(57)【要約】【課題】トロリ線本体温度確認しながら通電電流を調節できるヒータ線入りトロリ線とその使用方法を提供する。【解決手段】導体からなるトロリ線本体１の内部に溝孔４を設け、その溝孔４にトロリ線本体温度を測定するための光ファイバ心線７及びトロリ線本体１を加熱するためのヒータ線６を収容させた。光ファイバ心線１にて測定した温度に応じてヒータ線６への通電電流を調節することでトロリ線本体温度を制御する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体からなるトロリ線本体の内部に溝孔を設け、その溝孔にトロリ線本体温度を測定するための光ファイバ心線及びトロリ線本体を加熱するためのヒータ線を収容させたことを特徴とするヒータ線入りトロリ線。
【請求項２】
導体からなるトロリ線本体の内部に設けた溝孔にトロリ線本体温度を測定するための光ファイバ心線及びトロリ線本体を加熱するためのヒータ線を収容させたトロリ線を架設し、前記光ファイバ心線にてトロリ線本体温度を測定し、この温度に応じて前記ヒータ線に通電する電流を調節してトロリ線本体温度を制御することを特徴とするヒータ線入りトロリ線の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着氷雪防止用のヒータ線を内蔵したヒータ入りトロリ線に係り、特に、トロリ線本体温度を確認しながら通電電流を調節できるヒータ線入りトロリ線とその使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トロリ線は、そのトロリ線本体が銅又は銅合金からなるため導電性が良く、しかも、引張り荷重が大きく、耐摩耗性にも優れているので、電気鉄道等に多用されている。
【０００３】
この種のトロリ線は、屋外で使用されるため、低温環境において着氷あるいは着雪が発生することがある。この着氷や着雪が発生している状況において、電車に給電を行なうためのパンタグラフが摺動通過する際、氷或いは雪によりパンタグラフが破損したり、トロリ線本体からパンタグラフへの給電特性に悪影響が及ぶなどの弊害が発生するおそれがある。
【０００４】
このトロリ線への着氷あるいは着雪を防止するため、ヒータ線をトロリ線本体内の長手方向に挿入したヒータ入りトロリ線がある。図５に、従来のヒータ入りトロリ線の断面を示す。
【０００５】
図示のように、従来のヒータ線入りトロリ線は、溝付きトロリ線本体（以下、トロリ線本体という）１の小弧面部３に１つのヒータ線用溝孔部４が形成されており、この溝孔部４の中に絶縁ヒータ電線（以下、ヒータ線という）６が挿入されたものである。
【０００６】
このようなヒータ線入りトロリ線を用いた着氷雪防止システムは、トロリ線架線環境にて着氷雪が予想された場合、或いは着氷雪が監視者の目視にて現認された場合に、トロリ線本体１内のヒータ線６に所定の電流を通電し、トロリ線本体温度を上昇させ、トロリ線本体１に付着しようとする氷雪或いは既に付着した氷雪を融かすものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この着氷雪防止システムでは、ヒータ線６への通電によるトロリ線本体１の温度は測定できず、通電電流は計算により決定している。このため、架線環境を構成する気温あるいは風速等の諸因子によりトロリ線本体１の不十分な（融雪に至らない）温度上昇あるいは過温度上昇が発生しても、これら温度上昇の過不足を防止することが不可能である。そして、融雪効果の確認等も監視者が目視にて現認するしかないが、全長監視は不可能である。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、トロリ線本体温度を確認しながら通電電流を調節できるヒータ線入りトロリ線とその使用方法を提供することにある。
【０００９】
【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のヒータ線入りトロリ線は、導体からなるトロリ線本体の内部に溝孔を設け、その溝孔にトロリ線本体温度を測定するための光ファイバ心線及びトロリ線本体を加熱するためのヒータ線を収容させたものである。
【００１０】
また、本発明のヒータ線入りトロリ線の使用方法は、導体からなるトロリ線本体の内部に設けた溝孔にトロリ線本体温度を測定するための光ファイバ心線及びトロリ線本体を加熱するためのヒータ線を収容させたトロリ線を架設し、前記光ファイバ心線にてトロリ線本体温度を測定し、この温度に応じて前記ヒータ線に通電する電流を調節してトロリ線本体温度を制御するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
図１に示されるように、本発明に係るヒータ線入りトロリ線（以下、複合トロリ線という）のトロリ線本体１は、銅又は銅合金からなる。トロリ線本体１の断面両側にくびれて形成されたハンガ―取付溝２から上を小弧面部３、下を大小弧面部と呼ぶ。このトロリ線本体１の上半部の小弧面部３の中央には、長手方向に沿って溝孔部４が設けられている。
【００１３】
この溝孔部４には、トロリ線本体１の温度を測定するための光ファイバ線７及びトロリ線本体１を加熱するためのヒータ線６が収容されている。図１の実施形態では、光ファイバ心線（以下、光ファイバ線という）７及びヒータ線６は、それぞれ個別に形成したものを１つの溝孔部４に重複して挿入されているが、光ファイバ線７及びヒータ線６を図２のように一括して複合ケーブル１１として溝孔部４に挿入してもよい。図２の複合ケーブル１１は、光ファイバ線７とヒータ線６とを並べ、難燃ＰＥ樹脂１０で一括被覆したもので、断面外形を溝孔部４と同様に横幅最大部分が縦幅方向の片側に偏った形状とすることもできる。
【００１４】
図３に示した実施形態では、溝孔部４がトロリ線本体１の小弧面部３の中央の左右にそれぞれ設けられている。このように、溝孔部４を２箇所以上設けてもよい。そして、図３に示した実施形態では、一方の溝孔部４にはヒータ線６が収容され、他方の溝孔部４には光ファイバ線７が収容されている。このように、溝孔部４が２箇所以上ある場合は、光ファイバ線７とヒータ線６とをそれぞれ別々の溝孔部４に分離して収容してもよい。
【００１５】
次に、本発明の複合トロリ線の使用方法を説明する。
【００１６】
図４に示した着氷雪防止システムでは、本発明の複合トロリ線のトロリ線本体１に挿入されたヒータ線６の一端が通電装置５に接続され、光ファイバ線７の一端が温度測定装置８に接続され、通電装置５及び温度測定装置８は温度制御装置９にさらに接続されている。温度測定装置８は、光ファイバ線７を通過した光信号から光ファイバ線７の長手方向の温度分布を測定するものである。光ファイバ線７の図示しない反対端は反射端或いは光源端とする。通電装置５は、ヒータ線６への通電電流をオン／オフ或いは増減するものである。ヒータ線６の図示しない反対端は接地電位或いは電源電位とする。
【００１７】
この着氷雪防止システムにおいて、目視等により架線に着氷雪が見られた場合、或いは天候などから着氷雪が予想される場合、着氷雪の融解及び防止のため温度制御装置９のスイッチ（図示せず）を入れると、温度制御装置９は、温度測定装置８で測定されたトロリ線本体１の温度が予め設定した設定温度に達するように通電装置５によりヒータ線６に必要電流を流し、トロリ線本体１の温度が設定温度に達すると電流を切る。
【００１８】
このようにして、トロリ線本体温度が設定温度になったかどうかを確認しながらヒータ線６への通電電流を調節するので、融雪させるに十分なトロリ線本体の温度上昇を維持し、かつ過温度上昇の発生を防止することができる。
【００１９】
このように、本発明の複合トロリ線を使用した着氷雪防止システムは、光ファイバによる連続的な温度分布が測定できるので、架設環境条件（気温，風速，日射，電車通過他）の変動を常時監視することができる。勿論、最大温度箇所や最低温度箇所を特定することもできる。そして、光ファイバによる温度測定装置８を用いたので、架線されているトロリ線本体１の数キロメートルに亘る連続的な温度分布をリアルタイムに測定することが可能で、しかも、トロリ線本体１及びヒータ線６への通電による電磁誘導あるいは電気ノイズの影響も受けることはなく、ヒータ線６への通電制御を高速かつ高精度で行なうことが可能となる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２１】
（１）架線されているトロリ線本体の長距離間の連続的な温度分布をリアルタイムに測定することができるので、ヒータ線への通電制御を高速かつ高精度で行うことができる。従って、従来の問題であった全長監視が可能で、しかも温度上昇の過不足を防止することができる。そして、電磁誘導あるいは電気ノイズの影響も受けることなく温度制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すヒータ線入りトロリ線の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す複合ケーブルの断面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すヒータ線入りトロリ線の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す着氷雪防止システムのブロック構成図である。
【図５】従来のヒータ線入りトロリ線の断面図である。
【符号の説明】
１　トロリ線本体
２　ハンガ―取付溝
３　小弧面部
４　溝孔部
５　通電装置
６　ヒータ線
７　光ファイバ線
８　温度測定装置
９　温度制御装置
【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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