JPH0793761B2

JPH0793761B2 - 電気車用誘導障害防止装置

Info

Publication number: JPH0793761B2
Application number: JP5546486A
Authority: JP
Inventors: 秀夫小尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-03-11
Filing date: 1986-03-11
Publication date: 1995-10-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPS62210802A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、電力を外部から集電して制御する電気車用
誘電障害防止装置で、特に車体接地に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第２図は、例えば1985年11月開催の「第22回鉄道におけ
るサイバネテイクス利用国内シンポジュム論文集421」
に示された従来のインバータ制御装置の構成図であり、
図において、（１）は、架線等の電線より直流電力を集
電するパンタグラフ等の集電器、（２）は主回路の入切
を行うスイッチ、（3a）は集電器（１）と同一の第１の
車両に設置されたGTOサイリスタによって構成され直流
を交流に変換制御する３相インバータ、（4a）は第１の
車両に設置された３相誘導電動機、（3b）は第１の車両
と異なり集電器（１）の設置されていない第２の車両に
設置された３相インバータ（3a）と同様構成の３相イン
バータ、（4b）は第２の車両に設置された３相誘導電動
機、（５）は接地スイッチ、（６）はアースブラシ・車
輪等によって構成された車両のレールへの帰線回路、
（7a），（7b）はそれぞれ３相インバータ（3b）に電力
を供給する正負の車両間の渡り線、（8a），（8b）はそ
れぞれ３相インバータ（3a），（3b）の導電性機器箱と
車体間の箱接地、（９）は帰線回路（６）と同電位の第
１の車両への車体接地である。

次に動作について説明する。集電器（１）により直流電
圧を集電し、スイッチ（２）を投入することにより３相
インバータ（3a），（3b）に直流電圧を印加してインバ
ータ動作によって３相交流電圧を発生し、これにより３
相誘導電動機（4a）（4b）を駆動制御して車両の速度調
整が行える。

インバータ動作によって発生する３相交流電圧は、直流
電圧が３相インバータ（3a），（3b）を構成する電力用
半導体、例えば、GTO、サイリスタ、トランジスタ等の
スイッチング動作によって変換された３相の可変電圧可
変周波数交流電圧である。この制御装置の方式の詳細動
作については文献に詳しく記載されており、本発明に直
接関係しないので省略する。

この装置を車体に設置する場合、車体との電位を同一す
るためと誘導ノイズ電流、放射ノイズを吸収してアース
するために、箱接地（8a），（8b）によって車体への接
地を行うとともに、車体と給電回路の正又は負の片側、
すなわち集電器（１）側とは反対極とを接続する車体接
地（９）を設けている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の電気車用誘導障害防止装置は以上のように構成さ
れているので、電力用半導体の制御素子のスイッチング
時に発生するdv/dtによって、主回路と３相インバータ
（3a），（3b），誘導電動機（4a），（4b）等との間に
存在する浮遊容量を通過するスパイク電流が発生する。

第３図にスパイク電流の流れる経路を説明する。図にお
いて（10）はGTOサイリスタのような電力用半導体の制
御素子、（11）は主回路配線部品と３相インバータ
（３）の機器箱間に存在する浮遊容量である。スパイク
電流は図中矢印のように、制御素子（10）のスイッチン
グによって発生するdv/dtが浮遊容量（11）を通過する
ことで生じ、制御素子（10）、浮遊容量（11）、３相イ
ンバータ（３）の機器箱と車体間の箱接地又は車体への
取付部等を通って車体接地（９）、接地スイッチ（５）
を逆流して制御素子（10）に至る経路で流れる。

このような急激なdv/dtによって発生したスパイク電流
は、車両間にまたがって流れた場合、車両間を電気的に
連結する渡り線（7b）を流れるため、第４図に示すよう
にレール間に設置されたループ（12）を有する信号機器
等に誘導障害を発生して信号機器を誤動作させる問題点
があった。

この発明な上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、信号機器の誤動作を防止できる電気車用誘導
障害防止装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る電気車用誘導障害防止装置は、連結して
なる車両間に分散配置された制御装置の機器箱をそれぞ
れ車体に接地するとともに、給電回路の正又は負側、す
なわち集電器（１）側とは反対極の入力電位を各車体に
接地したものである。

〔作用〕

この発明における制御装置内で発生したdv/dtにより生
じるスパイク電流は、各車両毎の車体と制御装置の接地
によって制御装置内に帰還され、外部に対する影響を防
止する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、第２図と同一符号の機器は同一のもので、
（5b）は集電器（１）の設置されていない第２の車両に
設置された接地スイッチ、（6b）は第２の車両の帰線回
路、（9b）は、帰線回路（6b）と同電位の第２の車両へ
の車体接地である。

第２の車両の３相インバータ（3b）の内部制御素子のス
イッチング制御に基づいて発生したスパイク電流は、３
相インバータ（3b）の導電性機器箱より箱接地（8b）又
は車体への取付部等を通って車体接地（9b）、接地スイ
ッチ（5b）を逆流して３相インバータ（3b）内部へ帰還
する。この経路を第１図に１点鎖線の矢印で示すが、経
路中には、車両間の渡り線が含まれていないため、スイ
ッチング制御に基づくスパイク電流が車両間を渡ること
が防止できる。

なお、上記実施例では制御装置を３相インバータで説明
したが、これは、スイッチング制御に基づくスパイク電
流を発生する電力用制御素子によって構成されたもので
あればよいのでチョッパ装置、整流器及び安定化電源を
供給する無停電電源なども同様に考えられる。

〔発明の効果〕

以上のように、本願発明は、各制御装置（3a,3b）のス
イッチング制御に基づくスパイク電流の経路を各車両ご
とに形成したから、上記経路中には車両間の渡り線が含
まれていないため、スパイク電流が車両間を渡ることが
防止でき、レール間に設置された信号機器等に誘導障害
を発生して信号機器を誤動作させることがないという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による接地方式を示す説明
図、第２図は従来の接地方式を示す説明図、第３図はス
パイク電流の経路を示す説明図、第４図は車両間に渡り
経路を示す説明図である。図において、（１）は集電
器、（3a）（3b）は３相インバータ、（4a）（4b）は駆
動用電動機、（7a）は渡り線、（8a）（8b）は箱接地、
（９）（9a）は車体接地である。なお各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の制御装置（3a）と第２の制御装置
（3b）とを有する電気車用誘導障害防止装置であって、電気車は、集電器（１）と、この集電器（１）から直流
電力を供給される第１の制御装置（3a）とを搭載した第
１の車両と、この第１の車両の集電器（１）から渡り線
（7a）を介して電力を供給される第２の制御装置（3b）
を搭載した第２の車両とを連結し、各制御装置（3a）
（3b）で駆動用電動機（4a）（4b）を制御するものであ
り、第１の制御装置（3a）は、第１の機器箱に電力をスイッ
チング制御する整流素子を収納して、第１の機器箱を車
体に箱接地（8a）するとともに、集電器側とは反対極を
車体に車体接地（９）したものであり、第２の制御装置（3b）は、第２の機器箱に電力をスイッ
チング制御する整流素子を収納して、第２の機器箱を車
体に箱接地（8b）するとともに、集電器側とは反対極を
車体に車体接地（9b）したものであり、上記各制御装置（3a,3b）のスイッチング制御に基づく
スパイク電流の経路を上記第１の車両及び第２の車両ご
とに形成したことを特徴とする電気車用誘導障害防止装
置。