JPS6048085B2 - コンデンサ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電気車に搭載するコンデンサ装置の改良構造
に関するものである。

電気車の主電動機の制御装置としてサイリスタ等の半導
体を用いたチョッパ制御装置が使用されているが、この
制御装置は高圧大電流を断続して制御するため、高圧、
大容量のフィルタコンデンサを用い、架線、レールに流
れる電流を平滑にしている。

第１図は電気車に搭載するコンデンサ装置の正面より見
た図、第２図は第１図の■−■線における縦断面図であ
る。この図に示すように従来のコンデンサ装置は、複数
個（図ては７個）のコンデンサ２を外箱１内に設置し、
これらのコンデンサ２を並列に接続し、大容量のコンデ
ンサを構成している。これは、例えば回路電圧１５００
Ｖのチョッパ制御装置では定格電圧１８００ＶＤＣ）定
格容量４６０ｐＦの大形コンデンサ（タンク寸法１２０
７７Ｅ７７ｌ×５６０ｍ７７ｌ×高さ４００−ｍｎ）を
７個並列に接続し、４６０μＦ×７■３２２０・μＦの
コンデンサを構成する。

外箱１には点検カバー１ａを設けてコンデンサの着脱と
点検ができるように構成してある。このコンデンサの構
造は、２本の並列導体５を絶縁物９を介して外箱１に固
定し、上記並列導体フ５とコンデンサのブッシング８と
は可撓性の良好な導体４で接続する。

外箱１の上部には端子台３を設け、上記並列導体５に導
体６で接続されている。この端子台３は、コンデンサ装
置１と他装置（図示せず）との外部配線７を接続するた
めに設５けられている。一般にコンデンサのケースは薄
鉄板（厚さ１．６圏以下）を用い、内部に充填した含浸
油の体積膨張や収縮によつてケースが変形する構造とな
つている。

従つて、第１図に示すように、複数個のコンデンサを並
べて設置する場合は隣り合うコンデンサとの間に所定間
隙（通常３０〜５０Ｔｒ＄ｌ）が必要であり、コンデン
サ装置の長さ寸法即ち第１図の左右方向の寸法が大きく
なつていた。さらに、コンデンサ２の上部には、上述の
ように並列導体５や端子台３、接続導体６が配設され、
これらの帯電部と外箱１及び帯電部相互間を絶縁するた
めに所定寸法の空間絶縁距離が必要で、しかもブッシン
グに対する導体の着脱や、端子台３へ外部配線７を着脱
するとき、トルクレンチやスパナの操作ができる空間が
必要で、コンデンサケースの高さ寸法が大きくできない
ため、コンデンサケースの厚み方向の寸法を大きくする
か、コンデンサの個数を増すため、第１図に示すコンデ
ンサ装置の左右方向の寸法が大きくなつていた。さらに
は、コンデンサ装置の外形寸法に応じて，重量も大きく
製作費が高くなるという欠点があつた。

このような従来の欠点を除去するために第３図、第４図
に示すように、複数個のコンデンサをまとめて一個の大
形コンデンサ２て構成することが考えられる。また第５
図に示すように、コンデ２ンサの側面にブッシング８を
設けるとコンデンサケースの高さ寸法が大きくなるので
コンデンサの長さ寸法（第３図の左右方向の寸法）の短
縮が可能となり、コンデンサ装置の小形、軽量化が考え
られる。 ３
この発明は上述のような従来のコンデンサ装置をさらに
小形、軽量化を可能にし、安価なコンデンサ装置を得よ
うとするものである。第６図、第７図はこの発明の一実
施例である。

この図から明らかなように、この発明に係るコン３．デ
ンサ装置は外箱を用いず、一個の大形コンデンサ２を直
接車体１４の床下に搭載するものである。従つてコンデ
ンサ２のケースは３２？〜６？の鉄板またはステンレス
鋼板で構成し、このケースの上部には車体１４に固定す
るための取付金具２４ｔａが溶接等の方法で固着されて
いる。コンデンサ２のケースの側面にはブッシング８が
設けられ、このブッシング８を格納するように端子箱１
１がコンデンサケース２の側面に溶接またはねじ止め等
の方法で取付けられる。端子箱１１の内部には、コンデ
ンサ装置と他の装置（図示せず）とを配線する外部導体
接続用の端子台３を端子箱１１またはコンデンサ２のケ
ースに設置し、この端子台３と上記ブッシング８とは導
体４で接続する。さらに端子箱１１の上部には、外部導
体７を引込むための口出穴７ａと導体固定のためにクリ
ート１３が設けられている。端子箱１１の開放部にはカ
バー１２を設け、端子箱内部を密閉することにノより雨
雪や塵埃の侵入を防止し、絶縁劣化を防止している。コ
ンデンサ２のケースには適当な位置に雌ねじが加工され
た取付座１５が溶接等により固着され、保護カバー１６
をボルト１７で上記取付座１５に取付ける。車両床下に
搭載する装置は、車両の走行によつて、石、土砂が飛散
するので、上記保護カバー１６は石、土砂が飛散しても
コンデンサが破壊しないように設置するものであり、コ
ンデンサ２のケースと保護カバー１６とは所定の間隙を
有して設置するのが好ましい。

またコンデンサ２が万一内部素子の絶縁破壊によつて短
絡電流が流れ、異常発熱し、高圧ガスの発生によりケー
スが破壊される場合が考えられるが、保護カバー１６に
よつてコンデンサ内部の含浸油の飛散を防止できるとい
う効果もある。以上のことから、保護カバー１６はコン
デンサ２の上部即ち車両床下の取付面を覆うことはあま
り必要ではない。

本発明によれば次のような効果がある。

（ａ）コンデンサを車体に直接取付けるため、コンデン
サケースの高さ寸法が大きくできる。

コンデンサケースの容積が同じとすれば、高さ寸法が大
きくなつた分だけ長さ寸法が縮少できるので、コンデン
サ装置を小形軽量化できる。従来のものは、コンデンサ
をさらに外箱に収納していたため、外箱よりコンデンサ
を着脱できるように、外箱の高さ寸法に対しコンデンサ
の高さ寸法を大幅に小さくしなければならなかつた。

ｂ）ブッシング、端子台、導体等の帯電露出部はコンデ
ンサの側面に設けた密閉箱に格納されているので、雨雪
、塵埃等により絶縁劣化の必配がない。

ｃ）外箱が不要となるので製造費用が安価となり、しか
もコンデンサ装置が軽量となる。

（ｄ）コンデンサを一個で構成するため、従来の装置に
比べてブッシングの数量が低減するので、コンデンサの
含浸油の漏れ事故が低減し、信頼性の高いコンデンサ装
置となる。

（ｅ）従来装置の並列導体５、接続導体６が不要となり
、配線作業が容易で、しかも電気接続個所が低減するの
で接触不良に基因する焼損事故が低減する。

以上のように、この発明のコンデンサ装置は極めて簡単
な構成で車両用装置として要求される小形化、軽量化が
大幅に改善され、実用性の高いコンデンサ装置を製作す
ることができる。

なお、この発明のコンデンサ装置では、コンデンサケー
スの鉄板板厚が従来品に比べて厚いものを使用するため
、コンデンサ含浸油の体積膨張や収縮によつて内部圧力
が変化してもコンデンサケースの変形量が小さい。

コンデンサケースの任意の個所にベローズ等を設けてコ
ンデンサケースの圧力変化を吸収するようにしてもよい
。また保護カバーに金網等を用いれば、コンデンサの自
己発熱による温度上昇に対する放熱効果が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコンデンサ装置の点検カバーをはずした
状態を示す正面図、第２図は第１図の■一■線における
断面図、第３図は従来の別のコンデンサ装置の点検カバ
ーをはずした状態を示す正面図、第４図は第３図の■−
■線における断面図、第５図は従来の別のコンデンサ装
置の断面図、第６図はこの発明の一実施例を示す正面図
、第７図は第６図の■−■線における断面図である。 図中、２はコンデンサ、２ａは取付金具、３は・端子台
、４は導体、７は外部導体、８はブッシング、１１は端
子箱、１４は車体、１５は取付座、１６は保護カバー、
１７はねじである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コンデンサ内外の電気接続を行なうためのブッシン
   グと、コンデンサと外部との接続を行なう端子台とを備
   え、上記ブッシングと端子台とを導体で接続して成るコ
   ンデンサ装置において、コンデンサケースの側壁面に端
   子箱を設け、この端子箱内に上記ブッシング、端子台、
   及びこれら両者を結ぶ導体を収納し、コンデンサケース
   が露出している部分に保護カバーを配設したことを特徴
   とするコンデンサ装置。 ２ 保護カバーはコンデンサ壁面にねじ止めされている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコンデン
   サ装置。 ３ コンデンサケースと保護カバー間には所定の間隙が
   設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載のコンデンサ装置。 ４ 保護カバーは金網、または打抜金属板で構成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のうち
   いずれか１項記載のコンデンサ装置。