(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロリ線に２本の検知線を内蔵すると共にこれら検知線の終端を電気的に接続し、両検知線の始端に電流を流してトロリ線の摩耗を検出するトロリ線摩耗検出方法において、トロリ線電圧の課電部に設置される検出装置が、トロリ線電源の課電状態を検出する電界センサを有し、トロリ線が無課電状態の時にトロリ線の摩耗検出を行うことを特徴とするトロリ線摩耗検出方法。
【請求項２】
トロリ線に２本の検知線を内蔵すると共にこれら検知線の終端を電気的に接続し、両検知線の始端に電流を流してトロリ線の摩耗を検出するトロリ線摩耗検出方法において、トロリ線電圧の課電部に設置される検出装置が、トロリ線の通電状態を検出する電流センサを有し、トロリ線が無通電状態の時にトロリ線の摩耗検出を行うことを特徴とするトロリ線摩耗検出方法。
【請求項３】
トロリ線に２本の検知線を内蔵すると共にこれら検知線の終端を電気的に接続し、両検知線の始端に電流を流してトロリ線の摩耗を検出するトロリ線摩耗検出方法において、トロリ線電圧の課電部に設置される検出装置が、トロリ線電源の課電状態を検出する電界センサを有すると共に、トロリ線の通電状態を検出する電流センサを有し、トロリ線が無課電状態、かつ無通電状態時にトロリ線の摩耗検出を行うことを特徴とするトロリ線摩耗検出方法。
【請求項４】
トロリ線に２本の検知線を内蔵すると共にこれら検知線の終端を電気的に接続し、両検知線の始端に電流を流してトロリ線の摩耗を検出するトロリ線摩耗検出方法において、トロリ線電圧の課電部に設置される検出装置が、トロリ線電源の課電状態を検出する電界センサと、タイマー機能とを有し、トロリ線が無課電状態時にタイマ部がカウントを開始し、一定時間毎にトロリ線の摩耗検出を行うことを特徴とするトロリ線摩耗検出方法。
【請求項５】
トロリ線に２本の検知線を内蔵すると共にこれら検知線の終端を電気的に接続し、両検知線の始端に電流を流してトロリ線の摩耗を検出するトロリ線摩耗検出方法において、トロリ線電圧の課電部に設置される検出装置が、トロリ線の通電状態を検出する電流センサと、タイマー機能とを有し、トロリ線が無通電状態時にタイマ部がカウントを開始し、一定時間毎にトロリ線の摩耗検出を行うことを特徴とするトロリ線摩耗検出方法。
【請求項６】
トロリ線に２本の検知線を内蔵すると共にこれら検知線の終端を電気的に接続し、両検知線の始端に電流を流してトロリ線の摩耗を検出するトロリ線摩耗検出方法において、トロリ線電圧の課電部に設置される検出装置が、トロリ線電源の課電状態を検出する電界センサと、トロリ線の通電状態を検出する電流センサと、タイマー機能とを有し、トロリ線が無課電状態かつ無通電状態時にタイマ部がカウントを開始し、一定時間毎にトロリ線の摩耗検出を行うことを特徴とするトロリ線摩耗検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロリ線摩耗検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４はトロリ線摩耗検出方法の従来例を説明するための説明図である。
【０００３】
楕円で示したトロリ線１は、トロリ線本体２と、一本の検知線３と、検知線３を覆う図示しない絶縁被覆とで構成されている。
【０００４】
このトロリ線本体２の始端側（図では左側）にはトロリ線電源４が接続されている。検知線３の始端側は検出装置５に接続されており、検知線３の他端側は開放されている。検出装置５には、トロリ線本体２と検知線３との間に信号電圧Ｖを印加する信号電圧源６が設けられ、図には示されてないが電流検出器が設けられている。
【０００５】
このようなトロリ線１がパンタグラフの摺動により摩耗して検知線３の絶縁被覆が破れ、摩耗点７でトロリ線本体２と検知線３とが電気的に接触すると、式  （１）で表される検出電流Ｉが流れる。
【０００６】
Ｉ＝Ｖ／（Ｒｔ・Ｘ＋Ｒｋ・Ｘ＋Ｒｃ）            …（１）
但し、Ｒｔ：トロリ線本体の単位長当たりの抵抗値
Ｒｋ：検知線の単位長当たりの抵抗値
Ｒｃ：トロリ線本体と検知線との接触抵抗値
Ｘ：検出装置から摩耗点までの距離
検出電流Ｉが流れたときには、摩耗有りと判定し、Ｒｃ＜＜Ｒｋ・Ｘ、Ｒｔ・Ｘ＜＜Ｒｋ・Ｘと仮定すると、式（２）が得られ、
Ｘ＝Ｖ／Ｉ・Ｒｋ                                …（２）
検出電流Ｉより検出装置５から摩耗点７までの距離Ｘが算出できる。
【０００７】
図５はトロリ線摩耗検出方法の他の従来例を説明するための説明図である。尚、図４に示した従来例と同様の部材には共通の符号を用いた。
【０００８】
楕円で示したトロリ線１０は、トロリ線本体２と、絶縁された２本の検知線１１，１２と、両検知線１１，１２を覆う図示しない絶縁被覆とで構成されている。
【０００９】
このトロリ線本体２の始端側はトロリ線電源４に接続されている。検知線１１，１２の始端は検出装置１３に接続されており、他端は短絡されている。検出装置１３には、トロリ線本体２と両検知線１１，１２との間に信号電圧Ｖを印加する信号電圧源６が設けられ、両検知線１１，１２の始端側に接続されている。両検知線１１，１２の始端には図には示されてない電流検出器がそれぞれ設けられている。
【００１０】
このようなトロリ線がパンタグラフの摺動により摩耗して検知線１２の絶縁被覆が破れ、トロリ線本体２と一方の検知線１２とが電気的に接触すると、検出装置１３から摩耗点１４までのトロリ線本体２の抵抗値はＲｔ・Ｘとなる。トロリ線本体２と検知線１２との間の接触抵抗をＲｃとし、始端から接触した側の検知線１２の摩耗点１４までの抵抗値をＲ２、他方の検知線１１の摩耗点１４までの抵抗値をＲ１とする。摩耗点１４でトロリ線本体２と検知線１２とが接触すると、両検知線１１，１２に検出電流Ｉ１，Ｉ２が流れる。
【００１１】
Ｒ１、Ｒ２、Ｉ１及びＩ２の関係は式（３）で表される。
【００１２】
Ｉ１・Ｒ１＝Ｉ２・Ｒ２                        …（３）
式（３）は接触抵抗Ｒｃ、トロリ線本体２の抵抗Ｒｔ・Ｘに依存しないことになる。
【００１３】
ここで、トロリ線１の全長をＬとすると、式（４）、（５）が得られる。
【００１４】
Ｒ１＝Ｒｋ（２Ｌ−Ｘ）                        …（４）
Ｒ２＝Ｒｋ・Ｘ                                …（５）
これらの関係式（３）、（４）、（５）から数１の式（６）が得られる。
【００１５】
【数１】
0003691927.tif 000002
【００１６】
となり、検出電流Ｉ１と検出電流Ｉ２との比より検出装置１３から摩耗点１４までの距離Ｘが算出できる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鉄道用のトロリ線はレール面上の一定の高さに架線され、電気車のパンタグラフと接触して電気車に送電するようになっている。そのため、パンタグラフとトロリ線間に発生するアーク等の電磁ノイズや、電気車の負荷電流による誘導ノイズが頻繁に発生する。
【００１８】
上述した従来技術は、このような電磁ノイズや誘導ノイズ等の悪条件下においてトロリ線の摩耗状態を測定するため、検出電流Ｉ，Ｉ１，Ｉ２を正確に検出することは困難で、ノイズの影響により摩耗判定を誤ることがある。また、上記ノイズは、トロリ線の敷設状況によって異なるため、ノイズ対策を講じるのは、非常に困難で、莫大な手間と費用とを必要とするという問題があった。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、トロリ線の摩耗状態を正確かつ、容易に検出するトロリ線摩耗検出方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、トロリ線に２本の検知線を内蔵すると共にこれら検知線の終端を電気的に接続し、両検知線の始端に電流を流してトロリ線の摩耗を検出するトロリ線摩耗検出方法において、トロリ線電圧の課電部に設置される検出装置が、トロリ線電源の課電状態を検出する電界センサを有し、トロリ線が無課電状態の時にトロリ線の摩耗検出を行うものである。
【００２１】
本発明は、トロリ線に２本の検知線を内蔵すると共にこれら検知線の終端を電気的に接続し、両検知線の始端に電流を流してトロリ線の摩耗を検出するトロリ線摩耗検出方法において、トロリ線電圧の課電部に設置される検出装置が、トロリ線の通電状態を検出する電流センサを有し、トロリ線が無通電状態の時にトロリ線の摩耗検出を行うものである。
【００２２】
本発明は、トロリ線に２本の検知線を内蔵すると共にこれら検知線の終端を電気的に接続し、両検知線の始端に電流を流してトロリ線の摩耗を検出するトロリ線摩耗検出方法において、トロリ線電圧の課電部に設置される検出装置が、トロリ線電源の課電状態を検出する電界センサを有すると共に、トロリ線の通電状態を検出する電流センサを有し、トロリ線が無課電状態、かつ無通電状態時にトロリ線の摩耗検出を行うものである。
【００２４】
本発明は、トロリ線に２本の検知線を内蔵すると共にこれら検知線の終端を電気的に接続し、両検知線の始端に電流を流してトロリ線の摩耗を検出するトロリ線摩耗検出方法において、トロリ線電圧の課電部に設置される検出装置が、トロリ線電源の課電状態を検出する電界センサと、タイマー機能とを有し、トロリ線が無課電状態時にタイマ部がカウントを開始し、一定時間毎にトロリ線の摩耗検出を行うものである。
【００２５】
本発明は、トロリ線に２本の検知線を内蔵すると共にこれら検知線の終端を電気的に接続し、両検知線の始端に電流を流してトロリ線の摩耗を検出するトロリ線摩耗検出方法において、トロリ線電圧の課電部に設置される検出装置が、トロリ線の通電状態を検出する電流センサと、タイマー機能とを有し、トロリ線が無通電状態時にタイマ部がカウントを開始し、一定時間毎にトロリ線の摩耗検出を行うものである。
【００２６】
本発明は、トロリ線に２本の検知線を内蔵すると共にこれら検知線の終端を電気的に接続し、両検知線の始端に電流を流してトロリ線の摩耗を検出するトロリ線摩耗検出方法において、トロリ線電圧の課電部に設置される検出装置が、トロリ線電源の課電状態を検出する電界センサと、トロリ線の通電状態を検出する電流センサと、タイマー機能とを有し、トロリ線が無課電状態かつ無通電状態時にタイマ部がカウントを開始し、一定時間毎にトロリ線の摩耗検出を行うものである。
【００２９】
上記構成によって、トロリ線本体にトロリ線電源が課電されていない時に検出装置がトロリ線の摩耗検出を行うので、摩耗検出時にはトロリ線からは電磁ノイズや誘導ノイズ等が発生することがなく、トロリ線の摩耗状態を正確かつ、容易に検出することができる。また、タイマ部によって一定時間毎に摩耗検出を行う場合には、突発的な電磁誘導ノイズによる誤判定が防止される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００３１】
図１は本発明のトロリ線摩耗検出方法の一実施の形態を示す概念図であり、図２は図１に示した電界センサの構成を示す図である。また図３は図１に示した検出装置の説明図である。
【００３２】
本実施の形態では、トロリ線の課電状態を検出する装置として電界センサを用い、トロリ線の通電状態を検出する装置として貫通型トランスを用いた場合で説明する。
【００３３】
図１に示すように吊架線２０にドロッパ２１でトロリ線１０が吊り下げられている。トロリ線１０の始端にはトロリ線電源４が接続されている。トロリ線１０の課電部には、トロリ線１０の摩耗を検出するための検出装置３０が設置されており、検出装置３０には、吊架線２０に設けられた貫通型トランスからなる電流センサ３１と、トロリ線１０に設けられた電界センサ３２とが接続されている。
【００３４】
電流センサ３１は、トロリ線１０の通電電流を検出するためのセンサである。電界センサ３２は、トロリ線電源４の課電状態を検出するためのセンサである。尚、検出装置３０、電流センサ３１及び電界センサ３２はトロリ線電源４と同電位である。
【００３５】
ここで電界センサ３２の構成例について図２を参照して説明する。
【００３６】
図２において、トロリ線電位部に検出抵抗Ｒを介して電極板３３が接続されている。電極板３３と大地との間には対地浮遊容量Ｃが存在するため、検出抵抗Ｒに静電誘導電流が流れ、電圧が発生する。検出抵抗Ｒに発生する電圧はトロリ線１０の電位に比例するのでトロリ線電源４の電圧の検出用として利用するものである。
【００３７】
図３に示す検出装置は、判定部３４とタイマ部３５とで構成され、電流センサ３１の出力と、電界センサ３２の出力とを、常時、判定部３４に取込み、トロリ線１０が無課電状態かつ、無通電状態時に、タイマ部３５がカウントを始め、あらかじめ設定した時間毎にスイッチ３６を閉じ、両検知線１１，１２とトロリ線本体２との間に信号電圧源６の信号電圧Ｖを印加するようになっている。
【００３８】
信号電圧Ｖの印加時には図５で示した従来例と同様の方法で電流Ｉ１，Ｉ２を検出し、判定部３４でトロリ線１０の摩耗状態を判定する。判定部３４は、電流検出後、すぐにトロリ線１０の摩耗状態を判定せず、任意回数の判定結果を比較し、それに基づいてトロリ線１０の摩耗状態を判定する。
【００３９】
このように電流センサ３１と電界センサ３２とを併用してトロリ線１０の課電状態と通電状態とを検出し、トロリ線１０の摩耗検出を行うことで、トロリ線電源４や電気車３７が発する電磁誘導ノイズや周辺からの誘導による環境ノイズの影響を除去し、判定部３４が誤判定することを防止できる。
【００４０】
また、トロリ線１０が無課電状態かつ、無通電状態時に、タイマ部３５により一定時間毎に摩耗測定することで、ノイズによる誤判定の確率が低減し、その検出結果を任意の回数比較し、それに基づいてトロリ線１０の摩耗判定をおこなうことにより、摩耗測定時に、突発的に発生した電磁誘導ノイズによる誤判定を防ぐことができる。
【００４１】
以上において、本実施の形態ではトロリ線課電時かつ、通電時には、トロリ線の摩耗状態を測定しないため、トロリ線電源や電気車が発する電磁誘導ノイズの影響を受けることがない。またタイマ部による一定時間毎の検出結果を任意回数比較し判定を行うことにより、突発的な電磁誘導ノイズによる誤判定を防止し、正確に摩耗状態を検出できる。また電磁誘導ノイズはトロリ線の敷設状況によって異なるため、敷設状況毎に対策を講じなければならなかったが、ノイズ対策を講じなくてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００４３】
(1) トロリ線電圧の課電部に設置される検出装置は、トロリ線が無課電状態の時にトロリ線の摩耗検出を行うので、トロリ線の摩耗状態を正確かつ、容易に検出することができる。
【００４４】
(2) タイマ部によって一定時間毎に摩耗検出を行う場合には、突発的な電磁誘導ノイズによる誤判定が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトロリ線摩耗検出方法の一実施の形態を示す概念図である。
【図２】図１に示した電界センサの構成を示す図である。
【図３】図１に示した検出装置の説明図である。
【図４】トロリ線摩耗検出方法の従来例を説明するための説明図である。
【図５】トロリ線摩耗検出方法の他の従来例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
２  トロリ線本体
４  トロリ線電源
１０  トロリ線
３０  検出装置
３５  タイマ部
【図１】
0003691927.tif 000003
【図２】
0003691927.tif 000004
【図３】
0003691927.tif 000005
【図４】
0003691927.tif 000006
【図５】
0003691927.tif 000007