JP2004032852A - Apparatus which reduces abnormal voltage in car in rapid transit railway rolling stock - Google Patents

Apparatus which reduces abnormal voltage in car in rapid transit railway rolling stock Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus which reduces abnormal high-voltage surge which occurs in cars when principal voltage is abruptly changed, for example, when the pantograph of motor cars of a rapid transit railway rolling stock or the lead car or rearmost car of a train is brought into or out of contact with an overhead wire or passes a section. <P>SOLUTION: The apparatus which reduces abnormal voltage in car in the rapid transit railway rolling stock is constituted as follows: in rapid transit railway rolling stock, a capacitor 00 (or a semiconductor restraint element 01) is connected in parallel with a grounding resistance between the car body and the truck of each motor car ("M" car). A capacitor (or a semiconductor voltage restraint element) is connected between the car body and the truck of each trailer ("F" car) at the top or tail of a train. Thus, abnormally high voltage which is produced in cars when the principal voltage is abruptly changed is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本願発明は、高速鉄道車両の各車両に発生する車体の異常高電圧を低減する装置の技術分野に関する。
【0002】
【従来の技術】
本願発明は、パンタグラフが架線と離接する時等に、高速鉄道車両の各車体に発生するサージの異常な高電圧を低減し、搭載される車載機器の損傷を防止するものである。
従ってそれほど高速でもない従来の鉄道車両の車体には発生しない現象であるから、厳密にいえば従来技術は存在しないといえる。
かかる現状において、現象をしっかり分析して原因を探求し、有効な対策を施工することは言うは易く行うは難きことというべきである。
先ず、最先端の高速鉄道車両の車体にどんな現象が生起し、あるいはどんな不都合、問題点が発生しているかその現状を概略説明する。
【0003】
高速鉄道車両は、常に走行速度の更新が求められており、そのためには高圧電力を、架線からパンタグラフ10を介して車両内に取り込み、大出力の電動機を駆動する如くされている。架線からは、現在では、25kVの高電圧の交流電力が供給されている。
【0004】
ところで、電車が走行可能な動力装置一式を備えている車両群をユニットと呼ぶが、一般的には、2〜3両で1ユニットを構成する如く動力装置が搭載されている。しかしてその車載機器、又は装置は、スペース的に見て、例えば第1車両に制御装置とパンタグラフ10、第2車両にインバータと電動機というように分散して搭載されているのが普通である。
【0005】
ここでパンタグラフ10は、本来は1ユニットに1基が必要である。しかしながら高速鉄道ではパンタグラフ10から発生する騒音が大きく、その騒音対策上から、1列車編成あたり、最低限である2基のパンタグラフ10の搭載しか許容されない。即ちここにおける最少の単位数は2である。
そこで全ユニットに電力を供給するためには、電力の引通し線を設置して、搭載されている2基のパンタグラフ10から全電力が各ユニットに供給されるようにする必要がある。この引通し線としては、現在、特別高圧ケーブル40が使用されている(図3参照)。
【0006】
一方、車中に取り入れられた高圧電力は、遮断器70を介して主変圧器80に接続され、その一次側が車体に直接接続されている。
また接地手段は、例えば従来の0系新幹線の接地装置としては、車体と台車は実質的には直接接続され、接地電流は車体からアースブラシ及びスリップリング等の接地具53により車輪軸を経由してレールに流されるようにされていた。
しかしパンタグラフ10の数が2基とされ、かつ特別高圧ケーブル40が各ユニットに対し引き通されるようになると、接地電流は、その分布が列車編成の両端付近、即ち特別高圧ケーブル40に接続されている両端の車両に集中するようになってしまった。その結果、接地電流が接地手段の定格をオーバーしたり、車輪軸の軸受け等に電食が発生するようになった。
【0007】
他方、車体を搭載する台車には、改良が加えられ、新式のボルスタレス台車が使用されるようになった。
こうなるとまた別の事情が発生してくる。即ち車体と台車間の絶縁が強化される事となり、車体と台車は実質的に直接接続されているとはいえない、即ち絶縁状態となってしまった。
【0008】
なおここでボルスタレス(Bolsterless)台車とは、主として強力な大きな歪みに耐える空気ばねと中心ピン、及び牽引装置等からなり、従来のボルスタ台車からボルスタ(Bolster:枕梁)を除去した構造のものである。
この空気ばねと中心ピン、及び牽引装置等により車体と台車のズレ、即ち車体と台車間の上下、左右、前後、回転等の変位を吸収するようにされている。
【0009】
即ちここで牽引力とブレーキ力は、台車枠から牽引装置を介して車体に伝えられ、台車と車体のつながり及び加重、動揺は、台車枠から空気ばねを介して車体に伝えられるようになっている。
これに対して従来のボルスタ(Bolster)台車は、空気ばね、ボルスタ(枕梁)及びボルスタアンカと、側受(上下)、中心ピン及びブッシュ等から構成される。
牽引力とブレーキ力は、台車枠から、中心ピンとブッシュ、ボルスタ(枕梁)、ボルスタアンカを介して車体に伝えられ、台車と車体のつながり及び加重、動揺は、台車枠から側受(下)、側受(上)、ボルスタ(枕梁)空気ばねを介して車体に伝えられるようになっている。
【0010】
新式のボルスタレス台車は、ボルスタ(枕梁)が不要なので軽量であり、機構がシンプルなので保守の手間が減少し、側受を使わないので摩擦部分が無いというメリットがある。ここでは振動を抑制するために、機械的な接続部分は全てゴム等の弾性体を介するようになっている。
【0011】
従って必然的に、車体と台車間の絶縁は強化されていることとなった。
ここで車体と台車間の接地電流は、従来のボルスタ台車であれば通常の如く、金属の接触部を通じて実質的には直接接続されているので、いくらかは流れているものである。
しかしながら、ボルスタレス台車の場合は、金属接触部が実質的になくなっており、本来接地回路となるべき車体と台車間が全く絶縁状態とされてしまっているのである。
その対策上何らかの接地手段を設ける必要があるのであるが、電食の発生等があるため簡単にはいかない。
【0012】
このような各種事情を考慮した上で、あらためて新規な接地装置の採用や、接地電流の列車編成上特別高圧ケーブル40両端の車両への過度の集中を緩和するための対策を採用する必要に迫られこととなった。
そのため0系26次車以降では、接地電線51を新たに設置し、ここに主回路の遮断器70を介してなる主変圧器80の一次側を接続して、他方では、車体からは接地抵抗器52を介してこの接地電線51に接続するような接地装置50を設ける措置を行った(図4参照)。
この接地電線51からはアースブラシ及びスリップリング等の接地具53により車輪軸を経由してレールに流されるようになっている。
【0013】
ところでこのようにした場合、即ち架線から25kVの高圧電力が供給されている、にもかかわらず、パンタグラフの数は減少され、特別高圧ケーブル40がユニット各車両に引き通され、ボルスタレス台車採用のため台車と車体間の絶縁が強化され、更にその上、接地電流を均等化するために接地電線51、接地抵抗器52を具備する接地装置50が新設されるようなケースになると、パンタグラフ10が上昇、下降時に架線に離接する瞬間、あるいはセクション通過時等の主電圧の急変時に、高速鉄道車両の車体に高電圧のサージが発生するようになってしまった。
【0014】
その結果、車載機器に誤動作、故障が発生する現象が起こった。このような現象は、動力ユニット即ち電動車だけではなく、特別高圧ケーブル40が接続されていない先頭車両又は最後尾車両に対しても発生することがあった。
【0015】
特にブレーキ制御装置や主変換装置に焼損が、また台車に取り付けられた滑走制御弁、インバータ素子や、ATC試験器等に焼損が発生した。
このような現象は、最近の機器の小型化、電子化による部品の耐圧低下が拍車をかけたという事情も無視できないと思われる。
【0016】
ところで先頭又は最後尾車両は、最近では、電動車(以下「M」車ということもある)ではなく、ほとんど全てが付随車(以下「F」車ということもある)である。
その理由は、先頭車両又は最後尾車両には必ず速度計やATC装置などが搭載されており、先頭車両又は最後尾車両を電動車にして主電流を流すと、これら速度計やATC装置が主電流のノイズにより誤動作(誘導障害と呼ぶ)するおそれが高いからである。
【0017】
列車編成上止むを得ず、先頭車両を電動車(「M」車)にした場合、必ずといってよいほど誘導障害が起こしているのが現実である。そのため車両完成後、検査において、検査基準値をクリアできず、車両の再改造を余儀なくされているケースが少なくない。
また先頭車両又は最後尾車両に接地抵抗器52を設置すると、主電流が流れるために、電動車と同様の誘導障害が発生する危険性が高い。
しかして先頭車両又は最後尾車両には、主電流を流したくないので、ほとんどの列車編成において、先頭車両又は最後尾車両は付随車(「F」車)とし、かつ非接地の状態にしてあるのである。
【0018】
その上、既に非接地の車両に対して接地抵抗器52を取付けるためには、台車にスリップリング等の接地具53を新たに取付ける必要があり、そのためには台車の改造が必要となり、車両の管理運営上から極めて困難である。
以上の如く、わざわざこれら不都合の危険を冒してまで先頭車両又は最後尾車両に接地抵抗器52とそれに伴う接地具53を取付けるのは得策ではない。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
以上の如く、現今の新幹線車両のような高速鉄道車両においては、ボルスタレス台車の採用、特別高圧ケーブル40の引通しによる浮遊容量の増大、接地電線51と接地抵抗器52とからなる接地装置の採用、あるいは先頭車両又は最後尾車両の非接地による車体電位の不安定等に基づいて、車体に高電圧のサージが発生しやすい状況になっている。
【0020】
本願発明は、このような高速鉄道車両の車体に発生する車載機器の損傷を防止するために、即ちパンタグラフ10が上昇、下降時に架線と離接する瞬間、あるいは各セクションの通過時等の主電圧の急変時に、当該車体に発生する異常高電圧のサージを減少し、車輪軸に発生する電食を防止するための装置を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
従って上記目的を実現するための解決手段は以下のとおりである。
本願第1の発明は、
コンデンサ00からなる高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置であって、
高速鉄道車両は、列車編成単位毎に、最少の単位数のパンタグラフ10により架線から高圧電力を受電するように構成され、先頭車両又は最後尾車両を除いて、該パンタグラフ10から渡り導体20と特別高圧ケーブル40を介して各車に配電され、内部に取込まれるようにされており、かつ接地電線51と接地抵抗器(52)とを具備する接地装置50を有し、
コンデンサ00は、上記特別高圧ケーブル40に接続された各車両の車体と台車間に挿入された接地抵抗器52に対して並列に接続され、パンダグラフ10の架線との離接時、各セクションの通過時等の主電圧の急変時に、その車両の車体に発生する異常高電圧を低減する高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置である。
【0022】
本願第2の発明は、
コンデンサ00から構成される高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置であって、
高速鉄道車両は、列車編成単位毎に、最少の単位数のパンタグラフ10により架線から高圧電力を受電するように構成され、先頭車両又は最後尾車両を除いて、該パンタグラフ10から渡り導体20と特別高圧ケーブル40を介して各車に配電され、内部に取込まれるようにされており、かつ接地電線51と接地抵抗器52とを具備する接地装置50を有し、
コンデンサ00は、上記列車編成上先頭又は最後尾車両に対して、その車体と台車間に接続され、パンダグラフ10の架線との離接時、各セクションの通過時等の主電圧の急変時に、その車両の車体に発生する異常高電圧を低減する高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置である。
【0023】
本願第3の発明は、
半導体電圧抑制素子01からなる高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置であって、
高速鉄道車両は、列車編成単位毎に、最少の単位数のパンタグラフ10により架線から高圧電力を受電するように構成され、先頭車両又は最後尾車両を除いて、該パンタグラフ10から渡り導体20と特別高圧ケーブル40を介して各車に配電され、内部に取込まれるようにされており、かつ接地電線51と接地抵抗器52とを具備する接地装置50を有し、
半導体電圧抑制素子01は、上記特別高圧ケーブル40に接続された各車両の車体と台車間に挿入された接地抵抗器52に対して並列に接続されて、パンダグラフ10の架線との離接時、各セクションの通過時等の主電圧の急変時に、その車両の車体に発生する異常高電圧を低減する高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置である。
【0024】
本願第4の発明は、
半導体電圧抑制素子01から構成される高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置であって、
高速鉄道車両は、列車編成単位毎に、最少の単位数のパンタグラフ10により架線から高圧電力を受電するように構成され、先頭車両又は最後尾車両を除いて、該パンタグラフ10から渡り導体20と特別高圧ケーブル40を介して各車に配電され、内部に取込まれるようにされており、かつ接地電線51と接地抵抗器(52)とを具備する接地装置50を有し、
半導体電圧抑制素子01は、上記列車編成上先頭車両又は最後尾車両対して、その車体と台車間に接続され、パンダグラフ10の架線との離接時、各セクションの通過時等の主電圧の急変時に、その車両の車体に発生する異常高電圧を抑制する高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置である。
【0025】
【発明の実施の形態】
先ず本願発明の実施の形態を説明する。
図1は、本願発明の各実施の形態を示す。
図2は、車体の屋根に設けたパンタグラフ10とその近傍を示す。
【0026】
ここで00は本願発明のコンデンサ、01は半導体電圧抑制素子、10はパンタグラフ、11はパンタグラフカバー、12は絶縁碍子、20は渡り導体、30はケーブルヘッド、50は接地装置、51は接地電線、52は接地抵抗器、53は接地具、90はレールである。
【0027】
25kVの高圧電力は、架線からパンタグラフ10を介して取り入れられ、渡り導体20からケーブルヘッド30に流れるようになっている。
このケーブルヘッド30は碍子のような外形をしており、特別高圧ケーブル40を接続するためのコネクタの機能を有しており、例えばL形、T形、直結形等である。渡り導体20はパンタグラフ10とケーブルヘッド30間を結ぶ導体であり、例えばパイプ(棒)状やバー(板)状である。
【0028】
図3は、特別高圧ケーブルの構造を模式的に示す。
41は芯線、42は絶縁体、43はシールド(シースとも呼ばれる)、44はゴム等からなる外被である。ここでシールド43は車体に接続されている。
パンタグラフ10からは、渡り導体20を介してケーブルヘッド30に接続され、そこに接続された特別高圧ケーブル40により、各ユニットに引通されており、車体には特別高圧ケーブル40のシールド43が接続され、芯線41には高圧電力が供給される。
【0029】
ここでパンタグラフ10が架線に接触すると、特別高圧ケーブル40の芯線41には25kVの高電圧がかかることになるが、その瞬間にシース43にはサージ電圧が誘起され、接続されている車体を通ってサージ電流が流れる。
図4は、接地装置50を示す。図1の如く、51は接地電線、52は接地抵抗器である。接地電線51を新たに設置し、ここに主回路の遮断器70を介した主変圧器80の一次側を接続し、他方では、車体からは接地抵抗器52を介してこの接地電線51に接続するようになっている。そしてスリップリング、接地ブラシ等の接地具53によりレール90に接地電流を流すものである。
【0030】
図5は、車両の模擬的な等価回路をベースにした、サージインピーダンスを求めるための簡易図である。
ここでは、特高ケーブル側の特高回路Lc、CcからなるインピーダンスをZとし、接地電線51と接地抵抗器52とを具備する接地回路側のLe、ReからなるインピーダンスをZとする。
サージ電圧=2500v(架線電圧)×Z/(Z+Z)・・・(1)
となり、車体のサージ電圧を簡単に求めることができる。
【0031】
しかしながらこのL成分、C成分、R成分の具体的な値は、具体的な車体の機種、車載機器の機種や取付け位置、列車編成、走行場所、環境、気候、天候等に応じて種々であり、大きく変動するものである。
本願発明の対象である高速鉄道車両においても、実験でその状態を確認するにしても、費用も時間も設備も人員も必要であり、何より高速車両の高圧、大電流のサージを対象とし、原理的には分布定数回路であるから、対象とする測定ポイントの絞り込みがし難く、どうしても限られた実験から考察を進める以外にないのである。
【0032】
図6は、レール電位及び車体絶対電位の測定結果を示す。
通常はレールを大地と見なして電位はどこでも一定とする。
しかしレールは、実際には、大地に直接接続されてはいないものであり、通常の電気車電流は、レールを通過して変電所に帰って行く。サージも同じ経路を通ることが予想される。
サージは非常な高周波なので、鉄レールに対しては強い表皮効果が働き、レールには大きなインダクタンスや電位降下の発生が予想される。
【0033】
そこで地中に配設された接地線を基準点として、レールの電位および車体電位を号車別に測定し、その結果を示してある。レールの電位は台車の電位であり、車体の電位はその号車の高さ位置で示してある。
電動車相互の電位差は小さいが、レール電位差がそのまま車体−台車間電圧の差となっている。1号車(T車)と4号車(M車)とは1aUの差がある。ここで、aUはalternative Unitである。
【0034】
1号車(先頭車)は、非接地であるからサージに対して不安定であり、車体電位は他の号車より大きくなっている。
また1号車は特別高圧ケーブル40が接続されていないので、直接高電圧のサージが誘起される可能性は当初は少ないと考えられていた。しかし、実測値は非常に電位が高くなっており、これは隣接車両から伝搬してくるものと考えられている。
ところで、車両間の連結は、連結器、幌、電気連結器、ジャンパー線の接続でおこなわれているが、車体を密に接近させるとサージ電圧が大きくなるので、この点から見て、サージの伝搬経路は隣接車両からと判断している。
【0035】
図7は、集中常数素子によるその車体の疑似的な等価回路を示す。サージの観点から見た図である。
以下図1、図7に基づいて、サージ対策について説明する。
ここでサージ対策を考える場合、サージ電流がどう伝搬するかを検討する必要がある。
【0036】
先頭車である1号車は、付随車(「F」車)で非接地であり、特別高圧ケーブル40は接続されていない。
この状体でサージ電圧は隣接車両から伝搬され、しかもサージ電圧は高周波であるから、車体レール間の浮遊容量を通じてレールに流れる。
ここで浮遊容量は、図1における実体のコンデンサ00を取除いた状態と考えることができる。
【0037】
ここでサージの基本周波数は、各種実験結果から判断して、約100kHzと考えることができる。従ってこの浮遊容量のインピーダンスを具体的に考えることができ、換算すると略160Ωとなる。
この値は、M車である2号車以降車の接地抵抗器52の100kHzにおけるインピーダンスが1Ω程度と比べると大きいものである。
【0038】
ここで2号車以後の各ユニットの車両に対しては、特別高圧ケーブル40が接続され、そのシース43は車体に接続されている。
この特別高圧ケーブル40は、新幹線用として現在2種類が用いられているがその特性インピーダンスは、15m長で測定した場合、約46Ωと49Ωであった。
【0039】
ところで車体にかかるサージ電圧は、0030の数式(1)により求めることができる。
この数式によると、車体にかかるサージ電圧を減少させるには、概略、1.特別高圧ケーブル40側の高圧回路のインピーダンスを大きくする、2.発生するサージ電圧が車体に掛からないようにする、3.車体と台車間のインピーダンスを小さくする、4.車体と台車間に電圧抑制素子を挿入する、の4つが考えられる。
【0040】
1のケースでは、▲1▼特別高圧ケーブル40自体のサージインピーダンスを大きくする、▲2▼高圧回路自体のサージインピーダンスを大きくする、の2つとなる。このうち▲1▼のケースでは実用的な特別高圧ケーブル40自体は現在のところ見い出されていない。▲2▼のケースは、渡り導体20に磁性のコアを装荷するものが既に出願されている(特願2001−101567号)。
2のケースでは、特別高圧ケーブルのシース43を車体ではなく台車に直接接続することが考えられる。しかし台車への接地線が長くなり、効果的ではないので採用できない。
【0041】
3のケースは、本願発明の基調となる考え方であり、即ち本願発明の考察対象である。
本願発明の第1のものは、図1を参照して、▲1▼電動車(「M」車)は、接地抵抗器52を持っているので、この抵抗器に対して、コンデンサ00を並列に接続する。これによりサージ帯域の周波数に対してインピーダンスを下げることができる。
一方接地抵抗器52として、該抵抗器自体を改良して、耐熱性のあるSiC(炭化珪素)のものを採用することも考えられる。そして抵抗体自身を大幅に小形化して改良すると、インダクタンス成分を小さくすることができるので、サージインピーダンスを低下させることができる。軽量化されることはいうまでもない。この改良された接地抵抗器52を用いたものは、既に出願済みである(特願2002−017631号、特願2002−017632号)。
【0042】
また本願発明第2のものでは、▲2▼先頭車両又は最後尾車両は付随車(「F」車)であり、接地抵抗器52を持たないので、単にコンデンサ00を接続することのみによりサージ帯域の周波数に対してインピーダンスを低下させることができる。
接地抵抗器52を設置すると0016〜0018に述べた如く、主電流が流れるため誘導障害の発生するおそれがある。また接地抵抗器52だとどうしても0.5Ω以下にはできず、周波数が高くても抵抗は増大してしまう。
【0043】
これに対してコンデンサ00だと周波数が高くなっても、原理的には0.5Ω以下に下げることが可能であり、サージ帯域の周波数に対してもインピーダンスを充分低くすることが可能である。
さらにコンデンサは、主電流のような低い周波数に対しては充分高いインピーダンスを保つことができるので、0016〜0018に述べた如く、主電流による誘導障害を起こすおそれはほとんどない。
【0044】
4のケースでは、本願発明第3、4のものではあるが、サージ電圧を抑制するためにアレスタやサージアブソーバ等の電圧抑制素子が使われることがある。
そこでその適否を検討する。
ここでは半導体以外のものは、繰り返し動作の耐用回数が小さいので寿命が短く、実用的ではない。
【0045】
半導体電圧抑制素子は、サージのような高電圧にのみ動作するので、主電流には反応せず、主電流は半導体電圧抑制素子を流れない。従って0016〜0018に述べたような主電流による誘導障害を起こすおそれはほとんどない。
従ってコンデンサや半導体電圧抑制素子は、サージのような極めて短時間の電流しか流さないため、それをつなぐ台車に接地ブラシやスリップリング等の接地具53がなくても、車軸軸受けが接地具53の代役を果たすことができる。
この点に関しても付随車(「F」車)については、接地抵抗器52を設けるより構造、保守が簡単で、既存車両についても車両管理上面倒な車体改造の必要がなく有利である。
【0046】
なお電圧抑制素子を高速鉄道車両に適用する場合には、547500回以上の使用に耐える必要があるが(100回/日×365×15年=547500回、ここで「100回/日」はセクションの通過回数)、かかる繰り返し耐用回数に耐えられるのは半導体素子のみである。
半導体電圧抑制素子01は、図1において、その位置でコンデンサ00を半導体電圧抑制素子01に置換すればよい。コンデンサ00と同様にサージ電圧を実用的に抑制できる。
【0047】
【発明の効果】
以上に示されるが如き本願発明の第1、第3のものにおいて、サージの周波数帯域において、電動車両(M車)のサージによる異常高電圧を効果的に低減することができる。
また本願発明の第2、4のものにおいては、誘導障害や車輪軸に電食を発生することなく、先頭車両または最後尾車両の車体のサージによる異常高電圧の発生を効果的に抑制することができる。またそのために面倒な車体改造を施すことも必要ない。
【0048】
以上何れの発明も、パンダグラフ(10)が架線と離接する時、各セクションを通過する時等の主電圧の急変時に、高速鉄道車両の車体に発生する異常高電圧を低減することができ、搭載機器を保護することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の各実施の形態を示す。
【図2】車体の屋根に設けたパンタグラフとその近傍を示す。
【図3】特別高圧ケーブルの構造を模式的に示す。
【図4】接地装置を示す。
【図5】サージインピーダンスを求めるための簡易図を示す。
【図6】レール電位及び車体絶対電位の測定結果を示す。
【図7】集中定数素子による車両の模擬的な等価回路を示す。
【符号の説明】
00・・・ コンデンサ
01・・・ 半導体電圧抑制素子
10・・・ パンタグラフ
11・・・ パンタグラフカバー
12・・・ 絶縁碍子
20・・・ 渡り導体
30・・・ ケーブルヘッド
40・・・ 特別高圧ケーブル
41・・・ 芯線
42・・・ 絶縁体
43・・・ シールド(シース)
44・・・ 外被
50・・・ 接地装置
51・・・ 接地電線
52・・・ 接地抵抗器
53・・・  接地具
70・・・ 遮断器
80・・・ 主変圧器
90・・・ レール
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technical field of a device for reducing abnormal high voltage of a vehicle body generated in each vehicle of a high-speed railway vehicle.
[0002]
[Prior art]
The present invention is intended to reduce abnormally high voltage of surge generated in each body of a high-speed rail car when a pantograph is separated from or connected to an overhead line, and to prevent damage to on-board equipment mounted.
Therefore, since this phenomenon does not occur in the body of a conventional railway vehicle that is not so fast, it can be said that there is no prior art strictly speaking.
Under these circumstances, it should be easy but difficult to analyze the phenomena, search for the cause, and implement effective countermeasures.
First, the current state of what phenomenon has occurred or what inconveniences and problems have occurred in the body of the latest high-speed railway vehicle will be briefly described.
[0003]
High-speed railway vehicles are constantly required to update their running speeds. To this end, high-voltage power is taken into the vehicle from the overhead line via the pantograph 10 to drive a high-output motor. At present, AC power of a high voltage of 25 kV is supplied from the overhead line.
[0004]
By the way, a group of vehicles provided with a set of power devices capable of running a train is referred to as a unit, and generally, a power device is mounted so that two or three cars constitute one unit. In view of space, the in-vehicle devices or devices are usually mounted separately in the form of, for example, a control device and a pantograph 10 in the first vehicle and an inverter and an electric motor in the second vehicle.
[0005]
Here, one pantograph 10 is originally required for one unit. However, in a high-speed railway, noise generated from the pantograph 10 is large, and from the viewpoint of measures against the noise, only a minimum of two pantographs 10 can be mounted per train. That is, the minimum number of units here is two.
Therefore, in order to supply power to all units, it is necessary to install power supply lines so that all power is supplied to each unit from the two mounted pantographs 10. Currently, a special high-voltage cable 40 is used as the lead-in line (see FIG. 3).
[0006]
On the other hand, the high-voltage power taken into the vehicle is connected to the main transformer 80 via the circuit breaker 70, and its primary side is directly connected to the vehicle body.
The grounding means is, for example, a conventional grounding device for the system 0 Shinkansen, wherein the vehicle body and the bogie are substantially directly connected, and the grounding current flows from the vehicle body through the wheel shaft by a grounding device 53 such as an earth brush and a slip ring. Had to be run down the rails.
However, when the number of the pantographs 10 is two and the special high-voltage cable 40 is led to each unit, the ground current is distributed near both ends of the train set, that is, connected to the special high-voltage cable 40. I started to concentrate on the vehicles at both ends. As a result, the ground current has exceeded the rating of the grounding means, and electrolytic corrosion has occurred on a bearing of a wheel axle or the like.
[0007]
On the other hand, bogies with a car body have been improved and new bolsterless bogies have been used.
Another situation arises when this happens. That is, the insulation between the vehicle body and the bogie is strengthened, and the vehicle body and the bogie cannot be said to be substantially directly connected, that is, they are in an insulated state.
[0008]
Here, the bolsterless trolley mainly includes an air spring, a center pin, a traction device, and the like that withstand strong large distortion, and has a structure in which a bolster (bolster) is removed from a conventional bolster trolley. is there.
The air spring, the center pin, the traction device, and the like absorb the displacement between the vehicle body and the bogie, that is, the displacement between the vehicle body and the bogie such as up, down, left, right, front, back, and rotation.
[0009]
That is, the traction force and the braking force are transmitted from the bogie frame to the vehicle body via the traction device, and the connection between the bogie and the vehicle body, the weight, and the sway are transmitted from the bogie frame to the vehicle body via the air spring. .
On the other hand, the conventional bolster cart includes an air spring, a bolster (pillow) and a bolster anchor, side supports (up and down), a center pin, a bush, and the like.
The traction force and the braking force are transmitted from the bogie frame to the vehicle body via the center pin, bush, bolster (pillow beam), and bolster anchor. The side bearing (upper) and bolster (pillow beam) are transmitted to the vehicle body via an air spring.
[0010]
The new type bolsterless bogie has the advantages that it is lightweight because it does not require a bolster (pillow beam), has a simple mechanism, reduces maintenance work, and has no friction part because it does not use side supports. Here, in order to suppress the vibration, all the mechanical connection parts are arranged via an elastic body such as rubber.
[0011]
Therefore, the insulation between the vehicle body and the bogie was inevitably strengthened.
Here, the ground current between the vehicle body and the bogie is somewhat direct since it is substantially directly connected through a metal contact portion as usual in a conventional bolster bogie.
However, in the case of the bolsterless bogie, the metal contact portion is substantially eliminated, and the body and the bogie, which should be a ground circuit, are completely insulated.
It is necessary to provide some grounding means for the countermeasures, but it is not easy because of the occurrence of electrolytic corrosion.
[0012]
In consideration of such various circumstances, it is necessary to adopt a new grounding device and to take measures to alleviate excessive concentration of the ground current on the trains at both ends of the special high-voltage cable 40 in the train formation. It was decided.
Therefore, on the 0th and 26th vehicles, a grounding wire 51 is newly installed, and the primary side of the main transformer 80 connected to the main circuit via the circuit breaker 70 is connected thereto. A measure was taken to provide a grounding device 50 to be connected to this grounding wire 51 via a vessel 52 (see FIG. 4).
From the ground wire 51, a grounding tool 53 such as an earth brush and a slip ring is used to flow to the rail via the wheel shaft.
[0013]
By the way, in this case, that is, although the high voltage power of 25 kV is supplied from the overhead line, the number of pantographs is reduced, the special high voltage cable 40 is led to each unit vehicle, and the bolsterless bogie is adopted. In the case where the insulation between the bogie and the vehicle body is strengthened and the grounding device 50 including the grounding wire 51 and the grounding resistor 52 is newly installed in order to equalize the grounding current, the pantograph 10 rises. When a main voltage suddenly changes, for example, at the time of contact with the overhead wire when descending, or when passing through a section, a high-voltage surge is generated in the body of a high-speed railway vehicle.
[0014]
As a result, a malfunction or a failure occurs in the vehicle-mounted device. Such a phenomenon may occur not only for the power unit, that is, the electric vehicle, but also for the leading or trailing vehicle to which the special high-voltage cable 40 is not connected.
[0015]
In particular, burnout occurred in the brake control device and the main conversion device, and burnout occurred in the sliding control valve, the inverter element, the ATC tester, and the like mounted on the bogie.
It seems that such a phenomenon is not negligible in that recent downsizing of equipment and reduction in withstand voltage of parts due to computerization have spurred.
[0016]
By the way, recently, the leading or last vehicle is not an electric vehicle (hereinafter sometimes referred to as an “M” vehicle), but almost all is an accompanying vehicle (hereinafter sometimes referred to as an “F” vehicle).
The reason is that a speedometer and an ATC device are always mounted on the first vehicle or the last vehicle. If the first vehicle or the last vehicle is used as an electric vehicle and the main current flows, these speedometers and the ATC device are mainly used. This is because there is a high possibility of malfunction (referred to as an induction failure) due to current noise.
[0017]
In the case where the leading car is an electric car ("M" car) unavoidably due to the train formation, it is a reality that a guidance failure has occurred almost inevitably. For this reason, in many cases, the inspection reference values cannot be cleared in the inspection after the vehicle is completed, and the vehicle must be remodeled.
Further, if the grounding resistor 52 is installed in the leading vehicle or the trailing vehicle, the main current flows, and therefore, there is a high risk that an induction failure similar to that in the electric vehicle occurs.
Since it is not desired to supply the main current to the leading vehicle or the trailing vehicle, the leading vehicle or the trailing vehicle is an auxiliary vehicle ("F" vehicle) and is in an ungrounded state in most trains. It is.
[0018]
In addition, in order to attach the grounding resistor 52 to a vehicle that is not already grounded, it is necessary to newly attach a grounding tool 53 such as a slip ring to the bogie, which requires modification of the bogie. It is extremely difficult to manage.
As described above, it is not advisable to attach the grounding resistor 52 and the grounding tool 53 to the first vehicle or the last vehicle until both of these inconveniences are taken.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, bolsterless bogies are used in current high-speed railway vehicles such as Shinkansen vehicles, stray capacitance is increased by passing special high-voltage cables 40, and a grounding device including a grounding wire 51 and a grounding resistor 52 is used. Alternatively, a high-voltage surge is likely to be generated in the vehicle body based on the instability of the vehicle body potential due to the non-grounding of the leading vehicle or the tail vehicle.
[0020]
The present invention is intended to prevent such damage to the on-vehicle equipment that occurs on the body of the high-speed railway vehicle, that is, the main voltage of the main voltage at the moment when the pantograph 10 moves up and down, comes into contact with or separates from the overhead wire, or when passing through each section. It is an object of the present invention to provide a device for reducing a surge of an abnormally high voltage generated in a vehicle body at the time of a sudden change and preventing electrolytic corrosion occurring on a wheel axle.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the means for realizing the above object are as follows.
The first invention of the present application is
An apparatus for reducing abnormal body voltage of a high-speed railway vehicle, comprising a capacitor 00,
The high-speed railway vehicle is configured to receive high-voltage power from the overhead line by the minimum number of pantographs 10 for each train formation unit, and to connect with the crossover conductor 20 from the pantograph 10 except for the leading or trailing vehicle. The vehicle has a grounding device 50 that is distributed to each vehicle via the high-voltage cable 40 and is taken in, and includes a grounding wire 51 and a grounding resistor (52).
The capacitor 00 is connected in parallel to the grounding resistor 52 inserted between the vehicle body and the bogie connected to the extra high-voltage cable 40, and connects and disconnects each section when the Pandagraph 10 is separated from or connected to the overhead wire. An apparatus for reducing abnormal voltage of a vehicle body of a high-speed railway vehicle, which reduces an abnormally high voltage generated in the vehicle body of the vehicle when the main voltage suddenly changes during passing or the like.
[0022]
The second invention of the present application is:
An apparatus for reducing abnormal voltage of a vehicle body of a high-speed railway vehicle comprising a capacitor 00,
The high-speed railway vehicle is configured to receive high-voltage power from the overhead line by the minimum number of pantographs 10 for each train formation unit, and to connect with the crossover conductor 20 from the pantograph 10 except for the leading or trailing vehicle. A grounding device 50 that is distributed to each vehicle via the high-voltage cable 40 and is taken in, and includes a grounding wire 51 and a grounding resistor 52;
The capacitor 00 is connected between the vehicle body and the bogie with respect to the first or last vehicle on the train formation, and when the main voltage suddenly changes, such as at the time of connection / disconnection with the overhead wire of the pandagraph 10, when passing through each section, etc. An apparatus for reducing abnormal body voltage of a high-speed railway vehicle, which reduces abnormal high voltage generated in the body of the vehicle.
[0023]
The third invention of the present application is:
An abnormal vehicle body voltage reduction device for a high-speed railway vehicle, comprising the semiconductor voltage suppression element 01,
The high-speed railway vehicle is configured to receive high-voltage power from the overhead line by the minimum number of pantographs 10 for each train formation unit, and to connect with the crossover conductor 20 from the pantograph 10 except for the leading or trailing vehicle. A grounding device 50 that is distributed to each vehicle via the high-voltage cable 40 and is taken in, and includes a grounding wire 51 and a grounding resistor 52;
The semiconductor voltage suppressing element 01 is connected in parallel to a grounding resistor 52 inserted between the vehicle body and the bogie connected to the special high-voltage cable 40 so that the semiconductor voltage suppressing element 01 can be connected to or disconnected from the overhead wire of the pandagraph 10. An apparatus for reducing abnormal voltage of a vehicle body of a high-speed railway vehicle, which reduces an abnormal high voltage generated in the vehicle body of the vehicle when the main voltage suddenly changes such as when passing through each section.
[0024]
The fourth invention of the present application is:
An apparatus for reducing abnormal voltage of a vehicle body of a high-speed railway vehicle, comprising the semiconductor voltage suppression element 01,
The high-speed railway vehicle is configured to receive high-voltage power from the overhead line by the minimum number of pantographs 10 for each train formation unit, and to connect with the crossover conductor 20 from the pantograph 10 except for the leading or trailing vehicle. The vehicle has a grounding device 50 that is distributed to each vehicle via the high-voltage cable 40 and is taken in, and includes a grounding wire 51 and a grounding resistor (52).
The semiconductor voltage suppression element 01 is connected between the vehicle body and the bogie with respect to the leading or trailing vehicle on the train formation, and is used to control the main voltage at the time of connection / disconnection with the overhead wire of the pandagraph 10 and at the time of passage through each section. An apparatus for reducing abnormal voltage of a vehicle body of a high-speed railway vehicle, which suppresses an abnormally high voltage generated in the vehicle body of the vehicle during a sudden change.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 shows each embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a pantograph 10 provided on the roof of the vehicle body and the vicinity thereof.
[0026]
Here, 00 is a capacitor of the present invention, 01 is a semiconductor voltage suppressing element, 10 is a pantograph, 11 is a pantograph cover, 12 is an insulator, 20 is a crossover conductor, 30 is a cable head, 50 is a grounding device, 51 is a grounding wire, 52 is a grounding resistor, 53 is a grounding tool, and 90 is a rail.
[0027]
High-voltage power of 25 kV is taken in from the overhead line via the pantograph 10 and flows from the crossover conductor 20 to the cable head 30.
The cable head 30 has an outer shape like an insulator, and has a function of a connector for connecting the special high-voltage cable 40, and is, for example, an L type, a T type, a direct connection type, or the like. The crossover conductor 20 is a conductor that connects the pantograph 10 and the cable head 30 and has, for example, a pipe (bar) shape or a bar (plate) shape.
[0028]
FIG. 3 schematically shows the structure of the special high-voltage cable.
41 is a core wire, 42 is an insulator, 43 is a shield (also called a sheath), and 44 is a jacket made of rubber or the like. Here, the shield 43 is connected to the vehicle body.
The pantograph 10 is connected to the cable head 30 via the crossover conductor 20 and is passed through each unit by a special high-voltage cable 40 connected thereto. The shield 43 of the special high-voltage cable 40 is connected to the vehicle body. The core wire 41 is supplied with high-voltage power.
[0029]
Here, when the pantograph 10 contacts the overhead wire, a high voltage of 25 kV is applied to the core wire 41 of the special high-voltage cable 40. At that moment, a surge voltage is induced in the sheath 43 and passes through the connected vehicle body. Surge current flows.
FIG. 4 shows the grounding device 50 . As shown in FIG. 1, 51 is a ground wire, and 52 is a ground resistor. A ground wire 51 is newly installed, to which the primary side of the main transformer 80 is connected via a circuit breaker 70 of the main circuit, and from the vehicle body, to the ground wire 51 via a ground resistor 52. It is supposed to. A ground current is caused to flow to the rail 90 by a grounding tool 53 such as a slip ring or a grounding brush.
[0030]
FIG. 5 is a simplified diagram for obtaining a surge impedance based on a simulated equivalent circuit of a vehicle.
Here, extra-high voltage cable side of the extra-high voltage circuit Lc, the impedance consisting Cc and Z L, the ground circuit side of Le having a ground wire 51 and the ground resistor 52, the impedance consisting of Re and Z E.
Surge voltage = 2500V (overhead wire voltage) × Z E / (Z L + Z E) ··· (1)
Thus, the surge voltage of the vehicle body can be easily obtained.
[0031]
However, the specific values of the L component, the C component, and the R component are various depending on the specific model of the vehicle body, the model and the mounting position of the on-board equipment, the train organization, the traveling place, the environment, the climate, the weather, and the like. , Greatly fluctuate.
Even in the high-speed railway vehicles that are the subject of the present invention, even if the state is confirmed by experiments, costs, time, equipment, and personnel are required, and above all, high-voltage vehicles with high-voltage, large-current surges are targeted. Since it is a distributed constant circuit, it is difficult to narrow down the measurement points to be measured, and there is no other way than to study from limited experiments.
[0032]
FIG. 6 shows the measurement results of the rail potential and the vehicle body absolute potential.
Normally, the potential is constant everywhere, considering the rail as ground.
However, the rails are not actually connected directly to the ground, and normal electric vehicle current passes through the rails back to the substation. It is expected that surges will follow the same path.
Since the surge has a very high frequency, a strong skin effect acts on the iron rail, and a large inductance and potential drop are expected to occur on the rail.
[0033]
Therefore, the potential of the rail and the potential of the vehicle body are measured for each car using the ground wire provided underground as a reference point, and the results are shown. The potential of the rail is the potential of the bogie, and the potential of the vehicle body is indicated by the height of the car.
Although the potential difference between the electric vehicles is small, the rail potential difference is the difference between the vehicle body and the bogie as it is. There is a difference of 1aU between the first car (T car) and the fourth car (M car). Here, aU is an alternative Unit.
[0034]
The first car (the leading car) is unstable with respect to the surge because it is not grounded, and the body potential is larger than that of the other cars.
In addition, since the first high-voltage cable 40 was not connected to the first car, it was initially thought that the possibility of directly inducing a high-voltage surge was small. However, the measured value has a very high potential, which is considered to be transmitted from an adjacent vehicle.
By the way, the connection between vehicles is done by connecting couplers, hoods, electrical couplers, and jumper wires, but if the vehicle body is brought closer, the surge voltage will increase. The propagation route is determined to be from an adjacent vehicle.
[0035]
FIG. 7 shows a pseudo equivalent circuit of the vehicle body using lumped constant elements. It is the figure seen from a viewpoint of a surge.
Hereinafter, the surge countermeasures will be described with reference to FIGS.
Here, when considering a surge countermeasure, it is necessary to consider how the surge current propagates.
[0036]
The first car, which is the leading car, is an auxiliary car ("F" car) and is not grounded, and the special high-voltage cable 40 is not connected.
In this state, the surge voltage is transmitted from the adjacent vehicle, and since the surge voltage has a high frequency, the surge voltage flows to the rail through the stray capacitance between the vehicle body rails.
Here, the stray capacitance can be considered as a state where the actual capacitor 00 in FIG. 1 is removed.
[0037]
Here, the fundamental frequency of the surge can be considered to be about 100 kHz, judging from the results of various experiments. Therefore, the impedance of the stray capacitance can be specifically considered, and is approximately 160Ω when converted.
This value is larger than the impedance at 100 kHz of the grounding resistor 52 of the second and subsequent cars, which is the M car, at about 100 kHz.
[0038]
Here, a special high-voltage cable 40 is connected to the vehicles of each unit after the second car, and the sheath 43 is connected to the vehicle body.
Two types of the special high-voltage cable 40 are currently used for the Shinkansen, but their characteristic impedances are about 46Ω and 49Ω when measured at a length of 15 m.
[0039]
By the way, the surge voltage applied to the vehicle body can be obtained by the equation (1) of 0030.
According to this formula, to reduce the surge voltage applied to the vehicle body, roughly, 1. 1. Increase the impedance of the high-voltage circuit on the special high-voltage cable 40 side; 2. Prevent the generated surge voltage from being applied to the vehicle body. 3. Reduce the impedance between the car body and the bogie. Inserting a voltage suppression element between the vehicle body and the bogie can be considered.
[0040]
In the case (1), (1) the surge impedance of the special high-voltage cable 40 itself is increased, and (2) the surge impedance of the high-voltage circuit itself is increased. Among them, in the case of (1), a practical special high-voltage cable 40 itself has not been found at present. The case (2) in which a magnetic core is loaded on the transition conductor 20 has already been filed (Japanese Patent Application No. 2001-101567).
In case 2, the sheath 43 of the special high-voltage cable may be directly connected to the bogie instead of the vehicle body. However, it cannot be adopted because the ground wire to the bogie is long and ineffective.
[0041]
Case 3 is the concept underlying the invention of the present application, that is, the subject of the present invention.
In the first embodiment of the present invention, referring to FIG. 1, (1) an electric vehicle ("M" vehicle) has a grounding resistor 52, and a capacitor 00 is connected in parallel to this resistor. Connect to Thereby, the impedance can be reduced with respect to the frequency of the surge band.
On the other hand, as the grounding resistor 52, it is conceivable to improve the resistor itself and adopt heat-resistant SiC (silicon carbide). If the resistor itself is significantly reduced in size and improved, the inductance component can be reduced, so that the surge impedance can be reduced. It goes without saying that the weight is reduced. The one using the improved grounding resistor 52 has already been filed (Japanese Patent Application No. 2002-017631, Japanese Patent Application No. 2002-017632).
[0042]
In the second embodiment of the present invention, (2) the leading vehicle or the trailing vehicle is an auxiliary vehicle ("F" vehicle) and does not have the grounding resistor 52. Therefore, the surge band can be obtained only by connecting the capacitor 00. Impedance can be reduced with respect to the frequency.
When the grounding resistor 52 is installed, as described in 0016 to 0018, the main current flows, so that an induction failure may occur. Further, if the ground resistor 52 is used, the resistance cannot be reduced to 0.5Ω or less, and the resistance increases even if the frequency is high.
[0043]
On the other hand, in the case of the capacitor 00, even if the frequency increases, it can be reduced to 0.5Ω or less in principle, and the impedance can be sufficiently reduced even for the frequency of the surge band.
Further, since the capacitor can maintain a sufficiently high impedance at a low frequency such as the main current, there is almost no possibility that the main current will cause an induction failure as described in 0016 to 0018.
[0044]
In the case of No. 4, which is the third or fourth invention of the present application, a voltage suppressing element such as an arrester or a surge absorber may be used to suppress a surge voltage.
Therefore, its suitability will be examined.
Here, other than the semiconductor, the service life of the repetitive operation is small, so that the service life is short and not practical.
[0045]
Since the semiconductor voltage suppressor operates only at a high voltage such as a surge, it does not react to the main current, and the main current does not flow through the semiconductor voltage suppressor. Therefore, there is almost no possibility that an induction failure due to the main current as described in 0016 to 0018 will occur.
Therefore, since the capacitor and the semiconductor voltage suppressing element only flow a very short-time current such as a surge, the axle bearing can be connected to the grounding member 53 even if there is no grounding brush or slip ring or the like in the bogie to which it is connected. Can take the place of a substitute.
In this respect, the structure and maintenance of the accompanying vehicle (the "F" vehicle) are simpler than the provision of the grounding resistor 52, and the existing vehicle is advantageous because it is not necessary to remodel the vehicle body.
[0046]
When the voltage suppressing element is applied to a high-speed railway vehicle, it must withstand 547,500 times of use (100 times / day x 365 x 15 years = 547,500 times, where "100 times / day" is a section. ), And only the semiconductor element can withstand the repeated use count.
In the semiconductor voltage suppression element 01, the capacitor 00 may be replaced with the semiconductor voltage suppression element 01 at that position in FIG. As with the capacitor 00, the surge voltage can be practically suppressed.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, in the first and third embodiments of the present invention, abnormal high voltage due to surge of the electric vehicle (M vehicle) can be effectively reduced in the surge frequency band.
Further, according to the second and fourth aspects of the present invention, it is possible to effectively suppress occurrence of an abnormally high voltage due to surge of a vehicle body of a leading vehicle or a trailing vehicle without generating an induction obstacle or electric corrosion on a wheel shaft. Can be. In addition, it is not necessary to perform a troublesome body modification for that purpose.
[0048]
In any of the inventions described above, it is possible to reduce abnormal high voltage generated in the body of a high-speed railway vehicle when the main voltage suddenly changes, such as when the pandagraph (10) is separated from or connected to the overhead line, when passing through each section, It becomes possible to protect the mounted equipment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows each embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a pantograph provided on a roof of a vehicle body and its vicinity.
FIG. 3 schematically shows the structure of a special high-voltage cable.
FIG. 4 shows a grounding device.
FIG. 5 shows a simplified diagram for obtaining a surge impedance.
FIG. 6 shows measurement results of rail potential and vehicle body absolute potential.
FIG. 7 shows a simulated equivalent circuit of a vehicle using lumped constant elements.
[Explanation of symbols]
00 ... capacitor 01 ... semiconductor voltage suppressor 10 ... pantograph 11 ... pantograph cover 12 ... insulator 20 ... transition conductor 30 ... cable head 40 ... extra high voltage cable 41 ... Core wire 42 ... Insulator 43 ... Shield (sheath)
44 ・ ・ ・ Jacket
50 Grounding device 51 Grounding wire 52 Grounding resistor 53 Grounding device 70 Circuit breaker 80 Main transformer 90 Rail

Claims (4)

コンデンサ(00)からなる高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置であって、
高速鉄道車両は、列車編成単位毎に、最少の単位数のパンタグラフ(10)により架線から高圧電力を受電するように構成され、先頭車両又は最後尾車両を除いて、該パンタグラフ(10)から渡り導体(20)と特別高圧ケーブル(40)を介して各車に配電され、内部に取込まれるようにされており、かつ接地電線(51)と接地抵抗器(52)とを具備する接地装置(50)を有し、
コンデンサ(00)は、上記特別高圧ケーブル(40)に接続された各車両の車体と台車間に挿入された接地抵抗器(52)に対して並列に接続され、パンダグラフ(10)の架線との離接時、各セクションの通過時等の主電圧の急変時に、その車両の車体に発生する異常高電圧を低減する
高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置。
An abnormal body voltage reducing device for a high-speed railway vehicle, comprising a capacitor (00),
The high-speed railway vehicle is configured to receive high-voltage power from the overhead line by the minimum number of pantographs (10) for each train formation unit, and to cross over from the pantograph (10) except for the leading or trailing vehicle. A grounding device that is distributed to each vehicle via a conductor (20) and a special high-voltage cable (40), is taken in, and includes a grounding wire (51) and a grounding resistor (52). ( 50 )
The capacitor (00) is connected in parallel to the grounding resistor (52) inserted between the vehicle body and the bogie connected to the extra high voltage cable (40), and is connected to the overhead wire of the pandagraph (10). An abnormal body voltage reduction device for a high-speed railway vehicle that reduces abnormally high voltage generated in the vehicle body when the main voltage suddenly changes, such as when the vehicle is separated from or connected to the vehicle or when passing through each section.
コンデンサ(00)から構成される高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置であって、
高速鉄道車両は、列車編成単位毎に、最少の単位数のパンタグラフ(10)により架線から高圧電力を受電するように構成され、先頭車両又は最後尾車両を除いて、該パンタグラフ(10)から渡り導体(20)と特別高圧ケーブル(40)を介して各車に配電され、内部に取込まれるようにされており、かつ接地電線(51)と接地抵抗器(52)とを具備する接地装置(50)を有し、
コンデンサ(00)は、上記列車編成上先頭又は最後尾車両に対して、その車体と台車間に接続され、パンダグラフ(10)の架線との離接時、各セクションの通過時等の主電圧の急変時に、その車両の車体に発生する異常高電圧を低減する
高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置。
An apparatus for reducing abnormal body voltage of a high-speed railway vehicle, comprising a capacitor (00),
The high-speed railway vehicle is configured to receive high-voltage power from the overhead line by the minimum number of pantographs (10) for each train formation unit, and to cross over from the pantograph (10) except for the leading or trailing vehicle. A grounding device that is distributed to each vehicle via a conductor (20) and a special high-voltage cable (40), is taken in, and includes a grounding wire (51) and a grounding resistor (52). ( 50 )
The capacitor (00) is connected between the vehicle body and the bogie with respect to the first or last vehicle in the above-mentioned train formation, and the main voltage at the time of connection / disconnection with the overhead wire of the panda graph (10), when passing through each section, and the like. A device for reducing abnormal body voltage of a high-speed railway vehicle, which reduces abnormal high voltage generated in the vehicle body of the vehicle when the vehicle suddenly changes.
半導体電圧抑制素子(01)からなる高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置であって、
高速鉄道車両は、列車編成単位毎に、最少の単位数のパンタグラフ(10)により架線から高圧電力を受電するように構成され、先頭車両又は最後尾車両を除いて、該パンタグラフ(10)から渡り導体(20)と特別高圧ケーブル(40)を介して各車に配電され、内部に取込まれるようにされており、かつ接地電線(51)と接地抵抗器(52)とを具備する接地装置(50)を有し、
半導体電圧抑制素子(01)は、上記特別高圧ケーブル(40)に接続された各車両の車体と台車間に挿入された接地抵抗器(52)に対して並列に接続されて、パンダグラフ(10)の架線との離接時、各セクションの通過時等の主電圧の急変時に、その車両の車体に発生する異常高電圧を低減する
高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置。
An apparatus for reducing abnormal voltage of a vehicle body of a high-speed railway vehicle, comprising a semiconductor voltage suppression element (01),
The high-speed railway vehicle is configured to receive high-voltage power from the overhead line by the minimum number of pantographs (10) for each train formation unit, and to cross over from the pantograph (10) except for the leading or trailing vehicle. A grounding device that is distributed to each vehicle via a conductor (20) and a special high-voltage cable (40), is taken in, and includes a grounding wire (51) and a grounding resistor (52). ( 50 )
The semiconductor voltage suppressing element (01) is connected in parallel to a grounding resistor (52) inserted between the vehicle body and the bogie of each vehicle connected to the extra high voltage cable (40), and is connected to the pandagraph (10). A) a vehicle body abnormal voltage reduction device for a high-speed railway vehicle, which reduces abnormal high voltage generated in the vehicle body when the main voltage suddenly changes, for example, at the time of connection to or disconnection from the overhead wire or when passing through each section.
半導体電圧抑制素子(01)から構成される高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置であって、
高速鉄道車両は、列車編成単位毎に、最少の単位数のパンタグラフ(10)により架線から高圧電力を受電するように構成され、先頭車両又は最後尾車両を除いて、該パンタグラフ(10)から渡り導体(20)と特別高圧ケーブル(40)を介して各車に配電され、内部に取込まれるようにされており、かつ接地電線(51)と接地抵抗器(52)とを具備する接地装置(50)を有し、
半導体電圧抑制素子(01)は、上記列車編成上先頭車両又は最後尾車両対して、その車体と台車間に接続され、パンダグラフ(10)の架線との離接時、各セクションの通過時等の主電圧の急変時に、その車両の車体に発生する異常高電圧を抑制する
高速鉄道車両の車体異常電圧低減装置。
An apparatus for reducing abnormal voltage of a vehicle body of a high-speed railway vehicle, comprising a semiconductor voltage suppression element (01),
The high-speed railway vehicle is configured to receive high-voltage power from the overhead line by the minimum number of pantographs (10) for each train formation unit, and to cross over from the pantograph (10) except for the leading or trailing vehicle. A grounding device that is distributed to each vehicle via a conductor (20) and a special high-voltage cable (40), is taken in, and includes a grounding wire (51) and a grounding resistor (52). ( 50 )
The semiconductor voltage suppressing element (01) is connected between the vehicle body and the bogie with respect to the first car or the last car in the above-mentioned train formation, and when the pandagraph (10) is separated from or connected to an overhead line, when each section is passed, or the like. An abnormal body voltage reduction device for a high-speed railway vehicle, which suppresses an abnormal high voltage generated in the vehicle body of the vehicle when the main voltage suddenly changes.
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KR200454627Y1 (en) * 2011-06-24 2011-07-14 이성열 Rail potential reduction device
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