JPH07209110A - 電車線の張力測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速運転に対応した高張力化架線となる電車
線の張力測定を、作業や使用工具が大掛かりになること
なく少人数の作業員で、かつ危険性を孕んだ破線作業方
式を採らなくても、安全に張力を測定する。 【構成】 張力を測定するトロリ線Ｔの任意の二測定点
に直線型変位変換器２及び引張ばね３を備えた測定器
Ａ，Ｂを夫々係止する。そしてこの各測定器Ａ，Ｂによ
り波動伝播速度を測定し、トロリ線Ｔの張力を測定す
る。これにより電車線を破線しないで張力の測定ができ
るので、保守点検車等の作業台上でも作業が可能で、ま
た電車線のどの位置でも容易に測定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高速運転に対応した高張
力架線において簡易にして確実に張力を測定できるよう
にした電車線の張力測定器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電車線の張力低下や張力不均衡は、トロ
リ線の取り替え時期を早めるだけではなく、パンタグラ
フの割り込みによる架線事故や、急速磨耗による断線事
故を誘発する危険性がある。列車速度が益々高速化した
現在においては、きめ細かな張力管理が必要となる。こ
の電車線の検査方式は、ヨークの傾斜やバランサーの動
作状態を目で見て判断する方式が一般的である。そして
この検査を一年を通じて気温の高い時期と、低い時期の
２回記録をとり、ヨークやバランサーが正常に動作して
いるかチェックすることで、電車線の張力管理をしてい
る。しかし、電車線には常時張力が加わっていて、応力
が一定でも歪みは時間とともに増加する所謂クリープ現
象により自然永久伸びが生じる。トロリ線はパンタグラ
フと直接接触するために磨滅し、２年〜５年の周期で取
り替えられ、常に新しい状態なので吊り架線や補助吊り
架線に比べてクリープ現象による伸びが大きく、片伸び
の現象となってヨークが傾斜する。このヨークは垂直な
状態が正規であるが、トロリ線のクリープ伸びによりヨ
ークが傾斜すると、張力は低下する。このため、上述の
如く定期的に保守しているが、１号ヨークの傾斜は、張
力変化の１割である１５０ｋｇｆに相当する３５ｍｍを
限度としてターンバックルで張力調整を行い、また調整
代がない場合は、トロリ線を切り詰めて調整している。
これらの調整作業の際、ヨークとトロリ線の間に張力計
を挿入し、張力を調整確認している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って高速運転に対応
した高張力架線の張力測定には、作業や使用工具が大掛
かりとなり、かつ危険性が増すものとなり、さらには少
人数の作業員では張力測定が行えないものとなってい
る。また電車線の間に張力計を挿入しないで張力を測定
する方法として、ハンガを外しトロリ線を少し垂下さ
せ、ディップの量から張力を求める方法や、トロリ線の
両端を固定しその中央に一定に力を加え、歪みの量によ
り張力を求める方法等がある。しかし前者は正確なディ
ップを測定することが難しく、後者は測定器自体が歪む
と測定値に狂いが生じるため大型で堅固になり、取り扱
いにくくなってしまうなどの欠点がある

【０００４】本発明は高速運転に対応した高張力化架線
となる電車線の張力測定を、作業や使用工具が大掛かり
になることなく少人数の作業員で、かつ危険性を孕んだ
破線作業方式を採らなくても、安全に張力を測定するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、張力を測定するトロリ線の任
意の二測定点に直線型変位変換器及び引張ばねを備えた
測定器を夫々係止し、この各測定器を、直線型変位変換
器を索条を介して波動を伝播するようにトロリ線に引っ
かける引掛具を索状の先端に設けて構成し、この両測定
器により波動伝播速度を測定し、トロリ線の張力を測定
することを要旨とする。

【０００６】

【作 用】張力を測定するトロリ線の任意の二測定点に
直線型変位変換器及び引張ばねを備えた測定器を夫々係
止し、この各測定器を、直線型変位変換器を索条を介し
て波動を伝播するようにトロリ線に引っかける引掛具を
索状の先端に設けて構成する。そしてこの任意距離をお
いてトロリ線に係止した両測定器により波動伝播速度を
測定し、これを比較してトロリ線の張力を測定する。こ
のため、電車線を破線しないで張力の測定ができるの
で、保守点検車等の作業台上でも作業が可能で、また電
車線のどの位置でも容易に測定できるとともに、保全上
のデータ採取と保全への活用、破線作業が不要であるこ
とによる作業の安全と省力化が図ることができる。

【０００７】

【実施例】以下本発明電車線の張力測定器を図示の実施
例にもとづいて説明する。図においてＴは張力を測定す
るトロリ線で、このトロリ線Ｔの任意の二測定点ａ，
ｂ、例えば波動伝播速度を応用した測定に適した距離２
〜１０ｍ望ましくは３〜５ｍの距離をおいて、測定器Ａ
と測定器Ｂを設置する。

【０００８】この測定器Ａ，Ｂは同じ構成、作用・効果
を有するので、測定器Ａについて以下説明する。測定器
Ａは電車線・軌条等の保守点検車等に固定される支持台
１に直線型変位変換器２を取り付けるとともに、引張ば
ね３の一端を係止し、この引張ばね３の先端と直線型変
位変換器２のロッド先端を夫々連結金具４に係止し、こ
の連結金具４に締結した索条５の先端にトロリ線Ｔに引
掛けるフック状の引掛具６を取り付けて構成される。

【０００９】連結金具４は中央部上面に索条５の下端が
係止され、端部下面の一方に引張ばね３を、他方に直線
型変位変換器のロッドを夫々係止し、これにより索条係
止点を支点としてシーソー状に揺動可能とする。

【００１０】上述の如く構成する測定器Ａ，Ｂは保守点
検車または作業車に取り付けるが、この両測定器Ａ，Ｂ
間の距離Ｌは、保守点検車等の大きさ等により設定され
るが２〜１０ｍの範囲内で適当に定められ、この各測定
器Ａ，Ｂは望ましくは同一の保守点検車等に取り付ける
ものとする。

【００１１】さらに測定器Ａ，Ｂは各直線型変位変換器
２，２よりの検出信号を張力測定器本体Ｄの電気回路の
増幅回路Ｃへ投入するよう電気的に接続するとともに、
この電気回路には充電器、バッテリー等よりなる電源供
給回路が接続される。

【００１２】さらに増幅回路Ｃには、各測定器Ａ，Ｂの
直線型変位変換器からの信号による出力を増幅して、個
別に電圧出力として取り出し、表示するようになす。

【００１３】次に本発明の作用について説明する。波動
伝播速度を応用した測定器の原理は図１に示すように、
張力のかかったトロリ線Ｔを伝わる振動波が、測定点ａ
から測定点ｂまでに到達するのに要する時間を測定し、
その時間から張力を算出するもので、波動伝播速度の性
質は張力の平方根に比例し、線密度に反比例する。波動
伝播速度Ｃは次の式で表すことができる。

【００１４】

【式１】

【００１５】つまりセンサー間隔（＝距離Ｓ）を定め、
時間を測定すれば張力が求められる。

【００１６】次に測定方法について説明する。張力測定
器本体Ｄの電源スイッチ投入後、ある一定の位置で設定
された変位センサである測定器Ａ，Ｂに予め取り付けら
れた引掛具をトロリ線Ｔに引掛け、その位置でゼロ補正
し、トロリ線を揺らすと、ＢＮＣ端子よりゲイン補正し
た電圧が出力される。そしてデジタルパネルメータＰに
表示された数値は、ゲイン調整により１０ｍｍ＝１Ｖと
設定された場合のみ正値となる。

【００１７】直線型変位変換器の支持台を任意の位置に
設置し、トロリ線Ｔにフック引掛具６を引掛けて、変位
変換器２（変位センサ）のストロークの中央付近でワイ
ヤ長を調整し固定する。そしてこの支持台の測定器Ａ，
Ｂと張力測定器本体とを決められたケーブルで接続し、
また張力測定器本体ＤとペンレコーダをＢＮＣケーブル
で接続し張力測定器本体のパワースイッチをＯＮにす
る。

【００１８】デジタルパネルＰ，Ｐになんらかの数字が
表示され、まずゼロボリュームを調整し、表示をゼロに
する。そして変位センサのシャフトを上部（プラス側）
へ１０ｍｍ動作させたとき、デジタルパネルの数値が１
０．０ｍｍになるようにゲインボリュームを調整する。
この調整は両測定器Ａ，Ｂとも行うものである。

【００１９】上記の調整によりＢＮＣアウトは１０．０
ｍｍ＝１Ｖが出力され、変位センサのストロークは０〜
１００ｍｍなので出力は０〜１０Ｖ、またゼロ点をスト
ロークの中央に設定すると、−５０ｍｍ〜＋５０ｍｍと
なるので、出力は−５Ｖ〜＋５Ｖとなる。

【００２０】ペンレコーダの調整は、波動伝播速度を測
定する場合、変位センサが１０ｍｍ動作したときの出力
に対してチャート用紙上で１０ｍｍ振れるようなレンジ
を設定し、そのレンジに対してペンレコーダのゲインを
調整し、また波動伝播速度は非常に速いので、紙送りの
スピードを１００ｍｍ／ｓｅｃ以上に設定する。

【００２１】測定に使用したペンチャートに代わるもの
として、各エリアに１組ずつ配備されているメモリハイ
コーダを使用すれば、チャート速度を速くでき、さらに
よい結果が出る。さらにメモリハイコーダを使用して再
度の検証、アナログ波形のデジタル化（Ａ／Ｄ変換）及
びソフトウェア（手計算のプログラム化）の開発、出力
装置を計量コンパクトにし持ち運びを容易にするなら、
一層簡単に張力の測定をすることが可能になる。

【００２２】

【発明の効果】本発明電車線の張力測定器は、電車線を
破線しないで張力の測定ができるので、保守点検車等の
作業台上でも作業が可能で、また電車線のどの位置でも
容易に測定できるとともに、保全上のデータ採取と保全
への活用、破線作業が不要であることによる作業の安全
と省力化が図ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明電車線の張力測定器の一実施例を示す全
体の概略説明図である。

【図２】測定器の正面図である。

【図３】同側面図である。

【図４】測定器本体の正面図である。

【符号の説明】

Ｔ トロリ線 Ａ，Ｂ 測定器 Ｃ 増幅回路 Ｄ 張力測定器本体 １ 支持台 ２ 直線型変位変換器 ３ 引張ばね ４ 連結金具 ５ 索条 ６ 引掛具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩内 国好 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 山下 直登 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 辻 正弘 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 谷口 重一 大阪府東大阪市高井田中２丁目12番地 株 式会社電業内 (72)発明者 今田 章二 大阪府東大阪市高井田中２丁目12番地 株 式会社電業内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 張力を測定するトロリ線の任意の二測定
   点に直線型変位変換器及び引張ばねを備えた測定器を夫
   々係止し、この各測定器により波動伝播速度を測定し、
   トロリ線の張力を測定することを特徴とする電車線の張
   力測定器。
2. 【請求項２】 張力を測定するトロリ線の任意の二測定
   点に係止し、波動伝播速度を測定してトロリ線の張力を
   測定する測定器に於いて、直線型変位変換器及び引張ば
   ねを平行に配設すると共に、この直線型変位変換器を索
   条を介して波動を伝播するようにトロリ線に引っかける
   引掛具を索状の先端に設けたて構成することを特徴とす
   る電車線の張力測定器。