JPS5847421Y2 - Track circuit unbalance measuring device - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は軌道回路すなわち左右レールに流れる電気車
電流の不平衡を測定する軌道回路不平衡測定装置に関す
る。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a track circuit unbalance measuring device for measuring the unbalance of the electric car current flowing in the track circuit, that is, the left and right rails.

まず最初に軌道回路の不平衡について述べると、レール
と大地との間の漏れアドミタンス、大地帰路を考えたレ
ールのインピーダンスおよびボンドの接触抵抗などが左
右等しくない場合には軌道回路制御区間内のどの地点で
も左右のレールに流れる電流（信号、電気車）の大きさ
が等しいとは限らない。First, let's talk about the unbalance of the track circuit. If the leakage admittance between the rail and the ground, the rail impedance considering the return path to the ground, and the contact resistance of the bond are not equal on the left and right sides, which Even at a certain point, the magnitude of the current flowing to the left and right rails (signals, electric cars) is not necessarily equal.

すなわちレール破断が生じたり、片側レールの低抵抗地
絡などにより不平衡を生じたり、また、インピーダンス
ボンドの特性が不平衡であると軌道回路不平衡を生じる
。That is, unbalance occurs due to rail breakage, low resistance ground fault of one rail, etc., and track circuit unbalance occurs when impedance bond characteristics are unbalanced.

このように軌道回路が不平衡になると、左右のレール間
の電流が不平衡となり、信号電流であるか不平衡電流で
あるか区別ができなくなる。When the track circuit becomes unbalanced in this way, the current between the left and right rails becomes unbalanced, and it becomes impossible to distinguish whether it is a signal current or an unbalanced current.

そしてまた、不平衡電流が流れると、インピーダンスボ
ンドの磁気飽和を生じ、このことによって信号電流を伝
送することがうまく出来ず列車検知の能力がなくなる。Furthermore, when an unbalanced current flows, it causes magnetic saturation of the impedance bond, which makes it impossible to transmit signal current properly and eliminates the ability to detect trains.

この為に、不平衡測定装置は軌道回路の不平衡電流を測
定することによって、不平衡電流の発生原因をつきとめ
、原因を処理して正常な信号電流のみが軌道回路に流れ
て列車検知が正確に機能するために使用されるものであ
る。For this reason, the unbalance measuring device measures the unbalanced current in the track circuit, identifies the cause of the unbalanced current, and processes the cause so that only normal signal current flows through the track circuit, allowing accurate train detection. It is used to function.

そこで軌道回路の概要は第１図に示す。Therefore, an outline of the track circuit is shown in Figure 1.

１ａ、１ｂはレール、２はレール絶縁、３はインピーダ
ンスボンド、４は地上装置、５は軌道回路送信機、６は
軌道回路受信機である。1a and 1b are rails, 2 is a rail insulation, 3 is an impedance bond, 4 is a ground device, 5 is a track circuit transmitter, and 6 is a track circuit receiver.

このように構成されている軌道回路において、第２図に
示したごとき測定構成にて、レール１ａ。In the track circuit configured in this way, the rail 1a is measured in the measurement configuration shown in FIG.

１ｂとインピーダンスボンド３の間を接続する２本の接
続線を貫通形の和電流測定用変流器１１と差電流測定用
変流器１２に通し、和電気ＩＩ’、＋Ｉ’２１と差電流
ｌ■′１−■′２１とを測定して和電流測定用変流器１
１の出力に減衰器１３を入れて和電流と差電流を略同−
レベルとし、和電流と差電流をスイッチ１４によって交
互に切り換え、測定器１５によって刻々の変化を測定す
るものであった。1b and the impedance bond 3 are passed through the through-type current transformer 11 for measuring the sum current and the current transformer 12 for measuring the difference current, and the sum electric current II', +I' 21 and the difference current are connected. Current transformer 1 for measuring the sum current by measuring l■'1-■'21
By inserting an attenuator 13 into the output of 1, the sum current and the difference current are approximately the same.
The sum current and the difference current are alternately switched by a switch 14, and the momentary changes are measured by a measuring device 15.

そして不平衡率を算出するには記録された和電流１１＋
Ｉ２と差電流ＩＩ Ｉ２からＵ（不平衡率）−（Ｉｌ
ｌＩ ２１／ ＩＩ Ｉ＋ Ｉ ２１）Ｘ１００（％）
で計算によって算出していた。Then, to calculate the unbalance rate, the recorded sum current 11+
I2 and difference current II I2 to U (unbalance rate) - (Il
lI 21/ II I+ I 21)X100(%)
It was calculated by calculation.

しかしながら和電流と差電流とを交互に切り換えて測定
するために、和電流の測定時刻と差電流の測定時刻とが
同時刻ではなく、時間的な差があり、従って計算した不
平衡率も真値ではなく、電車の進行によって刻々電気車
電流が変化するために、正確な不平衡率を算出できなか
った。However, since the sum current and the difference current are alternately switched and measured, the measurement time of the sum current and the measurement time of the difference current are not at the same time, but there is a time difference, and therefore the calculated unbalance rate is also true. It was not possible to accurately calculate the unbalance rate because the electric car current changes moment by moment depending on the progress of the train, rather than the value.

そこで本考案では上記欠点を解消し、軌道回路の和電流
および差電流を同時測定して、誤差のない不平衡率を表
示することができる軌道回路不平衡測定装置を提供する
ことを目的とする。Therefore, the present invention aims to eliminate the above-mentioned drawbacks and provide a track circuit unbalance measuring device that can simultaneously measure the sum current and difference current of the track circuit and display the unbalance rate without error. .

次に本考案の実施例を第３図乃至第５図に基づいて説明
する。Next, an embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 3 to 5.

まず最初に第３図について述べると、右レール２１には
インピーダンスボンド２４の一方のリード線２５が接続
され、左レール２２にはインピーダンスボンド２４の他
方のリード線２６が接続されている。First, referring to FIG. 3, one lead wire 25 of an impedance bond 24 is connected to the right rail 21, and the other lead wire 26 of the impedance bond 24 is connected to the left rail 22.

そしてリード線２５ 、２６が平行に配設された位置で
、このリード線２５．２６の周囲には電気車電流測定用
変流器２７が配設され、またリード線２５がリード線２
６と逆方向に平行に配設された状態でリード線２５．２
６の周囲には不平衡電流測定用変流器２８が配設されて
いる。At the position where the lead wires 25 and 26 are arranged in parallel, a current transformer 27 for measuring electric car current is arranged around the lead wires 25 and 26, and the lead wire 25 is connected to the lead wire 2.
Lead wire 25.2 is placed in parallel in the opposite direction to 6.
A current transformer 28 for measuring unbalanced current is disposed around 6.

次に第４図に基づいて電気車電流測定用変流器２７と不
平衡電流測定用変流器２８の構造について述べると、コ
ア２７ ａ 、２８ ａは一対の半環状ノコア２７ ｂ
、２８ ｂとコア２７ Ｃ，２８Ｃで形成され、この
コア２７ ｂ 、２８ ｂとコア２７ Ｃ，２８Ｃとの
接合部分の相対向して配設された空隙にホール素子３０
．３２とホール素子３１．３３が配設されている。Next, the structure of the electric car current measuring current transformer 27 and the unbalanced current measuring current transformer 28 will be described based on FIG.
, 28b and cores 27C, 28C, and a Hall element 30 is placed in a gap disposed facing each other at the joint portion of the cores 27b, 28b and cores 27C, 28C.
．． 32 and Hall elements 31 and 33 are provided.

そして電気車電流測定用変流器２７に配設されるホール
素子は、温度に対するホール電圧出力が互いに対称な逆
の特性を有するものを配設する。The Hall elements disposed in the electric car current measuring current transformer 27 are those having symmetrical and opposite characteristics in Hall voltage output with respect to temperature.

すなわち負の温度特性を有するホール素子３０と正の温
度特性を有するホール素子３１が配設される。That is, a Hall element 30 having negative temperature characteristics and a Hall element 31 having positive temperature characteristics are provided.

同様に不平衡電流測定用変流器２８にも負の温度特性を
有するホール素子３２と正の温度特性を有するホール素
子３３が配設されている。Similarly, the unbalanced current measuring current transformer 28 is also provided with a Hall element 32 having a negative temperature characteristic and a Hall element 33 having a positive temperature characteristic.

次に第５図に基づいて軌道回路不平衡測定装置について
述べると、電気車電流測定用変流器２７に相対向して配
設されたホール素子３０．３１には定電流回路３４より
定電流が供給されるので、電気車電流測定用変流器２７
に発生する磁束に比例したホール電圧出力が発生する。Next, the track circuit unbalance measuring device will be described based on FIG. is supplied, the electric car current measuring current transformer 27
A Hall voltage output proportional to the magnetic flux generated is generated.

この場合にホール素子３０は正のホール電圧出力を生じ
、ホール素子３１は負のホール電圧出力を生じる。In this case, Hall element 30 produces a positive Hall voltage output and Hall element 31 produces a negative Hall voltage output.

同様に不平衡電流測定用変流器２８にも相対向して配設
されたホール素子３２．３３にも定電流回路３４より定
電流が供給されているので、不平衡電流測定用変流器２
８に発生する磁束に比例したホール電圧出力が発生する
。Similarly, a constant current is supplied from the constant current circuit 34 to the Hall elements 32 and 33 arranged opposite to the current transformer 28 for unbalanced current measurement, so that the current transformer 28 for unbalanced current measurement 2
A Hall voltage output proportional to the magnetic flux generated at 8 is generated.

この場合もホール素子３２には正のホール電圧出力を生
じ、ホール素子３３には負のホール電圧出力を生じる。In this case as well, the Hall element 32 produces a positive Hall voltage output, and the Hall element 33 produces a negative Hall voltage output.

そしてホール素子３０のホール電圧出力は演算増幅器３
５に印加され、この演算増幅器３５の出力電圧は演算増
幅器３９に印加される。The Hall voltage output of the Hall element 30 is then transferred to the operational amplifier 3.
The output voltage of the operational amplifier 35 is applied to the operational amplifier 39.

一方、ホール素子３１のホール電圧出力は演算増幅器３
６に印加されて係数−１が乗じられ、この演算増幅器３
６の出力電圧は演算増幅器３９に印加される。On the other hand, the Hall voltage output of the Hall element 31 is
6 and is multiplied by a coefficient -1, and this operational amplifier 3
The output voltage of 6 is applied to an operational amplifier 39.

この演算増幅器３９では演算増幅器３５．３６からの出
力電圧を加算して、フィルタ４１に印加して平滑化する
。This operational amplifier 39 adds the output voltages from the operational amplifiers 35 and 36, and applies the sum to a filter 41 for smoothing.

このフィルタ４１の出力電圧は電気車電流計４４に接続
されて電気車電流を目視することができる様に構成する
。The output voltage of this filter 41 is connected to an electric car ammeter 44 so that the electric car current can be visually observed.

またホール素子３２のホール電圧出力は演算増幅器３７
に印加され、この演算増幅器３７の出力電圧は演算増幅
器４２に印加される。Further, the Hall voltage output of the Hall element 32 is transferred to the operational amplifier 37.
The output voltage of the operational amplifier 37 is applied to the operational amplifier 42.

一方、ホール素子３３９ホール電圧出力は演算増幅器３
８に印加されて係数−■が乗じられ、この演算増幅器３
８の出力電圧は演算増幅器４０に印加される。On the other hand, the Hall voltage output from the Hall element 339 is output from the operational amplifier 3.
8 and is multiplied by a coefficient -■, and this operational amplifier 3
The output voltage of 8 is applied to an operational amplifier 40.

この演算増幅器４０では演算増幅器３７．３８からの出
力電圧を加算して、フィルタ４２に印加して平滑化する
。This operational amplifier 40 adds the output voltages from the operational amplifiers 37 and 38, and applies the sum to a filter 42 for smoothing.

このフィルタ４２の出力電圧は不平衡電流計４３に接続
されて不平衡電流を目視できる様に構成されている。The output voltage of this filter 42 is connected to an unbalanced ammeter 43 so that the unbalanced current can be visually observed.

そしてフィルタ４１の出力電圧は演算増幅器４５で絶対
値化されてアナログメモリ４７に印加され、このアナロ
グメモリ４７で周期的に短時間記憶された電圧はＡ−Ｄ
変換器４８に印加され、このＡＤ変換器４８でパルス化
され、このパルス化されたＡ−Ｄ変換器４８の出力信号
は分周器４９に印加されてカウントされる。The output voltage of the filter 41 is converted into an absolute value by an operational amplifier 45 and applied to an analog memory 47, and the voltage stored periodically in the analog memory 47 for a short time is
The signal is applied to a converter 48 and pulsed by this AD converter 48, and the pulsed output signal of the AD converter 48 is applied to a frequency divider 49 and counted.

またフィルタ４２の出力電圧は演算増幅器４６で絶対値
化され、この絶対値化された演算増幅器４６の出力電圧
はアナログメモリ５０に印加され、このアナログメモリ
５０で短時間記憶された電圧はＡ−Ｄ変換器５１に印加
され、このＡ−Ｄ変換器５１でパルス化されたＡ−Ｄ変
換器５１の出力信号は分周器５２に印加されてカウント
される。Further, the output voltage of the filter 42 is converted into an absolute value by an operational amplifier 46, and the output voltage of the operational amplifier 46 converted into an absolute value is applied to an analog memory 50, and the voltage stored for a short time in this analog memory 50 is A- The output signal of the A-D converter 51, which is applied to the D converter 51 and pulsed by the A-D converter 51, is applied to the frequency divider 52 and counted.

そして各アナログメモリ４７ 、５０、各分周器４９．
５２を制御するためにタイマ５３が配設され、このタイ
マ５３の出力信号は各分周器４９．５２を制御するラッ
チ５４にも印加される。Each analog memory 47, 50, each frequency divider 49.
A timer 53 is provided to control each frequency divider 49, 52, and the output signal of this timer 53 is also applied to a latch 54 which controls each frequency divider 49,52.

そして分周器５２の出力で゛分周器４９の出力を除して
１００倍して不平衡率表示器５５に周期的に連続して電
気車電流の不平衡率の表示を行う。Then, the output of the frequency divider 49 is divided by the output of the frequency divider 52, multiplied by 100, and the unbalance rate of the electric car current is periodically and continuously displayed on the unbalance rate display 55.

この考案は以上に述べた実施例に基づいて実用新案登録
請求の範囲の様に構成したので、軌道回路の不平衡率を
連続して測定することが可能となった。Since this invention is constructed as claimed in the utility model registration based on the embodiments described above, it has become possible to continuously measure the unbalance rate of the track circuit.

また電気車電流の差と、電気車電流の和を同時に測定し
て不平衡率を表示するので、測定時間中の電車の移動に
よる誤差を除去することが可能となった。Furthermore, since the difference in electric car current and the sum of electric car current are measured simultaneously and the unbalance rate is displayed, it is now possible to eliminate errors caused by movement of the train during the measurement time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は軌道回路の構成国、第２図は従来の軌道回路不
平衡測定回路、第３図乃至第５図は本考案の実施例を表
わし、第３図は軌道部分の回路図、第４図は電気車電流
測定用変流器及び不平衡電流測定用変流器の側面図、第
５図は軌道回路不平衡測定装置のブロック図を表わす。 ２１〜右レール、２２〜左レール、２４〜インピーダン
スボンド、２５．２５〜リード線、２７〜電気車電流測
定用変流器、２８〜不平衡電流測定用変流器、３０，３
１゜３２．３３〜ホール素子、３４〜定電流回路、３５
．３６．３７ 。 ３８．３９．４０．４５．４６〜演算増幅器、４１．４
２〜フイルタ、４３〜不平衡電流計、４４〜電気車電流
計、４７．５０〜アナログメモリ、４８，５１〜Ａ−Ｄ
変換器、４９ 、５２〜分周器、５３〜タイマ、５４〜
ラツチ、５５〜不平衡率表示器。Fig. 1 shows the constituent countries of the track circuit, Fig. 2 shows the conventional track circuit unbalance measuring circuit, Figs. 3 to 5 show the embodiments of the present invention, Fig. 3 shows the circuit diagram of the track section, FIG. 4 shows a side view of a current transformer for measuring electric car current and a current transformer for measuring unbalanced current, and FIG. 5 shows a block diagram of the track circuit unbalance measuring device. 21 - Right rail, 22 - Left rail, 24 - Impedance bond, 25.25 - Lead wire, 27 - Current transformer for measuring electric car current, 28 - Current transformer for measuring unbalanced current, 30,3
1゜32.33~Hall element, 34~constant current circuit, 35
．． 36.37. 38.39.40.45.46 ~ Operational amplifier, 41.4
2 - Filter, 43 - Unbalanced ammeter, 44 - Electric car ammeter, 47.50 - Analog memory, 48, 51 - A-D
Converter, 49, 52 ~ Frequency divider, 53 ~ Timer, 54 ~
Latch, 55~Unbalance rate indicator.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 電気車電流の和電流を検出する電気車電流測定用変流器
と、この電気車電流測定用変流器の磁束内に配設された
ホール素子と、電気車電流の差電流を検出する不平衡電
流測定用変流器と、この不平衡電流測定用変流器の磁束
の磁束内に配設されたホール素子と、前記各ホール素子
の出力電圧を絶対値化する演算増幅器と、絶対値化され
た不平衡電流値を絶対値化された電気車電流値で周期的
に除算する演算器と、この演算器に接続された不平衡率
表示器と、から成る軌道回路不平衡測定装置。A current transformer for measuring the electric car current that detects the sum of the electric car currents, a Hall element disposed within the magnetic flux of the current transformer for measuring the electric car current, and an inverter that detects the difference current of the electric car currents. A current transformer for measuring balanced current, a Hall element disposed within the magnetic flux of the current transformer for measuring unbalanced current, an operational amplifier that converts the output voltage of each Hall element into an absolute value, and a current transformer for measuring unbalanced current. A track circuit unbalance measuring device comprising: a computing unit that periodically divides a converted unbalanced current value by an absolute electric vehicle current value; and an unbalance rate indicator connected to the computing unit.