JP3750021B2

JP3750021B2 - 電車線の抵抗測定方法及び測定器

Info

Publication number: JP3750021B2
Application number: JP2003391785A
Authority: JP
Inventors: 大志近間; 浩一宮口; 亨高木; 順石井; 幸夫真田; 滝男小瀬
Original assignee: West Japan Railway Co
Current assignee: West Japan Railway Co
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: JP2005153587A

Description

本発明は、例えば、電車線を構成するトロリ線とき電線とを接続するための接続金具の活線における抵抗値を数値で正確に測定することのできる電車線の抵抗測定方法及び測定器に関するものである。

通常、電車への電気の供給は、図２に示すように、変電所１からき電線２、き電分岐線３、トロリ線４を経て電車５のパンタグラフ６へ集電されるようになっている。一方、電車線路は、き電線２、吊架線７、トロリ線４等の複数の線条が平行回路を形成しており、その途中をき電分岐線３等によって接続されているので、前記変電所１からき電線２、き電分岐線３、トロリ線４を経てパンタグラフ６へ流れる電流以外の電車線路部材へ流れる電流（循環電流）もあり、正確な電気回路を特定することはできない。

また、変電所から電車５のパンタグラフ６への給電は、２０００〜３０００Ａ等の大電流によって行われている。そのため、き電分岐線３とトロリ線４とを接続する金具（き電分岐イヤー）８の抵抗は僅かなものであるが、電車５が通過するときに、１０００Ａ以上の大電流がき電分岐イヤー８に流れるため、き電分岐イヤー８が異常発熱し、トロリ線４を溶断することがあった。このような事態を避けるためには、事前にき電分岐イヤー８の抵抗値を実測し、その結果からトロリ線４の管理温度以下に達しない抵抗値となるようにき電分岐イヤー８を交換したり、き電分岐イヤー８を磨いて接続界面における電気抵抗の原因となる皮膜を除去する等の対策を取ることが必要である。

ところが、図３に示すように、給電中のき電分岐イヤー８の抵抗（き電分岐イヤー自体の内部抵抗と、接続したときの接触抵抗とを含めた全体の抵抗）の測定は、変電所１からき電線２、き電分岐線３、トロリ線４を経てパンタグラフ６へ流れる電流以外の前述した循環電流があるため、通常の測定器９を用いてき電分岐イヤー８の電流を測定する方法では、測定のために測定器９から供給した測定用の電流も、き電分岐イヤー８へ流れる電流ａ以外に、循環電流ｂ，ｃを含むようになり、き電分岐イヤー８へ流れる正確な電流値を測定することができず、結果として実装した活線におけるき電分岐イヤー８の抵抗値を求めることができないという問題があった。

そのため、従来にあっては、特許文献１に示すように、温度によってその色が変化するラベルを接続金具であるき電分岐イヤーに貼付し、発熱量による当該ラベルの色具合を調べることで接続箇所の良否判断をし、保守点検を行っていた。
特開平１０−１１５５６０号公報

しかしながら、温度表示ラベルによって電気回路接続箇所の良否判断をする方法では、天候の影響を直接受けて温度表示ラベルの寿命が短くなり、頻繁にこれを取り替えなければならず、その取り替え作業並びに管理が面倒であった。また温度表示ラベルの貼り方や貼る場所、貼る位置等によって温度表示ラベルの色の変化状態の程度が変化し、正確な良否判断が行えないため、実質上、設備管理が難しいという欠点があった。

本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、循環電流の影響を受けることなく、正確に接続金具の電気抵抗値を測定することのできる方法及びその測定器を提供せんとするものである。

前記課題を解決するために本発明が採用した請求項１の手段は、電車線を構成する本線と分岐線とを接続するための接続金具の抵抗値を測定する方法であって、接続金具の両端に測定器を接続して電圧を印加し、そのときに測定器を流れる電流値と、分岐線を接続金具とは反対方向へ流れる電流値とを測定し、測定器を流れる電流値から分岐線を反対方向へ流れる電流値を引いた値を求め、該求めた値と前記測定器の印加電圧とから接続金具の抵抗値を演算するようにしたことを特徴とする電車線路の抵抗測定方法である。

本発明が採用した請求項２の手段は、電車線を構成する本線と分岐線とを接続するための接続金具の抵抗値を測定する測定器であって、接続金具の両端に電圧を印加するためのプローブと、分岐線を接続金具の反対方向へ流れる電流値を測定するためのプローブとを有し、且つ測定器本体内を流れる電流値を測定する電流計と、分岐線を接続金具とは反対方向へ流れる電流値を測定する電流計と、接続金具の両端の電圧を測定する電圧計とを備えていることを特徴とする電車線路の抵抗測定器である。

前記請求項１の発明にあっては、接続金具の両端に測定器を接続して測定のための電圧を印加し、測定器内を流れる電流値と、分岐線を接続金具とは反対方向へ流れる電流値とを測定している。そして、測定器内を流れる電流値から分岐線を接続金具とは反対方向へ流れる電流値を引けば、測定器から分岐線を接続金具側へ流れる電流値を求めることができる。然る後は、この求めた電流値で前記接続金具への印加電圧を割れば、接続金具の抵抗を求めることができる。測定器から分岐線へ流れる電流は、接続金具側へ流れる電流と、接続金具とは反対方向へ流れる電流しかない。そのため、前記方法によれば、接続金具へ流れる電流値を正確に演算することが可能であり、接続金具の活線における抵抗を正確に求めることができる。

また請求項２の発明は、前記請求項１の方法を実現するための測定器に関するものであって、測定器は、測定器内を流れる電流値を測定する電流計と、測定器から分岐線を接続金具とは反対方向へ流れる電流値を測定する電流計と、接続金具の両端へ印加する電圧の値を測定する電圧計とを有している。前述した通り、測定器から分岐線へ流れる電流は、接続金具側へ流れる電流と、接続金具とは反対方向へ流れる電流しかない。そのため、測定器内を流れる電流値を測定する電流計で測定した値から、接続金具とは反対側へ流れる電流値を測定する電流計で測定した値を引けば、接続金具へ流れる電流値を正確に演算することが可能である。然る後は、前記方法の通り、この求めた電流値で前記測定器の接続金具への印加電圧を割れば、接続金具の抵抗を求めることができる。

以下に、本発明の構成を図面に示す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。図１は、本発明の一実施の形態に係る測定器１０の全体構成を示すブロック図である。同図に示す如く、この実施の形態の測定器１０は、接続金具（き電分岐イヤー）８の両端に測定用の電圧を印加する回路１１と、き電分岐イヤー８に印加された電圧値を測定する電圧計１２と、測定器１０内を流れる電流の値を測定する電流計１３と、き電分岐線３をき電分岐イヤー８とは反対方向へ流れる電流の値を測定する電流計１４とを有している。そして、これらの各回路及び計測器は、それぞれが接続用のプローブ（端子）を有しており、電流計１２及び１３と、電圧計１４とは各プローブとの間に増幅用のアンプ１２Ａ〜１４Ａが設けられている。プローブは、ワニ口クリップ式のものやニードル式のもの等がある。

また前記測定用電圧の印加回路１１は、バッテリー１５を電源とし、これをコンデンサ１６へ充電し、該充電電圧をき電分岐イヤー８の両端へ如何するようにしている。なお、同図において、符号１７は充電抵抗、符号１８は充電スイッチ、符号１９は放電スイッチ、符号２０は測定開始用のスイッチである。

そして、これらの各機器は、中央演算装置（ＣＰＵ）２１に入力されて予めプログラムされたプロセスによって演算処理等がなされるようになっている。また演算されたき電分岐イヤー８の抵抗値は、ＬＣＤ２２に数字で電光表示されるようになっている。更に、演算された抵抗値が、許容範囲を越えるものである場合は、必要に応じて警報ブザー等により警報を発するようになっている。

次に、このように構成された測定器１０の動作態様を説明する。先ず、測定用電圧の印加回路１１のプローブと電圧計１２のプローブとを、き電分岐イヤー８の両端に接続し、電流計１４のプローブを、き電分岐線３のき電分岐イヤー８よりも上流側に接続して準備する。このような状態から測定スイッチ２０をＯＮにすると、充電用スイッチ１８がＯＮとなり、コンデンサ１６にバッテリー１５の電源が充電される。そして、所定時間経過後に、放電スイッチ１９がＯＮとなり、き電分岐イヤー８の両端に、コンデンサ１６に蓄積された電圧が印加される。この電圧印加により、き電分岐線３にはき電分岐イヤー８をへてコンデンサ１６へ戻る回路と、き電分岐線３を前記分岐イヤー８とは反対方向へ流れてトロリ線４からコンデンサ１６へ戻る回路とが形成される。このように、測定器１０からき電分岐線３へ流れる電流は、分岐イヤー８側へ流れる電流と、分岐イヤー８とは反対方向へ流れる電流しかない。

そのため、この測定器１０では、電流計１３により測定器１０の電圧印加回路１１内を流れる電流値を測定し、また電流計１４によりき電分岐線３をき電分岐イヤー８とは反対方向へ流れる電流値とを測定している。これらの測定結果は、電気信号として中央演算装置（ＣＰＵ）２１へ送られる。そして、ＣＰＵ２１では、電流計１３で求めた回路１１内の電流値から電流計１４で求めた分岐イヤー８とは反対方向へ流れる電流値の差を求める演算処理をしている。これにより、測定器１０からき電分岐イヤー８へ流れる電流値を求めることができる。次に、この求めた電流値で前記き電分岐イヤー８の両端への印加電圧を割れば、き電分岐イヤー８の抵抗値を求めることが可能である。

求められた抵抗値は、ＬＣＤ表示装置２２によって数字で表示され、また数値の範囲が許容範囲を越えるものであれば、ブザー等による警報を発するようにしている。更に、これによりき電分岐イヤー８の活線における発熱量を正確に知ることが可能であり、その保守点検が極めて便利である。更にまた、このようにして求められた抵抗値は、ＣＰＵ２１に蓄積されてデータとして保存され、履歴として利用する等のことが可能であり、ＣＰＵ２１から無線通信方式により、保線区のコンピュータ等にデータ出力することも可能である。

本発明の一実施の形態に係る測定器の全体構成を示すブロック図である。電車への給電方法を説明するための図面である。循環電流を説明するための図１の部分拡大図である。

符号の説明

１…変電所、２…き電線、３…き電分岐線、４…トロリ線、５…電車、６…パンタグラフ、８…き電分岐イヤー、１０…測定器、１１…電圧印加回路、１２…接続金具の両端の電圧を測定するための電圧計、１３…測定器内の電流値を測定する電流計、１４…分岐線を接続金具とは反対方向へ流れる電流の値を測定する電流計、２１…中央演算装置（ＣＰＵ）

Claims

電車線を構成する本線と分岐線とを接続するための接続金具の抵抗値を測定する方法であって、接続金具の両端に測定器を接続して電圧を印加し、そのときに測定器を流れる電流値と、分岐線を接続金具とは反対方向へ流れる電流値とを測定し、測定器を流れる電流値から分岐線を反対方向へ流れる電流値を引いた値を求め、該求めた値と前記測定器の印加電圧とから接続金具の抵抗値を演算するようにしたことを特徴とする電車線の抵抗測定方法。
電車線を構成する本線と分岐線とを接続するための接続金具の抵抗値を測定する測定器であって、接続金具の両端に電圧を印加するためのプローブと、分岐線を接続金具とは反対方向へ流れる電流値を測定するためのプローブとを有し、且つ測定器本体内を流れる電流値を測定する電流計と、分岐線を接続金具とは反対方向へ流れる電流値を測定する電流計と、接続金具の両端の電圧を測定する電圧計とを備えていることを特徴とする電車線の抵抗測定器。