脇道８（継電連動・電気鎖錠器）

おうさて、連動関係の話、再開します。余り評判よろしくないような気もしますが・・・。

今度の例は赤谷線東赤谷駅です。継電連動です。

スイッチバックの終端駅として有名でした。

軌道回路がなく転てつ器はすべて現場扱いという点では一番最初に例として挙げた駅と同じですが、信号機が腕木式(機械式)ではなく色灯式(電気式)である点が異なります・・・・と言うよりは、連動装置が機械連動ではなく継電連動である点が異なるのであって、色灯信号機はそれに付随したものと言ったほうが正しいかもしれません。

それでは継電連動装置というのはどのようなものでしょうか。
その前に、まず継電器とは？　いわゆるリレーですね。

常時は左の状態のものが、コイルに電流を流すと磁力が発生して可動片を吸引し、右の図のようになって可動片が他の回路を遮断(または導通)するものです。これが継電器です。
これを組み合わせて連鎖関係を構築するのです。たとえば下図です。

 

2つの信号機1、2の相互に定位鎖錠(1を反位にすると2は定位に、2を反位にすると1は定位に鎖錠される関係)を設けたいとします。このために2つの継電器A、Bを上図のように組み合わせます。右端は信号機につながっており、電流が右端に到達したときにそれぞれの信号機が進行を現示するものとします。
信号てこに相当するスイッチが設けられており、上図のように回路が遮断されている状態を定位とします。この状態では電流は信号機に到達できませんので、信号機はいずれも停止を現示しています。

ここで信号機1のてこを反位にしてみます。

すると継電器Aのコイルに電流が流れ、継電器A内の接点が遮断されます。
コイルを通った電流は継電器B内の接点を通過して信号機1に達し、信号機1は進行信号を現示します。

さらにこの状態で信号機2のてこを反位にしたとします。信号機2のてこのスイッチが導通して電流が流れますが、継電器A内の接点が遮断されていますので電流は信号機2まで到達できず、信号機2は停止を現示したままです。

逆の場合も同様で、信号機1のてこが定位の状態で信号機2のてこを反位にすると信号機2には進行信号が現示されますが、続いて信号機1のてこを反位にしても信号機1は停止現示のままとなります。

すなわち、信号機1と2の間に連鎖関係を設けることができたことになります。

これはかなり簡単な例で実際にはもっと複雑なのですが、このように継電器を組み合わせることにより信号機と転てつ器または信号機相互間に連鎖関係を設けたシステムを継電連動装置といいます。

継電連動装置の場合は機械連動装置に比べて有利な点がいくつかあります。そのうちの主たるものは保安度の向上と操作性の向上です。
継電連動装置では機械連動装置のような物理的な摩擦・摩耗がなく、温度による伸縮もないためより信頼性が高いシステムです。
また、大きなてこは不要で、小さなスイッチで事足ります。格段のコンパクト化が可能になるわけです。そこでてこを集中したパネルを設け、これに線路配線略図を描くと共にてこを集中し、操作性を向上させています。
また電気的な制御により各種表示灯の設置も可能となり、パネルを見れば信号機の現示も把握できるようになりました。
かくして機械連動では本屋の外に追い出されていた信号扱所は、継電連動では本屋内にパネルが設けられるようになりました。

次に、信号機と現場扱いの転てつ器との連鎖はどうなっているのでしょうか。

継電連動装置の場合でも現場扱いの転てつ器は機械連動と同じく転てつ転換器を使用します。従って信号機との連鎖を設けるためには転てつ器の機械的な動作と信号機の電気的な動作を関連付ける必要があり、このために転てつ転換器に電気鎖錠器というものが設けられています。機械連動における第2種連動機に相当するものです。

概念的には下図のようです。

この状態が信号てこ、転てつてことも定位の状態とします。
この状態から転てつ器を反位に転換します。
転てつてこを転換する前に踏釦を踏みます。

すると電気鎖錠器内の電磁石が動作して、転てつてこの転換を邪魔していた鎖錠片が解除され、転てつてこの転換が可能になります。

転てつてこを転換すると電気鎖錠器内のスイッチが動作して回路を遮断します。
従って、仮にこの状態で信号てこを転換しても信号機は反位とならず定位のままとなります。
つまり、転てつ器が反位の時は信号機は定位に鎖錠されることになります。

次に、転てつ器が定位の時に信号機を反位にしてみます。

信号てこを反位にすると継電器内のスイッチが動作して回路を遮断します。
従って、仮にこの状態で転てつてこを転換しようとして踏釦を踏んでも、電気鎖錠器内の電磁石は動作せず鎖錠片が転てつてこの転換を邪魔したままとなりますので、転てつてこは転換できません。
つまり、信号機が反位の時は転てつ器は定位に鎖錠されることになります。

以上のような構成で信号機と現場扱いの転てつ器間に定位鎖錠の関係を持たせています。

現物は以下のようです。

越後線弥彦駅です。転てつてこの下の箱状のものが電気鎖錠器です。

電気鎖錠器を設けた転てつ器は連動図では、以下のような記号で表されています。

転てつてこが黒く塗りつぶされた記号です。
東赤谷駅の場合は21と22号転てつ器に電気鎖錠器が設けられています。

次に信号機の記号について説明します。

機械式(腕木式)の信号機の場合は連動図では以下のように表示されていました。

一見してそれとわかる記号です。

色灯式の記号はちょっと複雑です。一つは現示の種類を表現するため、もうひとつは制御ｊ方法を表現するためです。

まず現示の種類ですが、下図の方法で表現します。

停止は必ず現示しますので、これ以外の現示を上図の組み合わせで表現します。

次に制御方法ですが、
1)信号てこによってのみ制御される信号機
　　＝手動の信号機
2)信号てこと、連続しない軌道回路の両方によって制御される信号機
　　＝半自動の信号機(保留)
3)信号てこと、連続する軌道回路の両方によって制御される信号機
　　＝半自動の信号機(非保留)
4)軌道回路よってのみ制御される信号機
　　＝自動の信号機
の4種類を下図の方法で区分します。

半自動(保留)は、列車が軌道回路に進入することにより停止を現示すると、この列車が軌道回路を抜けても改めて信号てこを取り扱わない限り停止現示を継続しますが、半自動(非保留)は自動的に現示がアップします。

これらを組み合わせるわけです。たとえば、

左から、
・手動で、停止と進行を現示する信号機
・半自動(保留)で、停止と進行と注意を現示する信号機
・半自動(非保留)で、停止と進行と注意と警戒を現示する信号機
・自動で、停止と進行と注意と警戒と減速を現示する信号機
となります。

停止と進行とか停止と注意しか現示しない信号機は2灯あれば十分ですが、実際には3灯の信号機が使用される場合が多いようです。使用しないところに電球が入っているかどうかはわかりませんが。
また、5灯の信号機だから5現示、とも限りません。停止・減速・警戒・進行の4現示でも5灯の信号機になります。
つまり信号機の灯数だけでは現示の種類は判断できないということですね。

次回に続きます。

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