JP3243358B2 - 3相交流架線の交差セクション構造 - Google Patents
3相交流架線の交差セクション構造Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、3相交流を電源としイ
ンバータで交流モータを駆動しまたはエアコンを装備し
て電源の中断を嫌う産業車両がポイントの分岐,合流部
や交差部を通過するときに、パンタグラフの跳躍や相間
短絡を防止し得る3相交流の交差セクション構造に関す
るものである。
ンバータで交流モータを駆動しまたはエアコンを装備し
て電源の中断を嫌う産業車両がポイントの分岐,合流部
や交差部を通過するときに、パンタグラフの跳躍や相間
短絡を防止し得る3相交流の交差セクション構造に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】3相交流は、通常の電源として最も広く
用いられるだけの利便性を備えており産業車輌,新交通
車輌などに広く採用されているが、直流や単相交流に比
べて架線の張設が困難であり、一般の鉄道では殆ど採用
されることがない。
用いられるだけの利便性を備えており産業車輌,新交通
車輌などに広く採用されているが、直流や単相交流に比
べて架線の張設が困難であり、一般の鉄道では殆ど採用
されることがない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】3相架線の張設の困難
さは、特にポイント部分で顕著となり、産業車輌や新交
通車輌で3相架線を使用する場合には一般に軌道側方に
上下3段に張設され、分岐装置(ポイント)は単純なY
型分岐しか用いられていない。平面交差やシーサスクロ
スポイント等を用いざるを得ないときは、3相交流を断
念して直流を用いるのが普通であった。
さは、特にポイント部分で顕著となり、産業車輌や新交
通車輌で3相架線を使用する場合には一般に軌道側方に
上下3段に張設され、分岐装置(ポイント)は単純なY
型分岐しか用いられていない。平面交差やシーサスクロ
スポイント等を用いざるを得ないときは、3相交流を断
念して直流を用いるのが普通であった。
【0004】近年、交流電動機のインバータ駆動技術が
進歩し、電源に3相交流を用いようとする希望がより強
くなってきている。分岐が単純なY型分岐だけであれ
ば、軌道の左右何れかに3相交流架線を配すれば特に問
題は無いが、近年土地の制約が益々厳しくなり、同時に
運用の効率化を求める声も高く、シーサスクロスポイン
トを用いることが避けられなくなってきている。
進歩し、電源に3相交流を用いようとする希望がより強
くなってきている。分岐が単純なY型分岐だけであれ
ば、軌道の左右何れかに3相交流架線を配すれば特に問
題は無いが、近年土地の制約が益々厳しくなり、同時に
運用の効率化を求める声も高く、シーサスクロスポイン
トを用いることが避けられなくなってきている。
【0005】シーサスクロスポイント等、線路が平面的
に交差する部分では軌道側方に架線を連続的に張設する
ことが出来ない。何故なれば、3相架線を軌道側方に張
設すればそれに対応するパンタグラフは、架線と同一平
面内に有って交差する側の軌道に対して張設された架線
と交差することになり、架線を平面的に並べればそれに
対応するパンタグラフは、上向きで架線と同一平面内に
は無いが、架線同志が交差接触して相間短絡を起こすか
らである。
に交差する部分では軌道側方に架線を連続的に張設する
ことが出来ない。何故なれば、3相架線を軌道側方に張
設すればそれに対応するパンタグラフは、架線と同一平
面内に有って交差する側の軌道に対して張設された架線
と交差することになり、架線を平面的に並べればそれに
対応するパンタグラフは、上向きで架線と同一平面内に
は無いが、架線同志が交差接触して相間短絡を起こすか
らである。
【0006】従って、このような部分には架線を張設で
きず、張設した架線に切れ目ができるため、その端には
パンタグラフが安全に進入,離脱できるためにエンドア
プローチが必要である。この架線が切れた区間は集電不
能であり、エンドアプローチの進入角度が大きいとパン
タグラフに与える衝撃が大きくなるので、車輌が高速に
なればなるほど角度を小さくしなければならず、そうす
ればアプローチの長さが長くなり集電不能の区間長も延
びるという問題が有った。
きず、張設した架線に切れ目ができるため、その端には
パンタグラフが安全に進入,離脱できるためにエンドア
プローチが必要である。この架線が切れた区間は集電不
能であり、エンドアプローチの進入角度が大きいとパン
タグラフに与える衝撃が大きくなるので、車輌が高速に
なればなるほど角度を小さくしなければならず、そうす
ればアプローチの長さが長くなり集電不能の区間長も延
びるという問題が有った。
【0007】そこで、本発明の目的は、ポイントの分
岐,合流部や交差部等3相架線が連続して張設できない
部分において、パンタグラフの跳躍や相間短絡を起こす
ことなく、給電不能区間を最短となし得る3相交流の交
差セクション構造を提供することにある。
岐,合流部や交差部等3相架線が連続して張設できない
部分において、パンタグラフの跳躍や相間短絡を起こす
ことなく、給電不能区間を最短となし得る3相交流の交
差セクション構造を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、シーサスクロスポイント等の平面交差する
軌道の上方に相数の一部を平面的に張設した3相交流架
線の交差セクション構造において、一体に成型または複
数の構成部材を一体に組立てて成る絶縁体を介して全て
の相の架線導体を機械的に結合し、パンタグラフのスラ
イダが摺動接触する面の切れ目並びに凹凸を最小にし、
かつ3相交流架線の1相をレールを介して給電し、残り
2相の架線を軌道の上方に平面的に張設したことを特徴
とするものである。
成するため、シーサスクロスポイント等の平面交差する
軌道の上方に相数の一部を平面的に張設した3相交流架
線の交差セクション構造において、一体に成型または複
数の構成部材を一体に組立てて成る絶縁体を介して全て
の相の架線導体を機械的に結合し、パンタグラフのスラ
イダが摺動接触する面の切れ目並びに凹凸を最小にし、
かつ3相交流架線の1相をレールを介して給電し、残り
2相の架線を軌道の上方に平面的に張設したことを特徴
とするものである。
【0009】
【作用】シーサスクロスポイント等交差する軌道の双方
を通過する車輌に取付けられたパンタグラフが共通に通
過する部分に相の異なる架線を張設した場合には、相間
短絡を起こす。ところが、この範囲の架線を絶縁体で構
成すれば、架線に機械的な切れ目がなくなり、しかも電
気的には絶縁されるので、エンドアプローチを省略して
も安全に通過でき、通電不能区間を最短にすることがで
きる。パンタグラフが絶縁物に接触しているときは集電
不能であるが、車両の前後にそれぞれ1組の3相用パン
タグラフを設置して連結すれば、前後いずれかで集電を
続けることができる。さらに、レールを第3の相として
給電に利用すると、屋上で交差する架線が1相減るので
給電不能区間は3相の場合よりも短くなる効果もある。
を通過する車輌に取付けられたパンタグラフが共通に通
過する部分に相の異なる架線を張設した場合には、相間
短絡を起こす。ところが、この範囲の架線を絶縁体で構
成すれば、架線に機械的な切れ目がなくなり、しかも電
気的には絶縁されるので、エンドアプローチを省略して
も安全に通過でき、通電不能区間を最短にすることがで
きる。パンタグラフが絶縁物に接触しているときは集電
不能であるが、車両の前後にそれぞれ1組の3相用パン
タグラフを設置して連結すれば、前後いずれかで集電を
続けることができる。さらに、レールを第3の相として
給電に利用すると、屋上で交差する架線が1相減るので
給電不能区間は3相の場合よりも短くなる効果もある。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施例の平面図である。なお、煩雑
さを避けるために軌道は省略している。同図において、
1は3相交流のU相架線、2,3はそれぞれV相架線,
W相架線、4は交差部絶縁体、5は分岐合流部絶縁体で
ある。交差部絶縁体4は、図2に示すように例えばFR
Pから形成された短い絶縁体4a,4b,…等を井桁状
に組合わせた構造、または例えばFRPから井桁状に一
体成型した構造としたものである。なお、分割構造の場
合には、相互をボルト(図示しない)等で機械的に接続
する。また、分岐合流部絶縁体5は、図3に示すように
例えばFRPから形成された短い絶縁体5a,5b,…
等を組合わせた構造、または例えばFRPから井桁状に
一体成型した構造としたものである。この分割分岐合流
部絶縁体5も、分割構成とした場合には相互をボルトで
機械的に接続する。
図1は、本発明の一実施例の平面図である。なお、煩雑
さを避けるために軌道は省略している。同図において、
1は3相交流のU相架線、2,3はそれぞれV相架線,
W相架線、4は交差部絶縁体、5は分岐合流部絶縁体で
ある。交差部絶縁体4は、図2に示すように例えばFR
Pから形成された短い絶縁体4a,4b,…等を井桁状
に組合わせた構造、または例えばFRPから井桁状に一
体成型した構造としたものである。なお、分割構造の場
合には、相互をボルト(図示しない)等で機械的に接続
する。また、分岐合流部絶縁体5は、図3に示すように
例えばFRPから形成された短い絶縁体5a,5b,…
等を組合わせた構造、または例えばFRPから井桁状に
一体成型した構造としたものである。この分割分岐合流
部絶縁体5も、分割構成とした場合には相互をボルトで
機械的に接続する。
【0011】しかして、組合わせた絶縁体または一体成
型された交差部絶縁体4または分岐合流部絶縁体5の端
部は、それぞれU相架線1,V相架線2,W相架線3と
ボルト(図示しない)等を介して機械的に結合され、摺
動面はパンタグラフスライダが引掛かったりまたは跳躍
することなく車輌が通過できるように平滑に仕上げられ
ている。
型された交差部絶縁体4または分岐合流部絶縁体5の端
部は、それぞれU相架線1,V相架線2,W相架線3と
ボルト(図示しない)等を介して機械的に結合され、摺
動面はパンタグラフスライダが引掛かったりまたは跳躍
することなく車輌が通過できるように平滑に仕上げられ
ている。
【0012】図4は、U相架線1,V相架線2,W相架
線3の電気結線を示し、3相交流電源6とU相架線1,
V相架線2,W相架線3はフイーダ線7,8,9を介し
て接続する。これから明らかなように架線自体では相間
短絡もなく、全ての導体部分に適正に給電される。
線3の電気結線を示し、3相交流電源6とU相架線1,
V相架線2,W相架線3はフイーダ線7,8,9を介し
て接続する。これから明らかなように架線自体では相間
短絡もなく、全ての導体部分に適正に給電される。
【0013】次に、以上のように構成された実施例の作
用を説明する。まず、交差部を示す図2において、10は
パンタグラフスライダで、その幅をbとし、絶縁距離を
a、架線間隔d、ポイント交差角度をθとすると、交差
部集電不能区間長l1 は、 l1 =(2a+b+2d)/ sinθ … (1) となる。
用を説明する。まず、交差部を示す図2において、10は
パンタグラフスライダで、その幅をbとし、絶縁距離を
a、架線間隔d、ポイント交差角度をθとすると、交差
部集電不能区間長l1 は、 l1 =(2a+b+2d)/ sinθ … (1) となる。
【0014】また、分岐部を示す図3においては、交差
角がθ/2になるので、分岐部集電不能区間長l2 は、 l2 =(a+b/2+2d)/ sin(θ/2)… (2) となる。いま、実際の数値として (1), (2)式にa= 2
00mm、b= 250mm、d= 300mm、θ=7.15°を代入する
と、l1 = 10043mm、l2 = 14800mmになる。そこで、
これを従来技術によって架線の切れ目に (2)エンドアプ
ローチを用いた構造と比較する。
角がθ/2になるので、分岐部集電不能区間長l2 は、 l2 =(a+b/2+2d)/ sin(θ/2)… (2) となる。いま、実際の数値として (1), (2)式にa= 2
00mm、b= 250mm、d= 300mm、θ=7.15°を代入する
と、l1 = 10043mm、l2 = 14800mmになる。そこで、
これを従来技術によって架線の切れ目に (2)エンドアプ
ローチを用いた構造と比較する。
【0015】図5は、エンドアプローチを示す側面図
で、10はパンタグラフスライダ、11は碍子、12は剛体架
線であり、fをパンタグラフストローク、gをエンドア
プローチ逃げ、φをエンドアプローチ角度とすると、エ
ンドアプローチ長さeは、 e=g/ tanφ … (3) となる。
で、10はパンタグラフスライダ、11は碍子、12は剛体架
線であり、fをパンタグラフストローク、gをエンドア
プローチ逃げ、φをエンドアプローチ角度とすると、エ
ンドアプローチ長さeは、 e=g/ tanφ … (3) となる。
【0016】いま、実際の数値として (3)式にf=60m
m、g= 120mm、θ=5°を代入すると、e=1370mmに
なる。したがって、集電不能区間長lは、エンドアプロ
ーチの長さを加えて、次のようになる。 l=(2a+b+2d)/ sinθ+2e = 10043+1370×2= 12783mm したがって、上述した集電不能区間長l1 に対し、1370
×2=2740mmだけ長くなる。
m、g= 120mm、θ=5°を代入すると、e=1370mmに
なる。したがって、集電不能区間長lは、エンドアプロ
ーチの長さを加えて、次のようになる。 l=(2a+b+2d)/ sinθ+2e = 10043+1370×2= 12783mm したがって、上述した集電不能区間長l1 に対し、1370
×2=2740mmだけ長くなる。
【0017】シーサスクロスポイントや平面交差が有っ
て軌道全長に亘って架線を電気的な切れ目なく張設でき
ないとき、停電することなく車輌に給電しようとすれば
車輌の前後にパンタグラフを取付け、これらパンタグラ
フの間隔を架線の給電不能区間よりも広くし、電線で接
続すれば良いが、一般の産業車輌の車体長さは余り長く
なく、また、長くすることは工場の敷地を広く必要とす
ることになり影響が大となる。エンドアプローチがなけ
れば、パンタグラフ間隔がより狭くて済み、集電のため
に車体長を延長しなければならないデメリットが減少す
る。
て軌道全長に亘って架線を電気的な切れ目なく張設でき
ないとき、停電することなく車輌に給電しようとすれば
車輌の前後にパンタグラフを取付け、これらパンタグラ
フの間隔を架線の給電不能区間よりも広くし、電線で接
続すれば良いが、一般の産業車輌の車体長さは余り長く
なく、また、長くすることは工場の敷地を広く必要とす
ることになり影響が大となる。エンドアプローチがなけ
れば、パンタグラフ間隔がより狭くて済み、集電のため
に車体長を延長しなければならないデメリットが減少す
る。
【0018】さらに、エンドアプローチにおいてはパン
タグラフが機械的衝撃を受け、離線する際にアークが発
生して架線とパンタグラフスライダの両方を消耗させ
る。一般に、架線とパンタグラフスライダは、機械的摩
擦によるよりもアークによって電気的に消耗するほうが
多いと言われているが、シーサスクロスポイントでは、
エンドアプローチが2個接近して設けられるので離脱,
進入の際に、パンタグラフが跳躍してアークを引きやす
く消耗が多くなりやすい。
タグラフが機械的衝撃を受け、離線する際にアークが発
生して架線とパンタグラフスライダの両方を消耗させ
る。一般に、架線とパンタグラフスライダは、機械的摩
擦によるよりもアークによって電気的に消耗するほうが
多いと言われているが、シーサスクロスポイントでは、
エンドアプローチが2個接近して設けられるので離脱,
進入の際に、パンタグラフが跳躍してアークを引きやす
く消耗が多くなりやすい。
【0019】したがって、以上のように構成された実施
例は、架線の切れ目を交差部絶縁体4または分岐合流部
絶縁体5で埋めることによって、電気的には絶縁される
が機械的には切れ目がなくなり、分岐,合流部や交差部
等3相架線が連続して張設できない場所でも機械的欠損
部がなく、パンタグラフが通過しても相間短絡を起こす
ことのない3相交流架線を張設することができる。ま
た、エンドアプローチが不要となり、パンタグラフの跳
躍もなくなり、パンタグラフと架線導体の寿命も長くな
ると共に給電不能区間の長さを短かく抑えることができ
る。
例は、架線の切れ目を交差部絶縁体4または分岐合流部
絶縁体5で埋めることによって、電気的には絶縁される
が機械的には切れ目がなくなり、分岐,合流部や交差部
等3相架線が連続して張設できない場所でも機械的欠損
部がなく、パンタグラフが通過しても相間短絡を起こす
ことのない3相交流架線を張設することができる。ま
た、エンドアプローチが不要となり、パンタグラフの跳
躍もなくなり、パンタグラフと架線導体の寿命も長くな
ると共に給電不能区間の長さを短かく抑えることができ
る。
【0020】なお、本発明は、以上の実施例に限定され
るものではなく、種々変形実施できる。すなわち、3相
交流を車輌に給電する場合、3本の剛体架線を用いる代
りに2本の剛体架線と残りの1相を鉄車輪,鉄レールを
用いて供給することも可能である。この場合もシーサス
クロスポイント部で2本ずつの架線が交差するので、相
間短絡を防ぐためには従来の方法に依るかぎり架線の切
れ目を作らなければならないが、上記実施例と同様に交
差部分に絶縁物を介挿すれば電気的にのみ絶縁して機械
的には切れ目を作ることがなくなる。さらに、レールを
第3の相として給電に利用すれば、屋上で交差する架線
が1相減るので給電不能区間は3相の場合よりも短くな
る効果もある。
るものではなく、種々変形実施できる。すなわち、3相
交流を車輌に給電する場合、3本の剛体架線を用いる代
りに2本の剛体架線と残りの1相を鉄車輪,鉄レールを
用いて供給することも可能である。この場合もシーサス
クロスポイント部で2本ずつの架線が交差するので、相
間短絡を防ぐためには従来の方法に依るかぎり架線の切
れ目を作らなければならないが、上記実施例と同様に交
差部分に絶縁物を介挿すれば電気的にのみ絶縁して機械
的には切れ目を作ることがなくなる。さらに、レールを
第3の相として給電に利用すれば、屋上で交差する架線
が1相減るので給電不能区間は3相の場合よりも短くな
る効果もある。
【0021】また、図6は、3枝分岐に本発明を適用し
た実施例であるが、上記した実施例と同様にFRPから
形成された短い絶縁体13a,13b,…等をほぼ井桁状に
組合わせた構造、またはFRPからほぼ井桁状に一体成
型した構造とした3枝分岐部絶縁体13を用いればエンド
アプローチを不要とし、したがって給電不能区間長の短
い3相交流架線が得られる。
た実施例であるが、上記した実施例と同様にFRPから
形成された短い絶縁体13a,13b,…等をほぼ井桁状に
組合わせた構造、またはFRPからほぼ井桁状に一体成
型した構造とした3枝分岐部絶縁体13を用いればエンド
アプローチを不要とし、したがって給電不能区間長の短
い3相交流架線が得られる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ーサスクロスポイント等の平面交差する軌道の上方に相
数分だけ平面的に張設した3相交流架線において、全て
の相の架線導体を、一体に成型しまたは複数の構成部材
を組立てて成る絶縁体を介してひとまとめに機械的に結
合し、パンタグラフのスライダが接触する面の切れ目,
凹凸を最小にするように構成しているので、従来は軌道
が平面交差するときはその側方または上方に張設した架
線も平面交差して相の異なる架線が交差し、異相間短絡
を起こさないためには、絶縁距離に相当する隙間を空け
て架線を張設しなければならなかったが、この架線の切
れ目を絶縁体で埋めることによって機械的な切れ目を形
成することなく電気的には絶縁できることになり、エン
ドアプローチが不要となりパンタグラフの跳躍が無くな
ってパンタグラフと架線の寿命が長くなると共に給電不
能区間の長さを短く押さ、さらに、レールを第3の相と
して給電に利用すれば、屋上で交差する架線が1相減る
ので給電不能区間は3相の場合よりも短くなる3相交流
の交差セクション構造を提供することができる。
ーサスクロスポイント等の平面交差する軌道の上方に相
数分だけ平面的に張設した3相交流架線において、全て
の相の架線導体を、一体に成型しまたは複数の構成部材
を組立てて成る絶縁体を介してひとまとめに機械的に結
合し、パンタグラフのスライダが接触する面の切れ目,
凹凸を最小にするように構成しているので、従来は軌道
が平面交差するときはその側方または上方に張設した架
線も平面交差して相の異なる架線が交差し、異相間短絡
を起こさないためには、絶縁距離に相当する隙間を空け
て架線を張設しなければならなかったが、この架線の切
れ目を絶縁体で埋めることによって機械的な切れ目を形
成することなく電気的には絶縁できることになり、エン
ドアプローチが不要となりパンタグラフの跳躍が無くな
ってパンタグラフと架線の寿命が長くなると共に給電不
能区間の長さを短く押さ、さらに、レールを第3の相と
して給電に利用すれば、屋上で交差する架線が1相減る
ので給電不能区間は3相の場合よりも短くなる3相交流
の交差セクション構造を提供することができる。
【図1】本発明の一実施例を示す平面図。
【図2】図1の交差部分の拡大図。
【図3】図1の分岐合流部分の拡大図。
【図4】本発明の一実施例における電気結線図。
【図5】従来のエンドアプローチを示す側面図。
【図6】本発明の他の実施例を示す平面図。
1…U相架線、2…V相架線、3…W相架線、4…交差
部絶縁体、4a,4b,5a,5b,13a,13b…絶縁
体、5…分岐合流絶縁体、6…3相交流電源、7,8,
9…フイーダ線、10…パンタグラフスライダ、11…碍
子、12…剛体架線、13…3枝分岐部絶縁体。
部絶縁体、4a,4b,5a,5b,13a,13b…絶縁
体、5…分岐合流絶縁体、6…3相交流電源、7,8,
9…フイーダ線、10…パンタグラフスライダ、11…碍
子、12…剛体架線、13…3枝分岐部絶縁体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山城 義治 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝 府中工場内 (56)参考文献 特開 平4−322103(JP,A) 実開 昭59−2629(JP,U) 実開 昭57−63736(JP,U) 実公 昭36−8911(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60M 1/14 B60M 1/32
Claims (1)
- 【請求項1】 シーサスクロスポイント等の平面交差す
る軌道の上方に相数の一部を平面的に張設した3相交流
架線の交差セクション構造において、一体に成型または
複数の構成部材を一体に組立てて成る絶縁体を介して全
ての相の架線導体を機械的に結合し、パンタグラフのス
ライダが摺動接触する面の切れ目並びに凹凸を最小に
し、かつ3相交流架線の1相をレールを介して給電し、
残り2相の架線を軌道の上方に平面的に張設したことを
特徴とする3相交流架線の交差セクション構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32717093A JP3243358B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 3相交流架線の交差セクション構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32717093A JP3243358B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 3相交流架線の交差セクション構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07179143A JPH07179143A (ja) | 1995-07-18 |
JP3243358B2 true JP3243358B2 (ja) | 2002-01-07 |
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ID=18196093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32717093A Expired - Fee Related JP3243358B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 3相交流架線の交差セクション構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3243358B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5906412B2 (ja) * | 2011-11-22 | 2016-04-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電路システム用の導体 |
CN111169330B (zh) * | 2020-01-19 | 2020-07-31 | 北京中铁建电气化设计研究院有限公司 | 三轨式刚性接触网分并线装置及其控制方法 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32717093A patent/JP3243358B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH07179143A (ja) | 1995-07-18 |
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