3 rail system／三線式
Nov 1, 2015.
三線式(3 rail system)とは、走行用の2本のレール以外に送電用の3本目のレールを追加使用する電気方式の事です。普通の鉄道は2本のレールだけで走行しますから、模型の車輛を走行させる際に走行用の2本のレールだけで送電も行う方法が二線式です。この二線式が現在では世界に見ても主流で、Nゲージなどでは商業的に流通している製品では、二線式しか存在しません(存在しない筈です)。
三線式(3 rail system)では交流電源を使用する「交流三線式」が一般的です。現行製品ではメルクリン(Märklin)やライオネル(Lionel)の製品が「交流三線式」です。その一方で直流電源を使う「直流三線式」は製品としてはごく少数で、恐らくはトリックス(TRIX)が販売していた「トリックス・エクスプレス」製品だけではないかと思われます。
三線式は実物にはありもしない3本目のレールが見えてしまって違和感があるとか、どうしても車輪以外に集電するためのローラーシュー、コレクターシューなどの線路に引っ掛かり易い部品が存在すると言った欠点が多々あります。逆に、二線式の車輪は、1つの車輪でプラス・マイナスの2種類を取り扱うことになるので必ずs車軸の根元、車輪を嵌めている部分、タイヤ部分などのいずれかで左右の車輪を絶縁しなければならないので製造は面倒です。
個人的には集電不良の発生しにくい三線式(3 rail system)の方が、実物の呪縛からどうやっても逃れられない二線式よりも遥かに優れていると思っています。それと言うのも、二線式では左右の車輪をそれぞれの極性の電力用に使い分けなければなりませんが、三線式であれば全ての車輪を片側の極性の電力用に集中してしまえば済むことであり、車輪で集電しない他方の極性の電力はローラーシュー(Roller shoe)などで集電して済ますことが出来ます。それぞれの極性に関して言えば、実質的に集電出来る車輪の数が一挙に2倍に増える訳ですし、ローラーシュー(Roller shoe)などは極論ですが無際限に増やせるので集電効率としては三線式の方が圧倒的に優れていると言えます。
それと同時に、走行用の2本のレールとは無関係に送電用のレールを1系統設置できますから、レールの「極性」の呪縛からは逃れる事が出来ます。リバースやデルタ線でも、二線式とは異なり周囲の線路の極性切換をする必要が無いので列車を自由自在に走らせて楽しむ事が出来ます。
それでは「実物には絶対に三線式(3 rail system)は存在しないのか」と言うと些か微妙でして、東京メトロ丸ノ内線・銀座線や、大阪市営地下鉄の御堂筋線などのように第三軌条を持つ鉄道もあります。普通にパンタグラフを使って集電して走らせる鉄道も第三軌条を屋根上に持ち上げただけの三線式と言えるでしょう。結局、実物の世界では間違いなく二線式なのは非電化の鉄道だけ、となります。
三線式線路の例(メルクリン(Märklin)のM式・金属道床線路)。指矢印の個所が第三軌条。
三線式のポイントの例(メルクリン(Märklin)のM式・金属道床線路)。指矢印の個所が第三軌条。
元来アメリカ型のティンプレートの世界では、三線式(3 rail system)はライオネル(Lionel)が1906年に「スタンダードゲージ」を発表した際に同時に発表した線路システムが端緒だと思われます。二線式も三線式も実際に車輪が載るレールは2本です。三線式で模型化する際の送電用レールは、左右のレール中央に中央第三軌条としてが設置されている物が大部分で、外側第三軌条式は少数派でスケール指向の方が自作する場合が多いようです。
三線式の製品は「交流三線式」が多いですが、トリックスには例外的に「直流三線式」の「トリックス・エキスプレス」と呼ばれる製品も有りますし、以前にメルクリン(Märklin)が販売していたOHOと呼ぶOナローの製品は「交流二線式」でした。一般的な傾向として直流は直流二線式、交流は交流三線式である場合が多いですが、必ずしも世界中がそうなっているわけではありません。二線式＝直流、三線式＝交流と決まっている訳ではありません。
三線式の線路の例、トリックス(TRIX)が販売していた「トリックス・エクスプレス(
TRIX EXPRESS)」と名乗る直流三線式用の品物で、これはHOゲージ(16.5mmゲージ)です。このサイト内の他のコンテンツでは「HOゲージ(≒16番ゲージ)」と言う表現の仕方をしている場合が多いですが、この製品に関しては「≒16番ゲージ」とはなりません。ごく純粋に、HOゲージの製品しかない筈だからです。メルクリンの製品写真には判り易いように「指矢印」を付けておきましたが、こちらは余りにも明確な第三軌条が見えているので、横着しています。黒いプラスチックの部分は絶縁されていますが、三線式なので余り意味はありません。
ご参考、、、にもならないと思いますが、以前にカツミ・エンドウが発売していた直流二線式用の金属道床付きの平面交差線路です。「通電しないで手押しで遊ぶ」と言うような事でもしない限りは、三線式(3 rail system)の線路との互換性はありません。上に写真をお目に掛けたメルクリンやトリックスの線路とは「16.5mmゲージである」と言う程度しか共通点はありません。
現在では三線式(3 rail system)の模型を販売しているメーカーは少ないですが、メルクリン(Märklin)は一貫して交流三線式を販売しています。アトラスO、MTH、ライオネル(Lionel)と言ったアメリカのOゲージ製品も交流三線式です。日本国内では一般に交流三線式と言うと玩具っぽい印象がありますが、アレはカツミがティンプレート的な三線式Oゲージ製品を売りまくって商業的に成功し過ぎた？結果としてそのように見えるだけでしょう。普通にアメリカ国内で販売されている三線式のOゲージ製品は、必ずしも玩具的な外観の製品ばかりと言う事ではありません。ティンプレート愛好者は声が大きいので目立ちますけど。
なお、「三線式(3 rail system)云々」と言うのは電気的な問題ですから、集電とは全く無関係な単なる貨車などであれば二線式用の車輛も三線式用の車輛も共通使用する事が可能です。簡単には、両側絶縁の車輪を履かせた車輛は何等かの加工をしなくても、二線式でも三線式でも、どんな線路でも走ることが出来ます。実際にメルクリンの保守用部品の中には二線式の鉄道模型で使う事が前提の両側絶縁車輪がありますし、非公式の話ですが日光モデル製の車輪はなにも加工したりせずにメルクリン製の貨車に使用する事が可能です。