(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電車線停電作業でトロリ線に対して接地線による接地が施されているかを電気的に確認するための接地線取付け確認装置であって、
レールと接触する電極と、
トロリ線と接続するトロリ線取付けリード線と、
該電極と該トロリ線取付けリード線との間に直列接続される直流電圧源と抵抗と第１ダイオードと、
該直流電圧源と該抵抗と並列に接続される第２ダイオードと、
該直流電圧源と該抵抗と該第１ダイオードと該第２ダイオードとを収納すると共に、下部に該電極が設けられる本体部と、
該本体部の下方に設けられ、レール上部を両側から挟持するレール挟持部と、を備えることを特徴とする接地線取付け確認装置。
【請求項２】
該本体部の下部にはレールを吸着するマグネットが設けられることを特徴とする請求項１に記載の接地線取付け確認装置。
【請求項３】
該本体部に第１ＬＥＤが設けられ、
該電極がレールと接触すると、該第１ＬＥＤが点灯する請求項１又は請求項２に記載の接地線取付け確認装置。
【請求項４】
該本体部にタイマ回路が設けられ、
該電極がレールと接触すると、該タイマ回路が起動される請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の接地線取付け確認装置。
【請求項５】
該本体部に第２ＬＥＤとブザーが設けられ、
該第１ダイオードに電流が流れると、該第２ＬＥＤが点灯し、該ブザーが消音することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の接地線取付け確認装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電車線停電作業において、トロリ線などの作業対象電車線に接地線による接地が確実に施されていることを電気的に確認するための接地線取付け確認装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電車線の工事の際には、トロリ線に給電するき電線を停電させた上で、さらに安全のためにトロリ線などの作業対象電車線を接地することが行われている。このために用いられるのが接地線であり、該接地線は作業対象電車線とレールとの間を電気的に接続するケーブルと、作業対象電車線及びレールのそれぞれに電気的・物理的な接続を施すための接続金具とからなるものである。
【０００３】
電車線作業用接地方法及びその装置に関する例としては、例えば特許文献１（特開２００６−６９４４８号公報）には、電車線上の工事を行うために、トロリ線に並行してこれと電気的に導通するき電線を接地棒を介してレールに接地する電車線作業用接地方法において、前記接地棒に内蔵した導体をレールに接続しておき、前記接地棒の先端側に係止してある吊りロープを予め電気絶縁性の案内棒の途上の吊り滑車に掛けておき、地上から案内棒を掲げ持って、その先端のフックを前記き電線上に掛け、前記接地棒を吊りロープで地上から引き上げることにより接地棒を立ち上げ、前記導体と電気的につながる、接地棒の先端の導電性のフックを前記き電線に掛け止めることを特徴とする電車線作業用接地方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−６９４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業員は、電車線停電作業時に接地線による接地がなされているか否かを確認する必要があるが、接地線が設けられている場所から離れた場所での作業を行う作業員あるいは曲線区間での作業を行う作業員は、これを目視で確認することが困難な場合が多々ある、という問題があった。
【０００５】
接地線から離れた場所で作業を行う作業員あるいは曲線区間での作業する作業員が、接地線による接地がなされているか否かを確認するためには、接地線付近の別の作業員に携帯無線通信機器によって問い合わせを行うか、接地線の様子を目視確認できるところまで出向くかしなければならず、作業の効率が非常に悪い、という問題があった。また、接地線による接地がなされているか否かを確認できない場合は、作業場所においても接地線による接地を行わなければならず、接地装置の運搬、取付け作業が負担となる、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電車線停電作業時に接地線による接地がなされているか否かを、接地線から離れた場所で作業する作業員あるいは曲線区間での作業する作業員でも簡便に確認することが可能となる装置を提供するものであって、請求項１に係る発明は、電車線停電作業でトロリ線に対して接地線による接地が施されているかを電気的に確認するための接地線取付け確認装置であって、レールと接触する電極と、トロリ線と接続するトロリ線取付けリード線と、該電極と該トロリ線取付けリード線との間に直列接続される直流電圧源と抵抗と第１ダイオードと、該直流電圧源と該抵抗と並列に接続される第２ダイオードと、該直流電圧源と該抵抗と該第１ダイオードと該第２ダイオードとを収納すると共に、下部に該電極が設けられる本体部と、該本体部の下方に設けられ、レール上部を両側から挟持するレール挟持部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の接地線取付け確認装置において、該本体部の下部にはレールを吸着するマグネットが設けられることを特徴とする。
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の接地線取付け確認装置において、該本体部に第１ＬＥＤが設けられ、該電極がレールと接触すると、該第１ＬＥＤが点灯する。
また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の接地線取付け確認装置において、該本体部にタイマ回路が設けられ、該電極がレールと接触すると、該タイマ回路が起動される。
また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の接地線取付け確認装置において、該本体部に第２ＬＥＤとブザーが設けられ、該第１ダイオードに電流が流れると、該第２ＬＥＤが点灯し、該ブザーが消音することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、電車線停電作業時に接地線による接地がなされているか否かを、接地線から離れた場所で作業する作業員あるいは曲線区間での作業する作業員でも簡便に確認することを可能たらしめるための装置を提供するものである。このような本発明の接地線取付け確認装置によれば、電車線停電作業の効率アップ、ならびに作業員の負担軽減を図ることができる。また、このような確認装置によれば、接地線による接地が取外されてしまう、という不測の事態に対しても、作業員の安全を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る接地線取付け確認装置の原理を模式的に示す図である。図１において、２はトロリ線、３はレール、４は接地線、４ａ、４ｂは接地線金具、１０は接地線取付け確認装置をそれぞれ示している。
【００１０】
トロリ線２の工事の際には、トロリ線２に対する給電を停止させた上で、さらに安全のためにトロリ線２などの作業対象電車線を接地することが行われている。このために利用されるのが接地線４である。このような接地線４を設けておくことによって、トロリ線２の工事中にトロリ線２への給電が復帰してしまうような不測の事態があったとしても、作業員の安全が確保される。接地線４は、トロリ線２とレール３との間を電気的に接続するケーブルと、トロリ線２及びレール３のそれぞれに電気的・物理的な接続を施すための接地線金具４ａ、４ｂとから構成されており、図１（Ａ）に示すように、トロリ線２とレール３との間を短絡する。
【００１１】
本発明の接地線取付け確認装置１０は、トロリ線２に、このような接地線４が確実に取付けられていることを、接地線４から離れた地点においても確認することを可能とするための確認用の装置である。
【００１２】
接地線取付け確認装置１０は、図１に示すように、基本的には、直流電圧源Ｅと抵抗Ｒの直列接続から構成されており、この直列接続の一方端をトロリ線２と、また他方端レール３と接続することによって利用する。
【００１３】
図１（Ａ）は接地線４が取付けられている場合を示しており、図１（Ｂ）は接地線４が取付けられていない場合を示している。上記のような接地線取付け確認装置１０を、トロリ線２とレール３に取付けると、図１（Ａ）の場合では、図に示すような電流Ｉが流れる。これによって抵抗Ｒの両端には電位差Ｖが発生することとなる。これに対して、図１（Ｂ）の場合には、抵抗Ｒの両端に電位差が発生することはない。本発明の接地線取付け確認装置１０は、接地線４が取付けられている場合と、接地線４が取付けられていない場合とで、このような差異があることにも続いて、接地線４の有無を判定し確認するものである。なお、レール３の抵抗と、トロリ線２の抵抗は合わせて、１ｋｍあたりで０．５Ω程度の値であるために、図１（Ａ）の場合での電位差Ｖと直流電圧源Ｅとはほぼ等しくなる。
【００１４】
本発明の基本的な原理は以上のものであるが、これを実際の電車線路に応用する場合の問題点について次に説明する。図２はレール上の電車の存否を検出するための原理を模式的に示す図である。図２において、３、３’はレール、５は交流信号発生部、６は交流信号検出部、７は車軸、
８、８’は車輪をそれぞれ示している。
【００１５】
電車線路には、信号の動作などのために、レール３、３’上の電車の存否を検出するための機構が設けられている。これが図２に示すものであり、図２に示すようにレール３、３’には、電車検出用の交流電圧が交流信号発生部５によって印加されている。また、当該印加箇所から所定距離離れた箇所には交流信号検出部６がレール３、３’に図示するように接続されている。
【００１６】
図２（Ａ）は電車がレール３、３’上に存在しない場合を示している。この場合、交流信号発生部５による電流は、（交流信号発生部５）→（ａ）→（ｂ）→（交流信号検出部６）→（ｃ）→（ｄ）→（交流信号発生部５）のループを流れる。
【００１７】
これに対して、図２（Ｂ）は電車がレール３、３’上に存在する場合を示しており、この場合、レール３、３’上の車輪８、８’と車軸７とが、電流路の一部を短絡することとなる。すなわち、図２（Ｂ）に示すような場合には、交流信号発生部５による電流は、（交流信号発生部５）→（ａ）→（ｅ）→（ｆ）→（ｄ）→（交流信号発生部５）のループを流れることとなり、交流信号検出部６では、交流信号発生部５からの信号を検出することができないこととなる。このような信号未検出期間或いは信号未検出区間には、レール３、３’上に電車が存在しているものと判定する。
【００１８】
交流信号発生部５による電車の存否検出は、常時行うようになっているので、電車線停電作業時においても、これをオフとすることはできない。本発明の接地線取付け確認装置１０は、このような電車の存否の検出に影響を与えないようにすること、及び、検出のための回路からの影響を受けないようにすることの双方が鍵となる。このために接地線取付け確認装置１０では、図１に示した基礎原理に係る回路に、さらにダイオードを付加することによって対処する。
【００１９】
図３は本発明の実施の形態に係る接地線取付け確認装置を２つ装着したときの様子を模式的に示す図である。図３は接地線取付け確認装置１０及び１０’がレール３、３’とトロリ線２
との間に取付けられた状態を示している。図３において、１０、１０’が接地線取付け確認装置であり、図示するように先の基礎原理に係る回路にさらにダイオードＤ１、Ｄ２が付け加えられている。図３に示すように、ダイオードＤ１、Ｄ２が設けられることによって、本発明の接地線取付け確認装置１０が、複数用いられることがあっても、レール３からレール３’（或いは、レール３’からレール３）に短絡電流が流れてしまうことを防止する。本発明の接地線取付け確認装置では、このような短絡電流が流れることがないので、電車の存否の検出に影響を与えることはない。また、ダイオードＤ２は、電車の存否の検出用の電流をバイパスさせるためのものであり、接地線取付け確認装置が検出のための回路からの影響を受けないようにするものである。
【００２０】
次に、本発明の接地線取付け確認装置のより詳細な実施形態について説明する。図４は本発明の実施の形態に係る接地線取付け確認装置と当該装置が取付けられるレールを示す図である。図４において、１１は本体部、１２、１３はレール挟持部、１４は準備ボタン、１５は接地確認ボタン、１６はトロリ線取付けリード線用端子、１７はトロリ線取付けリード線、１８はハンドル部をそれぞれ示している。
【００２１】
本体部１１は、装置の回路などが収容されている部分であり、外装にはレール挟持部１２、１３、準備ボタン１４、接地確認ボタン１５、トロリ線取付けリード線用端子１６、トロリ線取付けリード線１７、ハンドル部１８を備えてなるものである。接地線取付け確認装置１０は、ハンドル部１８をもって矢印Ａの方向にレール３上に装着して用いる。また、トロリ線取付けリード線用端子１６は後に説明する回路図のＴ３端子であり、トロリ線取付けリード線１７が取付けられる。接地線取付け確認装置１０は、このトロリ線取付けリード線１７をトロリ線２に接続して用いる。
【００２２】
レール挟持部１２、１３は、本体部１１の下部に設けられており、接地線取付け確認装置１０がレール３に装着される際に、レール３上部を両側から挟持する。
【００２３】
準備ボタン１４は、後述する回路図のスイッチＳＷ０であり、ＬＥＤ１によって点灯する。また、接地確認ボタン１５は、後述する回路図のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３であり、ＬＥＤ２によって点灯する。
【００２４】
次に、接地線取付け確認装置１０のレール３との接触部について説明する。図５は本発明の実施の形態に係る接地線取付け確認装置を、図４に示すＢの方向から見た図である。図５において、２０は接地線取付け確認装置裏面、２１は第１電極、２２は第２電極、２３はプッシュスイッチ、２５は第１マグネット、２６は第２マグネットをそれぞれ示している。
【００２５】
接地線取付け確認装置裏面２０には、レール３と電気的な接触を機構、レール３上に接地線取付け確認装置１０が載置されたことを検出する機構、レール３から接地線取付け確認装置１０が脱落することを防止する機構が設けられている。
【００２６】
第１電極２１及び第２電極２２は、レール３と電気的な接触を行うものであり、第１電極２１は後述する回路における端子Ｔ１に相当するものであり、第２電極２２は、同端子Ｔ２に相当するものである。
【００２７】
プッシュスイッチ２３は、レール３上に接地線取付け確認装置１０が載置されたことを検出するものであり、後述の回路図におけるスイッチＳＷ７に該当するものである。また、第１マグネット２５及び第２マグネット２６は、レール３に取付けられた確認装置１０が脱落しないようにレール３を吸着する。
【００２８】
次に本発明の接地線取付け確認装置の回路構成例をより具体的に示す。図６は本発明の実施の形態に係る接地線取付け確認装置の回路図である。図６において、ＢＡＴは電源、ＳＷ０乃至ＳＷ７はスイッチ（リレーによるスイッチも含む。図面中の括弧書き参照）、ＳＰ１は置き忘れ防止用の第１ブザー、ＳＰ２は接地無報知用の第２ブザー、ＬＥＤ１は準備ボタン点灯用の発光ダイオード、ＬＥＤ２は接続確認ボタン点灯用の発光ダイオード、Ｒ１、Ｒ２はリレー、Ｔｒ１乃至Ｔｒ４はトランジスタ、ｒ１乃至ｒ４は抵抗、Ｄ１乃至Ｄ５はダイオード、Ｔ１乃至Ｔ２は端子、３１は置忘防止回路、３２は昇圧回路、３３は状態保持回路をそれぞれ示している。
【００２９】
電源ＢＡＴには乾電池１．５Ｖを４本による計６Ｖが用いられる。この６Ｖの電圧は、昇圧回路３２のＤＣ／ＤＣコンバーターによって２４Ｖに昇圧させられて利用される。
【００３０】
置忘れ防止回路３１はタイマ回路であり、設定された時間となると、トランジスタＴｒ１をオンして、第１ブザーＳＰ１が鳴動させる。
【００３１】
また、第１ブザーＳＰ１は、脱落防止警報用のブザーとしても鳴動する。これは端子Ｔ２がレールから脱落することによってリレーＲ１が導通しなくなり、ＳＷ４がオンとなることによって実現される。
【００３２】
状態保持回路３３は、トロリ線２とトロリ線取付けリード線１７との電気的な接触状態が不安定な状況に考慮して、接触状態を保持するタイマーであり、本実施形態では５秒間が設定されている。
【００３３】
ダイオードＤ２は、電車検出用の信号電流による誤検知防止のためのダイオードである。
【００３４】
次に上記のように構成される接地線取付け確認装置１０の利用方法について説明する。図７は本発明の実施の形態に係る接地線取付け確認装置の利用方法と動作とを合わせたフローチャートを示す図である。
【００３５】
図７において、まず作業員がステップＳ１００でトロリ線２の検電を行い、無電圧を確認する。次のステップＳ１０１で、接地線取付け確認装置１０による測定を開始する。
【００３６】
ステップＳ１０２では、まず準備ボタン１４を押下する。これによってＳＷ０がオンとなる。
【００３７】
ステップＳ１０３では、準備ボタン１４（ＬＥＤ１）が点灯するか否かの判定がなされる。ステップＳ１０３での判定結果がＮＯであるとき、すなわち準備ボタン１４が点灯しないときには、ステップＳ１１３に進み、電池の交換を行う。
【００３８】
ステップＳ１０４では、接地線取付け確認装置１０をレール３に載置して、準備ボタン１４を押下する。接地線取付け確認装置１０がレール３上に置かれると、通常であれば、端子Ｔ１とＴ２とがレール３と接触され、リレーＲ１が導通状態となる。これに伴い、ＳＷ４がオフとなり、ＳＷ５がオンとなる。また、プッシュスイッチＳＷ７もオンとなる。従って、接地線取付け確認装置１０がレール３上に正しく置かれた状態では、ＬＥＤ１が連続点灯することとなる。
【００３９】
ステップＳ１０５では、準備ボタン１４が連続点灯するか否かを判定する。ステップＳ１０５での判定の結果がＮＯであるときには、ステップＳ１１４に進み、レール３の表面及び底面電極である第１電極２１及び第２電極２２のチェックを実施する。
【００４０】
ステップＳ１０６では、接地線取付け確認装置１０がレール３より脱落しているかどうかを判定する。ステップＳ１０６でＹＥＳであればステップＳ１１８に進み、ＮＯであればステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０６でＹＥＳでときに進むステップＳ１１８では、準備ボタン１４が連続消灯することとなる。
【００４１】
ステップＳ１０７では、接地確認ボタン１５を押下する。この接地確認ボタン１５の押下に伴い、ＳＷ１はオンとなり、ＳＷ３もオンとなり、ＳＷ２がオフとなる。従って、リレー２が導通状態となるので、ＳＷ６がオンし、ＳＷ７がオフする。これによって、通常は第２ブザーＳＰ２が鳴動することとなる。
【００４２】
ステップＳ１０８では、ブザーが鳴動しているかどうかを判定する。ステップＳ１０８での判定の結果がＮＯであるときには、ステップＳ１１５に進み、故障チェックを行う。
【００４３】
ステップＳ１０９では、ブザーが鳴動している状態で、トロリ線取付けリード線１７をトロリ線２に取付ける。もしトロリ線２が接地されているとすると、端子Ｔ３を通して電流が流れるので、Ｔｒ３がオン、Ｔｒ４がオンとなり、Ｔｒ４のコレクタ側ではＬｏｗとなる。このときの状態保持回路３３はＬｏｗであり、トランジスタＴｒ２をオフとして、リレー２の導通状態を解消する。これに伴い、ＳＷ６がオフ、ＳＷ７がオンとなるので、ブザー音が消えて、接地確認用のＬＥＤ２が点灯することとなる。
【００４４】
なお、Ｔｒ３とＴｒ４とはダーリントン接続を構成している。また、抵抗ｒ１は、デジタル処理を行う状態保持回路３３のためのプルアップ用の抵抗であり、ＨｉｇｈとＬｏｗとを作り出すものである。また、抵抗ｒ４は、本発明の原理図で示したＲに相当する。
【００４５】
ステップＳ１１０では、接地確認ボタン１５（ＬＥＤ２）が点灯し、かつ、第２ブザーＳＰ２が停止したかどうかを判定する。ステップＳ１１０での判定の結果がＮＯであるときにはステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６では、接地線４による接地がないこととなるので、接地線４の確認を実行する。
【００４６】
ステップＳ１１０での判定の結果がＹＥＳであるときにはステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、接地線４による接地がなされていると判断できるので、接地線取付け確認装置１０による測定を終了する。
【００４７】
Ｓ１１１以降のステップＳ１１２では、接地線取付け確認装置１０がレール３より脱落していないかどうかが監視されることとなる。もしレール３より脱落して、ステップＳ１１７  準備ボタン１４及び接地確認ボタン１１５が消灯して、ブザーが鳴動することとなる。
【００４８】
以上まとめると、本発明は、電車線停電作業時に接地線４による接地がなされているか否かを、接地線４から離れた場所で作業する作業員でも簡便に確認することを可能たらしめるための接地線取付け確認装置１０を提供するものであり、このような本発明の接地線取付け確認装置１０によれば、電車線停電作業の効率アップ、ならびに接地線取付け作業の省略による作業員の負担軽減を図ることができる。また、本発明の接地線取付け確認装置１０によれば、トロリ線２への給電が復帰されてしまう、という不測の事態に対しても、作業員の安全を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係る接地線取付け確認装置の原理を模式的に示す図である。
【図２】レール上の電車の存否を検出するための原理を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る接地線取付け確認装置を２つ装着したときの様子を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る接地線取付け確認装置と当該装置が取付けられるレールを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る接地線取付け確認装置を裏面から見た図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る接地線取付け確認装置の回路図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る接地線取付け確認装置の利用方法と動作とを合わせたフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
２・・・トロリ線、３、３’・・・レール、４・・・接地線、４ａ、４ｂ・・・接地線金具、５・・・交流信号発生部、６・・・交流信号検出部、７・・・車軸、８、８’ ・・・車輪、１０・・・接地線取付け確認装置、１１・・・本体部、１２、１３・・・レール挟持部、１４・・・準備ボタン、１５・・・接地確認ボタン、１６・・・トロリ線取付けリード線用端子、１７・・・トロリ線取付けリード線、１８・・・ハンドル部、２０・・・接地線取付け確認装置裏面、２１・・・第１電極、２２・・・第２電極、２３・・・プッシュスイッチ、２５・・・第１マグネット、２６・・・第２マグネット、３１・・・置忘れ防止回路、３２・・・昇圧回路、３３・・・状態保持回路
【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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