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第三軌条(鉄道電化用導体レール)

第三軌条は、走行レールの脇または間に設置され、列車へ電力を供給する導体レールである。地下鉄や通勤路線で広く用いられ、架空電車線とは異なる安全・設計上の特徴を持つ。

第三軌条は、列車に電力を直接供給するため、走行レールの脇またはその間に設置される金属製の導体レールである。列車に取り付けられた集電靴が導体レール上を滑走して電流を取り込み、多くの都市・郊外鉄道システムでは架空電車線に代わる、またはこれを補う方式として用いられる。この用語は、露出した金属レールそのものだけでなく、実用的かつ適度に安全な運用を可能にする支持具、絶縁体、保護カバーから成る設備一式も指す。

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特徴と構成要素

一般的な構成要素には、導体レール、絶縁された支持具、保護カバーまたはガード板、ならびに車両側の集電靴がある。接触方式には、上面接触式、下面接触式(被覆式)、側面接触式がある。設置位置は、システムの設計と必要な建築限界に応じて、軌道のいずれかの側方、または走行レール間の中央とされる。

  • 導体レール:電流を流す、通電状態の金属レール(鉄道軌道に関連する設備)。
  • 集電靴:列車上で電気的接触を維持する可動式の集電装置(列車に用いられる)。
  • 絶縁とカバー:偶発的な接触を減らし、風雨への露出を抑える。

歴史と発展

第三軌条方式は、都市鉄道や地下鉄で電気牽引が普及した19世紀後半から20世紀初頭にかけて登場した。トンネル内の空間的制約や景観上の懸念により架空電車線の設置が現実的でない場所で、この方式は有用であった。時代とともに、信頼性と安全性を高めるため、保護カバー、より堅牢な絶縁体、標準化された取付方法といった設計上の改善が加えられてきた。

用途、電圧と方式の違い

第三軌条は、低い高さで直流電力を供給できるため、地下鉄、都市高速鉄道、一部の通勤路線で一般的である。電圧は通常数百ボルトであり、多くの架空交流電化方式で使われるキロボルト級の電圧とは異なる。架空電車線方式と比べ、第三軌条はトンネル断面の設計を簡素化し、視覚的影響も小さくする一方、一般に低電圧かつ短距離の運行に限定される。制約のある設備や歴史的な設備では、帰線電流用に独立した第四軌条を採用するネットワークもある。例としてロンドンのシステムの一部が挙げられる。

安全、保守と注目すべき事項

導体レールは通電しているため、事業者は係員と一般公衆を守るために、物理的な遮へい、絶縁カバー、標識、立入制限を用いる。定期保守には、絶縁体、位置の整合、集電靴の摩耗、腐食対策の点検が含まれる。設計と運用は、離隔、接地、緊急時の電源遮断に関する安全規則によって管理される。導体レール方式と、より広い電力ネットワークとの統合について技術的背景を詳しく調べるには、工学文献またはシステム運営者の文書を参照するとよい。実務面および規制面の追加情報は、交通機関や技術標準化団体の資料(導体レール資料)で得られる。

関連項目

著者

AlegsaOnline.com 第三軌条(鉄道電化用導体レール)

URL: https://ja.alegsaonline.com/art/99409

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