パンタグラフ・架線・架線柱スレッド

まず、トロリ線の波動伝播速度Cの計算は、
C=sqrt(張力T/線密度ρ)
でＯＫ．

ＴはN（ニュートン）単位の張力、
ρはkg/m単位で単位長さあたりの線条の質量を代入する。
　110スケアのトロリ線なら概ね1、170スケアのトロリ線なら概ね1.5になる。

例えば、GT110トロリ線を9.8kN(すなわち1t)で張った場合の
波動伝播速度は356km/hになる。
架線として実用するには、列車運転速度を
その7割以下にする必要があるといわれている。

>>196
おはようございます。
お互いとんでもない時間におきていますな。
しばらく連投します。

当初東海道新幹線に採用された合成コンパウンド架線は

　ちょう架線＝CuCd（カドミウム銅より線） 80sq 9.8kN(1t)
　補助ちょう架線＝CuCd（カドミウム銅より線） 60sq 9.8kN(1t)
　トロリ線＝GT（溝付銅トロリ線） 110sq　9.8kN(1t)

という構成だった。
トロリ線の波動伝播速度的には356km/h、
実用的なラインは249km/hで当時の運転最高速度には
合致していたが、1編成8パンタという多数パンタの集電には
力不足だった。

そこで、山陽新幹線では架線総張力をageて架線振動を抑制する
ヘビーコンパウンド架線が採用された。

　ちょう架線＝St180（亜鉛メッキ鋼より線） 180sq 24.5kN(2.5t)
　補助ちょう架線＝PH150（送電用硬銅より線） 150sq 14.6kN(1.5t)
　トロリ線＝GT（溝付銅トロリ線） 170sq 14.6kN(1.5t)

この場合のトロリ線の波動伝播速度は390km/h。
実用的な列車最高速度は273km/hになった。
その後、山陽新幹線の300km/h化ではトロリ線張力を19.6kNに上げて
架線総張力の6ｔ化が行われた（トンネル内ではちょう架線張力を
2tに落としてその分をトロリ線にまわした）。
東北新幹線でも似たようななことをしている。

整備新幹線区間では、コスト削減のためにシンプル架線が採用された。
が、運転最高速度は当初から260km/hが想定されていて、
シンプル架線では架線振動を十分抑えこめないことが懸念された。
そこで、波動伝播速度を列車速度に大して大幅に超過させて
集電性能を確保する方法が採用された。

トロリ線の波動伝播速度を向上させるには、トロリ線を細く、かつ
高張力に張らなければならない。そこで、トロリ線は110スケア、
トロリ線張力は19.6kNとする必要が出てきたが、
従来のGTやＧＴ-Sn（すず入り銅合金）トロリ線で110スケアのトロリ線を
張ると耐張力が不足して、トロリ線の磨耗しろが少なくなってしまう。
つまり、張替周期が短くなって経済的でない。

そのため、細い電線に高い耐張力を与えるため、
鋼の芯線に銅を厚く被覆させた銅覆鋼(CS)トロリ線が開発された。
これにより110スケアのトロリ線を2トンで張っても十分な張替周期が
確保されるようになった。
長野新幹線以降の架線構成は次のとおり。

　ちょう架線＝PH（送電用硬銅より線） 150sq 19.6kN
　トロリ線＝CS（銅覆鋼トロリ線） 110sq 19.6kN

トロリ線の波動伝播速度は504km/h、実用的には353km/h。

>>196へ
…つまり、>>187内の>304は「何か素材でも変更したから」と問うているのに、
>305ではそれに対する回答としては不十分ということ。
CSトロリ線を開発することで初めて経済的に成り立つ高速用
シンプル架線が実現されているわけ。
ただし、現在はCSをさらに上回る銅合金トロリ線が開発されているけどね。

長文の連投スマソ。
急いで書き込んだので変や文や誤変換が多いがご容赦ありたく。

>>200
計算間違えた。
初期のヘビコンのトロリ線は波動伝播速度は356km/h。
実用速度は249km/h。