JPS5999204A - 電車線摩耗検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光ファイバを用いた電車線の摩耗検出方法に関
する。

従来、電車線の摩耗検出は摩耗量が限界値以上に至って
断線等の事故が発生した場合事後的に発見されるのが通
常であり、このため電車線の交換作業は一時的に車輌を
停止して迅速に遂行されねばならず多大な損失と困難な
労力とを伴う欠点があった。

本発明は上記従来の欠点を除去すべくなされたもので、
このため本発明は電車線の摩耗を検出するに、電車線に
沿って平行にかつ該電車線下縁よりやや上方に位置する
ごとく光ファイバを保持せる検知手段を該電車線に固定
し、前記光ファイバに所定レイルの光信号を送り、該光
ファイバを通過する光信号の損失増加乃至遮断又は該光
ファイ５バの後方散乱光のレベル低下を検出することに
より電車線の摩耗を検出することを特徴とする。本発明
によれば、電車線下縁からの光ファイバの位置、つまり
摩耗検知レベルを任意に選ぶことにより電車線の交換保
守の時期を事前に把握し、交換作業の実行と諸準備とを
効率よくかつ適時に計画、実施し得る。光ファイバは完
全なる絶縁物であり摩耗検知部を電車線に直接取付けて
も地上の装置側には何等電気的障害が及ばず安全である
。

以下本発明の好適な実施例を添付図に添って説明する。

第１図および第２図は、本発明方法に使用される摩耗検
知手段の構成を示すもので、該検知手段１は電車線乙に
沿って平行にかつ該電車線下縁３ａよりやや上方に位置
するごとく光ファイバ５を保持せるイヤピース状の検知
金具７を含む。該検知金具７は電車線６の両側部に位置
する脚部９．９′と該脚部９，９′間を連結する連結部
１１とからなり全体が断面コ字状をなしている。光ファ
イバ５は、図示のよう　に、検知金具７の一端部よりガ
イド溝１ろａに沿って導入され、一方の脚部９下端に形
成されたガイド８溝１３ｈに沿って案内され、検知金具
７の他端部に設げられたガイド溝１ろＣに沿って反対側
の脚部９′に案内され、該反対１則の脚部９′下端に設
けられたガイド９溝１６ｄに沿って検知金具の一端側に
案内され、さらに該検知金具の一端部に設けられたガイ
ド溝１３ａに沿って上方に導かれる。光ファイバ５のガ
イド溝１３ａ、１３ｈ、１３Ｃ。

１３ｄへの固着は接着剤等適宜手段にてなし得る。

また両脚部９，９′下端に沿って配設される光ファイバ
５の下縁は、図示のごとく、脚部下端の溝よりやや下方
に露出するごとく溝１３／’、１３ｄの深さが選ばれる
。か〜る検知手段１は、両脚部９，９′内側に形成され
た係合突起１５．１５’を電車線６両側面に長手方向に
形成された保合溝１７．１７’内に係合させ、両脚部９
．９′間を適数個所ボルトおよびナツト１９にて締付け
ることにより電車線乙に固定される。この際、電車線６
下縁３′から両脚部下端の光フアイバ５迄の距離Ｘは、
電車線の交換保守等作業目的に応じた摩耗検知量に設定
することができる。

か又る検知手段１を用いて電車線乙の摩耗を検出するに
は、例えば第６図に示すごとく、摩耗を検出したい電車
線６局部に上述のごとく検知手段１を取付け、該検知手
段の光ファイバ５の一端にＬＥＤ等の発光源２１より所
定しはルの光信号を導入し、光フアイバ５他端からの光
信号をＡＰＤ等の受光素子２６にて受光し、該受光素子
への光入力を監視することにより検出することができる
。

すなわち、電車線乙の摩耗が検知手段１の両脚部下端の
光ファイバ５位置迄到達し、光ファイバが破断又は損耗
を受けることにより該光ファイバを通過する光信号の損
失が増加或は遮断し、これにより受光素子２６への光入
力しくルが所定レイルより低下したことを表示ランプ２
５および又は警報器２７にて知らせる。上記発光源２１
および受光素子２６等を含む監視盤２９は駅監視所内又
は線路際に設置することができる。

第４図は本発明の他の実施例を示すもので、該実施例の
ものは上記検知手段１を電車線乙に沿って複数個コネク
タ６１を介して直列配置し、該複数個の検知手段の光フ
ァイバ５を通過する光信号の損失増加乃至遮断を同時に
検出するようにしたものである。か〜る検出手段の配置
構成により、所定長さに亘る電車線の摩耗、例えば駅区
間或は数駅区間に亘る電車線の摩耗を監視することがで
きる。実験結果によれば発光源２１として、ＬＥＤ、受
光素子２３としてＡＰＤを用いた場合は約１０ｂまで一
連続の監視が可能であり、発光源としてＬＤを用いた場
合には約１４７ｉまで監視可能であることがわかった。

なお、この場合発光源２１と受光側監視盤２９′とを別
装置にすることが好ましい。又、コネクタ６１を介入さ
せた場合は検知手段１の取替えが容易であるが、コネク
タを用いず光ファイバ５を一連続としてもよい。さらに
このようにコネクタを使用した場合には、受光側監視盤
２９′にて電、車線乙の摩耗が検出された際に発光源２
１側より順次一つづつコネクタ６１を切離してゆき、各
コネクタ位置で光信号のＬ４失増加乃至遮断をポータプ
ルな監視装置により検出することにより、いずれの検知
手段位置にて電車線が摩耗限界に至ったかを検出するこ
とができる。

第５図は本発明のまた別の実施例を示すもので、該実施
例のものは上記検知手段１を電車線に沿って複数個コネ
クタ６１を介して直列連結し、該連結した検知手段の光
ファイバ５の一端より光パルス発椰器ろろから所定レベ
ルの光パルス信号を方向性結合器ろ５を介して導入し、
光ファイバ５からの後方散乱光を該方向性結合器ろ５か
ら増巾器ろ７および積分演算器ろ９を介してディスプレ
ー装置４１に表示させろようにしたもので、該ディスプ
レー装置に表示される後方散乱光レベルは正常時は、図
示Ａ線で示すごとく、コネクタＡからコネクタＢ迄途中
コネクタ位置で若干のしはル低下を示しながらファイバ
長に沿ってほぼ一定の割合で低下するが、Ｘ点で摩耗或
は破断を生じた場合には図示線Ｂで示すごと（該Ｘ点に
て後方散乱光レベルが急激に低下し、これにより電車線
乙の摩耗位置を検出することができる。なお、該実施例
のものにおいて光パルス信号の導入および後方散乱光し
ばルの検出を直列連結された光ファイバ５の両端より実
施した場合には、該後方散乱レイル検出可能なファイバ
長さつまりは電車線の摩耗監視距離を光フアイバ一端よ
り実施する場合の２倍に延長することができろ。

第６図は本発明方法に使用される検知手段の変形例を示
すもので、該変形例の検知手段１′は電車線６下縁より
異ったレベルに配置された複数本（図示例では６本）の
光ファイバ５ａ、５ｈ、５Ｃを含み、各レベルの光ファ
イバに独立した発光源および受光側監視手段を接続する
ことにより異ったレイルの電車線摩耗を検出可能とした
ものである。

このように複数段階の摩耗レベルを検出することにより
、例えば電車線の取替準備時期や取替待機時期等を事前
に把握して作業計画と実行とを効率よく行うことができ
る。なお、該変形例においては検知手段のファイバ保持
部分が摩耗を受けるので、該検知手段を電車線よりより
柔く摩耗し易い材料にて形成することが好ましい。また
、該変形例の検知手段を各レベルの光ファイバごとに第
４図のごとく複数個直列接続して所定長きに亘る電車線
の複数段階の摩耗レベルを検出できることは当業者にと
って自明である。さらに、該変形例の検知手段１′を各
レベルの光ファイバごとに、第５図のごとく複数個直列
接続し、各レベルの光ファイバごとＫその一端より所定
しはルの光パルス信号を導入し、その後方散乱光レイル
を検出することにより電車線の摩耗位置と摩耗レイルと
を同時に検出できることも当業者にとって自明であろう
。

なお、上記実施例記載の検知手段においては摩耗検知用
の光ファイバを電車線の両側に配置しているが電車線の
片側にのみ配置してもよい。また、検知手段の構造およ
び電車線に対する検知手段の取付構成は図示のものに限
定されない。

以上のように、本発明によれば電車線の所定レイルの摩
耗を事前に把握でき、これにより電車線の交換保守の計
画部に遂行を効率よくかつ適時に計画、実施し得る。又
、地上の装置側には何等策気的障害を及ぼすことがなく
安全である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に使用される検知手段の側面図、第
２図は第１図の１１−　ＩＩ線に沿う断面図、第６図は
本発明方法の一実施例を示す線図、第４図は本発明方法
の他の実施例を示す線図、第５図は本発明方法の更に他
の実施例を該方法により検出された後方散乱光レベルの
グラフとともに示す線図、第６図は本発明方法に使用さ
れる検知手段の変形例を示す側面図である。 １．１′・・・検知手段、　　ろ・・、電車線、６ａ・
・・下　縁、　　　　　５・・・光ファイバ、７・・・
検知金具、　　　　　２１・・・発光源、２３・・・受
光素子、２５・・・表示ランプ、２７・・・警報器、　
　　　２９．２９’・・・監視盤、３１・・・コネクタ
、　　　　６６・・・元パルス発振器、ろ５・・・方向
性結合器、　４１・・・ディスプレー装置。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）電車線に沿って平行にかつ該電車線下縁よりやや
   上方に位置するごとく光ファイバを保持せる検知手段を
   該電車線に固定し、前記光ファイバに所定レベルの光信
   号を送り、該光ファイバを通過する光信号の損失増加乃
   至遮断又は該光ファイバの後方散乱光のレベル低下を検
   出することにより電車線の摩耗を検出する電車線摩耗検
   出方法。
2. （２）前記検知手段を電車線に沿って複数個直列配置さ
   せ、該複数個の検知手段の光ファイバを通過する光信号
   の損失増加乃至遮断又は該光ファイバの後方散乱光のレ
   ベル低下を同時に検出する第１項の方法。
3. （３）前記検知手段を電車線に沿って複数個コネクタを
   介して直列配置し、前記光信号の損失増加乃至遮断を各
   コネクタ位置で該コネクタを切離すことにより検出する
   第１項の方法。
4. （４）前記光信号の損失増加乃至遮断又は該光ファイバ
   の後方散乱光のレイル低下を局部的、駅区間ごと又は数
   駅区間ごとに検出するようにした第２項の方法。
5. （５）前記検知手段が電車線下縁より異ったレベルに配
   置された複数の光ファイバを含み、各しはルの光ファイ
   バに独立した所定レベルの光信号を送ることにより異っ
   たレベルの電車線摩耗を検出する第１項、第２項および
   第４項のいずれかによる方法。