略中央部に接触して内接した状態で保持されてい
る。この被覆部６の凹所３深部側の角部は開口してお
り、これにより警報線５の端末部を監視装置に接続する
ときには、被覆部６をトロリ線本体１から離脱させた
後、この被覆部６の開口部から警報線５を容易に取り出
すことができる。

この被覆部６の露出側の面は、トロリ線本体１の周面
と略面一である。そして、被覆部６の角部をトロリ線本
体１の周面に溶接することにより、被覆部６はトロリ線
本体１に固定されている。即ち、溶接部７により被覆部
６はトロリ線本体１に接合されている。

警報線５の端末においては、警報線５がトロリ線本体
１から分離され、外部に導出されている。トロリ線は張
力を印加して架設するため、その両端末部には引留め金
具といわれる圧着スリーブが取り付けられている。そし
て、トロリ線の一端側は圧着スリーブを介して固定され
ており、他端側には、輪車といわれる輪軸を応用した張
力付加機構が同様に圧着スリーブを介して取り付けられ
ている。このため、警報線５はこのトロリ線の圧着スリ
ーブ取付け位置よりも若干中央側の位置でトロリ線本体
１から分離され、トロリ線本体１と警報線５との間の導
通を監視する監視装置に導出されて接続される。

上述の如く構成された本実施例に係る警報線付トロリ
線は、警報線５を含む複合線４が凹所３内に埋設されて
いるから、従来の警報線を有しないトロリ線の断面形状
と実質的に同一の断面形状を有する。即ち、警報線５ト
ロリ線本体１の周面から外部に突出することなくトロリ
線本体１に縦添えされている。従って、このトロリ線を
製造した後にこれをドラムに巻き取る際に、警報線５が
巻取りの邪魔をすることがなく、また警報線５の断線も
防止される。

このトロリ線は、前述の如く、溝部２を介して圧着ス
リーブにより握持することによって張架される。この場
合に、複合線４はその外面に被覆部６の銅又は銅合金が
存在するから、複合線４とトロリ線本体１とは同種金属
同士の接触となるので、その使用の過程で異種金属の接
触に起因する腐食が発生することが回避される。

而して、トロリ線の架設後、この警報線５の端末は監
視装置に接続され、警報線５とトロリ線本体１との間の
導通発生が監視装置により監視される。この場合に、ト
ロリ線本体１の摩耗によりこの摺動面（大弧面側）が上
昇してきて凹所３に到達し、更に摩耗が進行すると、や
がては凹所３内の警報線５の絶縁皮膜5b,5cが除去さ
れ、芯線5aが露出する。そうすると、芯線5aとトロリ線
本体１との間がパンタグラフを介して導通するので、監
視装置によりこの警報線５の芯線5aとトロリ線本体１と
の導通が検出される。これにより、トロリ線本体１の摩
耗が凹所３内にまで到達したことが検出されるので、こ
のときに、トロリ線を新しいものと交換すればよい。

本実施例においては、被覆部６の角部はトロリ線本体
１の表面近傍で溶接部７により固定されるので、その溶
接作業が容易である。また、この溶接部７と警報線とは
被覆部６と警報線との間に形成される空間を介して比較
的遠く離隔しているので、溶接作業時の熱は警報線に到
達しにくい。このため、警報線の絶縁皮膜5b,5cを破壊
してしまうことが抑制される。

なお、上述の説明から明らかであるが、凹所３はトロ
リ線の摩耗限界点の位置に設けるか、又はこれよりも若
干下方の位置、即ち、摺動面側に設けることが好まし
い。

また、トロリ線はその摺動面を水平にして摩耗してい
くばかりでなく、電車線のカーブ等の位置ではトロリ線
の片減りが多発するため、警報線５はトロリ線本体１の
周方向の１ヵ所ではなく、水平方向に略対向する２ヵ所
に設けることが好ましい。

次に、本実施例に係るトロリ線を実際に製造し、その
特性を調べた結果について説明する。

全長が10m、断面積が170mm²のトロリ線本体の周方向
に離隔し、水平方向に略対向する２ヵ所の位置にトロリ
線の長手方向に沿って三角溝状の凹所を形成した。

次に、直径が0.2mmのNi線を芯線とし、この芯線の周
囲に内層絶縁皮膜としてセラミックス絶縁皮膜を0.1mm
の厚さで被覆した後、更に外層絶縁皮膜として例えばテ
フロン等の有機絶縁皮膜を被覆した。このようにして、
直径が0.6mmの警報線を形成した。そして、この警報線
の周囲を厚さが0.1mmのガラステープで被覆し、このガ
ラステープを耐熱性熱絶縁介在層とした。

次に、銅テープを１辺が1.9mmの三角形の筒状に成形
して被覆部とし、この被覆部の内側に前記ガラステープ
を被覆した警報線を配置して複合線とした。そして、こ
の複合線を前記トロリ線の凹所内に収納した。

次いで、トロリ線の両端末から内側1mに亘る領域にお
いて、複合線の銅被覆部の角部とトロリ線本体とを半田
付けして固定した。また、中央部8mの区間では、銅被覆
部とトロリ線本体とを20cm毎に半田で点付けした。この
ようにして、本実施例に係る警報線付トロリ線を形成し
た。

このトロリ線を架設する前に、トロリ線の両端末部の
半田付け部を溶解して警報線を取り出し、トロリ線本体
との間で導通があった場合に警報が出るようにシステム
を構築した。そして、自然環境下で、腐食による劣化の
程度も監視しながら摩耗試験を行った。その結果、警報
線が摩耗限界に達したところで警報が発生した。また、
４年間経過した後も、腐食による警報線の垂れ下りとい
う現象は発生しなかった。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、トロリ線本体に
警報線が埋設されているから、トロリ線の摩耗が警報線
の埋設位置まで進行すると、パンタグラフ等を介して警
報線とトロリ線本体とが導通する。このため、ビデオセ
ンサ等による事前の測定なしに、トロリ線本体と警報線
との間の導通を監視するだけで、トロリ線の交換時期を
容易に知ることができる。

また、警報線はトロリ線本体に設けられた凹所に収納
されているため、トロリ線の完成品をドラムに巻き込む
とき、又は完成品をドラムから引き出すときに警報線を
傷めて断線させてしまうことがない。

更に、警報線は、三角筒状の銅又は銅合金製被覆部に
囲まれ、この被覆部がトロリ線本体の凹所に埋設されて
接合固定されているので、被覆部の角部がトロリ線本体
の周面近傍に位置するため、この被覆部の角部で被覆部
をトロリ線本体に容易に接合することができる。

更にまた、警報線と銅又は銅合金製被覆部との間に熱
絶縁介在層が介装されていると共に、前記被覆部の接合
部と警報線とが比較的遠く離れているため、被覆部をト
ロリ線本体に固定する際に、警報線の絶縁層が熱により
溶けてしまうことを防止できる。

更にまた、警報線は銅又は銅合金の被覆部に囲まれ、
この被覆部が銅系トロリ線に接して溶接されているの
で、異種金属の接触に起因する腐食が抑制されて耐食性
が優れている。

更にまた、警報線は三角筒状の被覆部内に内接状態で
保持されているから、この被覆部から容易に取り出すこ
とができ、端末部での測定器への接続が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るトロリ線を示す断面図、
第２図は同じくその警報線を示す部分拡大断面図であ
る。 1;トロリ線本体、2;溝部、3;凹所、4;複合線、5;警報
線、5a;芯線、5b;無機絶縁皮膜、5c;有機絶縁皮膜、5d;
熱絶縁介在層、6;被覆部、7;溶接部

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】その周方向の１又は複数の所定位置にその
   長手方向に沿って三角溝状に形成された凹所を有するト
   ロリ線本体と、芯線及びこの芯線を被覆する絶縁層から
   なる警報線と、この警報線を被覆する耐熱性熱絶縁介在
   層と、前記熱絶縁介在層が被覆された前記警報線がその
   内部に配置される三角筒状をなし前記凹所内に埋設され
   てその角部で前記トロリ線本体に接合固定された銅又は
   銅合金製被覆部とを有することを特徴とする警報線付ト
   ロリ線。
2. 【請求項２】前記凹所は前記トロリ線本体の摩耗限界点
   又はそれよりも若干摺動面側の位置に設けられているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の警報線付トロリ線。
3. 【請求項３】前記絶縁層は耐熱性を有する無機絶縁物か
   らなる内層と、耐湿性及び耐候性を有する有機絶縁物か
   らなる外層とにより構成されていることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の警報線付トロリ線。
4. 【請求項４】前記警報線はその端末において前記凹所か
   ら分離され、警報線とトロリ線本体との導通を電気的に
   監視する監視装置に接続されていることを特徴とする請
   求項１乃至３のいずれか１項に記載の警報線付トロリ
   線。