JPH10194125A - インピーダンスボンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レール電流の不平衡や過電流を小形安価なセ
ンサで検出し、かつこのセンサの動作点検を簡単にす
る。 【解決手段】 一次コイル３の中性点３ａの近傍に非磁
性ボルト２４を螺合し、その内部にリードスイッチ２５
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インピーダンス
ボンドに関し、主にその不平衡電流検出に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】インピーダンスボンドは電気車のレール
の継目の両側に配置され、レール電流や信号電流を伝達
するものであるが、レールの状態にひび割れ等の異常が
発生すると一対のレールに不平衡電流が流れ、インピー
ダンスボンドにも不平衡電流が流れる。従って、インピ
ーダンスボンドの不平衡電流を検出することによりレー
ルの異常を検出することができる。又、何らかの異常に
よりレールに過電流が流れることがある。

【０００３】図６はインピーダンスボンドの構造を示
し、図７はインピーダンスボンドの回路を示す。図にお
いて、１は鉄心、２は鉄心締付バンド、３〜５は鉄心１
に巻回された一次コイル、二次コイル、及び三次コイル
であり、一次コイル３は二つのコイル部３ａ，３ｂに分
かれ、中性点３ｃで接続されている。これらはアルミ容
器６に収納され、隙間にはエポキシ樹脂７が充填されて
いる。又、各コイル３〜５にはそれぞれリード線８〜１
０が設けられ、リード線８の先端には一次端子１１と中
性点端子１２が容器６から突出して形成され、リード線
９，１０の先端にも二次端子１３及び三次端子１４が突
出形成される。１５はインピーダンスボンドの全体を示
し、一次端子１１はレールと接続され、中性点端子１２
はもう一方のインピーダンスボンドの中性点端子と接続
される。

【０００４】図８は従来のインピーダンスボンドの不平
衡電流検出装置の構成図を示し、１６，１７は一次コイ
ル３の両端のリード線８にそれぞれ設けられた直流変流
器（ＤＣＣＴ）であり、直流変流器１６，１７により一
対のレールから一次コイル３に流入する、あるいは逆に
一次コイル３から各レールに流出するレール電流を検出
し、このレール電流を１０Ωのシャント抵抗１８，１９
により電圧に変換し、ローパスフィルタ２０，２１によ
りノイズを除去する。こうして得られた二つの電圧値の
偏差を差動増幅器２２により検出し、この偏差が所定値
以上の場合にはコンパレータ及び出力回路２３から出力
を出し、レール電流に不平衡が生じたと判定し、レール
の異常を検出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の不平衡
電流検出装置においては、インピーダンスボンド１５内
に一対の直流変流器１６，１７を設ける必要があり、イ
ンピーダンスボンド１５が大形になった。又、直流変流
器１６，１７は動作用電源を必要とし、高価になった。
さらに、動作点検時には不平衡電流をレール又はインピ
ーダンスボンド１５に流す必要があり、このための装置
が大掛かりなものとなった。又、レールの過電流検出に
ついても同様の課題があった。

【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、不平衡電流又は過電流を検出
する機能を有し、小形にすることができるとともに、動
作用電源が不要であり、動作の点検も簡単に行うことが
できるインピーダンスボンドを得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るインピーダンスボンドは、レールと接続された一次コ
イルの中性点近傍に磁気を感知する磁気センサを設けた
ものである。

【０００８】請求項２に係るインピーダンスボンドは、
螺合した非磁性ボルト内に磁気センサを設けたものであ
る。

【０００９】請求項３に係るインピーダンスボンドは、
一次コイルの中性点近傍に感動レベルが異なる複数の磁
気センサを設けたものである。

【００１０】請求項４に係るインピーダンスボンドは、
内部に磁気センサを樹脂によりモールドしたものであ
る。

【００１１】請求項５に係るインピーダンスボンドは、
磁気センサの外周に点検用磁界を発生する点検用コイル
を設けたものである。

【００１２】請求項６に係るインピーダンスボンドは、
螺合した非磁性ボルト内に磁気センサ及び点検用コイル
を設けたものである。

【００１３】請求項７に係るインピーダンスボンドは、
磁気センサの近傍に感動レベルを調整する磁性体を設け
たものである。

【００１４】請求項８に係るインピーダンスボンドは、
一対の一次端子の近傍にそれぞれ磁気センサを設けたも
のである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面とともに説明する。図１（ａ），（ｂ）はこの実施形
態によるインピーダンスボンドの平面図及び正面図を示
し、２４はインピーダンスボンド１５の一次コイル３の
中性点３ｃ近傍においてインピーダンスボンド１５に螺
合された中空の非磁性ボルトであり、非磁性ボルト２４
の内部には図２にも示すように磁気センサであるリード
スイッチ２５が固定され、その周囲には点検用コイル２
６が設けられている。２５ａはリードスイッチ２５の出
力線、２６ａは点検用コイル２６の入力線である。又、
２７は非磁性ボルト２４の内部の下端に設けられた磁性
体である。

【００１６】リードスイッチ２５は図３（ａ）に示すよ
うに一対の磁性体からなる接点２５ｂをガラスからなる
保持部２５ｃにより保持したものであり、感動磁界以上
の磁界が加わると接点２５ｂ間が閉じ、開放磁界以下の
磁界が加わった場合には接点２５ｂ間が開く、図３
（ｂ）はリードスイッチ２５の周囲に点検用コイル２６
を配設した場合を示し、点検用コイル２６に電流を流す
と磁界が発生し、磁力線Ａの作用により接点２５ｂが閉
じる。又、インピーダンスボンド１５の回路を示す図４
においてリードスイッチ２５の位置を示し、また従来構
造を示す図６においてもリードスイッチ２５の位置を示
す。

【００１７】次に、上記構成の動作を説明する。図５は
インピーダンスボンド１５の一次側の磁界分布を示し、
レールからレール電流が一次コイル３の両端から矢印で
示すように流入する場合を考える。この場合、各リード
線８には図示のように電流が流れるので（ａ）に示すよ
うに磁界が発生し、各リード線８（Ａ），８（Ｂ）を流
れる電流により発生する磁界Ａ，Ｂは（ｂ），（ｃ）に
示すようになる。従って、レール電流が平衡している場
合には、（ｂ）に示すように中性点３ｃにおいては磁界
Ａ，Ｂは大きさが等しく方向が反対となるので磁界零と
なる。このため、中性点３ｃの近傍にリードスイッチ２
５を設けてもリードスイッチ２５は動作しない。

【００１８】一方、レールに不平衡電流が流れている場
合には磁界Ａ，Ｂは（ｃ）に示すようになり、中性点３
ｃにおいて磁界は零とならない。このため、リードスイ
ッチ２５はこの磁界が感動磁界以上であれば動作し、レ
ール電流の不平衡を検知し、レールの何らかの異常状態
を検知することができる。

【００１９】又、点検用コイル２６に電流を流すと点検
用磁界が発生し、これによってリードスイッチ２５が正
常に動作するか否かを検出することができる。

【００２０】上記実施形態によれば、一次コイル３の中
性点３ｃの近傍にリードスイッチ２５を設け、これによ
りレールの不平衡電流を検出しており、直流変流器１
６，１７を設ける必要がなく、インピーダンスボンド１
５を小形化することができる。又、リードスイッチ２５
は電源を必要とせず、安価にすることができる。さら
に、リードスイッチ２５をインピーダンスボンド１５に
螺合した非磁性ボルト２４内に設けており、非磁性ボル
ト２４のねじ込み具合により中性点３ｃとの距離を調整
し、リードスイッチ２５の感動レベルを容易に調整する
ことができる。

【００２１】又、リードスイッチ２５の外周に点検用コ
イル２６を設け、点検用コイル２６により磁界を発生さ
せ、リードスイッチ２５の動作点検を行うようにしてお
り、レール等に不平衡電流を流す必要がなく、動作点検
を簡単に行うことができる。又、この点検用コイル２６
をリードスイッチ２５と共に非磁性ボルト２４内に設け
ており、やはり感動レベルの調整が容易となる。さら
に、非磁性ボルト２４内においてリードスイッチ２５の
近傍に磁性体２７を設けており、これにより磁界分布が
変化するので、リードスイッチ２５の感動レベルを調整
することができる。

【００２２】なお、同一感動レベルのリードスイッチ２
５を例えば中性点３ｃの上下に設け、各リードスイッチ
２５からの出力により不平衡電流を検出するようにすれ
ば、信頼性が２倍になる。又、中性点３ｃの近傍に感動
レベルが異なる複数のリードスイッチ２５を設ければ、
不平衡電流の不平衡レベルがどの程度であるかを判別す
ることができ、レールの異常状態の判別を行うことがで
きる。又、リードスイッチ２５を非磁性ボルト２４内に
設けたが、インピーダンスボンド１５内に樹脂によりモ
ールドしてもよい。又、図１（ａ）に二点鎖線で示すよ
うに一対の一次端子１１の近傍にそれぞれリードスイッ
チ２５を設ければ、レール電流の過電流を検出すること
ができ、この場合にも直流変流器１６，１７は必要な
く、小形安価とすることができ、動作点検も容易とな
る。

【００２３】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、一次コイルの中性点近傍に磁気センサを設けてレー
ル電流の不平衡を検出しており、インピーダンスボンド
を小形にすることができるとともに、動作用電源が不要
で安価にすることができ、動作点検も容易となる。

【００２４】請求項２，６によれば、磁気センサのみあ
るいは磁気センサと点検用コイルをインピーダンスボン
ドに螺合した非磁性ボルト内に設けており、非磁性ボル
トのねじ込み具合により磁気センサの感動レベルを調整
することができる。

【００２５】請求項３によれば、一次コイルの中性点近
傍に感動レベルが異なる複数の磁気センサを設けてお
り、レール電流の不平衡の度合を検知することができ、
これによりどのような異常かを判別することができる。

【００２６】請求項４によれば、インピーダンスボンド
内に磁気センサを樹脂によりモールドしており、一層の
小形化が可能となる。

【００２７】請求項５によれば、磁気センサの外周に点
検用コイルを設けており、磁気センサの動作点検時にレ
ール等に不平衡電流を流すための大掛かりな装置が不要
となり、動作点検が簡単となる。

【００２８】請求項７によれば、磁気センサの近傍に磁
性体を設けており、これにより磁気分布が変化して感動
レベルを調整することができる。

【００２９】請求項８によれば、一対の一次端子の近傍
にそれぞれ磁気センサを設けており、レールに過電流が
流れた際にこれを検出することができ、しかも直流変流
器などを設けなくてよいので、小形安価にでき、動作点
検も容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるインピーダンスボンドの平面図
及び正面図である。

【図２】この発明によるインピーダンスボンドの要部正
面図である。

【図３】この発明によるリードスイッチの断面図、リー
ドスイッチを点検用コイル内に収納した状態の断面図で
ある。

【図４】この発明によるインピーダンスボンドの回路図
である。

【図５】この発明によるインピーダンスボンドの一次側
の磁界分布の説明図である。

【図６】従来のインピーダンスボンドの一部破断平面図
及び半縦断側面図である。

【図７】従来のインピーダンスボンドの回路図である。

【図８】従来のインピーダンスボンドの不平衡電流検出
装置の構成図である。

【符号の説明】

３…一次コイル ３ｃ…中性点 １１…一次端子 １５…インピーダンスボンド ２４…非磁性ボルト ２５…リードスイッチ ２６…点検用コイル ２７…磁性体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 研太郎 東京都品川区大崎２−１−17 明電舎内 明電ケミカル株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気車のレール電流及び信号電流を伝達
   するインピーダンスボンドにおいて、レールと接続され
   た一次コイルの中性点近傍に磁気を感知する磁気センサ
   を設けたことを特徴とするインピーダンスボンド。
2. 【請求項２】 上記磁気センサを螺合した非磁性ボルト
   の内部に設けたことを特徴とする請求項１記載のインピ
   ーダンスボンド。
3. 【請求項３】 上記磁気センサを磁気の感動レベルが異
   なる複数の磁気センサとしたことを特徴とする請求項１
   又は２記載のインピーダンスボンド。
4. 【請求項４】 上記磁気センサを内部に樹脂によりモー
   ルドしたことを特徴とする請求項１又は３記載のインピ
   ーダンスボンド。
5. 【請求項５】 上記磁気センサの外周に点検用磁界を発
   生する点検用コイルを設けたことを特徴とする請求項１
   又は３記載のインピーダンスボンド。
6. 【請求項６】 上記磁気センサ及び点検用コイルを螺合
   した非磁性ボルトの内部に設けたことを特徴とする請求
   項５記載のインピーダンスボンド。
7. 【請求項７】 上記磁気センサの近傍にその感動レベル
   を調整する磁性体を設けたことを特徴とする請求項１〜
   ６のいずれかに記載のインピーダンスボンド。
8. 【請求項８】 電気車のレール電流及び信号電流を伝達
   するインピーダンスボンドにおいて、一対の一次端子の
   近傍にそれぞれ磁気を感知する磁気センサを設けたこと
   を特徴とするインピーダンスボンド。