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パンタグラフ特性の診断方法及び装置

国内特許コード P07A011160
整理番号 /NO31099
掲載日 2007年11月2日
出願番号 特願2004-332723
公開番号 特開2006-145264
登録番号 特許第4575116号
出願日 平成16年11月17日(2004.11.17)
公開日 平成18年6月8日(2006.6.8)
登録日 平成22年8月27日(2010.8.27)
発明者
  • 網干 光雄
出願人
  • 財団法人鉄道総合技術研究所
発明の名称 パンタグラフ特性の診断方法及び装置
発明の概要

【課題】 商業運転中の任意の電気車に設置されているパンタグラフの特性を診断する信頼性の高い装置を提供すること。
【解決手段】 運動シミュレーション装置2は、トロリ線凹凸計測装置1で得られたデータを含む架設状態データに基づいて架線・パンタグラフ系の運動シミュレーションを行い、前記シミュレーション結果に基づいて観測点におけるパンタグラフ定常押上力に対するトロリ線押上量の対照表を作成する。更に、評価装置3は、押上量計測装置4で得られたトロリ線押上量から前記対照表に基づいてパンタグラフ定常押上力を推定し、このパンタグラフ定常押上力の推定値を評価基準値と比較してパンタグラフの良否の判定を行う。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


従来から、パンタグラフ定常押上力の計測方法として、中腰走行状態でのロードセルによる直接計測法、非特許文献1に示されている舟体2箇所の断面力と偏位測定による揚力推定法などがある。これらはいずれも特定のパンタグラフに測定装置を組み込んで計測するものであり、現車走行試験などにおいて用いられている。しかしながら、商業運転中の任意の電気車に設置されているパンタグラフの特性を診断する方法には採用できないものである。



また、特許文献2に示されている超異方倍率レンズを用いて架線・パンタグラフ系の運動挙動を連続録画し、録画した画像を分析することによってパンタグラフのトロリ線への接触力を推定する方法がある。この方法は、特定のパンタグラフに測定装置を組み込んで計測する方法と異なり、地上側から計測する方法であるから、前者よりは汎用性はある。しかしながら、この従来方法は計測点が限られること、及び夜間計測が難しいので、商業運転中の任意の電気車に設置されているパンタグラフの特性を診断する方法としては実用的ではない。



更に、非特許文献2には、パンタグラフによるトロリ線の押上量を計測することによりパンタグラフの異常を検出する装置が示されている。この従来装置において、トロリ線の押上量Uは、ワイヤを用いた機械式距離センサで直接計測されている。この従来装置は、特定のパンタグラフに測定装置を組み込んで計測するものではなく、架線側に計測器を常置するものであり、観測点を通過する全ての電気車のパンタグラフの診断を行うことができるものである。ところで、この従来装置においては、トロリ線の押上量Uは、接触力Fと弾性Eの積で与えられると定義されている。接触力Fはトロリ線へのパンタグラフの接触力であり、弾性Eは支持点においてトロリ線を支持しているバネの弾性である。このため、トロリ線の押上量Uは、支持点のバネの弾性に大きく影響を受けるから、ばらつきが生じることになる。また、トロリ線の押上量は、走行速度や観測点付近のトロリ線高さの変化によっても大きな影響を受ける。従って、この従来装置も、商業運転中の任意の電気車に設置されているパンタグラフの特性を診断する方法としては信頼性に問題があると言わざるをえない。




【特許文献1】特許第3361448号公報

【特許文献2】特開平7-260562号公報

【非特許文献1】池田 充,他:「架線・パンタグラフ間の接触力測定による電車線診断技法の検討」,日本機械学会第2回評価・診断に関するシンポジウム,2003年12月

【非特許文献2】H.Moller,:”Stationary uplift measurement as a diagnostic tool forpantograph monitoring”,WCRR2001

【非特許文献3】網干光雄:「運動計算による架空電車線凹凸の動特性評価法」,平成16年電気学会産業応用部門大会,2004年9月

産業上の利用分野


本発明は、電気車に設置されているパンタグラフの特性の診断方法及び装置に関し、特にパンタグラフの定常押上力(静押上力+定常揚力)に基づいてパンタグラフの特性を診断する方法及び装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
観測点付近の架線の架設状態の計測を行う架設状態計測ステップ、前記架設状態計測ステップで得られたデータに基づいて架線・パンタグラフ系の運動シミュレーションを行う運動シミュレーションステップ、前記運動シミュレーションステップの運動計算結果に基づいて観測点におけるパンタグラフ定常押上力に対するトロリ線押上量の対照表を作成する対照表作成ステップ、トロリ線押上量を計測する押上量計測ステップ、前記押上量計測ステップで得られたトロリ線押上量から前記対照表に基づいてパンタグラフ定常押上力を推定する定常押上力推定ステップ、及び前記定常押上力推定ステップで得られたパンタグラフ定常押上力の推定値を評価基準値と比較してパンタグラフの良否の判定を行う判定ステップとからなるパンタグラフ特性の診断方法。

【請求項2】
前記架設状態計測ステップは、観測点付近のトロリ線凹凸の計測を行うトロリ線凹凸計測ステップであることを特徴とする請求項1のパンタグラフ特性の診断方法。

【請求項3】
観測点付近の架線の架設状態の計測を行う架設状態計測装置、前記架設状態計測装置で得られたデータに基づいて架線・パンタグラフ系の運動シミュレーションを行い、前記シミュレーション結果に基づいて観測点におけるパンタグラフ定常押上力に対するトロリ線押上量の対照表を作成する運動シミュレーション装置、トロリ線押上量を計測する押上量計測装置、及び、前記押上量計測装置で得られたトロリ線押上量から前記対照表に基づいてパンタグラフ定常押上力を推定し、このパンタグラフ定常押上力の推定値を評価基準値と比較してパンタグラフの良否の判定を行う評価装置とから構成されたパンタグラフ特性の診断装置。

【請求項4】
前記架設状態計測装置は、観測点付近のトロリ線凹凸の計測を行うトロリ線凹凸計測装置であることを特徴とする請求項3のパンタグラフ特性の診断装置。












産業区分
  • 測定
  • 鉄道
  • 電力応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004332723thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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