(57)【要約】【課題】  パンタグラフからの電圧を測定し、その電圧変化からパンタグラフ接触力を測定するようにした電圧降下式パンタグラフ接触力の測定装置を提供する。【解決手段】  電圧降下式パンタグラフ接触力の測定装置において、パンタグラフ３からの配線４に接続される分圧装置５Ａと、この分圧装置５Ａの低圧側に接続される電圧降下検出部５と、この電圧降下検出部５に接続されるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）または周波数解析装置６と、このハイパスフィルタ（ＨＰＦ）または周波数解析装置６に接続される測定器７とを備え、前記ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）または周波数解析装置６により車両の定常状態の電圧変化を取り除き、集電系評価に必要な電圧変動のみを取り出すことにより、パンタグラフ接触力を測定する。【選択図】  図１
2008160984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）パンタグラフからの配線に接続される分圧装置と、
（ｂ）該分圧装置の低圧側に接続される電圧降下検出部と、
（ｃ）該電圧降下検出部に接続されるハイパスフィルタまたは周波数解析装置と、
（ｄ）該ハイパスフィルタまたは周波数解析装置に接続される測定器とを備え、
（ｅ）前記ハイパスフィルタまたは周波数解析装置により車両の定常状態の電圧変化を取り除き、集電系評価に必要な電圧変動のみを取り出すことにより、パンタグラフ接触力を測定する電圧降下式パンタグラフ接触力の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トロリ線と接触する電圧降下式パンタグラフ接触力の測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集電系の評価指標として、現在はパンタグラフの離線率が主に用いられている。一方、トロリ線（架線）の支持点や金具接触箇所での衝撃の大きさや、架線のバネ定数の不均一などを測定できるため、パンタグラフの接触力は新たな評価指標として注目されている。
【０００３】
図４はパンタグラフ接触力による集電系評価例を示す図である。
【０００４】
この図において、横軸は時間、縦軸は接触力を表している。そこで、グラフの丸印の部分は、パンタグラフの支持部である硬点を示しており、接触力が負となっている部分は、離線状態である。
【０００５】
現在、パンタグラフ接触力は、図５に示すように、トロリ線１０１に接触するパンタグラフ１０２に加速度センサ１０３を仮設配線１０４により配置することによって測定するようにしている。
【０００６】
更に、パンタグラフ離線測定法としては、パンタグラフからの電圧をコンデンサで検出して、それを電気光変換器で電気量を光へ変換して光ファイバを介して光電気変換器で電気に変換し、処理装置で離線測定を行うようにしたものが開示されている（下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６２−１３１７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来の加速度センサは、車両の屋根上に仮設する必要があり、その設置と撤去の作業が煩雑であるため、パンタグラフ接触力の簡便な測定手法が求められている。
【０００８】
また、従来のパンタグラフ離線測定法では、電気を光に変換しており、構成が複雑になるといった問題があった。
【０００９】
本発明は、上記状況に鑑みて、パンタグラフからの電圧を測定し、その電圧変化からパンタグラフ接触力を測定するようにした電圧降下式パンタグラフ接触力の測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕電圧降下式パンタグラフ接触力の測定装置において、パンタグラフからの配線に接続される分圧装置と、この分圧装置の低圧側に接続される電圧降下検出部と、この電圧降下検出部に接続されるハイパスフィルタまたは周波数解析装置と、このハイパスフィルタまたは周波数解析装置に接続される測定器とを備え、前記ハイパスフィルタまたは周波数解析装置により車両の定常状態の電圧変化を取り除き、集電系評価に必要な電圧変動のみを取り出すことにより、パンタグラフ接触力を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００１２】
（１）簡単な構成でパンタグラフ接触力の測定を行うことができる。
【００１３】
（２）車上での測定であり、パンタグラフへの加速度センサの仮設に比べて、簡便で、安全な環境でのパンタグラフ接触力の測定ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の電圧降下式パンタグラフ接触力の測定装置は、パンタグラフからの配線に接続される分圧装置と、この分圧装置の低圧側に接続される電圧降下検出部と、この電圧降下検出部に接続されるハイパスフィルタまたは周波数解析装置と、このハイパスフィルタまたは周波数解析装置に接続される測定器とを備え、前記ハイパスフィルタまたは周波数解析装置により車両の定常状態の電圧変化を取り除き、集電系評価に必要な電圧変動のみを取り出すことにより、パンタグラフ接触力を測定する。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
トロリ線とパンタグラフとの接触部分では、接触抵抗のために電圧降下が生じる。その場合、パンタグラフの接触力が大きくなると、接触抵抗は概ね反比例して減少する。そのため、パンタグラフから供給される供給電圧を測定するとその変化からパンタグラフの接触力の把握が可能となる。
【００１７】
なお、架線電圧は、力行時や楕行、回生時、ならびに他列車の在線状況により、絶えず変化している。しかし、これらの電圧変化は、パンタグラフの接触力変化に応じて発生する電圧変化に比べれば、十分に緩やかな変化である。そこに着目して、パンタグラフからの供給電圧の急峻な変化をハイパスフィルタ（ＨＰＦ）または周波数解析装置を使用することにより、定常状態の電圧変化を取り除き、集電系評価に必要な電圧変動のみを取り出すことにより、パンタグラフ接触力の測定が可能である。
【００１８】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施例を示すパンタグラフ接触力の測定装置を有する鉄道車両を示す図、図２はそれを用いたパンタグラフ接触力の測定方法を示す図である。
【００２０】
この図において、１は一編成の車両、２はトロリ線、３はパンタグラフ、４はパンタグラフ３に接続される配線、４Ａはパンタグラフ３の電位を示す第１の測定端子、５は電圧降下検出部、５Ａは電圧降下値を得るための分圧装置、６はその電圧降下検出部５に接続されるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）または周波数解析装置、７はそのハイパスフィルタ（ＨＰＦ）または周波数解析装置６に接続される電圧降下式パンタグラフ接触力の測定器、８はアース電位にある配線、８Ａはそのアース電位を示す第２の測定端子、９は車輪、１０はレールである。
【００２１】
架線電圧（トロリ線２の給電電圧）は、力行時や楕行、回生時、ならびに他の列車の在線状況により、絶えず変化している。しかしこれらの電圧変化は、パンタグラフ３の接触力変化に応じて発生する電圧変化に比べれば、十分に遅い変化であると思われる。そのため、ある閾値より上の周波数を通過させる、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）または周波数解析装置６を使用することにより、定常状態の電圧変化を取り除き、集電系評価に必要な電圧変動のみを取り出すことが可能である。すなわち、架線電圧は、例えば、図２（Ａ）に示すように変化する。この架線電圧にハイパスフィルタ（ＨＰＦ）または周波数解析装置６をかけると、図２（Ｂ）に示すように、定常状態の電圧変化を取り除き、トロリ線２の固定部への支持部である硬点ａ，ｂ，ｃや、離線ｄなどの集電系評価に必要な電圧変動のみを取り出すことが可能である。
【００２２】
図３はこの考えに基づき、実験室内で測定した波形を示す図である。
【００２３】
この図から明らかなように、架線金具ｅ，ｆ，ｇ（トロリ線２の固定部への支持部）が配置される場所においては、トロリ線２とパンタグラフ３との接触抵抗が低くなり、電圧が高くなっていることが分かる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の電圧降下式パンタグラフ接触力の測定装置は、簡単な構成で、パンタグラフ接触力の測定を行う測定装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例を示すパンタグラフ接触力の測定装置を有する鉄道車両を示す図である。
【図２】本発明の実施例を示すパンタグラフ接触力の測定装置を用いたパンタグラフ接触力の測定方法を示す図である。
【図３】本発明のパンタグラフ接触力の測定装置により実験室内で測定した波形を示す図である。
【図４】パンタグラフ接触力による集電系評価例を示す図である。
【図５】パンタグラフに加速度センサを仮設配線により配置し、パンタグラフ接触力を測定する従来の測定装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    一編成の車両
２    トロリ線
３    パンタグラフ
４    パンタグラフに接続される配線
４Ａ    第１の測定端子
５    電圧降下検出部
５Ａ    電圧降下値を得るための分圧装置
６    ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）または周波数解析装置
７    電圧降下式パンタグラフ接触力の測定器
８    アース電位にある配線
８Ａ    第２の測定端子
９    車輪
１０    レール
【図１】
2008160984.tif 000003
【図２】
2008160984.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008160984.tif 000006
【図５】
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