JPH0569760A - ローラー式トロリー線摩耗測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 保線作業車に搭載して適当な低速度で走行
し、加圧されたトロリー線に対しては必要な絶縁対策を
施し、昼夜間ともに摩耗測定が可能で小型軽量の測定装
置を提供する。 【構成】 保線作業車４に設けられ、上下移動および水
平方向の回転が可能で、かつ上方に付勢された可動アー
ム64を有する支持機構６と、可動アームの先端に取り付
けられ、トロリー線１の両側面の一定位置に接触し、そ
の上下移動と左右方向の偏位に追従する２個のガイドロ
ーラー32a,32b を有する追従ベース31と、トロリー線の
摺面に接触しガイドローラーの高さ位置を基準として摺
面の摩耗量に従って上昇する測定ローラー及び測定ロー
ラーの上昇量を検出して検出信号を出力する検出器37と
よりなる検出部３、検出信号を処理してトロリー線の残
存直径を算出する演算処理部５とにより構成さる。保線
作業車の走行中に連続して残存直径が測定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、架空トロリー線に対
するローラー式の摩耗測定装置に関し、詳しくはローラ
ーの接触によりトロリー線の残存直径を測定する接触式
の摩耗測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は架空トロリー線（以下単にトロリ
ー線という）１の架設構造の概略を示すもので、(a) に
おいて各支持電柱11の間にメッセンジャー線12を張架
し、これにハンガー13を用いてトロリー線１が水平に架
設される。トロリー線１の高さは線路の状態により変化
し、また列車運転などにより上下左右に変動する。電気
車両２に設けられたパンタグラフ21が上下変動に追従し
ながら、その摺り板211 がトロリー線の下面（摺動面ま
たは摺面という）に摺動接触して電力が受電され、車両
が運転される。この摺動接触により摺面は漸次摩耗す
る。ただし、パンタグラフ側の摺り板211 も同様に摩耗
するが、同一部分が集中的に摩耗するのを避けるため、
トロリー線は(b) に示すように線路と直角の左右方向に
交互に偏位して架設され、偏位幅Ｈは例えば７００ｍｍ
とされている。次に(c) はトロリー線１の断面を示し、
直径φの円形にハンガー13に対する２個の溝１a が設け
てある。上記の摩耗により摺面１b の幅Ｗは漸次広くな
るとともに、残存した直径Ｄが変化する。摩耗が進んで
残存直径Ｄが使用限度に達すると、強度が弱くなって切
断する危険があるため、残存直径Ｄは適時に測定して管
理され、限度に達するとトロリー線は張り替えられる。

【０００３】当初における残存直径Ｄの測定は、マイク
ロメータを使用して人手作業により行われたが、この作
業には測定者をはじめ列車の接近などの監視員を含めて
数人を必要とし、また数メートルの高さのトロリー線に
対する高所作業は非能率で危険を伴うものである。この
ような作業を改善するために、測定車両に搭載し、走行
中に摩耗を測定する光学式の各種の測定装置が開発され
ているが、これらは、新幹線を含む主要線区を対象と
し、専用の検測車の搭載して営業列車とほぼ同一の高速
度で走行しながら測定を行うもので、いずれも大がかり
な装置で価格もかなり高額である。なお、上記の各種の
測定装置は光学式によるので、トロリー線に対していわ
ゆる非接触方式であり、トロリー線に高電圧が加圧され
ている否に拘らず測定を行うことができるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電化線路には閑散線区
や側線があり、そのトロリー線に対しても摩耗測定が必
要であって、これらに対しては前記した人手作業による
測定が相変わらず行われているのが現状である。ただ
し、この場合はかならずしも高速度を必要とせず、簡易
な保線作業車に搭載して適当な低速で走行することを条
件とし、昼夜間ともに測定可能な簡易な摩耗測定装置に
より省力化と保安対策を行うことが要請されている。次
に、トロリー線は列車運転時には高電圧が加圧され、運
転が停止しされる夜間や保守作業時などには停電される
が、加圧時に接触方式で摩耗測定を行うには、絶縁対策
が必要である。この発明は以上に鑑みてなされたもの
で、保線作業車に搭載して適当な低速度で走行し、加圧
されたトロリー線に対しては必要な絶縁対策を施し、昼
夜間ともに摩耗測定が可能な、小型軽量の測定装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するローラー式トロリー線摩耗測定装置であって、
保線作業車に設けられ、上下移動および水平方向の回転
が可能で、かつ上方に付勢された可動アームを有する支
持機構と、可動アームの先端に取り付けられ、トロリー
線の両側面の一定位置に接触し、その上下移動と左右方
向の偏位に追従する２個のガイドローラーを有する追従
ベースと、追従ベース上の２個のガイドローラーの中間
に設けられ、トロリー線の摺面に接触し、ガイドローラ
ーの高さ位置を基準として摺面の摩耗量に従って上昇す
る測定ローラー、および測定ローラーの上昇量を検出し
て検出信号を出力する検出器とよりなる検出部、ならび
に保線作業車に搭載され、検出信号を処理してトロリー
線の残存直径を算出する演算処理部とにより構成され、
保線作業車の走行中に連続して残存直径を測定するもの
である。上記において、トロリー線に加圧された高電圧
に対応して、保線作業車に対して支持機構および検出部
を高圧絶縁し、検出部と演算処理部の間を高圧絶縁方式
によりケーブル接続する。

【０００６】

【作用】上記の摩耗測定装置においては、保線作業車に
設けられた支持機構の可動アームは上下移動と水平方向
の回転が可能で、かつ上方に付勢されているので、その
先端に取り付けられた追従ベースの２個のガイドローラ
ーは、付勢力によりトロリー線の両側面の一定位置に接
触し、ある程度の低速度以下ではトロリー線の上下移動
と左右方向の偏位に追従する。これに対して、２個のガ
イドローラーの中間に設けられた測定ローラーは、トロ
リー線の摺面に接触するので、両側面の一定位置に接触
したガイドローラーに対して、摺面の摩耗量に相当する
高さだけ上昇する。保線作業車の走行中にこの上昇量を
検出器により検出し、その検出信号を演算処理部で処理
してトロリー線の残存直径が連続して測定される。次
に、加圧されたトロリー線の測定に対しては、保線作業
車に対して支持機構および検出部が高圧絶縁され、検出
部と演算処理部の間が高圧絶縁方式によりケーブル接続
されているので、支持機構と演算処理部に高電圧が加わ
ることが防止されて測定者などに危険を及ぼす恐れがな
い。

【０００７】

【実施例】図１はこの発明の第１の実施例を示し、(a)
は検出部の斜視外観図、(b) はトロリー線の摩耗測定原
理の説明図、図２は摩耗測定装置の全体構成図である。
図１(a) の検出部３において、追従ベース31に対してト
ロリー線１の両側面一定位置に接触する２個のガイドロ
ーラー32a,32b が適当な間隔で配設され、両ガイドロー
ラーの中間にトロリー線の摺面に接触する測定ローラー
33が設けられる。測定ローラーの中心軸331 を固定具34
に軸支してスプリング35により測定ローラーを上方に付
勢する。中心軸331 の先端を結合アーム36を介して検出
器37に結合する。検出器37としては例えばロータリエン
コーダを使用する。図１(b) において、摺面１b は高さ
ｈだけ摩耗しているとする。２個のガイドローラー32a,
32b はトロリー線１の両側面の一定の位置ｐに接触し、
一方測定ローラー33は摺面１b に接触するため、摩耗が
ないときに比較して測定ローラーは点線より実線の位置
まで摩耗量ｈだけ上昇する。この上昇によりロータリエ
ンコーダ37が回転し、その回転角度により上昇量すなわ
ち摩耗量ｈが検出され、これを直径φより差し引いて残
存直径Ｄが算出される。ここでこの方式による測定可能
な摩耗量の限界について述べると、ガイドローラー32の
図示の角度θの大きさにより接触点ｐの高さ位置が変わ
り、大きい摩耗量を測定するためには角度θを小さくと
ることが必要である。しかし、角度θには限界があるの
で測定可能な摩耗量にも限界があり、理論上直径φの２
分の１が最大の限界で実際はこれを下回るものである。
図２において、保線作業車４に支持機構６を設け、その
固定ベース61を固定ボルト62により固定する。固定ベー
スに対してヒンジ回転機構63を設け、これに上下移動お
よび水平方向の回転が可能な可動アーム64を取り付け、
スプリング65により可動アームを上方に付勢する。可動
アームの先端に上下回動板66を軸支し、これに検出部３
を搭載して固定する。摩耗測定においては、スプリング
65の付勢力により可動アーム64を上昇させて両ガイドロ
ーラー32a,32b をトロリー線の両側面に接触させる。保
線作業車を低速度で走行させると、測定ローラー33の上
昇量に対応した角度信号がロータリエンコーダ37により
逐次に検出され、検出信号が接続ケーブル38により演算
処理部５に入力して処理され、走行に伴って残存直径が
逐次に算出されてその連続データがえられる。

【０００８】図３はこの発明の第２の実施例を示し、高
電圧が加圧されたトロリー線に対応して第１の実施例の
摩耗測定装置に下記の絶縁対策を施したものである。す
なわち、保線作業車４の作業面に絶縁マット71を展張
し、その上に絶縁碍子72を介在して固定ベース61を絶縁
固定し、さらに上下回動板66と追従ベース31の間にも絶
縁碍子73を介在して絶縁する。演算処理部５は絶縁マッ
ト71の上に載置する。一方、ロータリエンコーダ37と演
算処理部５の間は、公知のオプチカルファイバとフォト
カプラーの組み合わせによる絶縁方式により接続する。
以上の絶縁対策を行うことにより、検出部によるトロリ
ー線の地絡が防止されるとともに、絶縁マット上で作業
を行う測定者などに対する安全が確保される。なお、上
記の絶縁マット、絶縁碍子およびフォトカプラーなど
は、トロリー線の高電圧に対して十分な絶縁耐圧を有す
るものを用いることはいうまでもない。

【０００９】

【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明によるロ
ーラー式の線摩耗測定装置は単純な構成の小型軽量なも
ので、簡易な保線作業車に搭載して低速で走行し、昼夜
を問わず走行中に摩耗量を測定できるもので、さらにト
ロリー線の高電圧に対する絶縁対策が考慮されているの
で、加圧中のトロリー線に対しても測定が可能であり、
人手作業により行われている閑散線区や側線などのトロ
リー線に対する摩耗測定の省力化と保安対策に寄与する
ところには大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施例を示し、(a) は検出
部の斜視外観図、(b) はトロリー線の摩耗測定原理の説
明図である。

【図２】 摩耗測定装置の全体構成図である。

【図３】 この発明の第２の実施例を示し、第１の実施
例の摩耗測定装置に絶縁対策を施したものである。

【図４】 架空トロリー線の架設構造を示し、(a) は側
面図、(b)は平面図、(c) はトロリー線の断面図であ
る。

【符号の説明】

１…トロリー線、１a …溝、１b …摺面、11…支持電
柱、12…メッセンジャー線、13…ハンガー、２…電気車
両、21…パンタグラフ、211 …摺り板、３…検出部、31
…追従ベース、32a,32b …ガイドローラー、33…測定ロ
ーラー、331 …中心軸、34…固定具、35…スプリング、
36…結合アーム、37…検出器またはロータリエンコー
ダ、38…接続ケーブル、４…保線作業車、５…演算処理
部、６…支持機構、61…固定ベース、62…固定ボルト、
63…ヒンジ回転機構、64…可動アーム、65…スプリン
グ、66…上下回動板、71…絶縁マット、72,73 …絶縁碍
子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 保線作業車に設けられ、上下移動および
   水平方向の回転が可能で、かつ上方に付勢された可動ア
   ームを有する支持機構と、該可動アームの先端に取り付
   けられ、トロリー線の両側面の一定位置に接触し、その
   上下移動と左右方向の偏位に追従する２個のガイドロー
   ラーを有する追従ベースと、該追従ベース上の該２個の
   ガイドローラーの中間に設けられ、前記トロリー線の摺
   面に接触し、該ガイドローラーの高さ位置を基準として
   前記摺面の摩耗量に従って上昇する測定ローラー、およ
   び該測定ローラーの上昇量を検出して検出信号を出力す
   る検出器よりなる検出部、ならびに前記保線作業車に搭
   載され、該検出信号を処理して前記トロリー線の残存直
   径を算出する演算処理部とにより構成され、前記保線作
   業車の走行中に連続して該残存直径を測定することを特
   徴とする、ローラー式トロリー線摩耗測定装置。
2. 【請求項２】 前記トロリー線に加圧された高電圧に対
   応して、前記保線作業車に対して前記支持機構および前
   記検出部を高圧絶縁し、前記検出部と前記演算処理部の
   間を高圧絶縁方式によりケーブル接続する、請求項１記
   載のローラー式トロリー線摩耗測定装置。