JP4513114B1 - Railway vehicle current collector - Google Patents

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Abstract

【課題】第三軌条方式を用いても感電を防止することができる安全な鉄道車両用集電装置を提供することができる。
【解決手段】第三軌条3の外面を上側のフランジ部31aの裏面を除いて絶縁部32により絶縁保護する。上側のフランジ部31a裏面に左右対称に吊り下げられた架線4に一対の集電舟12が接触、摺動するように、台車2の下部に集電装置1を配置する。集電装置1を小型化することができるとともに、空気抵抗を低減することができる。
【選択図】図1
It is possible to provide a safe railway vehicle current collector that can prevent an electric shock even when a third rail system is used.
An outer surface of a third rail is insulated and protected by an insulating portion except for a rear surface of an upper flange portion. The current collector 1 is arranged at the lower part of the carriage 2 so that the pair of current collector boats 12 are in contact with and slide on the overhead wire 4 suspended symmetrically on the back surface of the upper flange portion 31a. While the current collector 1 can be reduced in size, air resistance can be reduced.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、第三軌条方式を用いた鉄道車両用集電装置に関する。   The present invention relates to a railway vehicle current collector using a third rail system.

鉄道車両を駆動等するための電力を供給するために、第三軌条方式(サードレール方式)による集電が用いられる場合がある。
第三軌条方式による集電には、例えば特許文献1に示すように、走行レールの他に鉄道車両に電力を供給するための給電レールである第三軌条が用いられ、この第三軌条に、鉄道車両の台車に設けられた集電装置を接触摺動させることにより集電が行われていた。
In order to supply electric power for driving a railway vehicle, current collection by a third rail method (third rail method) may be used.
For current collection by the third rail system, for example, as shown in Patent Document 1, a third rail that is a power supply rail for supplying power to a railway vehicle is used in addition to the traveling rail. Current collection was performed by sliding and sliding a current collector provided on a carriage of a railway vehicle.

特許第2689036号公報Japanese Patent No. 2689036

しかしながら、上述した第三軌条方式による集電では、第三軌条のプラス電極が剥き出しであり、線路保護柵を設けていても、人や動物が立ち入った場合には、感電してしまう危険性があるという問題があった。   However, in the current collection by the third rail system described above, the positive electrode of the third rail is bare, and even if a track protection fence is provided, there is a risk of electric shock if a person or animal enters. There was a problem that there was.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、第三軌条方式を用いても感電を防止することができる安全な鉄道車両用集電装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a safe railway vehicle current collector that can prevent electric shock even when a third rail system is used.

上記目的を達成するため、本発明の鉄道車両用集電装置は、
第三軌条の少なくとも上方のフランジ部の裏面を除いた外面が絶縁部で被覆され、該上方のフランジ部の裏面に左右対称に吊り下げられた2本の架線にそれぞれ接触、摺動する一対の集電舟と、
鉄道車両の下部に配置されるとともに、前記一対の集電舟が下端部にそれぞれ設置された伸縮可能な一対の枠組を有するパンタグラフとを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a railway vehicle current collector according to the present invention comprises:
A pair of outer surfaces excluding at least the rear surface of the upper flange portion of the third rail are covered with an insulating portion, and are respectively in contact with and sliding on two overhead wires suspended symmetrically on the rear surface of the upper flange portion. Current boat,
The pantograph having a pair of extendable and retractable frames arranged at the lower end of the pair of current collector boats, respectively, is disposed at a lower portion of the railway vehicle.

また、前記絶縁部は、前記第三軌条の上方のフランジ部の両側面において前記架線よりも下方にそれぞれ延設され、
前記一対の集電舟は、前記架線に接触、摺動するとともに立設された集電受け手部をそれぞれ有するようにしてもよい。
Further, the insulating portions are respectively extended below the overhead wires on both side surfaces of the flange portion above the third rail,
Each of the pair of current collecting boats may have a current collecting receiver portion that is erected while being in contact with and sliding on the overhead wire.

また、前記一対の集電舟の対向面には、導電材料からなる架線ガイドをそれぞれ立設するようにしてもよい。   Further, an overhead wire guide made of a conductive material may be erected on the opposing surfaces of the pair of current collector boats.

また、前記枠組は、菱形状にしてもよい。   Further, the frame may have a rhombus shape.

また、前記第三軌条は、全体が絶縁材料で形成されるようにしてもよい。   The third rail may be entirely made of an insulating material.

また、前記絶縁材料は、繊維強化プラスチックであるようにしてもよい。   The insulating material may be fiber reinforced plastic.

また、前記架線には、前記第三軌条に近接して配置されるとともに、直列に接続された複数の太陽電池モジュールが電気的に接続されているようにしてもよい。   In addition, a plurality of solar cell modules connected in series may be electrically connected to the overhead wire in the vicinity of the third rail.

本発明によれば、第三軌条方式を用いても感電を防止することができる安全な鉄道車両用集電装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it uses a 3rd rail system, the safe collector for rail vehicles which can prevent an electric shock can be provided.

本発明の実施の形態に係る鉄道車両用集電装置及び第三軌条の構成を表わす外観図である。It is an external view showing the structure of the railcar current collector and the third rail according to the embodiment of the present invention. 図1に示した鉄道車両用集電装置及び第三軌条の一部省略側面図である。FIG. 4 is a partially omitted side view of the railway vehicle current collector and the third rail shown in FIG. 1. 本発明の実施の形態に係る鉄道車両用集電装置が用いられる鉄道車両に電力を供給する太陽電池モジュールの設置を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating installation of the solar cell module which supplies electric power to the railway vehicle in which the current collector for railway vehicles which concerns on embodiment of this invention is used. 図3に示した太陽電池モジュールの接続方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the connection method of the solar cell module shown in FIG. 本発明の実施の形態に係る鉄道車両用集電装置の変形例及び第三軌条の構成を表わす外観図である。It is an external view showing the modification of the railcar current collector which concerns on embodiment of this invention, and the structure of a 3rd rail. 本発明の実施の形態に係る鉄道車両用集電装置の他の変形例及び第三軌条の構成を表わす外観図である。It is an external view showing the structure of the other modification of the railcar current collector which concerns on embodiment of this invention, and a 3rd rail.

本発明の実施の形態に係る鉄道車両用集電装置について、以下図面を参照して説明する。   A railway vehicle current collector according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

集電装置1は、図1及び図2に示すように、第三軌条3による方式を用いた集電装置であり、鉄道車両の台車2の下部に設けられる。
集電装置1は、小型のパンタグラフ11と、パンタグラフ11の下端部にそれぞれ設置された一対の集電舟12とを備えている。
集電舟12が、絶縁部32で保護された第三軌条3に吊り下げられた架線4に接触、摺動することにより、鉄道車両に電力が供給される。この供給された電力が制御装置を介して、モータの回転力に変換され、車輪を回転させて、鉄道車両は走行する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the current collector 1 is a current collector that uses a system based on the third rail 3, and is provided at the lower portion of the carriage 2 of the railway vehicle.
The current collector 1 includes a small pantograph 11 and a pair of current collector boats 12 installed at the lower end of the pantograph 11.
When the current collecting boat 12 contacts and slides on the overhead wire 4 suspended from the third rail 3 protected by the insulating portion 32, electric power is supplied to the railway vehicle. The supplied electric power is converted into the rotational force of the motor via the control device, and the railway vehicle travels by rotating the wheels.

第三軌条3は、鉄道車両に電力を供給するためのレールである。第三軌条3は、例えば鉄、銅などの導電材料により形成された断面I型、H型等の導電体である本体31と、本体31の外面を被覆し、絶縁するための例えば繊維強化プラスチックであるFRP(Fiber Reinforced Plastics)等の絶縁材料からなる絶縁部32とにより構成されている。
第三軌条3の本体31は、上側のフランジ部31a、ウェブ部31b及び下のフランジ部31cにより構成され、絶縁部32により、上側のフランジ部31aの表面及び両側面、ウェブ部31bの下方部分、及び、下側のフランジ部31cの表面、裏面及び両側面が絶縁保護されている。なお、図2においては、わかりやすくするために、上側のフランジ部31aの両側面の絶縁部32を省略している。
2本の架線4は、第三軌条3の上側のフランジ部31aの裏面側に、導電体である架線支持部5を介してそれぞれ吊り下げられる。上側のフランジ部31aは、2本の架線4を吊り下げるためにその幅が少し広めに形成されている。一対の架線4は、第三軌条3の長手方向に沿って、かつ、ウェブ部31bを挟んで左右対称に吊り下げられる。
2本の架線4及び第三軌条3の本体31が、一体となって導電体となる。
The third rail 3 is a rail for supplying electric power to the railway vehicle. The third rail 3 is made of, for example, a fiber reinforced plastic for covering and insulating the outer surface of the main body 31 and a main body 31 which is a conductor having an I-type or H-type cross section formed of a conductive material such as iron or copper. And an insulating portion 32 made of an insulating material such as FRP (Fiber Reinforced Plastics).
Body 31 of the third rail 3, the upper flange portion 31a, is constituted by the web portion 31b and the lower side of the flange portion 31c, the insulating portion 32, the surface and both side surfaces of the upper flange portion 31a, the lower web portion 31b The front surface, the back surface, and both side surfaces of the portion and the lower flange portion 31c are insulated and protected. In FIG. 2, the insulating portions 32 on both side surfaces of the upper flange portion 31a are omitted for easy understanding.
The two overhead wires 4 are respectively suspended from the back surface side of the upper flange portion 31a of the third rail 3 via the overhead wire support portion 5 that is a conductor. The upper flange portion 31a is formed to be slightly wider in order to suspend the two overhead wires 4. The pair of overhead wires 4 are suspended symmetrically along the longitudinal direction of the third rail 3 and sandwiching the web portion 31b.
The two overhead wires 4 and the main body 31 of the third rail 3 are integrated into a conductor.

集電装置1は、一般的に用いられる菱形状のパンタグラフを有する集電装置を相似縮小した大きさに形成する。集電装置1は、例えば一般的に用いられるものの30〜40%の大きさにするとよい。
集電装置1の小型のパンタグラフ11は、菱形状の上下左右の4本の枠により構成され伸縮自在な一対の枠組11aと、一対の枠組11aを上下動させ昇降させる昇降装置11bとをそれぞれ備えており、菱形状の枠組11a同士は連結棒11cにより連結され一体とされている。
枠組11aを構成する枠は、支点及び連結部分を中心として回動自在である。枠組11aを構成する枠の上端は、昇降装置11bに回動自在に設置されており、枠組11aを構成する枠の下端は、集電舟12に回動自在に設置されている。
なお、枠組11aを菱形状とすることで、一対の枠組11aのバランスを安定させることができる。
昇降装置11bは、例えば図示しないばね及びシリンダーを備えている。昇降装置11bのばねは、その弾性力により、枠組11aを介して集電舟12を引き上げる方向(枠組11aが縮む方向)に付勢している。このばねの付勢力により集電舟12は架線4に接触し、摺動することが可能になる。
鉄道車両の走行中に、架線4と台車2との間の距離に変化があっても、枠組11aを構成する枠が回動することにより、距離の変化に自在に対応することができ、集電舟12を安定して滑らかに架線4に接触、摺動させることができる。
なお、パンタグラフ11及び集電舟12を下げる場合には、シリンダーの空気圧を用いて枠組11aを引き伸ばす。
集電装置1の一対の集電舟12は、一般的に用いられる菱形状のパンタグラフに用いられる集電舟を相似縮小して、長手方向において2つに均等に切り離し、180度回転させて、所定の間隔を設けて枠組11aの下端部に設置する。2つの集電舟12の間隔は、例えば5〜15cm程にするとよい。
集電舟12は、架線4と直接接触する部分にはすり板12aを有している。
The current collector 1 is formed by reducing the size of a commonly used current collector having a rhombus-shaped pantograph. For example, the current collector 1 may have a size of 30 to 40% of that generally used.
The small pantograph 11 of the current collector 1 is provided with a pair of telescopic frames 11a composed of four rhombus-shaped upper, lower, left, and right frames, and an elevating device 11b that moves the pair of frames 11a up and down. The rhombus-shaped frames 11a are connected to each other by a connecting rod 11c.
The frame constituting the frame 11a is rotatable around a fulcrum and a connecting portion. The upper end of the frame constituting the frame 11a is rotatably installed on the lifting device 11b, and the lower end of the frame constituting the frame 11a is rotatably installed on the current collecting boat 12.
In addition, the balance of a pair of frame 11a can be stabilized by making the frame 11a into a rhombus shape.
The elevating device 11b includes, for example, a spring and a cylinder (not shown). The spring of the lifting / lowering device 11b is biased by the elastic force in the direction in which the current collecting boat 12 is pulled up via the frame 11a (the direction in which the frame 11a contracts). Due to the urging force of the spring, the current collecting boat 12 comes into contact with the overhead wire 4 and can slide.
Even if there is a change in the distance between the overhead wire 4 and the carriage 2 while the railway vehicle is running, the frame constituting the frame 11a can be rotated to respond to the change in distance freely. The electric boat 12 can be contacted and slid on the overhead wire 4 stably and smoothly.
When lowering the pantograph 11 and the current collector boat 12, the frame 11a is stretched using the air pressure of the cylinder.
A pair of current collecting boats 12 of the current collecting device 1 is similar to a current collecting boat used in a diamond-shaped pantograph that is generally used, and is equally divided into two in the longitudinal direction and rotated 180 degrees, It is installed at the lower end of the frame 11a with a predetermined interval. The distance between the two current collecting boats 12 is preferably about 5 to 15 cm, for example.
The current collector boat 12 has a sliding plate 12 a at a portion that directly contacts the overhead wire 4.

第三軌条3への電力の供給には、図3に示すように、太陽電池モジュール6が用いられる。太陽電池モジュール6は、2本の走行レール7,8とその中央に並行して設置された第三軌条3とのそれぞれの間の線路上に、直列に接続されて配置される。太陽電池モジュール6は、第三軌条3に近接して配置される。
太陽電池モジュール6は、並設された2本の架台長板9の上に載置される。2本の架台長板9は、端に近い部分で連結板9aが架設されている。架台長板9は、線路上に立設された図示しない金属支柱により支持される。この金属支柱に、鉄道車両通過時の沈み込みや振動を吸収するための免振部材を備えさせることにより、太陽電池モジュール6に歪力が生じることを防止するようにしてもよい。
例えば12VDC、80Wの太陽電池モジュール6を用いて、第三軌条3を挟んで、5枚ずつ直列に接続して2列に並べたものを2ユニット(施行ユニット)とし、2ユニットを5回繰り返した合計10ユニット(ユニット1〜ユニット10)の太陽電池モジュール6を、図4に示すように、1ブロックとする。1ブロックで600VDC、4KWの電力が供給可能となる。
この太陽電池モジュール6のブロックのプラス端子(ユニット1のプラス端子)6aを第三軌条3に配置された架線4に電気的に接続し、ブロックのマイナス端子(ユニット10のマイナス端子)6bを走行レール7と電気的に接続する。なお、ユニット1からユニット10までは直列に接続されており、ユニット5とユニット6とは第三軌条3の下を通した絶縁ケーブル等で接続する。
ブロック間に例えば1m程度の施行用の間隔を設け、200ブロックを並列に接続して、1ドメインとすると、1ドメインの長さは7.2km程度になり、600VDC、800KWの電力を供給することが可能になる。
As shown in FIG. 3, a solar cell module 6 is used to supply power to the third rail 3. The solar cell module 6 is arranged and connected in series on a line between the two traveling rails 7 and 8 and the third rail 3 installed in parallel in the center thereof. The solar cell module 6 is disposed close to the third rail 3.
The solar cell module 6 is placed on two gantry long plates 9 arranged side by side. In the two gantry long plates 9, a connecting plate 9a is installed at a portion close to the end. The gantry long plate 9 is supported by a metal support (not shown) erected on the track. The metal strut may be provided with a vibration isolating member for absorbing subsidence and vibration when passing through the railway vehicle, thereby preventing distortion from being generated in the solar cell module 6.
For example, using a solar cell module 6 of 12 VDC and 80 W, sandwiching the third rail 3 and connecting 5 pieces in series and arranging them in two rows, 2 units (enforcement unit) are repeated 5 times. The total 10 units (unit 1 to unit 10) of the solar cell modules 6 are made into one block as shown in FIG. One block can supply 600 VDC and 4 KW of power.
The positive terminal (the positive terminal of the unit 1) 6a of the block of the solar cell module 6 is electrically connected to the overhead wire 4 disposed on the third rail 3, and travels through the negative terminal (the negative terminal of the unit 10) 6b. It is electrically connected to the rail 7. The units 1 to 10 are connected in series, and the units 5 and 6 are connected by an insulated cable or the like that passes under the third rail 3.
For example, if an interval for enforcement of about 1 m is provided between the blocks, 200 blocks are connected in parallel and one domain is used, the length of one domain is about 7.2 km, and power of 600 VDC and 800 KW is supplied. Is possible.

このように本実施の形態では、架線4を上側フランジ部31a裏面に配置して、少なくとも上側フランジ部31a裏面を除いた第三軌条3の外面を絶縁部32により絶縁保護するようにしたので、人や動物が第三軌条3に接触することがあっても、感電を防止することができる。   Thus, in the present embodiment, the overhead wire 4 is arranged on the back surface of the upper flange portion 31a, and at least the outer surface of the third rail 3 excluding the back surface of the upper flange portion 31a is insulated and protected by the insulating portion 32. Even if a person or an animal may come into contact with the third rail 3, electric shock can be prevented.

また、本実施の形態では、第三軌条3の上側フランジ部31a裏面に配置された架線4に集電舟12が接触、摺動するように、台車2の下部に、集電装置1が配置されるようにしたので、通常と比べて集電装置1を小型化することができるとともに、パンタグラフ11の空気抵抗を低減することができる。よって、集電装置1は、架線4への高速追随性に優れ、鉄道車両の高速運転が可能になる。   Moreover, in this Embodiment, the current collector 1 is arrange | positioned in the lower part of the trolley | bogie 2 so that the current collector boat 12 may contact and slide on the overhead wire 4 arrange | positioned on the back surface of the upper side flange part 31a of the 3rd rail 3. Since it was made to do, while being able to reduce the current collector 1 compared with normal, the air resistance of the pantograph 11 can be reduced. Therefore, the current collector 1 is excellent in high-speed followability to the overhead line 4 and enables high-speed operation of the railway vehicle.

更に、本実施の形態では、集電舟12が、第三軌条3の上側フランジ部31a裏面に配置された架線4に接触、摺動するように低い位置に配置されるようにしたので、鉄道車両の台車2が走行中に左右に傾いても、小さい集電舟12で十分な追随性を実現できる。集電舟12の位置は、線路から例えば10cm程度の高さとすることが可能であり、振り子式鉄道車両で最大傾斜角が8度になったとしても、集電舟12の横変位は1.4cm程度である。線路から高い位置にある通常の集電舟と比べると、鉄道車両の傾きによる集電舟12の横変位はかなり小さい。   Furthermore, in this embodiment, the current collecting boat 12 is arranged at a low position so as to contact and slide on the overhead wire 4 arranged on the back surface of the upper flange portion 31a of the third rail 3, so that the railway Even if the vehicle carriage 2 is tilted to the left and right while traveling, sufficient followability can be realized with the small current collecting boat 12. The position of the current collecting boat 12 can be set to a height of, for example, about 10 cm from the track. Even if the maximum inclination angle is 8 degrees in the pendulum type railway vehicle, the lateral displacement of the current collecting boat 12 is 1. It is about 4 cm. The lateral displacement of the current collecting boat 12 due to the inclination of the railway vehicle is considerably smaller than that of a normal current collecting boat located higher than the track.

更にまた、本実施の形態では、2本の架線4が左右対称に第三軌条3に配置されるようにして、2本の架線4に一対の集電舟12がそれぞれ接触、摺動するようにしたので、台車2が傾いて、例えば右側の架線4から右側の集電舟12が外れそうになると、左側の架線4に左側の集電舟12が密着する動作になる。またその左右逆の場合も同様である。よって、この構成によっても、架線4への高速追随性を向上させることができる。
また、2本の架線4が左右対称に配置されることにより、第三軌条3における架線4の重量のバランスを保つことができるとともに、台車2を線路に導入する際に、台車2の前後を考慮する必要がなくなる。
Furthermore, in the present embodiment, the pair of current collecting boats 12 are in contact with and slide on the two overhead wires 4 such that the two overhead wires 4 are symmetrically arranged on the third rail 3. Therefore, when the cart 2 is inclined and the right current collecting boat 12 is likely to be detached from the right overhead line 4, for example, the left current collecting boat 12 is brought into close contact with the left overhead line 4. The same applies to the opposite case. Therefore, also with this configuration, high-speed followability to the overhead wire 4 can be improved.
In addition, since the two overhead wires 4 are arranged symmetrically, the balance of the weight of the overhead wire 4 in the third rail 3 can be maintained, and when the carriage 2 is introduced to the track, the front and rear of the carriage 2 can be No need to consider.

また、本実施の形態では、第三軌条3のすぐ近くに配置された太陽電池モジュール6により鉄道車両に電力を供給するようにしたので、発電所からの送電線による電力供給と比べると、電力損失が大幅に減少する。また、太陽電池モジュール6の地上設置は容易であり、送電線工事をする必要もないので、工事期間、工事費用も大幅に軽減される。   Moreover, in this Embodiment, since it was made to supply electric power to a railway vehicle by the solar cell module 6 arrange | positioned in the immediate vicinity of the 3rd rail 3, compared with the electric power supply by the power transmission line from a power station, electric power Loss is greatly reduced. Further, the solar cell module 6 can be easily installed on the ground, and it is not necessary to perform power transmission line construction. Therefore, the construction period and construction cost are greatly reduced.

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、本実施の形態では、鉄、銅などの導電材料により形成された本体31と絶縁部32とにより構成された第三軌条3の例について説明したが、第三軌条3全体を絶縁材料である例えばFRPで形成することも可能である。これにより、感電防止の効果が向上する。この場合には、2本の架線4を電位にするために、2本の架線4間を数メートルごとに例えば銅線等で接続する。なお、銅線等を貫通させるための孔が第三軌条3に形成される。 While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the present embodiment, the example of the third rail 3 constituted by the main body 31 formed of a conductive material such as iron or copper and the insulating portion 32 has been described, but the entire third rail 3 is made of an insulating material. For example, it can be formed by FRP. Thereby, the effect of preventing electric shock is improved. In this case, in order to make the two overhead wires 4 have the same potential, the two overhead wires 4 are connected every several meters with, for example, a copper wire. A hole for penetrating a copper wire or the like is formed in the third rail 3.

また、人や動物がつまずくなどして横から架線4に接触して感電することを防止するために、図5に示すように、絶縁部32aを、第三軌条3の上方のフランジ部31aの両側面をそれぞれ被覆させるとともに架線4の位置よりも下方にそれぞれ延設するようにしてもよい。
この場合には、一対の集電舟12が、架線4と接触、摺動するための集電受け手部12bを備えるようにする。集電受け手部12bは、集電舟12の本体12c上に立設される。
集電受け手部12bは、架線4と接触、摺動する集電受け手121bと、本体12c上に立設され集電受け手121bを支持する支持部122bとを備えている。集電受け手121bは、すり板12aと同様の例えばカーボンや銅系の焼結合金などの材料で形成され、支持部122bは銅等の導電材料により形成される。
集電受け手121bは、架線4の形状に合わせて、断面が三日月形になっているが、例えば一般的に用いられる集電舟を相似縮小したものであってもよい。また、集電受け手121bは、本体12cの先端に立設されているが、必ずしも先端に立設する必要はない。
なお、第三軌条3全体を絶縁材料で形成して、上側のフランジ部31aの両側面を架線4の位置よりも下方にそれぞれ延設することも可能である。
Further, in order to prevent a person or an animal from tripping and coming into contact with the overhead wire 4 from the side and receiving an electric shock, the insulating portion 32a is connected to the flange portion 31a above the third rail 3, as shown in FIG. Both side surfaces may be respectively covered and may be extended below the position of the overhead wire 4.
In this case, the pair of current collecting boats 12 is provided with a current collecting receiver 12b for contacting and sliding with the overhead wire 4. The current collector receiver 12 b is erected on the main body 12 c of the current collector boat 12.
The current collector receiver 12b includes a current collector 121b that contacts and slides with the overhead wire 4, and a support 122b that is erected on the main body 12c and supports the current collector 121b. The current collector 121b is formed of a material such as carbon or a copper-based sintered alloy similar to the sliding plate 12a, and the support portion 122b is formed of a conductive material such as copper.
The current collector 121b has a crescent-shaped cross section in accordance with the shape of the overhead wire 4, but may be, for example, a similar reduction of a commonly used current collector boat. Further, although the current collector 121b is erected at the tip of the main body 12c, it is not always necessary to be erected at the tip.
It is also possible to form the entire third rail 3 with an insulating material and extend both side surfaces of the upper flange portion 31a below the position of the overhead wire 4 respectively.

また、集電舟12が架線4から外れることを防止するために、図6に示すように、2つの集電舟12aが対向する面に銅等の導電材料により形成される板状の架線ガイド20を立設してもよい。これにより台車2が大きく揺れた場合や線路に左右の大きな勾配がある場合などであっても、集電舟12と架線4との接触、摺動が持続される。   In order to prevent the current collector boat 12 from coming off the overhead wire 4, as shown in FIG. 6, a plate-shaped overhead wire guide formed of a conductive material such as copper on the surface where the two current collector boats 12a face each other. 20 may be erected. As a result, even when the carriage 2 is greatly shaken or when there is a large right and left slope on the track, the contact and sliding between the current collector boat 12 and the overhead wire 4 are maintained.

また、本実施の形態では、太陽電池モジュール6を水平に設置する場合について説明したが、鉄道線路には曲線区間がある。この場合には、走行レール7と走行レール8の高さが異なるため傾斜面に太陽電池モジュール6を設置する必要があり、また曲線区間の曲率のため太陽電池モジュール6の施工ユニットの長さを短くする必要も考えられる。傾斜面がその場所の緯度において太陽電池の最適傾斜角に近づくのであれば、積極的に太陽電池モジュール6を設置し、最適傾斜角から離れるのであれば、それによる発電損失を考慮して設置することになる。
太陽電池モジュール6の施工ユニットの長さ調整、左右架台長板9の支柱長さの調整等をすることにより、曲線区間、傾斜面に太陽電池モジュール6を設置することができる。また、線路登り坂・下り坂区間傾斜面への太陽電池モジュール6の設置も、同様な方法で可能である。
また、ブロックの電圧は使用する太陽電池モジュール6の出力電圧とその枚数によって決められるので、適切にそれらを選択することによって必要な電圧を得ることができる。また1列車の必要電力量もドメインのブロック数を調整することによって適切に選択することができる。本発明において太陽電池モジュール6、ユニットの電圧および電力、またブロックの電圧、ドメインの電力は任意である。
Moreover, although this Embodiment demonstrated the case where the solar cell module 6 was installed horizontally, a railroad track has a curve area. In this case, since the heights of the traveling rail 7 and the traveling rail 8 are different, it is necessary to install the solar cell module 6 on the inclined surface, and the length of the construction unit of the solar cell module 6 is set due to the curvature of the curved section. It may be necessary to shorten it. If the inclined surface approaches the optimum inclination angle of the solar cell at the latitude of the place, the solar cell module 6 is positively installed, and if it is away from the optimum inclination angle, it is installed in consideration of the power generation loss caused thereby. It will be.
By adjusting the length of the construction unit of the solar cell module 6 and adjusting the length of the column of the left and right gantry long plate 9, the solar cell module 6 can be installed on the curved section and the inclined surface. Further, the solar cell module 6 can be installed on the slopes of the track uphill / downhill sections in the same manner.
Moreover, since the voltage of a block is decided by the output voltage of the solar cell module 6 to be used and the number of the modules, a required voltage can be obtained by selecting them appropriately. In addition, the amount of electric power required for one train can be appropriately selected by adjusting the number of blocks in the domain. In the present invention, the solar cell module 6, the voltage and power of the unit, the voltage of the block, and the power of the domain are arbitrary.

また、本実施の形態では、太陽電池モジュール6を用いて第三軌条3への給電を行う例について説明したが、発電所からの送電線により第三軌条3に電力を供給する場合にも本発明を適用することは可能である。   Further, in the present embodiment, the example in which the power is supplied to the third rail 3 using the solar cell module 6 has been described. It is possible to apply the invention.

また、本実施の形態では、2本の走行レール7,8の中央に並行して第三軌条3を設置する例について説明したが、第三軌条3は、走行レール7,8の中央に必ずしも設置する必要はなく、走行レール7及び走行レール8の左右いずれか一方側に並行して設置するようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, the example in which the third rail 3 is installed in parallel with the center of the two traveling rails 7 and 8 has been described, but the third rail 3 is not necessarily in the center of the traveling rails 7 and 8. It is not necessary to install, and you may make it install in parallel with either the right or left side of the traveling rail 7 and the traveling rail 8. FIG.

また、本実施の形態では、菱形状の枠組11aを備えたパンタグラフ11の例について説明したが、シングルアーム型や、下枠交差型の枠組11aを用いるようにしてもよい。   In the present embodiment, the example of the pantograph 11 provided with the rhombus-shaped frame 11a has been described. However, a single arm type or a lower frame crossing type frame 11a may be used.

また、本実施の形態では、第三軌条3がFRP等の絶縁材料からなる絶縁部32を備える例を説明したが、絶縁部32の絶縁材料としては、安価で難燃性に優れるポリ塩化ビニル、塩素を含まず、電気抵抗が高いポリエチレン、耐熱性・耐薬品性などに優れるフッ素樹脂、ポリエステル等を用いることも可能である。また、第三軌条3全体を絶縁材料で形成する場合にも、これらの絶縁材料を用いることが可能である。   Further, in the present embodiment, the example in which the third rail 3 includes the insulating portion 32 made of an insulating material such as FRP has been described. However, as the insulating material of the insulating portion 32, polyvinyl chloride that is inexpensive and excellent in flame retardancy is used. It is also possible to use polyethylene that does not contain chlorine and has high electrical resistance, fluororesin that has excellent heat resistance and chemical resistance, polyester, and the like. Also, when the entire third rail 3 is formed of an insulating material, these insulating materials can be used.

また、本実施の形態では、パンタグラフ11の昇降装置11bがばね及びシリンダーを備えた例について説明したが、シリンダーの空気圧を調整してパンタグラフ11の枠組11aの伸縮を調整するようにしてもよい。   In the present embodiment, an example in which the lifting device 11b of the pantograph 11 includes a spring and a cylinder has been described. However, the expansion and contraction of the frame 11a of the pantograph 11 may be adjusted by adjusting the air pressure of the cylinder.

また、リチウム二次電池などを鉄道車両に搭載して、太陽電池モジュール6の発電により供給される電力を蓄積することにより、鉄道車両を雨天、夜等にも運行できるようにしてもよい。また、線路下の適切な場所に蓄電池庫を設けて、太陽電池モジュール6の発電により供給される電力を蓄積するようにしてもよい。   Alternatively, a lithium secondary battery or the like may be mounted on a railway vehicle, and the electric power supplied by the power generation of the solar cell module 6 may be accumulated so that the railway vehicle can be operated in the rain or at night. Further, a storage battery warehouse may be provided at an appropriate location below the track to store the power supplied by the power generation of the solar cell module 6.

また、本実施の形態において、第三軌条3のウェブ部31bの上方部分は、上側のフランジ部31aの両側面に配置された絶縁部32と高さ方向で重なるために、絶縁部32により被覆されていないが、被覆することにより感電防止の効果を高めるようにしてもよい。絶縁部32により、上方のフランジ部31aの裏面を除いた第三軌条3の外面はなるべく広く被覆することが好ましいが、状況等に応じて適切な範囲を被覆する。   Moreover, in this Embodiment, since the upper part of the web part 31b of the 3rd rail 3 overlaps with the insulation part 32 arrange | positioned at the both sides | surfaces of the upper flange part 31a in a height direction, it coat | covers with the insulation part 32. Although not done, the effect of preventing electric shock may be enhanced by coating. The outer surface of the third rail 3 except for the back surface of the upper flange portion 31a is preferably covered with the insulating portion 32 as widely as possible, but covers an appropriate range depending on the situation.

1 集電装置
11a 枠組
11b 昇降装置
12 集電舟
12a すり板
12b 集電受け手部
121b 集電受け手
122b 支持部
12c 本体
20 架線ガイド
2 台車
3 第三軌条
31 本体
32 絶縁部
32a 絶縁部
4 架線
5 架線支持部
6 太陽電池モジュール
7,8 走行レール
9 架台長板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Current collecting device 11a Frame 11b Lifting device 12 Current collecting boat 12a Sliding plate 12b Current collecting receiver part 121b Current collecting receiver 122b Support part 12c Main body 20 Overhead guide 2 Carriage 3 Third rail 31 Main body 32 Insulating part 32a Insulating part 4 Overhead wire 5 Overhead support 6 Solar cell module 7, 8 Traveling rail 9 Base plate

Claims (7)

第三軌条の少なくとも上方のフランジ部の裏面を除いた外面が絶縁部で被覆され、該上方のフランジ部の裏面に左右対称に吊り下げられた2本の架線にそれぞれ接触、摺動する一対の集電舟と、
鉄道車両の下部に配置されるとともに、前記一対の集電舟が下端部にそれぞれ設置された伸縮可能な一対の枠組を有するパンタグラフとを備えたことを特徴とする鉄道車両用集電装置。
A pair of outer surfaces excluding at least the rear surface of the upper flange portion of the third rail are covered with an insulating portion, and are respectively in contact with and sliding on two overhead wires suspended symmetrically on the rear surface of the upper flange portion. Current boat,
A railcar current collector, comprising: a pantograph having a pair of extendable frames arranged at a lower end of the pair of current collector boats and disposed at a lower portion of the railcar.
前記絶縁部は、前記第三軌条の上方のフランジ部の両側面において前記架線よりも下方にそれぞれ延設され、
前記一対の集電舟は、前記架線に接触、摺動するとともに立設された集電受け手部をそれぞれ有することを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両用集電装置。
The insulating portions are respectively extended below the overhead wires on both side surfaces of the flange portion above the third rail,
2. The railway vehicle current collector according to claim 1, wherein each of the pair of current collecting boats has a current collecting receiver portion that is erected and contacts and slides on the overhead wire.
前記一対の集電舟の対向面には、導電材料からなる架線ガイドがそれぞれ立設されたことを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両用集電装置。   The railway vehicle current collector according to claim 1, wherein an overhead wire guide made of a conductive material is provided on the opposing surfaces of the pair of current collector boats. 前記枠組は、菱形状であることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項に記載の鉄道車両用集電装置。   The railcar current collector according to any one of claims 1 to 3, wherein the frame has a rhombus shape. 前記第三軌条は、全体が絶縁材料で形成されたことを特徴とする請求項1または3に記載の鉄道車両用集電装置。   4. The railway vehicle current collector according to claim 1, wherein the third rail is entirely formed of an insulating material. 5. 前記絶縁材料は、繊維強化プラスチックであることを特徴とする請求項5に記載の鉄道車両用集電装置。   The railway vehicle current collector according to claim 5, wherein the insulating material is a fiber-reinforced plastic. 前記架線には、前記第三軌条に近接して配置されるとともに、直列に接続された複数の太陽電池モジュールが電気的に接続されていることを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項に記載の鉄道車両用集電装置。   A plurality of solar cell modules arranged in series are electrically connected to the overhead wire in the vicinity of the third rail, and are connected to the overhead wire. The current collector for a railway vehicle described in 1.
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