(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成によりパンタグラフのすり板との間に生じるアーク放電を防止できる架空電車線を提供する。【解決手段】パンタグラフのすり板が摺動するトロリ線７を、長さ方向の複数箇所にてハンガ４を介して、上方に位置する吊架線に間欠的に支持する架空電車線１であって、トロリ線７の上方位置に配置された補助線６と、該補助線６とトロリ線７との間にあり、かつ、該トロリ線７の長さ方向に沿うように間隔をおいて設けられて、これらトロリ線７と補助線６とを機械的に連結する複数のクランプ５と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンタグラフのすり板が摺動するトロリ線を、長さ方向の複数箇所にてハンガを介して、上方に位置する吊架線に間欠的に支持する架空電車線であって、
前記トロリ線の上方位置に配置された補助線と、
前記補助線とトロリ線との間にありかつ該トロリ線の長さ方向に沿うように間隔をおいて設けられて、これらトロリ線と補助線とを機械的に連結する複数のクランプと、を有することを特徴とする架空電車線。
【請求項２】
前記クランプは剛性を有する材料により形成されかつ前記クランプの端部が前記補助線及びトロリ線に対して剛結されていることを特徴とする請求項１に記載の架空電車線。
【請求項３】
前記クランプは、前記補助線とトロリ線とを有する平面を含む板状部材により形成されることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の架空電車線。
【請求項４】
前記補助線は前記トロリ線と比較した場合に同一応力に対して歪が大きい性質を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の架空電車線。
【請求項５】
前記補助線は撚り線により形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の架空電車線。
【請求項６】
前記補助線は前記クランプと同一の材料により形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の架空電車線。
【請求項７】
前記クランプは、前記補助線及びトロリ線を側方から挟む一対のイヤー金具と、これら補助線及びトロリ線を把持した状態でこれらイヤー金具を互いに締結する締結手段と、を具備し、
前記イヤー金具の基端部には、前記補助線の周面に密着する凹部が形成され、
前記イヤー金具の先端部には、前記トロリ線の周面の長さ方向に沿う溝部に係合する爪部が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の架空電車線。
【請求項８】
前記クランプを介在して設けられた前記補助線及びトロリ線は、エアセクション区間にて複数組設置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の架空電車線。
【請求項９】
前記クランプは、前記補助線とトロリ線との間にて、前記ハンガの吊下位置に設置された主クランプと、該吊下位置の間に設けられた補助クランプとを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の架空電車線。
【請求項１０】
前記補助クランプは、前記ハンガの吊下位置の間にて複数設置されていることを特徴とする請求項９に記載の架空電車線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡易な構成によりパンタグラフのすり板との間に生じるアーク放電を防止できる架空電車線に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の架空電車線として、特許文献１に示される放熱電車線装置が知られている。
この放熱電車線装置は、トロリ線の上部に接触するように配置され、アーク発生時にトロリ線に加わる熱を拡散する高熱伝導性の放熱剛体と、該放熱剛体をトロリ線に固定する固定手段と、該放熱剛体を上方の吊架線に吊支するハンガとを具備する。
そして、以上のように構成された放熱電車線装置では、例えば、トロリ線とパンタグラフとの間にアークが発生した場合に、アークで生じた熱を放熱剛体に伝導させて効率的に放散し、トロリ線の熱による軟化を低減するとともに、トロリ線が軟化した際には、トロリ線に加わる張力を放熱剛体に移行させることで、張力によるトロリ線の引張破壊を回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５２６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に示される放熱電車線装置では、アーク発生時にトロリ線に加わる熱を拡散する特別な仕様の放熱剛体を、トロリ線の上部に設置する必要があり、全体構成が複雑となるという課題があった。
さらに、上記放熱電車線装置では、アークに伴う熱を放熱剛体に伝導させて効率的に放散できるものの、アークそのものの発生を未然に防止することはできないという課題があった。
【０００５】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成によりパンタグラフのすり板との間に生じるアーク放電を防止できる架空電車線を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、パンタグラフのすり板が摺動するトロリ線を、長さ方向の複数箇所にてハンガを介して、上方に位置する吊架線に間欠的に支持する架空電車線であって、前記トロリ線の上方位置に配置された補助線と、前記補助線とトロリ線との間にありかつ該トロリ線の長さ方向に沿うように間隔をおいて設けられて、これらトロリ線と補助線とを機械的に連結する複数のクランプと、を有することを特徴とする。
【０００７】
そして、上記のように構成された本発明では、トロリ線とパンタグラフすり板間でアーク放電が発生して、アーク放電に起因する温度上昇により、トロリ線にクリープが発生することがある。
しかしながら、本発明では、トロリ線とその上方位置に配置された補助線との間に、該トロリ線の長さ方向に沿うように間隔をおいて複数のクランプを設け、該クランプを介して、これらトロリ線と補助線とを（一定の剛性を持って）機械的に連結した構成であるので、トロリ線にクリープが発生した場合に、トロリ線に加えられている張力がクランプを介して補助線に移行し、該補助線に連結されているクランプにモーメント（回転モーメント、曲げモーメント）を発生させる。
そして、本発明では、該モーメントにより生じたクランプの曲げモーメントにより、トロリ線に撓みを発生させることができ、これによりパンタグラフとすり板との間に隙間を狭める方向へ変位させる、アーク放電を収拾することが可能となる。
【０００８】
また、本発明では、前記クランプは剛性を有する材料により形成されかつ前記クランプの端部が前記補助線及びトロリ線に対して剛結されていることを特徴とする。
【０００９】
そして、上記のように構成された本発明では、クランプが剛性を有する材料により形成され、かつ該クランプの端部が補助線及びトロリ線に対して剛結されているので、アーク放電による温度上昇によりトロリ線に伸びが生じて補助線が撓んだ場合に、該補助線の撓みで生じたモーメントをトロリ線に伝達して、トロリ線に撓みを発生させることができる。
【００１０】
また、本発明では、前記クランプは、例えば、補助線とトロリ線とを有する平面を含む板状により形成されて、補助線単体、トロリ単体、あるいは補助線とトロリとを単に連結した構造よりも剛性をもった連結構造とされていることを特徴とする。
【００１１】
そして、上記のように構成された本発明では、補助線とトロリ線とを有する平面を含む板状部材により、剛性を持ったクランプを形成したので、補助線の撓みに伴って曲げモーメントをトロリ線に伝達して、トロリ線に撓みを発生させることができる。
【００１２】
また、本発明では、前記補助線は前記トロリ線と比較した場合に同一応力に対して歪が大きい性質を有することを特徴とする。
【００１３】
そして、上記のように構成された本発明では、トロリ線と比較した場合に同一応力に対して歪が大きい性質を有する補助線を使用したので、アーク放電による温度上昇によりトロリ線に伸びが生じた場合に、補助線が変形かつ撓み易くなる。その結果、補助線の撓みで生じたモーメントを、クランプを介して該トロリ線に容易に伝達して、該トロリ線に撓みを発生させることができる。
【００１４】
また、本発明では、前記補助線は撚り線により形成されていることを特徴とする。
【００１５】
そして、上記のように構成された本発明では、補助線を撚り線で形成することにより、アーク放電による温度上昇によりトロリ線に伸びが生じた場合に、補助線を変形かつ撓み易することができる。その結果、補助線の撓みで生じたモーメントを、クランプを介して該トロリ線に容易に伝達して、該トロリ線に撓みを発生させることができる。
【００１６】
また、本発明では、前記補助線は前記クランプと同一の材料により形成されていることを特徴とする。
【００１７】
そして、上記のように構成された本発明では、補助線とクランプとが同一の材料により形成されているので、これら部材間で電位差が生じることが防止され、これら部材の接続箇所での腐食発生が未然に防止される。
【００１８】
また、本発明では、前記クランプは、前記補助線及びトロリ線を側方から挟む一対のイヤー金具と、これら補助線及びトロリ線を把持した状態でこれらイヤー金具を互いに締結する締結手段と、を具備し、前記イヤー金具の基端部には、前記補助線の周面に密着する凹部が形成され、前記イヤー金具の先端部には、前記トロリ線の周面の長さ方向に沿う溝部に係合する爪部が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
そして、上記のように構成された本発明では、イヤー金具の基端部に補助線の周面に密着する凹部が形成されるとともに、該イヤー金具の先端部に、トロリ線の周面の長さ方向に沿う溝部に係合する爪部が具備されているので、イヤー金具を介して補助線及びトロリ線を剛結することができる。これにより補助線の撓みで生じたモーメントを、該イヤー金具の凹部及び爪部を経由してトロリ線に確実に伝達することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、トロリ線にクリープによる伸びが発生した場合に、トロリ線に加えられている張力がクランプを介して補助線に移行し、該補助線に連結されているクランプに曲げモーメントを発生させることができる。
その結果、本発明では、該モーメントにより生じたクランプの回転により、トロリ線に撓みを発生させることができ、これによりパンタグラフとすり板との間の隙間を狭めるように変形させて、アーク発生を収拾させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る架空電車線の全体構成図である。
【図２】（Ａ）補助線及びトロリ線間に設置されたクランプを示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）のクランプを矢印Ｂ方向から見た図である。
【図３】実施形態に係る架空電車線の作用を説明するための図である。
【図４】図３に続く作用を説明するための図である。
【図５】図４に続く作用を説明するための図である。
【図６】図５に続く作用を説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る架空電車線の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係る架空電車線１の全体構成図であって、図示しない架線柱のビームに碍子２を介して懸架された吊架線３と、該吊架線３に吊架された複数のハンガ４と、該ハンガ４の下端部に複数のクランプ５を介して接続された補助線６及びトロリ線７と、を具備している。
トロリ線７はパンタグラフのすり板が摺動する架線であって、長さ方向の複数箇所のハンガ４及びクランプ５を介して、上方に位置する吊架線３に間欠的に支持されている。
【００２３】
補助線６は、ハンガ４とクランプ５との間に位置し、かつトロリ線７の上方位置にて該トロリ線７とほぼ平行に配置されるものであって、パンタグラフによるトロリ線７の押し上げ量を均一化する役割を有している。
なお、補助線６はトロリ線７と比較した場合に同一応力に対して歪が大きい性質を有するものが使用されている、具体的にはトロリ線７に対して撓みが生じやすい撚り線などが使用可能である。
【００２４】
補助線６とトロリ線７との間に位置する各クランプ５は、これら補助線６とトロリ線７とを機械的に連結する構成とされる。例えば、クランプ５は、補助線６とトロリ線７とからなる平面を含む板状に形成されており、補助線単体、トロリ単体、あるいは補助線とトロリとを単に連結した構造よりも剛性をもった構成とされていて、補助線６に伴う曲げモーメントをトロリ線７へ伝える作用を行う。具体的にはクランプ５は、剛性を有する板状の部材により形成されるとともに、クランプ５の端部が補助線６及びトロリ線７に対して剛結される構成とされる。
より具体的には、クランプ５は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、補助線６及びトロリ線７を側方から挟む一対の板状のイヤー金具１０と、これら補助線６及びトロリ線７を把持した状態でこれらイヤー金具１０を互いに締結するボルト１１Ａ・ナット１１Ｂなどの締結手段１１と、を具備する。
イヤー金具１０の基端部には、補助線６の周面に密着する半球凹面を有する凹部１２が形成され、また、該イヤー金具１０の先端部には、トロリ線７の周面の長さ方向に沿う溝部１３に係合する爪部１４が形成されている。
【００２５】
イヤー金具１０の凹部１２は、補助線６の長さ方向に沿うように形成されており、締結手段１１による締結時に、該補助線６の周面に面接触して密着することにより、該補助線６に剛結される。
また、イヤー金具１０の爪部１４は、締結手段１１による締結時に、トロリ線７の長さ方向に沿う溝部１３に係合して線接触することにより、該トロリ線７に剛結される。
【００２６】
そして、以上のように構成された連結構造では、剛性を有する材料により形成されたクランプ５の基端部及び先端部が補助線６及びトロリ線７に対してそれぞれ剛結されているので、補助線６の撓みで生じたモーメントＭを、該イヤー金具１０の凹部１２及び爪部１４を経由してトロリ線７に確実に伝達することができる（後述する）。
【００２７】
また、クランプ５及び補助線６は、トロリ線７が破断又は損傷した場合の電流迂回路となるために導電性材料により形成されている。
ここで採用される材料は、これら部材間に電圧差による腐食発生防止のために同一の材料とすることが好ましい。具体的には、クランプ５及び補助線６には、銅（Ｃｕ）又は銅（Ｃｕ）に銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）などの元素が含有された銅合金が使用される。例えば、トロリ線と補助線とを銅により形成し、クランプをアルミニウム青銅により形成しても良い。
また、クランプ５及び補助線６の抵抗値は、電流迂回路としての機能を持たせるためにトロリ線７と同等に設定することが好ましい。
【００２８】
次に、本実施形態に係る架空電車線１の作用について図３〜図６を参照して説明する。
まず、図３〜図４に示されるように、トロリ線７とパンタグラフすり板間でアーク放電（図４に符号Ｅで示す）が発生した場合に、図５に符号７´で示される区間にて、アーク放電に起因する温度上昇により、トロリ線７にクリープ（および伸び）が発生することがある。
そして、図６に示されるように、トロリ線７にクリープが発生した場合には、トロリ線７に加えられている張力Ｔが、クランプ５を介して補助線６に移行する（張力の移行経路を符号Ｔ´で示す）。その結果、補助線６に撓みを発生させ（図６に符号６Ａで示す）、該補助線６に連結されているクランプ５にモーメントＭ（回転モーメントあるいは曲げモーメント）を発生させる。
ここで、補助線６として、トロリ線７と比較した場合に同一応力に対して歪が大きい性質を有する撚り線などが使用されているので、トロリ線７に伸びが生じた際に補助線６の撓みが生じ易い。
そして、モーメントＭにより生じたクランプ５の回転により、該クランプ５に連結されるトロリ線７に、図６に符号７Ａで示すような撓みを発生させることができ、これによりパンタグラフとすり板との間の隙間が狭まり、アークを収拾させ、さらには消滅させることが可能となる。
【００２９】
以上詳細に説明したように本実施形態に示される架空電車線１では、トロリ線７とその上方位置に配置された補助線６との間に、該トロリ線７の長さ方向に沿うように間隔をおいて複数のクランプ５を設け、該クランプ５を介して、これらトロリ線７と補助線６とを（一定の剛性を持って）機械的に連結した構成であるので、トロリ線７にクリープが発生した場合に、トロリ線７に加えられている張力Ｔがクランプ５を介して補助線６に移行し、該補助線６に連結されているクランプ５にモーメント（回転モーメント、曲げモーメント）を発生させることができる。
そして、本実施形態に示される架空電車線１では、該モーメントにより生じたクランプ５の回転トルクにより、トロリ線７に撓み７Ａを発生させることができ、これによりパンタグラフとすり板との間の隙間を狭めて、アークを収拾ないしは消滅させ、さらには、新たな発生を防止することが可能となる。
【００３０】
また、本実施形態に示される架空電車線１では、例えば、クランプ５がトロリ線７と補助線６とを有する平面を含む板状部材により形成される、具体的にはクランプ５が板状の剛性を有する材料により形成され、かつ該クランプ５の端部が補助線６及びトロリ線７に対して剛結されているので、アーク放電による温度上昇によりトロリ線７に伸びが生じて補助線６が撓んだ場合に、該補助線６の撓みで生じたモーメントＭをトロリ線７に確実に伝達して、該トロリ線７に撓みを発生させることができる。
【００３１】
また、本実施形態に示される架空電車線１では、補助線６として、トロリ線７と比較した場合に同一応力に対して歪が大きい性質を有するもの、具体的にはトロリ線７に対して撓みが生じやすい撚り線などが使用されているので、アーク放電による温度上昇によりトロリ線７に伸びが生じた場合に、補助線６が変形かつ撓み易くなる。その結果、補助線６の撓みで生じたモーメントＭを、クランプ５を介して該トロリ線７に容易に伝達することができ、該トロリ線７に撓みを発生させることができる（図６参照）。
【００３２】
また、本実施形態に示される架空電車線１では、補助線６とクランプ５とが同一の材料により形成されているので、これら部材間で電位差が生じることが防止され、これら部材の接続箇所での腐食発生が未然に防止される。
【００３３】
また、本実施形態に示される架空電車線１では、イヤー金具１０の基端部に補助線６の周面に密着する凹部１２が形成されるとともに、該イヤー金具１０の先端部にトロリ線７の周面の長さ方向に沿う溝部１３に係合する爪部１４が具備されているので、イヤー金具１０を介して補助線６及びトロリ線７を剛結することができる。これにより、補助線６の撓みで生じたモーメントＭを、該イヤー金具１０の凹部１２及び爪部１４を経由してトロリ線７に確実に伝達することができる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、補助線６及びトロリ線７の各側に位置するイヤー金具１０を１枚の板状部材により形成したが、これに限定されず、補助線６及びトロリ線７の長さ方向に沿って配置された複数枚の板材により構成しても良い。すなわち、イヤー金具１０を複数枚の板材に分割し（例えば２分割）、各板材を補助線６及びトロリ線７の反対側に位置する対応する板材とそれぞれ締結しても良い。
【００３５】
また、上記実施形態では、補助線６として撚り線を使用したが、これに限定されず、トロリ線７より径の小さい導線を使用しても良い。
【００３６】
また、上記実施形態では、一対のイヤー金具１０を２組の締結手段１１により補助線６及びトロリ線７に締結したが、締結手段１１の個数、設置箇所は特に限定されるものではない。
【００３７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図７を参照して説明する。
図７の架空電車線１００はエアセクション区間を示す正面図であって、この区間では２本のトロリ線７が配置されている。
これらトロリ線７は、図７の紙面と直交する方向に間隔をおいてかつ互いが平行又はほぼ平行となるように配置されたものであって、各トロリ線７の上方には、第１実施形態と同様に補助線６が配置されている。
エアセクション区間においては補助線６も２本配置されており、２本のトロリ線７の直上にそれぞれ設置されている。
【００３８】
なお、図７の図面は、２本ずつ有する補助線６及びトロリ線７を、一方の側から視た正面図であるので、それぞれ１本ずつの補助線６及びトロリ線７のみが示されている。
また、本例では、エアセクション区間において、補助線６及びトロリ線７を２組設置したが、これに限定されず複数組設置しても良い。
また、エアセクション区間において、パンタグラフに接触する複数（本例では２組）のトロリ線７は上下の高さが互いに若干異なるように配置しても良いし、同一高さとなるように配置しても良い。
【００３９】
また、第２実施形態の架空電車線１００では、第１実施形態と同様に、補助線６とトロリ線７との間に複数のクランプ２０が設けられている。
しかし、第２実施形態の架空電車線１００では、第１実施形態のように補助線６とトロリ線７との間のクランプ２０が、ハンガ４の吊下位置（符号４Ａで示す）のみに設置されず、該ハンガ４の吊下位置４Ａの間にも設けられている（図７参照）。
【００４０】
すなわち、本実施形態に示される架空電車線１００では、図７に示されるように、ハンガ４の吊下位置４Ａにクランプ２０（吊下位置４Ａのクランプ２０を主クランプ２１とする）を設けるとともに、該ハンガ４の吊下位置４Ａの間にもクランプ２０（吊下位置４Ａ間のクランプ２０を補助クランプ２２とする）を配置するようにしている。
そして、このようなクランプ２０（主クランプ２１、補助クランプ２２）の配置及びこれらクランプ２０によるトロリ線７の支持により、トロリ線７とパンタグラフすり板間でアーク放電が発生した場合に、アーク発生区間にて、アーク放電に起因する温度上昇により、トロリ線７に発生するクリープ（および伸び）を最小限に抑えることができる。
【００４１】
なお、クランプ２０の補助クランプ２２は、ハンガ４の吊下位置４Ａの間に複数箇所設置したが、その設置数は、ハンガ４の吊下位置４Ａの間隔、互いの設置間隔に応じて適宜定められる。
また、クランプ２０を構成している主クランプ２１及び補助クランプ２２の各構造は、第１実施形態の図２に示されるクランプ５と同じである。
【００４２】
そして、以上のような構成により本実施形態に示される架空電車線１００では、アーク放電によりトロリ線７にクリープが発生した場合には、トロリ線７に加えられている張力Ｔが、クランプ２０を介して補助線６に移行して、該補助線６に撓みを発生させ、該補助線６に連結されているクランプ２０にモーメントＭ（図６と同様な回転モーメントあるいは曲げモーメント）を発生させる。
さらにモーメントＭにより生じたクランプ２０の回転により、第１実施形態と同様に、該クランプ２０に連結されるトロリ線７に撓みを発生させることができ、これによりパンタグラフとすり板との間の隙間が狭まり、アークを収拾させ、さらには消滅させることが可能となる。
さらに、本実施形態に示される架空電車線１００では、クランプ２０として主クランプ２１とともに、該主クランプ２１の間に補助クランプ２２を設置したので、アーク発生区間にて、アーク放電に起因する温度上昇により、トロリ線７に発生するクリープ（および伸び）を最小限に抑え、該トロリ線７の過剰な撓み発生を防止することが可能となる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、クランプに用いられるボルトの配列方向きは縦、横いずれでも良く、連結個所の位置や数も実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、簡易な構成によりパンタグラフのすり板との間に生じるアーク放電を防止できる架空電車線に関する。
【符号の説明】
【００４５】
１  架空電車線
２  碍子
３  吊架線
４  ハンガ
５  クランプ
６  補助線
７  トロリ線
１０  イヤー金具
１１  締結手段
１２  凹部
１３  溝部
１４  爪部
２０  クランプ
２１  主クランプ
２２  補助クランプ
１００  架空電車線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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