JPH04150716A - き電線切替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、二つの変電所間の給電切替を電気車に対して
行うき電線切替装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に、電気車の走行区間に対しては、複数の変電所か
ら所定の各給電区間に対して給電が行なわれるが、隣接
する二つの給電区間の間には、給電切替を行うためのき
電線切替装置が設置されている。そして、このき電線切
替装置には、異なる電源の混触を防止するため、トロリ
ー線を所定長さ（通常数ｍ程度）にわたって途絶するこ
とにより形成した二つのセクション部と、これら二つの
セクション部間に形成された中（なか）セクション部と
が設けられている。

第３図（ａ）、　　（ｂ）、　　（ｃ）は、このような
従来のき電線切替装置の構成及び動作を説明するための
概略図である。この図において、レール１上を走行する
電車２は、そのパンタグラフによりトロリー線３Ａ、３
Ｂからの電力を集電する。このトロリー線３Ａ、３Ｂに
は、第１．第２の変電所の交流電源４Ａ、４Ｂが交流遮
断器５Ａ、５Ｂを介して接続されている。そして、計器
用変流器（ＣＴ）６Ａ、６Ｂ及び計器用変圧器（ＰＴ）
７Ａ、７Ｂにより、トロリー線３Ａ、３Ｂに供給される
電流及び電圧が検出され、異常が生じた場合には、保護
継電器８Ａ、８Ｂにより交流遮断器５Ａ、５Ｂが開放さ
れるようになっている。

き電線切替装置は、上記の交流電源４Ａ、４Ｂのつき合
わせ個所に設けられているものであり、二つのセクショ
ン部９Ａ、９Ｂと、これらのセクション部間に形成され
ている中セクション部１０と、中セクション部１０に接
続されている切替遮断器１１Ａ、１１Ｂ（第１．第２の
遮断器）とを有している。

また、レール１には軌道回路１２が設置されており、電
車２全体が中セクション部１０内に完全に入りきった地
点で電車２の存在を検出するようになっている。そして
、この軌道回路１２からの検出信号に基き、遮断器制御
装置（第３図では図示せず）が切替遮断器１１Ａ、ＩＩ
Ｂを開閉制御するようにしている。

次に、上記のように構成される従来のき電線切替装置の
動作につき説明する。

まず、第３図（ａ）の状態では、電車２は、交流遮断器
５Ａを介して、交流電源４Ａからの給電により走行する
。このとき、切替遮断器１１Ａは投入、切替遮断器１１
Ｂは開放となっており、中セクション部１０とトロリー
線３Ａとの電源位相は共に同じとなっている。したがっ
て、電車２はカ行によりセクション部９Ａを通過して中
セクション部１０に進入することができる。

次いで、ｔｉＡ３図（ｂ）において、電車２が完全に中
セクション部１０内に入りきると、軌道回路１２が電車
２の存在を検出し、前記の遮断器制御装置が、まず、切
替遮断器１１Ａを開放し、さらに、約０．３５秒後に切
替遮断器１１Ｂを投入する。これにより、中セクション
部１０の電源位相はトロリー線３Ｂと同じになり、電車
２は交流電源４Ｂからの給電によって、中セクション部
１０を抜け、セクション部９Ｂを通過する。

そして、第３図（Ｃ）に示すように、電車２が完全に中
セクション部１０を抜けきると、軌道回路１２は電車２
が存在しないことを検出し、その検出信号を遮断器制御
装置に送出する。遮断器制御装置はこの検出信号に基き
、切替遮断器１１Ｂを開放し、さらに、約０．３５秒後
に切替遮断器１１Ａを投入する。これにより、中セクシ
ョン部１０の電源位相は、再びトロリー線３Ａと同じに
なり、次の電車の進入に対する準備ができたことになる
。

（発明が解決しようとする課！Ｆｉ） ところで、第３図（ｂ）において説明したように、中セ
クション部１０は、切替遮断器１１Ａが開放された後、
約０．３５秒間は無加圧状態となる。したがって、その
後切替遮断器１１Ｂが投入された時点では、電車２に搭
載されている変圧器に大きな励磁突入電流が流れること
になる。

そして、トロリー線３Ｂに他の電車が存在するなどして
交流電源４Ｂの負荷電流が大きくなっている場合には、
この負荷電流と励磁突入電流との合成値が非常に太き（
なり、保護継電器８Ｂの保護領域内に入ることになる。

そのため、き竜用交流遮断器５Ｂが、不要な遮断動作を
行う結果となっていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電気車
が中セクション部を走行している間に給電切替を行う場
合に、電気車に搭載されている変圧器の励磁突入電流を
減少させ、変電車のき重用遮断器の不要遮断動作を防止
することができるき電線切替装置を提供しようとするも
のである。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するための手段として、第１の
変電所の給電区間と第２の変電所の給電区間との間に設
置され、トロリー線が所定長さだけ途切れた第１及び第
２のセクション部と、これら両セクション部間に設けら
れた中セクション部とを有し、電気車がこの中セクショ
ン部を走行する際に、この中セクション部に接続された
ｊ＠１．１２の遮断器を開閉させることにより、前記第
１゜第２の変電所間の給電切替を電気車に対して行うき
電線切替装置において、前記第１．第２の遮断器の共通
接続点と前記中セクション部との間に介挿されたリアク
トルと、前記リアクトルに並列接続された第３の遮断器
と、前記中セクション部に対する前記電気車の進入終了
を検出する軌道回路と、前記軌道回路からの検出信号に
基いて、前記第１．第２の変電所のうち新たに給電を開
始する側からの電流が所定時間だけ前記リアクトルを通
って前記中セクション部に供給されるように、前記第１
乃至第３の遮断器の開閉＄制御を行う遮断器制御手段と
、を備えた構成としである。

（作　用） 上記構成において、電気車が第１の変電所の給電区間か
ら第２の変電所の給電区間に移行する場合を考えると、
まず、電気車が中セクション部に対する進入を終了した
時点で、軌道回路がこの進入終了を検出する。

遮断器制御手段は、この検出に基き、新たに給電を開始
する側となる第２の変電所からの電流が所定時間だけリ
アクトルを通るように、第１乃至第３の遮断器を制御す
る。このとき、第２の変電所からの電流は、第２の遮断
器及びリアクトルを通って、中セクション部へ供給され
るが、リアクトルによって励磁突入電流が抑制される。

そして、所定時間経過後は、励磁突入電流が充分小さく
なり、リアクトルに並列接続された第３の遮断器が投入
される。したがって、第２の変電所からの電流は、第２
及び第３の遮断器を介して中セクション部へ供給される
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図及び第２図に基き説明す
る。但し、第３図と同様の構成要素には同一符号を付し
て重複した説明を省略することとする。

第１因におけるき電線切替装置は、第３図のものと同様
に、セクション部９Ａ、９Ｂ、中セクション部１０、切
替遮断器１１Ａ、ＩＩＢ　（第１゜第２の遮断器）を有
している。そして、切替遮断器１１Ａ、ＩＩＢの共通接
続点と、中セクション部１０との間にはリアクトル１３
が介挿され、このリアクトル１３には第３の遮断器とし
ての切替遮断器１１Ｃが並列接続されている。また、遮
断器制御手段１４は、軌道回路１２からの検出信号を受
け、切替遮断器１１Ａ、ＩＩＢ、ＩＩＣＪ、：ｉｌ制御
信号を送出してこれらの遮断器を開閉制御するようにし
ている。

次に、上記のように構成されるき電線切替装置の動作を
第２図（ａ）、　　（ｂ）、　　（Ｃ）を参照しつつ説
明する。ただし、第２図（ａ）、（ｂ）。

（ｃ）においては、図示の都合上、第１図における遮断
器制御手段１４を省略している。

まず、第２図（ａ）の状態では、電車２は、交流遮断器
５Ａを介して、交流電源４Ａがらの給電により走行する
。このとき、切替遮断器１１Ａ。

１１Ｃは投入、切替遮断器１１Ｂは開放となっており、
中セクション部１０とトロリー線３Ａとの電源位相は共
に同じとなっている。したがって、電車２はカ行により
セクション部９Ａを通過して中セクション部１０に進入
することができる。なお、電車２の左方に位置する電車
１５は先行車両である。

次いで、第２図（ｂ）において、電車２が完全に中セク
ション部１０内に入りきると、軌道回路１２が電車２の
存在を検出し、遮断器制御手段１４は切替遮断器１１Ａ
、　　１１Ｃを開放し、さらに、約０．３５秒後に切替
遮断器１１Ｂを投入する。このとき、交流電源４Ｂがら
励磁突入電流が切替遮断器１１Ｂ及びリアクトル１３を
過って中セクション部１０に流れるが、この励磁突入電
流の値はリアクトル１３によって抑制される。したがっ
て、保護継電器８Ｂの働きにより、交流遮断器５Ｂが不
要な遮断動作を行うことがない。

そして、一般に、励磁突入電流の値は７サイクル程度で
半減するため、切替遮断器１１Ｂが投入されてから約２
００ｍ５後に切替遮断器１１Ｃが遮断器制御手段１４に
より投入される。これにより、中セクション部１０は、
交流電源４Ｂにより、切替遮断器１１Ｂ、ＩＩＣを介し
て加圧される。

したがって、リアクトル１３の両端の電圧降下がセクシ
ョン部９Ｂにかかることがなく、電車２がセクション部
９Ｂを通過する時のアーク発生現象を防止することがで
きる。

そして、第２図（Ｃ）に示すように、電車２が完全に中
セクション部１０を抜けきると、軌道回路１２は電車２
が存在しないことを検出し、その検出信号を遮断器制御
手段１４に送出する。遮断器制御手段１４はこの検出信
号に基き、切替遮断器１１Ｂを開放し、さらに、約０．
３５秒後に切替遮断器１１Ａを投入する。これにより、
中セクション部１０の電源位相はζ再びトロリー線３Ａ
と同じになり、次の電車の進入に対する準備ができたこ
とになる。

なお、上記実施例では、励磁突入電流がリアクトル１３
を通る時間を約２００ｍ５に設定しているが、もちろん
、この時間は条件に応じて増減し得るものである。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、電気車が中セクション
部を走行する際に、二つの変電所間の給電切替を行う場
合、二つの変電所のうち新たに給電を開始する側の電流
が所定時間だけリアクトルを通って中セクション部に供
給されるように構成したので、電気車に搭載されている
励磁突入電流を抑制することができ、変電所のき重用遮
断器の不要な遮断動作を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示す回路図、第２図（
ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は第１図の動作を説明するための
説明図、第３図（ａ）、　　（ｂ）。 （ｃ）は従来例の構成及び動作を説明するための説明図
である。 ２・・・電気車、３Ａ、３Ｂ・・・トロリー線、４Ａ。 ４Ｂ・・・第１．第２の変電所の交流電源、９Ａ。 ９Ｂ・・・セクション部、１０・・・中セクション部、
１１Ａ、ＩＩＢ、ＩＩＣ・・・第１、第２．第３の遮断
器（切替遮断器）、１２・・・軌道回路、１３・・・リ
アクトル、１４・・・遮断器制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１の変電所の給電区間と第２の変電所の給電区間との
   間に設置され、トロリー線が所定長さだけ途切れた第１
   及び第２のセクション部と、これら両セクション部間に
   設けられた中セクション部とを有し、電気車がこの中セ
   クション部を走行する際に、この中セクション部に接続
   された第１、第２の遮断器を開閉させることにより、前
   記第１、第２の変電所間の給電切替を電気車に対して行
   うき電線切替装置において、 前記第１、第２の遮断器の共通接続点と前記中セクショ
   ン部との間に介挿されたリアクトルと、前記リアクトル
   に並列接続された第３の遮断器と、 前記中セクション部に対する前記電気車の進入終了を検
   出する軌道回路と、 前記軌道回路からの検出信号に基いて、前記第１、第２
   の変電所のうち新たに給電を開始する側からの電流が所
   定時間だけ前記リアクトルを通って前記中セクション部
   に供給されるように、前記第１乃至第３の遮断器の開閉
   制御を行う遮断器制御手段と、 を備えたことを特徴とするき電線切替装置。