(57)【要約】【課題】引き留め径間の中間の任意位置で、架空電線を切断することなく、しかも任意の時に、その張力を測定できる装置と方法を提供する。【解決手段】架空電線Ｔ上の所定径間Ｓの両端に、互いに連結部材３によって連結された一対の固定部材２を固定する。径間Ｓの中央に振動センサ５を固定する。連結部材３に支持された打撃部材４で架空電線Ｔを打撃する。この打撃で径間Ｓに生じる振動を振動センサ５で感知して振動信号を処理装置６へ送出する。処理装置６は、振動センサ５からの振動信号を受けて径間Ｓの固有振動数を算出すると共に、この固有振動数を予め記憶されている張力計算式に代入して径間Ｓの張力を算出する。処理装置６の算出結果を表示装置７に表示する。【選択図】図１
2004340813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架空電線上の所定径間の両端に、互いに連結部材によって連結された一対の固定部材を固定するステップと、前記架空電線の前記径間の中央に振動センサを固定するステップと、前記架空電線の前記径間を打撃するステップと、この打撃で前記径間に生じる架空電線の振動を前記振動センサが感知して振動信号を送出するステップと、前記振動センサからの振動信号を受けて前記径間の固有振動数を処理装置が算出するステップと、この固有振動数を予め記憶されている張力計算式に代入して前記径間の張力を前記処理装置が算出するステップと、この処理装置からの算出結果を表示装置が表示するステップと含むことを特徴とする架空電線の張力測定方法。
【請求項２】
架空電線上の所定径間の両端に固定及び離脱可能な一対の固定部材と、これら一対の固定部材間を連結する連結部材と、この連結部材上に起立転倒自在に支持され転倒時に前記架空電線の前記径間を打撃可能な打撃部材と、前記架空電線の前記径間の中央に離脱可能に固着され前記打撃部材による打撃で前記径間に生じる架空電線の振動を感知して振動信号を送出する振動センサと、この振動センサからの振動信号を受けて前記径間の固有振動数を算出しこの固有振動数を予め記憶されている張力計算式に代入して前記径間の張力を算出する処理装置と、この処理装置からの算出結果を表示する表示装置とを具備することを特徴とする架空電線の張力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道線路のトロリ線や吊架線あるいは一般電力用送電線等の架空電線の張力をその沿線途上において切断せずに測定する張力測定装置と張力測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、架空電線の張力を測定する場合には、その引き留め端末にロードセル又は張力計を直列に取り付けている（例えば特許文献１参照）。この方法では、引き留め位置近辺の張力は計測できるが、引き留め径間の中間部における張力は、架空電線を切断し、測定器を直列に介在させなければ測定することができない。引き留め径間の中間部で、架空電線を切断することなく、その張力を測定する方法として、架空電線の任意の位置に２個の固定具を取り付け、両固定具間に架空電線と同等の熱膨張係数を有する起歪体を固定し、架空電線にかかる張力の一部をこの起歪体が受けるときにその表面の磁性膜が生じる磁気的変化から架空電線の張力を測定するものが知られている（例えば特許文献２参照）。この方法では、装置に張力を負担させる必要があるから、測定個所に装置を予め固定しておかなければならず、任意位置の張力を任意の時に測定することができない。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１０７０４７号公報
【特許文献２】
特開平９−１４００１５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、引き留め径間の中間の任意位置で、架空電線を切断することなく、しかも任意の時に、その張力を測定することができる装置と方法を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、上記課題を解決するため、架空電線Ｔ上の所定径間Ｓの両端に、互いに連結部材３によって連結された一対の固定部材２を固定するステップと、径間Ｓの中央に振動センサ５を固定するステップと、架空電線Ｔを打撃するステップと、この打撃で径間Ｓに生じる振動を振動センサ５で感知して振動信号を送出するステップと、振動センサ５からの振動信号を受けて径間Ｓの固有振動数を処理装置６で算出するステップと、この固有振動数を予め記憶されている張力計算式に代入して径間Ｓの張力を処理装置６で算出するステップと、この処理装置６からの算出結果を表示装置７に表示するステップとを含む架空電線の張力測定方法を採用した。
【０００６】
また上記方法を実施するため、架空電線Ｔ上の所定径間Ｓの両端に固定及び離脱可能な一対の固定部材２と、これら一対の固定部材２間を連結する連結部材３と、この連結部材３上に起立転倒自在に支持され転倒時に架空電線Ｔの径間Ｓを打撃可能な打撃部材４と、架空電線の径間Ｓの中央に離脱可能に固着され打撃部材４による打撃で径間Ｓに生じる振動を感知して振動信号を送出する振動センサ５と、この振動センサ５からの振動信号を受けて径間Ｓの固有振動数を算出しこの固有振動数を予め記憶されている張力計算式に代入して径間Ｓの張力を算出する処理装置６と、この処理装置６からの算出結果を表示する表示装置７とを具備させて架空電線Ｔの張力測定装置１を構成した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１は張力測定装置の平面図、図２は張力測定装置の側面図、図３は図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【０００８】
図において、張力測定装置１は、一対の固定部材２と、固定部材２間を連結する連結部材３と、連結部材３上に支持された打撃部材４と、振動センサ５と、処理装置６及び表示装置７を具備している。
【０００９】
一対の固定部材２は、トロリ線のような架空電線Ｔ上の所定径間Ｓの両端に固定及び離脱可能である。即ち、固定部材２は、両者間に架空電線Ｔを挟み込むように互いに開閉自在に蝶着された一対の把持部材８，９をボルト・ナット１０で締付可能に構成される。
【００１０】
一対の固定部材２間を連結する連結部材３は、角棒状のアルミ型材で矩形の枠を構成するように結合されたもので、直線状の主フレーム１１とコ字状に屈曲した補強フレーム１２とを具備する。主フレーム１１は、連結部材３の一方の把持部材８に両端が固定され、架空電線Ｔ上への取り付け状態において架空電線Ｔと所定間隔を置いてこれと平行に配置される。補強フレーム１２は両端が主フレーム１１の両端付近に固着される。
【００１１】
打撃部材４は、ブラケット１３とハンマ１４とを具備する。ブラケット１３は主フレーム１１の中央部付近に取り付けられる。ハンマ１４の基端はブラケット１３に枢支され、主フレーム１１に対する垂直面上を回転自在であり、架空電線Ｔへの取り付け状態において、回転途上で架空電線Ｔに衝突する。
【００１２】
振動センサ５は、架空電線Ｔ上の２つの固定部材２の径間Ｓの中央に、取付部材１５を介して離脱可能に固着される。振動センサ５は、打撃部材４による打撃で径間Ｓに生じる架空電線Ｔの振動を感知して振動信号を送出する。
【００１３】
処理装置６は、振動センサ５からの振動信号を受けて径間Ｓの固有振動数を算出し、この固有振動数を予め記憶されている張力計算式に代入して径間Ｓの張力を算出し、これを表示装置７に表示する。
【００１４】
架空電線Ｔにおける所定径間の固有振動数とその張力との間には、相関関係があることが知られている。そこで、架空電線Ｔの種類ごとに、同一径間における固有振動数と張力との相関関係を実測データから導いてこれを数式化し、処理装置６に記憶させる。例えば、この実施形態の測定装置１を装着した架空電線Ｔに基準張力から±５ｋＮの範囲で１ｋＮずつ張力を増大するよう負荷をかけ、各張力値での径間Ｓにおける固有振動数を振動計で実測する。同一種類の架空電線Ｔについてこの測定を５回行い、データの平均値から回帰曲線を求め、この回帰曲線を張力算出式として処理装置６に記憶させる。振動センサ５からの径間Ｓの周波数データを処理装置６に送入すれば、計算式に基づいて特定種類の架空電線Ｔにおける径間の固有振動数と張力を算出し、これを表示装置に表示することができる。
【００１５】
この装置を用いて架空電線Ｔの張力を測定する場合には、まず測定装置１を架空電線Ｔの任意の位置に装着する。即ち、架空電線Ｔ上の所定径間の両端に、連結部材３によって連結された一対の固定部材２を固定すると共に、架空電線Ｔ上の当該径間の中央に振動センサ５を固定する。そして、ハンマ１４を鉛直上方に起立させた状態から自然転倒させる。ハンマ１４は、鉛直下方を通過した位置で架空電線Ｔを打撃する。この打撃で架空電線Ｔの径間に生じる振動を振動センサ５が感知して振動信号を処理装置６へ送出する。処理装置６は、振動センサ５から振動信号を受けて、径間の固有振動数を算出すると共に、この固有振動数を予め記憶されている張力計算式に代入して径間の張力を算出し、算出結果を表示装置７に表示する。
【００１６】
連結部材３を直線状の主フレーム１１のみで構成する実施形態を図４に示す。他の構成は先の実施形態と同等であるから同一符号を付して説明を省略する。固定部材２は図示の実施形態に限定されない。例えば、両側ボルト締付型とすることができるし、トグル機構締付型とすることができる。一対の把持部材８，９はトロリ線Ｔを受けるＵ字状溝又はＶ字状溝を有するが、電線の断面形状によって、両溝ともＵ字状とすることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、架空電線Ｔ上の所定径間Ｓの両端に、互いに連結部材３によって連結された一対の固定部材２を固定すると共に、径間Ｓの中央に振動センサ５を固定し、径間Ｓを打撃部材４で打撃する。この打撃で径間Ｓに生じる架空電線Ｔの振動を振動センサ５で感知して振動信号を処理装置６へ送出する。処理装置６は、振動信号を受けて径間Ｓの固有振動数を算出すると共に、この固有振動数を予め記憶されている張力計算式に代入して径間Ｓの張力を算出し、表示装置７に表示する。従って、この発明においては、トロリ線のような架空電線Ｔが引き留められている径間の途上における任意位置で、架空電線Ｔを切断することなく、しかも任意の時に、その張力を正確、容易に測定することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】張力測定装置の正面図である。
【図２】張力測定装置の側面図である。
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】他の実施形態の張力測定装置の正面図である。
【符号の説明】
１    張力測定装置
２    固定部材
３    連結部材
４    打撃部材
５    振動センサ
６      処理装置
７    表示装置
Ｓ    径間
Ｔ    架空電線
【図１】
2004340813.tif 000003
【図２】
2004340813.tif 000004
【図３】
2004340813.tif 000005
【図４】
2004340813.tif 000006