JP4602803B2 - パンタグラフのすり板の溶損量推定方法及び装置 - Google Patents
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図10は、日本における12月のある日の太陽光に含まれる波長の相対強度とパワースペクトル密度を示すグラフであり、左縦軸が相対強度、右縦軸がパワースペクトル密度(単位μW/cm2/nm)、横軸が波長(単位nm)を表す。
図10のパワースペクトル密度(右横軸)をみると、この太陽光には300nm以下の波長のものがほとんど含まれていない。一方、相対強度(左横軸)をみると、この太陽光においては400nm程度から著しく強度が大きくなっていることがわかる。ここで、400nm程度以下の波長の太陽光は、通常の測定機器のスライスレベルを調整する等によりカットできるが、400nm程度以上の波長のものをカットすることは困難である。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、昼夜を問わずより正確にパンタグラフのすり板の溶損量を推定できるパンタグラフのすり板の溶損量推定方法及び装置を提供することを目的とする。
図9は、測定したスパーク光を400nm以下のものと400nm以上のものとに分けたときの相対強度の時間変化を示すグラフであり、縦軸が相対強度、横軸が時間(単位msec)を表す。
なお、相対強度とは、スパーク光のパワースペクトル密度を200〜800nmの全光量で割った値である。
なお、実際に溶損量推定値を得るには、すり板の溶損量と計測時間との間の比例定数を実測に基づき定め、計測時間から溶損量推定値を計算して求めるものとする。
なお、以下の説明では、通常の鉄道技術におけるのと同様に、鉄道車両の走行するレールの長手方向(車両の進行方向)を前後といい、鉄道車両の高さ方向を上下といい、鉄道車両の幅方向を左右という。
図1は、パンタグラフの舟体の構造例を示す模式的斜視図である。
図2は、パンタグラフの支持構造例を示す模式的側面断面図である。
トロリ線1は、直径約15mmの金属線である。トロリ線1は、多くのものは銅系の材料であるが、アルミニウム系や鉄系の材料のものもある。トロリ線1は、約5mおきに吊架線(図示されず)によって吊られている。この吊架線は、約50mおきに柱(図示されず)によって支えられている。トロリ線1の単位当たり(1ドラム区間当たり)の長さは、約1.5kmである。
図3は、本実施の形態に係るパンタグラフのすり板の溶損量推定装置の基本構成を示すブロック図である。
図3に示す溶損量推定装置は、受光部31(メタリック相光受光部31M、ガス相光受光部31G)、処理部32、積算部33、溶損量推定部34を備えている。
積算部33は、受光部31のメタリック相光受光部31Mのみが受光している時間(すなわちメタリック相光の発光開始時点からガス相光の発光開始時点までの時間)を積算し、溶損量推定部34へと送る。
溶損量推定部34は、積算部33の積算時間に基づき、すり板14の溶損量を推定する。実際の溶損量推定値は、すり板14の溶損量と積算時間の間の比例定数を実測に基づき予め定めておき、積算時間から溶損量推定値を計算して求める。
図4は、トロリ線を想定した陽極、及び、すり板を想定した陰極がともにアルミニウム製の場合(図中○)及び銅製の場合(図中■)を表すグラフである。
図5は、トロリ線が鉄製の場合(図中◆)、アルミニウム製の場合(図中◇)、銅製の場合(図中▲)で、すり板が鉄系合金製の場合をそれぞれ表すグラフである。
図6は、トロリ線が鉄製の場合(図中◆)、アルミニウム製の場合(図中◇)、銅製の場合(図中▲)で、すり板が銅系合金製の場合をそれぞれ表すグラフである。
図7は、トロリ線が鉄製の場合(図中◆)、アルミニウム製の場合(図中◇)、銅製の場合(図中▲)で、すり板がカーボン製の場合をそれぞれ表すグラフである。
なお、これらのグラフでは、縦軸が相対強度を表し、横軸が波長(単位nm)を表す。
12(12F、2R) 舟体 14 すり板
14a 主すり板 14b 補助すり板
31 受光部
31M メタリック相光受光部 31G ガス相光受光部
32 処理部 33 積算部
34 溶損量推定部
Claims (3)
- トロリ線から電車に電力を受け入れるパンタグラフのすり板の溶損量を溶損量推定装置が推定する方法であって、
前記すり板と前記トロリ線との間に発生するスパーク光(アーク光)を受光し、
受光したスパーク光のうち、メタリック相光の発光開始時点からガス相光の発光開始時点までの時間を計測し、
この時間に基づき前記すり板の溶損量を推定することを特徴とするパンタグラフのすり板の溶損量推定方法。 - トロリ線から電車に電力を受け入れるパンタグラフのすり板の溶損量を推定する装置であって、
前記すり板と前記トロリ線との間に発生するスパーク光(アーク光)のうち、メタリック相光を受光するメタリック相光受光部、及び、ガス相光を受光するガス相光受光部を有する受光部と、
該受光部のメタリック相光受光部のみの受光時間を積算する積算部と、
該積算部の積算時間に基づき前記すり板の溶損量を推定する溶損量推定部と、
を具備すること特徴とするパンタグラフのすり板の溶損量推定装置。 - 前記メタリック相光受光部が、前記スパーク光のうち200〜400nmの波長域のものを受光し、
前記ガス相光受光部が、前記スパーク光のうち500nm付近の波長域のものを受光することを特徴とする請求項2記載のパンタグラフのすり板の溶損量推定装置。
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