JP4975589B2 - 無絶縁軌道回路用保安器 - Google Patents
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Description
先行列車との間隔及び線路の条件等に応じて列車の許容運転速度を示す信号を連続して運転台に現示する。
信号の指示する速度と列車速度とを常に比較し、列車速度が信号の指示する速度以上になれば自動的にブレーキを動作させて減速させ、所定の速度以下になるとブレーキを緩解する。
分岐器への接近、停車場への進入等に応じ、自動的に減速、停止制御を行う。
ATC装置は、列車の有無を検知し、そのデータを基に列車間隔、線路条件や前方進路の状態を連動装置を通して知り、その結果によって必要な許容速度信号を列車へ伝達する地上装置と、それらの信号を解読して車両の速度制御を行う車上装置とから構成されている。地上装置は、軌道回路、及び送受信器等で構成され、ATC信号電流をレールに流す軌道回路方式が用いられている。軌道回路には、有絶縁軌道回路と無絶縁軌道回路とがある。
列車在線検知や列車との情報送受信に使用する軌道回路は、レールを電車電流のための電気回路の帰線に使用しているため、列車運行時には列車在線検知や列車との情報送受信に使用する正規の信号波以外に電車電流の影響等で、電車電流基本波や高調波等の各種ノイズが多く混入されている。このため、一定の許容値以上のノイズが混入した場合には、遠隔に集中設置されるATC送受信器等へ接続されるケーブル側に、異常電圧や異常電流が流れ込まないように無絶縁軌道回路用保安器でノイズをブロックする責務がある。一方、一定の許容値以下のノイズが混入した場合には、無絶縁軌道回路用保安器は保護動作を行わないで、正規の信号の送受信を正常に行う責務がある。
図1は、本発明の実施例1を示す無絶縁軌道回路用保安器の概略の構成図である。
この無絶縁軌道回路用保安器は、列車TRが通過する2本の平行なレールからなる第1、第2の無絶縁軌道回路1−i,2−j(但し、i=1〜n、j=1〜n、nは複数)の境界点毎に接続された第1及び第2の保安器10,20によりそれぞれ構成されている。第1及び第2の保安器10,20の内、第1の保安器10は、2対の入出力端子11−1,11−2及び入出力端子14−1,14−2を有し、その一方の対の入出力端子11−1,11−2が、第1、第2の軌道回路1−i,2−jの境界点に対して電気的に接続され、他方の対の入出力端子14−1,14−2に、第2の保安器20が電気的に接続されている。
第1の軌道回路1−i及び第2の軌道回路2−jの境界点には、電流差が許容値(例えば、約100A程度)以下のほぼ等しい電車電流が流れている。この電車電流には、列車在線検知や列車TRとの情報送受信に使用する信号波も含まれている。LC共振子12は、その信号波周波数に共振してATCに必要な信号波を選択する。選択された信号波は、整合用変成器22、及びケーブル25−1,25−2を介してATC送受信器26へ送られ、自動的に列車TRの速度制御や減速、停止制御等が行われる。
本実施例1によれば、第1、第2の軌道回路1−i,2−jの境界点側に防護デバイス13を接続しているので、き電系事故時の異常電流や異常電圧を放流、抑制することによって、LC共振子12及び整合用変成器22等を保護できる。更に、防護デバイス13で保護できないレベルの異常電流に対して、電流は整合用変成器22及びLC共振子12における内部配線に耐量や開放機能を持たせて、整合用変成器22の損傷を最小限にできるように協調を持たせている。しかも、整合用変成器22の2次巻線側に、最終的な保護装置である避***23が設けられているので、仮に整合用変成器22まで地絡電流等の影響が及んだ場合においても、その放電管23が放電することにより、整合用変成器22の機器側に接続される長大な第1のケーブル25−1,25−2の焼損を的確に防止することができる。
図2は、本発明の実施例2を示す無絶縁軌道回路用保安器の概略の構成図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
その他の構成は、実施例1と同様である。
第1の軌道回路1−i及び第2の軌道回路2−jの境界点に流れる電車電流の差及び送受信されるATC電流は、変流器31により検知され、この検知結果がケーブル34−1,34−2を介して機器室のモニタ装置35に表示され、その電車電流の差が許容値以下か否かが監視されると共に、レールに流入出するATC電流等も監視される。
本実施例2によれば、実施例1と同様に、第1、第2の軌道回路1−i,2−jの境界点側に防護デバイス13を接続しているので、き電系事故時の異常電流や異常電圧を放流、抑制することによって、LC共振子12、整合用変成器22、及び変流器31等を保護できる。更に、防護デバイス13で保護できないレベルの異常電流に対して、電流は整合用変成器22、変流器31及びLC共振子12における内部配線に耐量や開放機能を持たせて、整合用変成器22及び変流器31の損傷を最小限にできるように協調を持たせている。しかも、整合用変成器22の2次巻線側と変流器31の2次巻線31c側とに、最終的な保護装置である避***23,32がそれぞれ設けられているので、仮に整合用変成器22や変流器31まで地絡電流等の影響が及んだ場合においても、その放電管23,32が放電することにより、整合用変成器22や変流器31の機器側に接続される長大な第1のケーブル25−1,25−2や第2のケーブル34−1,34−2の焼損を的確に防止することができる。
図3は、本発明の実施例3を示す無絶縁軌道回路用保安器の概略の構成図であり、実施例2を示す図2中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
電車動力電源に使用するき電系統に地落事故が発生したり、軌道回路破断等が発生すると、第1、第2の軌道回路1−i及び2−j間に過大な異常電圧が発生したり、過大な異常電流が流れる。すると、防護デバイス13が放電して入出力端子11−1及び11−2間が短絡し、過大な異常電流が放電されて過大な異常電圧が抑制される。これにより、異常電圧や異常電流がLC共振子12、整合用変成器22、及び変流器31側へ侵入しないので、これらのLC共振子12、整合用変成器22、及び変流器31を焼損等から保護できると共に、ケーブル25−1,25−2,34−1,34−2及びATC送受信器26も焼損等から保護できる。しかも、防護デバイス13により、LC共振子12、整合用変成器22、及び変流器31を保護できるので、このLC共振子12、整合用変成器22、及び変流器31の耐電圧及び耐電流特性を小さくでき、これにより、無絶縁軌道回路用保安器を小型化できる。
図4は、本発明の実施例4を示す無絶縁軌道回路用保安器の概略の構成図であり、実施例2を示す図2中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
電車動力電源に使用するき電系統に地落事故が発生したり、軌道回路の破断等が発生すると、軌道回路1−i及び2−j間に過大な異常電圧が発生したり、過大な異常電流が流れる。すると、LC共振子12及び変流器31の1次巻線31a,31bを介して、防護デバイス13が放電して入出力端子14−1及び14−2間が短絡し、過大な異常電流が放電されて過大な異常電圧が抑制される。これにより、異常電圧や異常電流が整合用変成器22側へ侵入しないので、この整合用変成器22を焼損等から保護できると共に、ケーブル25−1,25−2及びATC送受信器26も焼損等から保護できる。
図5は、本発明の実施例5を示す無絶縁軌道回路用保安器の概略の構成図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
電車動力電源に使用するき電系統に地落事故が発生したり、軌道回路の破断等が発生すると、第1及び第2の軌道回路1−i,2−j間に過大な異常電圧が発生したり、過大な異常電流が流れる。すると、第1の保安器10内において、LC共振子12を介して防護デバイス13が放電し、入出力端子14−1及び14−2間が短絡して、過大な異常電流が放電されて過大な異常電圧が抑制される。これにより、異常電圧や異常電流が第2の保安器20,20A側へ侵入しないので、これらの保安器20,20Aを焼損等から保護できると共に、ケーブル25−1,25−2及びATC送受信器26も焼損等から保護できる。しかも、防護デバイス13により、第2の保安器20,20Aを保護できるので、これらの保安器20,20Aの耐電圧及び耐電流特性を小さくでき、これにより、無絶縁軌道回路用保安器を小型化できる。
図6は、本発明の実施例6を示す無絶縁軌道回路用保安器の概略の構成図であり、実施例2の図2及び実施例5の図5中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
電車動力電源に使用するき電系統に地落事故が発生したり、軌道回路の破断等が発生すると、第1及び第2の軌道回路1−i,2−j間に過大な異常電圧が発生したり、過大な異常電流が流れる。すると、第1の保安器10内において、LC共振子12を介して防護デバイス13が放電し、入出力端子14−1及び14−2間が短絡して、過大な異常電流が放電されて過大な異常電圧が抑制される。これにより、異常電圧や異常電流が第2の保安器20,20A及び第3の保安器30側へ侵入しないので、これらの保安器20,20A,30を焼損等から保護できると共に、ケーブル25−1,25−2,34−1,34−2及びATC送受信器26も焼損等から保護できる。しかも、防護デバイス13により、第2の保安器20,20A及び第3の保安器30を保護できるので、これらの保安器20,20A,30の耐電圧及び耐電流特性を小さくでき、これにより、実施例2及び実施例5と同様に、無絶縁軌道回路用保安器を小型化できる。
図7は、本発明の実施例7を示す無絶縁軌道回路用保安器の概略の構成図であり、実施例3の図3及び実施例5の図5中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
本実施例7の無絶縁軌道回路用保安器では、実施例3及び実施例5とほぼ同様の作用、及び効果を奏する。特に、第2の保安器20,20A側において、2段の整合用変成器22,22Aを有しているので、実施例3及び実施例5と同様に、異常電圧や異常電流からの防護能力が向上し、確実にケーブル25−1,25−2等を保護できる。
図8は、本発明の実施例8を示す無絶縁軌道回路用保安器の概略の構成図であり、実施例4の図4及び実施例5の図5中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
本実施例8の無絶縁軌道回路用保安器では、実施例4及び実施例5とほぼ同様の作用、及び効果を奏する。特に、第2の保安器20,20A側において、2段の整合用変成器22,22Aを有しているので、実施例4及び実施例5と同様に、異常電圧や異常電流からの防護能力が向上し、確実にケーブル25−1,25−2等を保護できる。
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(d)のようなものがある。
10,10A,10B 第1の保安器
12 LC共振子
13,13A,13B 防護デバイス
20,20A 第2の保安器
22,22A 変成器
23,23−1A,23−2A,32 放電管
25−1,25−2 第1のケーブル
26 ATC送受信器
30 第3の保安器
31 変流器
34−1,34−2 第2のケーブル
35 モニタ装置
Claims (13)
- 平行して敷設された第1及び第2の無絶縁軌道回路の境界点に接続され、前記第1の無絶縁軌道回路上に流れる信号波を抽出する抽出回路と、前記第1及び第2の無絶縁軌道回路間に生じる過大な異常電圧を抑制して過大な異常電流を放流する第1の防護デバイスとを有する第1の保安器と、
前記第1の保安器に接続され、前記抽出回路で抽出された前記信号波を、第1のケーブルを介して装置側の自動列車制御用送受信器へ転送する第2の保安器と、
を備えたことを特徴とする無絶縁軌道回路用保安器。 - 前記第1の保安器は、
前記第1の無絶縁軌道回路の境界点に接続された前記抽出回路と、
前記抽出回路と前記第2の無絶縁軌道回路との間に接続された前記第1の防護デバイスとにより構成され、
前記第2の保安器は、
前記第1の防護デバイスに接続され、前記抽出回路で抽出された前記信号波を、前記第1のケーブルを介して前記装置側の前記自動列車制御用送受信器へ転送すると共に、前記第1及び第2の無絶縁軌道回路側と前記装置側とのインピーダンスを整合する1段又は並列接続された複数段の変成器を有することを特徴とする請求項1記載の無絶縁軌道回路用保安器。 - 前記第1の保安器は、
前記第1及び第2の無絶縁軌道回路の境界点間に接続された前記第1の防護デバイスと、前記第1の無絶縁軌道回路の境界点に接続された前記抽出回路とにより構成され、
前記第2の保安器は、
前記抽出回路と前記第2の無絶縁軌道回路とに接続され、前記抽出回路で抽出された前記信号波を、前記第1のケーブルを介して前記装置側の前記自動列車制御用送受信器へ転送すると共に、前記第1及び第2の無絶縁軌道回路側と前記装置側とのインピーダンスを整合する1段又は並列接続された複数段の変成器を有することを特徴とする請求項1記載の無絶縁軌道回路用保安器。 - 請求項1記載の無絶縁軌道回路用保安器は、更に、
前記第1の保安器に接続され、前記第1及び第2の無絶縁軌道回路に流れる電車電流の差及び送受信される自動列車制御電流を検知してこの検知電流を電圧変換し、第2のケーブルを介してモニタ装置へ送出する変流器を有する第3の保安器、
を備えたことを特徴とする無絶縁軌道回路用保安器。 - 前記第1の保安器は、
前記第1の無絶縁軌道回路の境界点に接続された前記抽出回路と、
前記抽出回路と前記第2の無絶縁軌道回路との間に接続された前記第1の防護デバイスとにより構成され、
前記第3の保安器における前記変流器は、
前記第1の防護デバイスに接続された1次巻線と、
前記1次巻線に対応する2次巻線とを有し、
前記第2の保安器は、
前記変流器の前記1次巻線を介して前記第1の防護デバイスに接続され、前記抽出回路で抽出された前記信号波を、前記第1のケーブルを介して前記装置側の前記自動列車制御用送受信器へ転送すると共に、前記第1及び第2の無絶縁軌道回路側と前記装置側とのインピーダンスを整合する1段又は並列接続された複数段の変成器を有することを特徴とする請求項4記載の無絶縁軌道回路用保安器。 - 前記第1の保安器は、
前記第1及び第2の無絶縁軌道回路の境界点間に接続された前記第1の防護デバイスと、前記第1の無絶縁軌道回路の境界点に接続された前記抽出回路とにより構成され、
前記第3の保安器における前記変流器は、
前記抽出回路と前記第2の無絶縁軌道回路とに接続された1次巻線と、
前記1次巻線に対応する2次巻線とを有し、
前記第2の保安器は、
前記変流器の前記1次巻線を介して前記抽出回路と前記第2の無絶縁軌道回路とに接続され、前記抽出回路で抽出された前記信号波を、前記第1のケーブルを介して前記装置側の前記自動列車制御用送受信器へ転送すると共に、前記第1及び第2の無絶縁軌道回路側と前記装置側とのインピーダンスを整合する1段又は並列接続された複数段の変成器を有することを特徴とする請求項4記載の無絶縁軌道回路用保安器。 - 前記第1の保安器は、
前記第1の無絶縁軌道回路の境界点に接続された前記抽出回路と、
前記第3の保安器における前記変流器の1次巻線を介して、前記抽出回路と前記第2の無絶縁軌道回路との間に接続された前記第1の防護デバイスとにより構成され、
前記第3の保安器における前記変流器は、
前記1次巻線と、前記1次巻線に対応する2次巻線とを有し、
前記第2の保安器は、
前記第1の防護デバイスに接続され、前記抽出回路で抽出された前記信号波を、前記第1のケーブルを介して前記装置側の前記自動列車制御用送受信器へ転送すると共に、前記第1及び第2の無絶縁軌道回路側と前記装置側とのインピーダンスを整合する1段又は並列接続された複数段の変成器を有することを特徴とする請求項4記載の無絶縁軌道回路用保安器。 - 前記抽出回路は、
コンデンサ及びコイルが直列接続されたLC共振子により構成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の無絶縁軌道回路用保安器。 - 前記第1の防護デバイスは、
直列接続された複数の避***により構成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の無絶縁軌道回路用保安器。 - 前記第2の保安器は、
前記変成器の2次巻線に並列接続された第2の防護デバイスを有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の無絶縁軌道回路用保安器。 - 前記第2の防護デバイスは、
避***により構成されていることを特徴とする請求項10記載の無絶縁軌道回路用保安器。 - 前記第3の保安器は、
前記変流器の2次巻線に並列接続された第3の防護デバイスを有することを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項に記載の無絶縁軌道回路用保安器。 - 前記第3の防護デバイスは、
避***により構成されていることを特徴とする請求項12記載の無絶縁軌道回路用保安器。
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