3 rail system／3線式
Nov 1, 2015.
3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2線式です。この2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、2線式しか存在しません(存在しない筈です)。
3線式(3 rail system)では交流電源を使用する「交流3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3線式」です。その一方で直流電源を使う「直流3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。
3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、2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左右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3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2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、2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、3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倍に増える訳ですから圧倒的に3線式の方が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、2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3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3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3軌条を屋根上に持ち上げただけの3線式と言えるでしょう。結局、実物の世界では間違いなく2線式なのは非電化の鉄道だけ、となります。
3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3軌条。
3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3軌条。
元来アメリカ型のティンプレートの世界では、3線式(3 rail system)3線式はライオネル(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。2線式も3線式も実際に車輪が載るレールは2本です。3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3軌条としてが設置されている物が大部分で、外側第3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。
3線式の製品は「交流3線式」が多いですが、トリックスには例外的に「直流3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2線式」でした。一般的な傾向として直流は直流2線式、交流は交流3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。2線式＝直流、3線式＝交流と決まっている訳ではありません。
3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3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3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、3線式なので余り意味はありません。
ご参考、、、にも何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2線式用の金属道床付きの平面交差線路です。(1)16.5mmゲージであること。(2)平面交差の中心部分が黒いプラスチックでブロック化？されている事。この2点程度しか共通点は無いような。当然ですが、黒いプラスチックの部分は絶縁されています。
現在では3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3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3線式です。日本国内では一般に交流3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3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3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、「3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貨車などであれば2線式用の車輛も3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、2線式でも3線式でも、どんな線路でも走ることが出来ます。