Nゲージレイアウト国鉄露太本線建設記

運転よりシナリー重視コンセプトで、昭和40年代後半の風景再現を目指しレイアウトを製作中です。映像・画像を交えながら、製作記に加え、随想や旅行記も発信します。2016年9月より延伸線建設に着手しました。

制御の基本と応用技法 その1

予告した湖南総合運転所採用技法の紹介です。 過去の電気関連シリーズと一部重複しますが復習のつもりでご覧ください。 新技法は筆者オリジナルと考えてますが、先行事例調査をしておらず、既に同種アイディアが考案・公開されてる場合はご容赦ください。

【補機出動】
◆お断り
本講座は一方通行複線エンドレスに待避線付き中間駅・リバース線・支線終端駅やヤード等が付随した線形レイアウトの複数列車運転制御について解説します。 ただし機廻しや留置で本線引上げ時の逆行を除きます。 複線エンドレスで並走(競争?)を楽しみたい方にはDCC採用をお薦めし、本講座の対象にしてません。


第一章:基礎編
1-1.モデル線形
湖南総合運転所線路配置の一部を使い解説を進めます。

【モデル線形は第1本線の一部】
上図赤長丸部の第1本線(外周り/内周り)と本線連絡線接続部をモデルに使います。

拡大するとこんな形、ポイント3個で複線エンドレスから支線が分岐する線形です。

【外周り/内周り本線の相互乗り入れ】
福線エンドレスの外周り/内周り本線は、リバース線(青長丸)の方向転換、待避線付き中間駅(橙長丸)の折り返し運転で相互乗り入れ可能です。 本線連絡線の先は終端駅でもヤードでもOK(終端駅とします)、典型的な2列車同時運転レイアウト線形です。

モデル線形の進路パターンは3種類で、1番目は外周り/内周り本線直進モードです。

2番目は終端駅発車列車が外周り本線へ進入するモードです。

3番目は内周り本線走行列車が終端駅へ戻るモードです、一方通行複線エンドレスのこの線形では以上3パターンの進路しかありません。


1-2.フィーダー設置と必要ギャップ(復習)
2列車同時運転するには電源2台(ACH/BCHとします)と、フィーダー(=走行区間)が2本以上必要な事は理解できると思います。 この線形ならば外周り本線/内周り本線それぞれにフィーダー設置し、すれ違い運転が基本形になります。

すれ違い運転なので両本線のレール極性は逆です。 この状態でP2/P3渡り線を開通させると使用レールメーカーに係らず両電源がショートします。 従って使い易いTOMIXレールでさえもP2/P3間を絶縁ジョイナーで接続しギャップG1設置が必須です。

内周り本線フィーダー設置はエンドレス上どの位置でも同じで、図の位置とします。 「完全選択式」TOMIXと「非開通内側レール開放式」KATOはこれでOKです。

ただしPecoだけはギャップG2がないとP3反位でショートが発生します。 TOMIX/KATOにG2があっても問題ないので設置前提で解説を進めます。
★関連記事:ポイント電気講座②ルーツから学ぶ

外周り本線のフィーダー設置は、TOMIXのみエンドレス上どの位置でも同じで、これが完全選択式のメリットです。 KATO/Pecoは「ポイントトングレール側から給電原則」により、P1/P2が背中合わせの図の位置しかありません。
★関連記事:ポイント電気講座③ギャップとフィーダー設置法

更にPecoは内周り本線と同じくポイント切替時ショート防止ギャップG3が必要です。 TOMIX/KATOにG3があっても問題ないので設置前提で解説を進めます。 フィーダーとギャップをこの様に設置すれば、レールメーカーに係らずF1で内周り本線、F2で外周り本線と終端駅ポイント開通方向列車運転が可能です。(以上復習です)


1-3.ブロックコントロールとキャブコントロール
フィーダーとギャップ設置が終り、次は電源2台の接続をどうするかがテーマです。

F1/F2に電源2台を直結すると、B CHで内周り本線、A CHで外周り本線と終端駅列車運転が可能で、電源制御担当区間を固定したこの方式をブロックコントロールと呼びます。 接続が簡単で両本線周回運転に適しますが、運転を楽しむには使い難さがあります。


◆使い難さ その1:運転士気分を味わえない
標準運転パターンとして《終端駅》⇒《外周り本線》⇒《リバース線》⇒《内周り本線》⇒《終端駅》を行う場合、最初A CH、リバース線でB CH、終端駅に戻る際にA CHと使用電源を変える必要があり、運転士気分を味わえません。
◆使い難さ その2:両CH電源使用走行時は1列車しか運転できない
リバース線通過、内周り本線から終端駅へ戻る際は、走行列車が両CH電源を占有するので1列車しか運転できません。 もう1列車は終端駅留置線や中間駅待避線で停車待機しないと思わぬ方向に走行してしまいます。 制約が多く運転の楽しみに欠けます。
◆使い難さ その3:両CH電源境界部通過時の操作が面倒
両CH電源境界部通過時はディレクションスイッチ極性を合わせないと車輪でショート、速度調整ダイアルを合わせないとガクンと速度変化します。 操作が面倒で運転を楽しむ事ができず、ブロックコントロールは簡易レイアウト向けと言えます。
[註]電源悪影響回避には境界部に10mm弱の無電区間を設ける方法があります。

ブロックコントロールの使い難さ解決手段がキャブコントロールです、フィーダーと電源間に選択スイッチを設置します。 電源1台で全線走行可能で運転士気分が味わえ境界部問題もありませんが、フィーダー選択スイッチ操作が必要になります。


キャブコントロールは運転パターンに応じ電気区間を分けます、例えば外周り本線と支線/終端駅構内をG4/F3設置で分離し独立運転可能にします。 両本線乗り入れ可能な中間駅待避線もギャップと専用フィーダーで分離し、フィーダー選択スイッチを介し電源接続します。 運転者はフィーダー選択スイッチで進路を選び全線運転可能になります。


このモデル線形で一つ困る問題があります。 内周り本線から終端駅へ戻る場合にF1/2/3全て選択する必要があり、その際に外周り本線運転ができなくなる事です。

【F2aの配線・電源選択スイッチ表記を省略してます】
この問題の解決法は、G5設置で内周り本線から終端駅進路の外周り本線一部をF2a/F2bの2電気区間に分離し、内周り本線から終端駅へ戻る列車は「御免よ道空けて」とF2bを選択し、もう1列車はF2aで外周り本線の他区間運転する方法です。 『がおう☆』さんから頂戴した図面のフィーダー/ギャップはこの考え方に基づいて設置されてました。


第二章:運転操作
2-1.モデル線形の運転操作
第一章ではモデル線形を使い、フィーダー/ギャップ設置の復習と2列車同時運転制御の基礎知識ブロックコントロールとキャブコントロールを解説しました。 第二章ではモデル線形に3個あるポイント制御を含めた運転操作について解説します。

ポイント3個ですが一方切替モードがない両本線渡り線を連動化し、ポイントスイッチPS1/PS2で制御します。 操作性を考えると純正ポンントスイッチでなく、操作パネル設置・開通方向表示可能なコンデンサ切替トグルスイッチ方式前提で解説を進めます。

現在、B CH電源使用の貴方はF1を選択し内周り本線列車運転中です。 A CH電源使用の友人はF2a/F2b/F3を選択し終端駅から外周り本線へ列車を進入させ周回運転中です。 内周り本線から終端駅に戻りたい貴方が行う運転操作を考えてみましょう。

終端駅へ向かう為にPS2で渡り線ポイントを切り替える。
終端駅へ向かう為にPS1で終端駅入口ポイントを切り替える。
外周り本線を乗り越える為にF2bをA CHからB CHへ切り替える。
終端駅へ向かう為にF3をA CHからB CHへ切り替える。
以上4回のスイッチ操作で内周り本線列車は終端駅に進行可能になります。 ではG4の先F3エリアに列車が進行したら何もしなくて良いでしょうか?、いやいや友人の為にまだやる事があります、貴方の都合で外周り本線周回運転できなくしたのですから。

PS1で終端駅入口ポイントを本線開通に切り替える。
PS2で渡り線ポイントを本線開通に切り替える。
F2bをB CHからA CHへ切り替え、外周り本線全線を運転可能に戻す。


以上モデル線形通過には7回のスイッチ操作が必要ですが、キャブコントロールは操作が面倒で使い難いと誤解しないでください。 モデル線形と解説進路パターンは、最も面倒なケースを取り上げてます。 今回はここまでにします。


ではまた。

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