JPS63305262A - 電車線の断線検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本琵明は、電車線の断線を検出する装置に関する。

〔従来の技術〕

吊架線およびトロリ線を含む電車線は、振動疲労、機械
的摩耗およびアーク放電等による電気的損傷、腐蝕等が
原因して断線することがある。

このような断線箇所に電車が進入すると、電車側のパン
タグラフを始めとする集ａｌ装置や、架線設備に大きな
損傷が発生することがしばしばある。

このような事故が発生すると、長時間に亘って電車が立
ち往生したり、復旧に多大な労力を要する場合が多く、
社会的に影響の大きな事故となりかねない。

したがって、電車線の断線事故が発生すると、直ちにこ
れを知り断線事故現場に電車が進入するのを事前に停止
させる必要がある。特に、長いトンネル内や、水門連絡
橋などのように、復旧作業が困難な場所で断線事故が発
生した際には、これら断線現場への電車の進入は絶対に
避けるべきである。

従来、電１１！Ｉ！の断線事故を検知する手段として、
トロリ線の製造時に、トロリ線内にトロリ線と電気絶縁
された電線を長手方向に沿って内蔵させておき、トロリ
線を架線したのちこの電線に信号電流を流、して警報線
として使用し、トロリ線が断線した場合にはこの警報線
も断線することにより信号電流が遮断され、これによっ
てトロリ線の断線を検知する手段が提案されている。

しかしながら、上記の手段によると、トロリ線内にトロ
リ線と電気絶縁された警報線を長手方向に沿って内蔵し
なければならないので製造に手間を要し、製造費用が極
めて高くなる。しかも、トロリ線はパンタグラフの通過
により摩耗する消耗品であるから、所定の使用経過後に
は交換を要するものであり、この時には信号警報線も同
時に交換されるのでランニングコストも高くなる。

また、このものはトロリ線に適用できても、吊架線には
使用できない不具合もある。

ところで、電車線においては、トロリ線を含む架線が通
常１５００ｍ以下の間隔で区切られており、それぞれの
両端が引き留めされている。１区切りゾーンの引き留め
手段としては種々の構造が知られているが、多くはトロ
リ線の張力を一定に保ち、パンタグラフの１習接低抗を
安定した状態に維持するため、張力調整装置が使用され
ている。

この張力調整装置は、吊架線およびトロリ線が気温変化
にもとづき熱膨張、収縮するのを自動的に吸収してトロ
リ線の張力を一定に保つようにしたものである。

吊架線やトロリ線が断線した場合は当然、張力が零また
はこれに近い１直に低くなり、したがって張力調整装置
においては吊架線やトロリ線が断線した場合は極端な変
位を示すことになる。このため、張力調整装置を調べる
ことによりその領域の吊架線やトロリ線の断線を知こと
か可能である。

〔発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、張力調整Ｈｆｔを調べることにより吊架
線やトロリ線の断線を知るには、保全巡回作業時などの
ようにその現場を監視員が見回るなどのような検査時に
限られ、遠隔的に断線を知ることができない。

しかも、張力調整装置においては、もともと気温変化に
もとづく吊架線やトロリ線の熱膨張、収縮を自動的に吸
収するために変位するものであるから、極端な変位を示
していることが必ずしも電車線の断線が原因していると
は判断できず、気温変化にもとづく熱膨張、収縮を吸収
している場合もあるので、張力調整装置を調べることだ
けで電車線の断線を判定することはできない欠点がある
。

本発明においては、気温変化による膨張、収縮の許容範
囲内での変位は電車線が断線していると判断せず、上記
許容範囲を越えた変位では電車線が断線していると判断
し、しかも遠隔的にかつ断線が発生したなら直ちに知り
得ることができる電車線の断線検知装置を提供しようと
するものである。

（問題点を解決するための手段〕 本発明は、電車線の張力変化または張力変化にもとづく
伸縮変位員を検出してこの張力変化−または伸縮量に応
じた電気的信号を発する変化量検出装置と、気温を検出
してこの気温に応じた電気的信号を発する気温センサと
、これら変化量検出装置と気温センサから送られてきた
信号を受けこの気温に応じた電車線の張力または伸縮量
が適切な範囲であるか否かを判断し変化量が適切な範囲
を越えた場合に電車線が断線していると判断するコンピ
ュータと、このコンピュータにて判断された結果を出力
する出力装置を具備したことを特徴とする。・ 〔作用〕 本発明によれば、変化日検出装置によって電車線の張力
変化または張力変化にもとづく伸縮変位間を検出すると
ともに、気温センサにより気温を検出し、これら変化量
検出ｆｉ置と気温センサから送られてきた信号をコンピ
ュータに導入して、このコンピュータによりその時の気
温に応じた適切な１！車線の張力または伸縮量を算出し
、この適正値と上記測定した実際の変位置とを比較し、
これにより測定した変位置が断線を示しているか否かを
判断し、この判断結果を出力装置に表示する。

したがって、気温による変化量を補正した判断がなされ
るので断線であるか否かを間違いなく知ることができ、
また現場に居なくても遠隔的に電車線の断線を知ること
ができるとともに、断線が発生すると直ちに知ることも
できる。

〔実施例〕

以下本発明について、第１図ないし第６図に示す第１の
実施例にもとづき説明する。

一般に電車線路では、第１図に示すように１、トロリ線
を含む架線が１５００ｍ以下の間隔で区切られており、
それぞれの両端が引き留めされている。両端の引き留め
手段として、トロリ線の張力を一定に保ちパンタグラフ
の摺接抵抗を安定した状態に維持するため、張力調整装
置が使用されている。この張力調整装置については第２
図および第３図に示す。

すなわち、１は電車線支持構造物としての支柱であり、
上部にはテンションアーム２を介して吊架線３の端部が
連結されている。

支柱１には、支持アーム４．５により支軸６が支持され
ており、この支軸６には大滑車７および小滑車８が互い
に一体に回転するように回転自在に支持されている。

小滑車８にはトロリ線９の一端が嘗掛けして連結されて
あり、大滑車７にはテンションワイヤ１０の一端が巻掛
けして連結されている。テンションワイヤ１０の他端は
バランスウェイト１１に連結されている。バランスウェ
イト１１はガイドロッド１２゜１２により上下方向に１
習初自在に案内されるようになっており、これらガイド
ロッド１２．１２は、ブラケッ１−１３．１４により支
柱１に固定されている。

上記大滑車７には、バランスウェイト１１の荷重がテン
ションワイヤ１０により付与され、大滑車７の半径と上
記バランスウェイト１１の荷重にもとづくトルクが与え
られている。一方上記小滑車８には、トロリ線９の張力
が付与され、小滑車７の半径と上記トロリ線９の張力に
もとづくトルクが与えられている。したがって、大滑車
７に作用するトルクと、小滑車８に作用するトルクが互
いに平衡を保ち、これによりトロリ線９に所定の張力を
与えているものである。

そして、気温の変化にもとづきトロリ線９が例えば伸長
した場合は、バランスウェイト１１が下降してトロリ線
９の張力を一定に保ち、また逆にトロリ線９が収縮した
場合は、バランスウェイト１１が上昇してトロリ線９の
張力を一定に保つ。したがって、気温の変化にもとづく
トロリ線９の張力変化を防止し、トロリ線９の張力を一
定に保ってパンタグラフとの摺接性能を良好に維持する
ものである。

上記一方のブラケット１４には、バランスウェイト１１
の移り量を検出する変位計１５が取付けられている。こ
の変位計１５は上記バランスウェイト１１の上下方向の
位置に応じた値の電気的信号を発生するようになってお
り、この電気的信号はリード線１６を介して中央シ１ｌ
ｔｌＤ室２０の処理装＠２１に接続されている。

支柱１には他のブラケット１７を介して温度センサ１８
が取付けられている。この温度センサ１８は気温に応じ
た電気的信号を発し上記中央制御室２０の処理装置２１
に送り込むものである。

なお、上記変位計１５および温度センサ１８は、測定品
２２を構成している。

中央制御室２０の処理装置２１は、第４図に示すように
、マイクロコンピュータ２５と、出力装置として警報装
Ｕを含む表示装置２６を備えている。

上記マイクロコンピュータ２５は後述するフローチャー
トのような作動を行ない、これに応じて表示装置２６が
作動する。

上記実施例の作用について、第５図および第６図の図面
を加えて説明する。

まず、変位計１５の作動を説明すると、張力調整ｖＲ匠
のバランスウェイト１１は前述した通り、気温の変化に
もとづくトロリ線９の熱膨張、収縮を吸収するべく上下
に移動するものであるから、バランスウェイト１１の上
下方向位置は気温に比例して変化する。したがって、こ
のバランスウェイ］・１１の移動は第５図に示す特性図
のようになる。すなわら、第５図においては、ある所定
の気温θａの時のバランスウェイト１１の上下方向の位
置をＸ−Ｙ座標の原点に設定し、Ｘ＠を気温が上昇する
方向にプラスとし、Ｙ軸はバランスウェイト１１が下が
る方向をプラスとして示しである。上！！［！設定気温
θ０よりも温度が上昇した場合にバランスウェイト１１
は下方向に移動し、この移動路ｗｉＬは、Ｌ＝ｆｆ　（
１＋αθ） で表わされる。

但し、ρ；設定気温θ口の時のバランスウェイト１１の
位置 α；トロリ線の線膨張係数 θ；上昇した気温 である。

なお、通常この積のバランスウェイト１１の移動には、
ばらつきがあるので、この動作ばらつきの範囲±δは正
常な範囲の許容領域とみることができる。

したがって、気温がθのときにトロリ線が断線していな
い場合には、バランスウェイト１１の理論上の移動路１
１［は、Ｌｌ！　（１＋αθ）±δの領域にある。換言
すれば、気温がθのときにバランスウェイト１１の移動
距離りがＬ−Ｒ（１＋αθ）±δの鞘囲内であればトロ
リ線は断線していないと判断することができる。

一方、気温がθのときにトロリ線が断線している場合は
、バランスウェイト１１が大きく下降し、よって、バラ
ンスウェイト１１の移動距離りはＬ〉Ｒ（１＋αθ）＋
δの領域になる。このため、気温がθのときにバランス
ウェイト１１の移動路ｗｉＬがＬ＞１　（１＋αθ）＋
６の領域にあればトロリ線が断線していると判断するこ
とができる。

このような特性にもとづき、マイクロコンピュータ２５
は第６図に示すフローチャートのような処理をなすよう
に設定されている。

すなわち、変位計１５および温度センサ１８からの電気
的信号はマイクロコンピュータ２５に入力され、このマ
イクロコンピュータ２５は変位計１５からの信号により
バランスウェイト１１の移動距離りを知り、また温度セ
ンサ１８からの信号により気温θを知る。

マイクロコンピュータ２５は、気温θにもとづきバラン
スウェイト１１の理論移動距離Ｌｏを算出する。そして
、この理論移動路１１１Ｌ＋＋と上記変位計１５から得
られた実測値りとを比較する。

そして、実測値Ｌ〉理論値Ｌｏの関係であれば、バラン
スウェイト１１の移動距離が２（１＋αθ）＋δを越え
ているのでトロリ線が断線していると判断し、表示装置
２６に警告表示信号を送る。表示装置２６においてはト
ロリ線が断線していることを音や輝点の点滅等によって
表示し、かつこの断線現場に進入しつつある電車に停止
信号を送る。

このような実施例の装置によれば、断線現場に居なくて
も遠隔的にトロリ線の断線を知ることができるとともに
、＃７ｉ線が発生すると直ちに知ることもでき、断線現
場に進入しつつある電車に緊急信号を送って直ちに停止
させることもできる。

なお、上記実施例では、トロリ線の断線を知るためバラ
ンスウェイト式の張力調整装置を利用したが、本発明は
これに制約されず、第７１図および第８図に示すような
スプリング式張力調整装置を用いてもよい。

すなわち、スプリング式張力調整装置は、互いに伸縮可
能に結合された外筒７０と内筒１１の間に図示しないス
プリングを掛は渡して収容し、このスプリングにより外
筒７０と内筒７１を互いに短縮する方向に付勢しである
。外筒７０を支柱１に連結するとともに、内筒７１をト
ロリｔａ９に接続しである。

トロリ１１９が気温の変化によって膨張、収縮した場合
は、外筒７０と内筒７１が互いに伸縮してトロリ線９の
張力を一定に保つようにしである。

本実施例では上記外ｇｉ１７０と内筒７１の間に、これ
らの相対的な変位量を測定する変位計１５を設けである
。

このようにしても上記第１の実施例と同様な作用を奏す
る。

また、上記各実施例では、張力調整装置の変位量により
トロリ線の断線を検知するようにしたが、本発明は第９
図に示すように、支柱１に対して直付けしたトロリ線９
や吊架線３の張力を直接測定するようにしてもよい。

さらに、本発明はトロリボ１９以外に、吊架＄Ｉ３等の
断線を検出することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によると、その時の気温に応
じた適切な電車線の張力または伸縮量を算出し、この適
正値と測定した実際の変位量とを比較してこれにより測
定した変位量が断線を示しているか否かを判断し、この
判断結果を出力装置に表示するようにしたから、気温に
よる変化量を補正した判断がなされるので断線であるか
否かを間違いなく知ることができる。しかも現場に居な
くても遠隔的に電車線の断線を知ることができるととも
に、断線が発生すると直ちに知ることもでき、断線現場
に電車が進入することによる事故の拡大を未然に防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は電車線断線検出装置の全体を概略的に示す説明図
、第２図はバランスウェイト式張力調整装置の構成図、
第３図はその主要部の拡大図、第４図はシステム図、第
５図はバランスウェイト式張力調整装置の特性因、第６
図はフローチャート、第７図および第８図は本発明の第
２の実施例を示し、第７図はスプリング式張力調整、装
置のＩＩが成図、第８図はその主要部の拡大図、第９図
は本発明の第３の実施例を示す支柱直付は式の架線Ｒ４
造を示す図である。 １・・・支柱、３・・・吊架線、７・・・大滑車、８・
・・小滑車、９・・・トロリ線、１１・・・バランスウ
ェイト、１５・・・変位計、１８・・・気温センサ、２
０・・・中央制御室、２１・・・処理装置、２５・・・
マイクロコンビュ〜り、２６・・・出力表示装置。 出願人、代理人　弁理士　鈴Ｊ武彦 第３図 第５日 第６図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電車線の張力変化または張力変化にもとづく伸縮量を検
   出しこの張力または伸縮量に応じた電気的信号を発する
   変化量検出装置と、気温を検出してこの気温に応じた電
   気的信号を発する気温センサと、これら変化量検出装置
   と気温センサから送られてきた信号を受けこの気温に応
   じた電車線の張力または伸縮量が適切な範囲であるか否
   かを判断し変化量が適切な範囲を越えた場合に電車線が
   断線していると判断するコンピュータと、このコンピュ
   ータにて判断された結果を出力する出力装置を具備した
   ことを特徴とする電車線の断線検知装置。