レールと車輪間の電気的接触抵抗が有する半導体特性のモデル化

摘要

In railway signalling systems, track circuits based on an electrical shunting principle are used to detect the presence of a train within a particular track section. An increase of contact resistances between rail and wheel makes the detection difficult. Therefore, it is important to quantitatively estimate the contact resistances in order to detect trains exactly. The contact resistances may behave like semiconductors, but their semiconductor characteristics have not been sufficiently studied for the quantitative estimation. In this paper, we propose electrical-circuit models for the semiconductor characteristics, and show their performance based on comparison with measurement data.%鉄道信号では,特定区間に列車が存在することを検知するため,電気的短絡を利用した軌道回路が使われている.レールと車輪の接触抵抗が増加すると,正確な列車検知が困難になるため,接触抵抗の定量的な把握は,確実な列車検知を実現する上で重要である.接触抵抗は半導体特性を有するが,定量評価に至るほど,その特性は十分に検討されていない.そこで,電気回路により半導体特性をモデル化し,定量評価を試みた.本稿では,モデルの構成および実測との比較に基づく性能について述べ,提案モデルが接触抵抗の定量評価に寄与することを示す.