JPS642830Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電車庫等における漏れ電流防止のた
めの帰線自動開閉装置に関するものである。

電車の走行車線などの大量の電流を生じている
金属体から漏れ出て流動するエネルギーは、いわ
ゆる迷走電流となつて電食の原因となつている。

この電食とは、電流を生じている電車走行車線
等の回路の一部が接する大地等の電解質にエネル
ギーを漏らした場合に、回路とは離れた場所に存
在する金属体に電流の分流を生じる別の回路が形
成されて、その金属体の陽極となるところに局部
腐食を生じる現象のことである。

この電食は迷走電流腐食ともいわれて、特に電
気鉄道の周辺において大きな社会問題となつてい
る。

電車走行車線から電車庫内に流入する電鉄漏れ
電流を阻止し、迷走電流を減少させ、ガス管・水
道管などの地下埋設金属管類における上記したご
とくの電食発生を抑制するために、車庫線には帰
線自動開閉装置が設置されるようになつてきた。

従来、この帰線自動開閉装置は、シリコンダイ
オード単素子によつているものが多く、この素子
は、その逆耐電圧により、電車走行車線から電車
庫内に流入する電鉄漏れ電流を阻止しているが、
一方、迷走電流が車庫内を通つて走行車線に帰流
するのを阻止する能力は極めて小さいものであ
る。

一般に、電車庫内は線路が多い上に、道床が走
行車線程堅固に出来ていないので、その漏れ抵抗
も低く、走行車線の1/10程度の状態にあるものと
考えられている。

したがつて、大地を流れる迷走電流は車庫内の
線路に一旦流入し、走行車線へ帰流するが、帰線
自動開閉装置のシリコンダイオードは、その立上
り電圧0.5〜1.0Vで動作を開始する。電鉄線路は、
電車の運行に従い、大地に対してある時は数
10Vになり、またある時は数Ｖになる変動を繰
返している。そのため、電鉄線路が大地に対して
数Ｖになつた時は、車庫線を通つて大量の迷走
電流が帰流する。

つまり、従来の帰線自動開閉装置では帰流迷走
電流はほとんど減少せず、電食の抑制は電鉄線路
電圧がの時に限られていたのである。

この考案は、上記した従来の帰線自動開閉装置
の欠点を改善するためになされたものであり、シ
リコンダイオードなどの整流素子を直列に数段接
続するか、または、ゲート電流調整回路を設けた
サイリスタか、または、ベース電圧調整回路を設
けたトランジスタ等を用いることにより、全体の
動作電圧を上昇せしめ、かつ、その順方向動作開
始電圧を任意に設定可能であり、車庫内電車の運
行時のみ作動し、迷走電流の帰流を完全に阻止す
ることを特徴とする帰線自動開閉装置である。

以下、この考案の実施例を従来技術と併せて図
面に基いて説明する。

第１図は、従来の帰線自動開閉装置であり、車
庫７の内部に延びている電車庫内線路５と走行車
線分岐線６とは、レール絶縁締結装置４を介して
連結されている。帰線自動開閉装置１はシリコン
ダイオード２の単素子から成つており、それから
出ているリード線３，３により電車庫内線路５お
よび走行車線分岐線６に接続されている。

この従来の帰線自動開閉装置においては、電車
走行車線６側から車庫内７に流入する電流はシリ
コンダイオード２により阻止されるが、大地から
車庫内７を通つて走行車線分岐線６に帰流する迷
走電流の阻止はシリコンダイオード２の動作立上
り電圧0.7〜1.0Vに限定され、それ以上の電位勾
配では迷走電流の帰流を阻止することができな
い。

第２図は、本考案に係るカスケード型帰線自動
開閉装置を示したものであり、帰線自動開閉装置
１以外は第１図に示された同一番号のものと同じ
ものである。本考案においては、シリコンダイオ
ード２を直列に数段接続している。このようにダ
イオード２を直列に数段接続することにより、全
体の動作電圧を上昇せしめ、大地から車庫内７を
通つて走行車線６に帰流する迷走電流を阻止する
ことができる。さらに、この場合、直列にカスケ
ード接続するシリコンダイオード２の段数を選択
することにより、全体の動作電圧を現場の状態に
合わせて適宜に設定することができる。このシリ
コンダイオードの接続する段数の選択にはロータ
リー型切換スイツチ等も適用可能である。また、
シリコンダイオードでなくても、全体の動作電圧
を上昇でき、かつ充分な電流容量がとれるもので
あれば他の整流素子も本考案に適用可能であるこ
とはもちろんである。この効果は直列抵抗であつ
ても得られるが大電流であるため大型になる。

第３図は、サイリスタ８を使用した場合の本考
案の他の実施例であり、ゲートにゲート電流調整
回路９が接続されており、動作電圧を上昇せしめ
ると共に任意に設定することができる。

また、第４図は、トランジスタ１１を使用した
場合の本考案の実施例であり、ベースに接続した
可変抵抗器１０によりベース電圧を調整すること
により、サイリスタを用いた場合と同様に全体の
動作電圧を上昇せしめると共に任意にその動作電
圧を設定可能である。

次に、本考案の作用について説明する。

今、車庫内線路と走行車線との電位差をV_R、
従来の帰線開閉装置におけるシリコンダイオード
の動作開始電圧をV_dとし、帰線開閉装置がなく
直接帰流しているときの迷走電流の帰流電流をIs
とすると、 Is＝kV_R ｋは定数 となる。

従来の帰線開閉装置における電流電流I₁は、 I₁＝ｋ（V_R−Vd） で表わされ、ほとんど阻止されていないことがわ
かる。

本考案の帰線自動開閉装置における直列接続し
たシリコンダイオード、またはサイリスタ、トラ
ンジスタなどの動作開始電圧をＶとし、帰流電流
をＩとすれば、 Ｉ＝ｋ（V_R−Ｖ） であり、V_R＝ＶとするならばＩ＝０となる。

すなわち、本考案においては、動作開始電圧Ｖ
を、車庫内線路と走行車線との電位差V_Rと等し
くなるように設定することにより、帰流電流Ｉを
完全に阻止することができるわけである。

このような本考案は選択排流器などにも応用可
能である。

尚、車庫内電車運行の場合は、車庫内レール電
圧が帰線自動開閉装置の動作開始電圧より高くな
るので問題は生じない。

上述したように、電車庫の線路は漏れ抵抗が低
いので電食の原因となる迷走電流増大の大きな要
因となつている。このような場所に本考案の帰線
自動開閉装置を設置すれば、車庫内線路から走行
車線への帰流電圧を上げることにより、迷走電流
は車庫経由の帰流を阻止され、電気鉄道漏れ電流
の大巾な減少に役立ち、電気鉄道の周辺で大きな
問題となつている電食の軽減に貢献することがで
きる。

このように本考案は電食を有効に防止すること
ができ、産業上きわめて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の帰線自動開閉装置、第２図は本
考案に係るカスケード型帰線自動開閉装置、第３
図はサイリスタを使用した本考案の実施例、第４
図はトランジスタを使用した本考案の実施例であ
る。 １……帰線自動開閉装置、２……シリコンダイ
オード、３……リード線、４……レール絶縁締結
装置、５……電車庫内線路、６……走行車線分岐
線、７……車庫、８……サイリスタ、９……調整
回路、１０……調整抵抗器、１１……トランジス
タ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 帰線電流の流入を阻止する帰線自動開閉装置に
   おいて、直列に任意の複数個接続した整流素子、
   またはゲート電流調整回路を備えたサイリスタ、
   またはベース電圧調整回路を備えたトランジスタ
   から成り、順方向動作開始電圧を任意に設定し得
   ることを特徴とする帰線自動開閉装置。