JPH0793762B2 - 電気車用誘導障害防止装置 - Google Patents

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
誘導障害防止装置で、特に車体接地回路の機器構成に関
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ウム論文集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、（３）は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、（４）
は３相誘導電動機、（５）は機器箱・車体と主回路間と
を絶縁耐圧試験時に切放すための接地スイッチ、（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、（７）は帰線回路（６）と同電位の車
体接地、（８）は３相インバータ（３）の導電性機器箱
と車体間の箱接地である。

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（３）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（４）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
電圧がインバータ（３）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と
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、３相インバータ（３）と車体とを箱接地
（８）で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（７）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、主回路とインバータ
（３）、誘導電動機（４）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インバータ（３）
の機器箱間に存在する浮遊容量であり、スパイク電流は
図中矢印（９）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）、インバ
ータ（３）の機器箱と車体間の箱接地（８）又は、車体
への取付部等を通って車体接地（７）、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、流れる経路に存在する部品、配線を通るときに、車
体の下にある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。

この発明は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、機器箱を
車両の車体に箱接地し、集電器側とは反対極を機器箱あ
るいはその近傍の車体に車体接地すると共に機器箱に収
納した接地スイッチを介して整流素子に接続するもので
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、その経路を機器箱の内部あるいは
近傍に集中するので、外部に対する影響が防止される。

〔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、第３図と同一符号の機器部品は同
一のものであり、接地スイッチ（５）は３相インバータ
（３）の機器箱内に収納されている。

３相インバータ（３）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
（３）の導電性機器箱より、箱接地（８）又は車体への
取付部等を通って車体接地（７）、接地スイッチ（５）
を逆流する。この経路を第１図に１点鎖線の矢印で示
す。機器箱の近傍に設けられた車体接地（７）と共にそ
の経路が機器箱の近傍に集中するので、外部に対する影
響が防止される。

また、第４図に他の実施例として車体への接地（７）を
３相インバータ（３）の機器箱に接地した場合を示す。
この場合には、スパイク電流の経路が機器箱の内部に集
中するのでさらに効果を上げることができる。

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〕

以上のようにこの発明によればスイッチング制御に基づ
くスパイク電流の経路を機器箱内部あるいは近傍に集中
できるので、外部に対するスイッチング制御に基づくス
パイク電流の影響を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による電気車誘導障害防止
装置の構成図、第２図は従来の電気車用誘導障害防止装
置の構成図、第３図はスパイク電流の経路を示す説明
図、第４図はこの発明の他の実施例の要部を示す構成図
である。図において、（１）は集電器、（３）は３相イ
ンバータ（制御装置）、（４）は３相誘導電動機（駆動
用電動機）、（７）は車体接地、（８）は箱接地であ
る。 なお各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御装置（３）を有する電気車用誘導障害
   防止装置であり、 電気車は、集電器（１）と、この集電器（１）から直流
   電力を供給される制御装置（３）とを車両に搭載して、
   制御装置（３）で駆動用電動機（４）を制御するもので
   あり、 制御装置（３）は、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たものであって、 機器箱を車両の車体に箱接地（８）し、集電器側とは反
   対極を機器箱あるいはその近傍の車体に車体接地すると
   共に機器箱に収納した接地スイッチ（５）を介して整流
   素子に接続し、制御装置（３）のスイッチング制御に基
   づくスパイク電流の経路をこの機器箱の内部あるいは近
   傍に集中することを特徴とする電気車用誘導障害防止装
   置。