JPH0445362Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、電気車の床下に設けられた電気車
用の各種制御装置を収納する収納箱に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来の電気車における制御装置の床下収納箱
を、VVVFインバータ装置（PWM形VVVFイン
バータ装置）の収納箱について説明する。

従来の電気車用のVVVFインバータ装置
（PWM形VVVFインバータ装置）は、そのＵ，
Ｖ，Ｗ相三相のそれぞれのインバータ部およびこ
れらのインバータ部のためのゲート制御部が、フ
イルタリアクトル、発電ブレーキ用チヨツパ制御
装置、さらにこの発電ブレーキ用チヨツパ制御装
置のゲート制御部等と共に幾つかの収納箱に分け
て格納され、電気車の床下面の電気車の移動方向
の両側に設置されている。これらの収納箱の幅
は、車体幅の約1/3程度である。各収納箱間の配
線は各収納箱を車体に取付け後、収納箱間をギ装
配線している。そこで、これを図に示し、これに
ついて説明する。

まず、第４図には従来から広く用いられてい
る、集中形フイルタリアクトルの場合のVVVF
インバータ装置の主回路つなぎ図が示されてい
る。図において、１はしゃ断器、２は集中形のフ
イルタリアクトル、３Ｕ，３Ｖ，３ＷはVVVF
インバータ装置の各Ｕ，Ｖ，Ｗ相のインバータ部
であり、それぞれ、フイルタコンデンサ４Ｕとサ
イリスタ５Ｕ、フイルタコンデンサ４Ｖとサイリ
スタ５Ｖ、フイルタコンデンサ４Ｗとサイリスタ
５Ｗとからなる。６は発電ブレーキ抵抗器、７は
発電ブレーキ用チヨツパ制御装置である。また、
PP，P₀，Ｐはそれぞれ直流電源の高電圧側の所
定のライン、Ｎは直流電源の中性線、Ｕ，Ｖ，Ｗ
はそれぞれ交流のＵ相線、Ｖ相線、Ｗ相線を示
す。すなわち、直流電源ラインＰまで送られた直
流は、各Ｕ，Ｖ，Ｗ相のインバータ部３Ｕ，３
Ｖ，３Ｗによつて３相の交流に変換される。ま
た、第５ａ図、第５ｂ図には、電気車の車体の床
下にギ装された従来のVVVFインバータ装置の
収納箱の構造図の一例が示されている。第５ａ図
は電気車の移動方向から見た側面図であり、２０
は車体、２１は車体２０の床下面、３０，３２は
この車体２０の下部の両側に設けられた収納箱、
５０はギ装電線トイ方式による共通母線であり、
この共通母線５０の主回路直流電源電圧母線Ｎ，
P₀，Ｐ，Ｂおよび交流電力側３相Ｕ，Ｖ，Ｗ相
母線Ｕ，Ｖ，Ｗは第４図の同符号のラインに対応
している。５１は各収納箱内の装置と共通母線と
を接続する接続線である。また、第５ｂ図は電気
車の下から見た平面図であり、３０，３２，３４
および３６は収納箱、５０は共通母線である。そ
して、収納箱３０にはVVVFインバータ装置の
インバータ部３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを構成するフイル
タコンデンサ４Ｕ，４Ｖ，４Ｗおよびサイリスタ
５Ｕ，５Ｖ，５Ｗが納められており、収納箱３２
には、これらのサイリスタ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗのゲ
ート制御部８（第４図には図示しない）が納めら
れている。また、収納箱３４には、発電ブレーキ
用チヨツパ制御装置７およびそのゲート制御部９
（第４図には図示しない）が、そして、収納箱３
６にはフイルタリアクトル２がそれぞれ納められ
ている。なお、これらの収納箱３０〜３６中の各
機器は、上述したように、収納箱３０〜３６の取
付け後に各収納箱ごとに共通母線５０の所定の母
線への接続線５１により接続されるが、第５ｂ図
の配線はこれを概念的に示したものである。

［考案が解決しようとする問題点］ 従来の電気車では以上のように、車体の床下に
設けられた電気車のための各種制御装置は、幾つ
かの収納箱に分けて格納するようにしていた。こ
のような別箱方式で収納箱間をギ装配線する場
合、特にVVVFインバータ装置のように高調波
電流成分が大きくなり、また、その動作周波数が
高くなる場合には、このような別箱方式では配線
が長くなるために、動作の安定性という点で問題
があつた。さらに、高調波電流成分が大きくなる
こと、他の機器、特に地上に分散配置されている
各信号機器に対して、誘導障害を与えるという問
題点があつた。

この考案はかかる問題点を解消するためになさ
れたもので、動作周波数の高い制御装置の動作を
安定さること、およびこのような制御装置による
地上に分散配置されている各信号機器等への誘導
障害を軽減した電気車における制御装置の床下収
納箱を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を鑑み、この考案は、電気車の車体
の床下の電気車の移動方向に対して両側に設けら
れた電気車用の各種制御装置、同様に上記床下の
中央に電気車の移動方向に沿つて延び上記各種制
御装置を相互に接続する共通母線およびこれらの
共通母線と上記各種制御装置を接続する接続線を
収納する収納箱であつて、側面部、上面部および
底面部を有し、上記側面部は上記各種制御装置お
よび共通母線を周囲側面から一体に覆うように上
記車体の幅とほぼ同じ幅に渡って延び、上記上面
部は上記車体の床下面と各種制御装置および共通
母線との間に、各種制御装置および共通母線を上
側から覆うように上記車体の幅とほぼ同じ幅に渡
って広がり、上記底面部は上記各種制御装置、共
通母線および接続線を下側から覆うように上記車
体の幅とほぼ同じ幅に渡つて広がり、かつこれら
から発生される電機的ノイズを遮断するシールド
構造を全面に渡つて有し、上記側面部、上面部お
よび底面部により上記各種制御装置、共通母線お
よび接続線を一体に収納する電気車における制御
装置の床下収納箱にある。

［作用］ この考案においては、電気車の車体の床下に設
けられる各種制御装置、共通母線およびこれらを
接続する接続線を車体とほぼ同じ幅を有する１つ
の収納箱に一体に収納することにより、各部の間
の配線を短くできるようにしている。また、該収
納箱の底面部が全面に渡り電磁波を遮断するため
のシールド構造を有することにより、制御装置等
で発生される電気的ノイズを遮断し各地上機器へ
の誘導障害の影響を激減させる。また、共通母線
を収納箱の中央上部に配線し、共通母線と地上機
器との距離を離すことで、さらに誘導障害の影響
が軽減される。

［実施例］ 第１ａ図および第１ｂ図は、この考案の電気車
における制御装置の床下収納箱の一実施例として
VVVFインバータ装置の収納箱の構造を示す図
であり、第１ａ図は電気車の移動方向から見た側
面図、第１ｂ図は電気車の下側から見た平面図で
ある。両図において、３８はVVVFインバータ
装置のインバータ部およびそのゲート制御部、発
電ブレーキ用チヨツパ制御装置およびそのゲート
制御部、さらにはこれらを接続する共通母線およ
び接続線を一体に納めた収納箱であり、その幅は
車体２０の幅にほぼ等しい。３８ａは収納箱３８
の底面部を示しており、この底面部３８ａは全面
に渡つて、電磁波を遮断するシールド構造を有す
る。また、３８ｂは側面部、３８ｃは上面部を示
す。その他の部分は従来のものと同じである。

第１ｂ図に示されているように、収納箱３８の
中は、VVVFインバータ装置のＵ相のフイルタ
コンデンサ４Ｕとサイリスタ５Ｕ、およびＶ相の
フイルタコンデンサ４Ｖとサイリスタ５Ｖが片側
に、Ｗ相のフイルタコンデンサ４Ｗとサイリスタ
５Ｗ、各相のサイリスタ４Ｕ，４Ｖ，４Ｗのため
のゲート制御部８、そして発電ブレーキ用チヨツ
パ制御装置７とそのゲート制御部９が他の片側に
配置されている。また、第１ａ図および第１ｂ図
から分かるように、共通母線５０はこの収納箱３
８の中央上部に配線されており、VVVFインバ
ータ装置の主回路部であるフイルタコンデンサ４
Ｕ，４Ｖ，４Ｗ，サイリスタ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗ，
および発電ブレーキ用チヨツパ制御装置７は、共
通母線５０の所定の母線に接続線５１により接続
されている。これらの接続線５１は、各種装置お
よび母線が１つの収納箱に納めれられているため
に短かくてすむ。

また、他の実施例として、フイルタリアクトル
も一体に納めた収納箱について説明する。従来、
フイルタリアクトルは第４図および第５ｂ図から
分かるように集中形として、別の位置に配置され
ていた。この実施例では、フイルタリアクトルも
３等分に分割され、Ｕ，Ｖ，Ｗ相に分散配置し
て、VVVFインバータ装置および発電ブレーキ
用チヨツパ制御装置と共に１つの収納箱に一体に
納めるようにした。そこで、第２図にはフイルタ
リアクトルを分散形とした場合の、VVVFイン
バータ装置の主回路つなぎ図が示されている。第
２図において、第４図の従来の主回路つなぎ図と
異なるところは、分割フイルタリアクトル２Ｕ，
２Ｖ，２Ｗが、各Ｕ，Ｖ，Ｗ相に分散されている
ことで、他の部分は従来のものと同じである。ま
た、第３ａ図および第３ｂ図には、このフイルタ
リアクトルを分散させた場合の実施例により
VVVFインバータ装置の収納箱の構造図が示さ
れており、第３ａ図は電気車の移動方向から見た
側面図、第３ｂ図は電気車の下側から見た平面図
である。両図において、４０はVVVFインバー
タ装置、発電ブレーキ用チヨツパ制御装置、フイ
ルタリアクトル、共通母線および接続線を一体に
納めた収納箱であり、その幅は車体２０の幅とほ
ぼ同じである。４０ａは収納箱４０の底面部を示
しており、この底面部４０ａは全面に渡つてシー
ルド構造にすることが可能である。また、４０
ｂ，４０ｃは収納箱４０の側面部、上面部をそれ
ぞれ示す。

第３ｂ図に示されていうように、収納箱４０の
中は、VVVFインバータ装置のＵ相の分割フイ
ルタリアクトル２Ｕ、フイルタコンデンサ４Ｕお
よびサイリスタ５Ｕ、並びにＶ相の分割フイルタ
リアクトル２Ｖ、フイルタコンデンサ４Ｖおよび
サイリスタ５Ｖが片側に、Ｗ相の分割フイルタリ
アクトル２Ｗ、フイルタコンデンサ４Ｗおよびサ
イリスタ５Ｗ、発電ブレーキ用チヨツパ制御装置
７、並びにVVVFインバータ装置のゲート制御
部と発電ブレーキ用チヨツパ制御装置７のゲート
制御部を一体化した共通ゲート制御部１０が他の
片側に配置されている。また、第３ａ図および第
３ｂ図から分かるように、共通母線５０はこの収
納箱４０の中央上部に配線されており、VVVF
インバータ装置の主回路部である分割フイルタリ
アクトル２Ｕ，２Ｖ，２Ｗ、フイルタコンデンサ
４Ｕ，４Ｖ，４Ｗ、サイリスタ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗ
および発電ブレーキ用チヨツパ制御装置７は、共
通母線５０の所定の母線に短かい接続線５１で接
続されている。なお、３等分に分割された個々の
分割フイルタリアクトル２Ｕ，２Ｖ，２Ｗは共通
母線５０で相互に接続され、１つのリアクトルと
して機能する。

［考案の効果］ 以上のように、この考案によれば、電気車の車
体の床下に配置された各種制御装置、共通母線お
よび各種制御装置と共通母線の間をそれぞれ接続
する接続線を１つの収納箱に一体に収納し、この
収納箱は、電気車と車体の幅を最大に利用した幅
にし、またその底面部を全面に渡つてシールド構
造にしたので、地上に分散配置された各信号機器
等に対する誘導障害軽減が容易に可能であり、ま
た、収納箱間のギ装配線をできる限り短かくでき
るので、VVVFインバータ装置等の動作周波数
の高い制御装置を確実に動作させることができ
る。また、共通母線を収納箱の中央上部に配置す
ることにより、地上の各信号機器との距離を離す
ようにしたので一層、誘導障害の影響を軽減でき
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図および第１ｂ図はこの考案の第１実施
例による制御装置の床下収納箱を示す図で、第１
ａ図は電気車の移動方向から見た側面図、第１ｂ
図は下側から見た平面図、第２図はこの考案の第
２実施例における制御装置であるVVVFインバ
ータ装置の主回路つなぎ図、第３ａ図および第３
ｂ図はこの考案の第２実施例による制御装置の床
下収納箱を示す図で、第３ａ図は電気車の移動方
向から見た側面図、第３ｂ図は下側から見た平面
図、第４図は従来のVVVFインバータ装置の主
回路つなぎ図、第５ａ図および第５ｂ図は従来の
電気車における制御装置の床下収納箱を示す図
で、第５ａ図は電気車の移動方向から見た側面
図、第５ｂ図は下側から見た平面図である。 図において、２０は車体、２１は床下面、３
８，４０は収納箱、３８ａ，４０ａは底面部、３
８ｂ，４０ｂは側面部、３８ｃ，４０ｃは上面
部、５０は共通母線、５１は接続線である。な
お、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電気車の車体の床下に、電気車の移動方向に対
   して両側に設けられた電気車用の各種制御装置、
   同様に上記床下の中央に電気車の移動方向に沿つ
   て延び上記各種制御装置を相互に接続する共通母
   線およびこの共通母線と上記各種制御装置を接続
   する接続線を収納する収納箱３８，４０であつ
   て、 側面部３８ｂ，４０ｂ、上面部３８ｃ，４０ｃ
   および底面部３８ａ，４０ａを有し、 上記側面部３８ｂ，４０ｂは上記各種制御装
   置、共通母線および接続線を周囲側面から一体に
   覆うように上記車体の幅とほぼ同じ幅に渡つて延
   び、 上記上面部３８ｃ，４０ｃは上記車体の床下面
   と各種制御装置、共通母線および接続線との間
   に、これらを上側から覆うように上記車体の幅と
   ほぼ同じ幅に渡つて広がり、 上記底面部３８ａ，４０ａは上記各種制御装
   置、共通母線および接続線を下側から覆うように
   上記車体の幅とほぼ同じ幅に渡つて広がり、かつ
   これらから発生される電機的ノイズを遮断するシ
   ールド構造を全面に渡つて有し、 上記側面部３８ｂ，４０ｂ、上面部３８ｃ，４
   ０ｃおよび底面部３８ａ，４０ａにより上記各種
   制御装置、共通母線および接続線を一体に収納す
   る電気車における制御装置の床下収納箱。