JP2004056865A

JP2004056865A - Impulse type power supply interruption apparatus for railroad vehicle

Info

Publication number: JP2004056865A
Application number: JP2002208081A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Ogasa; 小笠　正道; Eiichi Maehashi; 前橋　栄一
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-17
Also published as: JP3801962B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an impulse type power supply interruption apparatus for a railroad vehicle capable of preventing fire or burnout of the vehicle or electric shock, by automatically generating a perfect grounded state at a point closer to a power source from a pantograph at collision of the vehicle. <P>SOLUTION: The impulse type power supply interruption apparatus for a railroad vehicle comprises a pantograph 2 for feeding from a power supply line 1, an impulse type grounding apparatus 10 by which an electrical path is grounded by the impact at collision of a vehicle 3, and a controller 5 which is connected to the impulse type grounding apparatus 10 and arranged under the vehicle 3 through a cable bath line 4. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の衝突時などに電源側の電路を強制的に接地することにより、所轄変電所の遮断器のトリップコイルを動作させ、不完全な接地などによる鉄道車両の火災や焼損、感電等を防止する鉄道車両の衝動型電源供給停止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道電気車両（以下、単に鉄道車両とよぶ）への給電は、図９に示すように、電力供給線１からパンタグラフ２を介して鉄道車両３に給電される。そのパンタグラフ２からはケーブル母線４が鉄道車両３の前端部または後端部３Ａを引き回されて、鉄道車両３の下部に配置される制御装置〔高圧または特別高圧の給電を遮断する遮断器ＶＣＢ（真空遮断器）など〕５へと配線されるようになっている。なお、６は車輪、７は接地されているレールである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図１０に示すように、例えば、鉄道車両３が落石等に衝突したような場合には、パンタグラフ２から制御装置５へ配線されるケーブル母線４の鉄道車両の前端部または後端部３Ａを引き回されている部分などで不完全な接地状態となり、その部分から熱が発生し、鉄道車両の火災や焼損、感電等が生じるといった問題があった。
【０００４】
完全な接地状態であれば、電力供給線１−パンタグラフ２−ケーブル母線４が接地されることにより、所轄変電所の遮断器（図示なし）のトリップコイルを動作させて給電を停止させることができるが、不完全な接地状態では適当な負荷と見なされて給電が継続されるため、上記した鉄道車両３の火災や焼損、感電等に至るといった問題が起こる。つまり、鉄道車両３の衝突時に、鉄道車両３の制御装置（遮断器）５に至るまでのこれら電線配管の損傷が原因で車体に地絡した場合、高抵抗地絡状態となり、所轄変電所では負荷電流と事故電流の区別がつかないことが原因で給電を継続するために、鉄道車両の火災や焼損、感電等の二次災害が発生する事故が後を断たない。
【０００５】
本発明は、上記状況に鑑みて、鉄道車両の衝突時には、パンタグラフからより電源に近い箇所で、自動的に完全な接地状態を生成させることにより、鉄道車両の火災や焼損、感電等を防止することができる鉄道車両の衝動型電源供給停止装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、ケーブル母線に衝動型接地装置を付設することで、鉄道車両の衝突時には、完全な接地状態を生成させることにより、鉄道車両の火災や焼損、感電等を防止することができる鉄道車両の衝動型電源供給停止装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、　　　　　　　　　　　　　　　　　〔１〕鉄道車両の衝動型電源供給停止装置において、電力供給線から給電を行うパンタグラフと、このパンタグラフの近傍に配置される鉄道車両の衝突時の衝撃によって電路を接地させる衝動型接地装置と、この衝動型接地装置に接続され、ケーブル母線を介して前記鉄道車両の下部に配置される制御装置を具備することを特徴とする。
【０００８】
〔２〕上記〔１〕記載の鉄道車両の衝動型電源供給停止装置において、前記衝動型接地装置は、慣性導電体の移動により電路を接地する機械的電気スイッチであることを特徴とする。
【０００９】
〔３〕鉄道車両の衝動型電源供給停止装置において、電力供給線から給電を行うパンタグラフと、このパンタグラフの近傍に配置されるトリップコイル機構付きＶＣＢと、鉄道車両の衝突時の衝撃によって慣性導電体が飛び出して前記ＶＣＢのトリップコイルを動作させるＶＣＢトリップ装置とを具備することを特徴とする。
【００１０】
〔４〕鉄道車両の衝動型電源供給停止装置において、電力供給線から給電を行うパンタグラフと、このパンタグラフの近傍に配置される突き合わされた接触子を有する遮断部と、鉄道車両の衝突時の衝撃によって前記突き合わされた接触子間に楔状に飛び込む絶縁体遮断子を有する衝動型遮断器とを具備することを特徴とする。
【００１１】
〔５〕上記〔４〕記載の鉄道車両の衝動型電源供給停止装置において、前記鉄道車両の衝突時の衝撃による前記絶縁体遮断子の動作とともに、絶縁流体を供給することを特徴とする。
【００１２】
〔６〕鉄道車両の衝動型電源供給停止装置において、電力供給線から給電を行うパンタグラフと、このパンタグラフに接続され、鉄道車両の前端部または後端部を引き回されるケーブル母線を介して前記鉄道車両の下部に配置される制御装置と、前記ケーブル母線に配置され、このケーブル母線の芯線に導通する楔状突起を有する衝動型接地装置を具備することを特徴とする。
【００１３】
〔７〕上記〔６〕記載の鉄道車両の衝動型電源供給停止装置において、前記楔状突起は前記ケーブル母線の芯線を中心として円周状に配置されることを特徴とする。
【００１４】
〔８〕鉄道車両の衝動型電源供給停止装置において、電力供給線から給電を行うパンタグラフと、このパンタグラフに接続され、鉄道車両の前端部または後端部を引き回されるケーブル母線を介して前記鉄道車両の下部に配置される制御装置と、前記ケーブル母線が突き合わされた部位に鉄道車両の衝突時の衝撃によって前記部位に楔状に割り込む絶縁体切断子を具備することを特徴とする。
【００１５】
〔９〕上記〔８〕記載の鉄道車両の衝動型電源供給停止装置において、前記鉄道車両の衝突時の衝撃による前記絶縁体切断子の動作とともに、絶縁流体を供給することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の第１実施例を示す衝動型電源供給停止装置を有する鉄道電気車両の要部構成の模式図、図２はその鉄道電気車両の衝突時の模式図である。
【００１８】
これらの図において、９は接地線、１０はパンタグラフ２の近傍に配置される衝動型接地装置であり、その他の点は従来のものと同様である。
【００１９】
図３はその衝動型接地装置の構成図であり、図３（ａ）はその斜視図、図３（ｂ）はその側面から見た断面図である。
【００２０】
これらの図において、衝動型接地装置１０は、絶縁体からなる箱１１内のベース１２とそのベース１２上に配置された平常時に電路を形成する電極１３、その電極１３に設けられる保持片１４と、パンタグラフ２に接続された可撓性を有するユニバーサルコード８に接続されるとともに、平常時はその電極１３の保持片１４に保持されている慣性導電体１５と、ベース１２上で電極１３と所定距離だけ離されている接地電極１６と、その接地電極１６に設けられ、鉄道車両の衝突時の衝撃により移動する慣性導電体１５を把持する把持片１７から構成されている。
【００２１】
なお、接地電極１６は接地線９に接続されるか、または車体の金属部分に接続され、（車体−接地装置−）車輪６−レール７を介して大地に接地される。また、箱１１の上部の、パンタグラフ２に接続された可撓性を有するユニバーサルコード８が貫通する側面の部位には、弾力性を有する絶縁性のジャバラ１８を設けることが望ましい。
【００２２】
鉄道車両３の衝突による衝撃によって、慣性導電体１５は電極１３に設けられる保持片１４から離脱して、接地電極１６に当接するとともに、把持片１７によって強固に把持される。したがって、パンタグラフ２に接続された可撓性を有するユニバーサルコード８は電極１３から接地電極１６に切り替えられて強制的に接地されることになる。
【００２３】
ここで、留意すべきことは、慣性導電体１５は電極１３に設けられる保持片１４によって鉄道車両の通常の運行時の振動などによっては離脱しないように保持されており、鉄道車両の衝突等の異常な衝撃が作用すると、慣性導電体１５は、保持片１４から離脱して、接地電極１６に当接するとともに、把持片１７によって強固に把持される。当然、衝撃が作用した後の反力が働いて、接地電極１６から再び離脱したりチャタリングを生じないように、慣性導電体１５が接地電極１６に当接したら、把持片１７によって強固に把持され、接地線９を介した接地回路を安定して確保できるように構成している。
【００２４】
慣性導電体１５は、作動時には保持片１４および把持片１７に同時に接続するような構成でも差し支えない。
【００２５】
接地回路が形成されると、図示しないが、その鉄道車両３の走行区間を所管する変電所のトリップコイルを動作させることにより、鉄道車両３への給電が停止され、鉄道車両の火災や焼損、感電等を防止することができる。
【００２６】
なお、列車の進行方向を考慮して、衝動型接地装置１０を一つのパンタグラフに対して、慣性導電体１５が逆向きになるように並列接続とし、または一つの装置内に逆方向に動作する慣性導電体を配置するように構成することもできる。
【００２７】
図４は本発明の第２実施例を示す衝動型電源供給停止装置を有する鉄道電気車両の要部構成の模式図である。
【００２８】
この図において、２０はパンタグラフ、２１はＶＣＢトリップ装置、２２はその絶縁体からなる箱、２３は基台、２４は保持片、２５は慣性導電体、２６は基台、２７，２８は基台２６に二対設けられる把持片（投入スイッチの機能を有する）、２９はそれらの把持片２７，２８に接続されるリード線、３０はトリップ用電源、３１はＶＣＢ（真空遮断器）、３２はそのＶＣＢ３１のトリップコイル、３３はそのＶＣＢ３１の遮断部である。
【００２９】
通常はパンタグラフ２０からケーブル母線を介してＶＣＢ３１の遮断部３３は閉じられて鉄道車両に電力が給電されている。
【００３０】
そこで、鉄道車両が衝突事故を起こしたような場合には、慣性導電体２５が保持片２４から離脱して、把持片２７，２８が橋絡される。つまり、ＶＣＢトリップを行う投入スイッチの働きをする。
【００３１】
すると、ＶＣＢ３１のトリップコイル３２にトリップ用電源３０から電流が送られて励磁されるために、ＶＣＢ３１の遮断部３３は開かれ、鉄道車両への電路はオフとなり、負荷側における二次災害を防止することができる。
【００３２】
図５は本発明の第３実施例を示す衝動型電源供給停止装置を有する鉄道電気車両の要部構成の模式図であり、図５（ａ）はその電路がオンの状態を示す図、図５（ｂ）はその電路がオフの状態を示す図である。
【００３３】
パンタグラフ（図示なし）の近傍に、衝動型遮断器４０を配置する。その機構は、通常は接触子４３と４４がばね４５，４６などにより突き合わされており、絶縁体遮断子４７はロック機構４８によりロックされている。ここで、絶縁体からなる絶縁体遮断子４７が接触子４３，４４間に飛び込んで挿入されやすいようにするために、接触子４３，４４にはテーパ４３Ａ，４４Ａが形成され、また、衝動型遮断器４０の底面４１にはガイド溝４２が形成されている。また、絶縁体遮断子４７の先端部にもテーパ４７Ａが形成されている。
【００３４】
そこで、鉄道車両が衝突事故を起こしたような場合には、通常はロックされている絶縁体遮断子４７のロック機構４８が外されて、絶縁体遮断子４７が飛び出し、ガイド溝４２及び接触子４３と４４のテーパ４３Ａ，４４Ａでガイドされながら、接触子４３と４４とを離間させて、電路を遮断するように構成している。
【００３５】
また、ロック機構４８が外されるとともに、絶縁流体（絶縁ガスを含む）を吹き出すようにして、消弧するようにすることができる。
【００３６】
さらに、あらかじめ衝動型遮断器４０内にＳＦ_６ガスなどを封入しておくようにすることもできる。
【００３７】
図６は本発明の第４実施例を示す衝動型電源供給停止装置を有する鉄道電気車両の給電システムの模式図である。
【００３８】
この実施例では、鉄道車両３の前端部または後端部３Ａを引き回される、衝動型接地装置を有するケーブル母線５０を設けるようにしている。その他の点は従来のものと同様である。
【００３９】
図７はその衝動型接地装置の模式図であり、図７（ａ）は平常時の状態を示す図、図７（ｂ）はその鉄道車両が衝動を受けた状態（動作状態）を示す図である。
【００４０】
図７（ａ）に示すように、５１は中心部に導線（＋電位）５２と、外皮として導線（−電位）５３とそれらの間に設けられる絶縁体５４を有するケーブル母線、５５はそのケーブル母線５１を覆うように配置されるアースされた導体からなる外覆体であり、この外覆体５５には内側に向かう導体からなる楔状突起５６を導線５２を中心として円周状になるように配置する。なお、ケーブル母線５１と外覆体５５の間には弾力性を有するような絶縁部材５７を配置する。ただし、空隙としておくようにしてもよい。
【００４１】
そこで、例えば、図７（ｂ）に示すように、鉄道車両の衝突等によって外部から衝撃力Ｆを受けると、楔状突起５６は導線５３及び絶縁体５４を貫通して芯線（導線）５２に至るように構成している。
【００４２】
このように構成すると、導線５２は楔状突起５６により完全に接地されることになる。また、この実施例では、楔状突起５６により導線５２と導線５３が短絡されることになり、それによって、図示しないが、その鉄道車両の走行区間を所管する変電所のトリップコイルを動作させ、鉄道車両への給電は停止され、鉄道車両の火災や焼損、感電等を防止することができる。
【００４３】
このように、別個に接地用スイッチを設けることなく、ケーブル母線に衝動型接地装置を付設することにより、鉄道車両の火災や焼損、感電等を防止することができる。
【００４４】
更に、第１実施例と第４実施例を二重に配置することにより、鉄道車両の火災や焼損、感電等の防止を、より確実に行うことができることは言うまでもない。
【００４５】
図８は本発明の第５実施例を示す衝動型電源供給停止装置を有する鉄道車両の給電システムの模式図である。
【００４６】
この図において、６０はケーブル母線の断路部、６１はその容器、６２は容器６１の底面、６３はその底面６２に形成されるガイド溝、６４，６５はケーブル母線が突き合わされた部位、６６，６７は部位６４，６５に圧力を付与するばね、６８は絶縁体切断子、６９は絶縁体切断子６８のロック機構である。ここでも、部位６４，６５間に絶縁体切断子６８を案内しやすいように、部位６４，６５の先端部にはテーパ６４Ａ，６５Ａ、底面６２にはガイド溝６３、絶縁体切断子６８の先端部にはテーパ６８Ａが形成されている。
【００４７】
図示しないが、電力供給線から給電を行うパンタグラフに接続され、鉄道車両の前端部または後端部を引き回されるケーブル母線を介して前記車両の下部に配置される制御装置とを有しており、そのケーブル母線が突き合わされた部位６４，６５に鉄道車両の衝突時の衝撃によって部位６４，６５間に楔状に割り込む絶縁体切断子６８を割り込ませて、電路を遮断するようにしている。
【００４８】
また、ロック機構６９が外されるとともに、絶縁流体を吹き出すようにして、消弧するようにすることができる。
【００４９】
さらに、あらかじめ容器６１内にＳＦ_６ガスなどを封入しておくようにすることもできる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏する。
【００５２】
（Ａ）パンタグラフからより電源に近い箇所で、自動的に完全な接地状態を生成させることにより、鉄道車両の火災や焼損、感電等を防止することができる。
【００５３】
（Ｂ）ケーブル母線に衝撃型接地装置を付設することで、鉄道車両の衝突時には、完全な接地状態を生成させることにより、鉄道車両の火災や焼損、感電等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す衝動型電源供給停止装置を有する鉄道電気車両の要部構成の模式図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す衝動型電源供給停止装置を有する鉄道電気車両の衝突時の模式図である。
【図３】本発明の第１実施例を示す衝動型接地装置の構成図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す衝動型電源供給停止装置を有する鉄道電気車両の要部構成の模式図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す衝動型電源供給停止装置を有する鉄道電気車両の要部構成の模式図である。
【図６】本発明の第４実施例を示す衝動型電源供給停止装置を有する鉄道電気車両の給電システムの模式図である。
【図７】本発明の第４実施例を示す衝動型接地装置の模式図である。
【図８】本発明の第５実施例を示す衝動型電源供給停止装置を有する鉄道電気車両の給電システムの模式図である。
【図９】従来の鉄道電気車両への給電システムを示す模式図である。
【図１０】従来の鉄道電気車両への給電システムの問題点を示す模式図である。
【符号の説明】
１　　電力供給線
２，２０　　パンタグラフ
３　　鉄道車両
３Ａ　　鉄道車両の後端部
４，３４，５０，５１　　ケーブル母線
５　　制御装置
６　　車輪
７　　レール
８　　ユニバーサルコード
９　　接地線
１０　　衝動型接地装置
１１　　箱
１２　　ベース
１３　　平常時に電路を形成する電極
１４，２４　　保持片
１５，２５　　慣性導電体
１６　　接地電極
１７　　把持片
１８　　絶縁性のジャバラ
２１　　ＶＣＢトリップ装置
２２　　絶縁体からなる箱
２３，２６　　基台
２７，２８　　二対設けられる把持片（投入スイッチの機能を有する）
２９　　リード線
３０　　トリップ用電源
３１　　ＶＣＢ（真空遮断器）
３２　　ＶＣＢのトリップコイル
３３　　ＶＣＢの遮断部
４０　　衝動型遮断器
４１　　衝動型遮断器の底面
４２，６３　　ガイド溝
４３，４４　　接触子
４３Ａ，４４Ａ，４７Ａ，６４Ａ，６５Ａ，６８Ａ　　テーパ
４５，４６，６６，６７　　ばね
４７　　絶縁体遮断子
４８，６９　　ロック機構
５１　　導線（＋電位）
５２　　導線
５３　　導線（−電位）
５４　　絶縁体
５５　　外覆体
５６　　楔状突起
５７　　絶縁部材
６０　　ケーブル母線の断路部
６１　　容器
６２　　容器の底面
６４，６５　　ケーブル母線が突き合わされた部位
６８　　絶縁体切断子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention operates the trip coil of the circuit breaker of the substation in charge by forcibly grounding the electric circuit on the power supply side at the time of a collision of a railway vehicle or the like, thereby causing fire or burnout of the railway vehicle due to incomplete grounding or the like. The present invention relates to an impulse-type power supply stop device for a railway vehicle that prevents electric shock and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, power supply to a railway electric vehicle (hereinafter simply referred to as a railway vehicle) is performed by supplying power from a power supply line 1 to a railway vehicle 3 via a pantograph 2, as shown in FIG. From the pantograph 2, a cable bus 4 is routed around the front end or the rear end 3A of the railway vehicle 3, and a control device [a circuit breaker VCB for shutting off high-voltage or extra-high-voltage power supply] arranged under the railway vehicle 3 (Vacuum breaker) etc.]. In addition, 6 is a wheel and 7 is a grounded rail.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown in FIG. 10, for example, when the railway vehicle 3 collides with a falling rock or the like, the front end portion or the rear end portion 3 </ b> A of the railway vehicle of the cable bus 4 wired from the pantograph 2 to the control device 5. There is a problem in that an incomplete grounding state occurs at a portion where the vehicle is routed, and heat is generated from that portion, causing fire, burnout, electric shock, and the like of the railway vehicle.
[0004]
In a completely grounded state, the power supply line 1-pantograph 2-cable bus 4 is grounded, so that the trip coil of the circuit breaker (not shown) in the substation in charge can be operated to stop the power supply. However, in an incompletely grounded state, the load is regarded as an appropriate load and the power supply is continued, so that the above-described problems such as fire, burnout, electric shock and the like of the railway vehicle 3 occur. In other words, when the railway vehicle 3 collides with the vehicle body due to damage to the electric cable piping up to the control device (circuit breaker) 5 of the railway vehicle 3, a ground fault occurs in the vehicle body, and a high-resistance ground fault condition occurs. Since power supply is continued because load current and accident current cannot be distinguished, accidents such as secondary disasters such as fires, burnouts, and electric shocks of railway vehicles occur.
[0005]
In view of the above situation, the present invention prevents a fire, burnout, electric shock, etc. of a railway vehicle by automatically generating a complete grounding state at a position closer to the power supply from the pantograph at the time of a collision of the railway vehicle. It is an object of the present invention to provide an impulse-type power supply stop device for a railway vehicle that can be used.
[0006]
In addition, by attaching an impulse type grounding device to the cable bus, when a railway vehicle collides, a complete grounding state is generated, thereby preventing fire, burnout, electric shock, etc. of the railway vehicle. It is an object of the present invention to provide a mold power supply stop device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides: [1] In an impulse-type power supply stop device for a railway vehicle, a pantograph for supplying power from a power supply line and a railway vehicle arranged near the pantograph at the time of collision It is characterized by comprising an impulse-type grounding device for grounding an electric circuit by an impact, and a control device connected to the impulse-type grounding device and arranged at a lower portion of the railway vehicle via a cable bus.
[0008]
[2] The impulse-type power supply stopping device for a railway vehicle according to [1], wherein the impulse-type grounding device is a mechanical electric switch that grounds an electric circuit by moving an inertial conductor.
[0009]
[3] A pantograph for supplying power from a power supply line, a VCB with a trip coil mechanism disposed in the vicinity of the pantograph, and an inertial conductor due to a shock at the time of a collision of the railway vehicle in the impulse type power supply stop device of the railway vehicle. And a VCB trip device for operating the VCB trip coil.
[0010]
[4] In an impulse-type power supply stop device for a railway vehicle, a pantograph for supplying power from a power supply line, a cut-off portion having a butted contact disposed near the pantograph, and an impact at the time of a collision of the railway vehicle And an impulse circuit breaker having an insulator breaker that jumps in a wedge shape between the contacted members.
[0011]
[5] The impulse-type power supply stop device for a railway vehicle according to the above [4], wherein the insulating fluid is supplied together with the operation of the insulator breaker due to an impact at the time of the collision of the railway vehicle.
[0012]
[6] In an impulse-type power supply stop device for a railway vehicle, a pantograph that supplies power from a power supply line, and a cable bus that is connected to the pantograph and runs around a front end or a rear end of the railway vehicle, and A control device is provided at a lower portion of the railway vehicle, and an impulse type grounding device is provided on the cable bus and has a wedge-shaped projection that is connected to a core wire of the cable bus.
[0013]
[7] The impulse-type power supply stopping device for a railway vehicle according to the above [6], wherein the wedge-shaped projections are circumferentially arranged around a core of the cable bus.
[0014]
[8] In an impulse-type power supply stop device for a railway vehicle, a pantograph that supplies power from a power supply line, and a cable bus that is connected to the pantograph and that runs around a front end or a rear end of the railway vehicle. A control device is provided at a lower portion of the railway vehicle, and an insulator cutter is provided at a portion where the cable bus abuts and cuts into the portion in a wedge shape by an impact at the time of a collision of the railway vehicle.
[0015]
[9] In the impulse-type power supply stopping device for a railway vehicle according to the above [8], the insulating fluid is supplied together with the operation of the insulator cutting piece due to an impact at the time of the collision of the railway vehicle.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0017]
FIG. 1 is a schematic view of a configuration of a main part of a railway electric vehicle having an impulse type power supply stop device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of the railway electric vehicle at the time of collision.
[0018]
In these figures, 9 is a grounding wire, 10 is an impulsive grounding device arranged near the pantograph 2, and the other points are the same as the conventional one.
[0019]
FIG. 3 is a configuration diagram of the impulse-type grounding device. FIG. 3A is a perspective view of the device, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the device from the side.
[0020]
In these figures, the impulse-type grounding device 10 includes a base 12 in a box 11 made of an insulator, an electrode 13 formed on the base 12, which normally forms an electric path, and a holding piece 14 provided on the electrode 13. And an inertial conductor 15 which is connected to the flexible universal cord 8 connected to the pantograph 2 and which is normally held on the holding piece 14 of the electrode 13 and the electrode 13 on the base 12 in a predetermined manner. It comprises a ground electrode 16 separated by a distance, and a gripping piece 17 provided on the ground electrode 16 and gripping the inertial conductor 15 which is moved by an impact at the time of a collision of a railway vehicle.
[0021]
The ground electrode 16 is connected to the ground wire 9 or to a metal part of the vehicle body, and is grounded to the ground via the (vehicle-grounding device) -wheel 6-rail 7. Further, it is desirable to provide an elastic insulating bellows 18 on the side of the upper part of the box 11 where the flexible universal cord 8 connected to the pantograph 2 penetrates.
[0022]
Due to the impact of the collision of the railway vehicle 3, the inertial conductor 15 is separated from the holding piece 14 provided on the electrode 13, contacts the ground electrode 16, and is firmly gripped by the gripping piece 17. Therefore, the flexible universal cord 8 connected to the pantograph 2 is switched from the electrode 13 to the ground electrode 16 and is forcibly grounded.
[0023]
Here, it should be noted that the inertial conductor 15 is held by the holding piece 14 provided on the electrode 13 so as not to be detached by vibration or the like at the time of normal operation of the railway vehicle. When an abnormal impact is applied, the inertial conductor 15 separates from the holding piece 14, contacts the ground electrode 16, and is firmly gripped by the gripping piece 17. Naturally, when the inertial conductor 15 comes into contact with the ground electrode 16 so that the reaction force after the impact acts to prevent detachment from the ground electrode 16 and chattering does not occur, the inertial conductor 15 is firmly gripped by the gripping piece 17. , And a ground circuit via the ground line 9 can be stably secured.
[0024]
The inertial conductor 15 may be configured to be simultaneously connected to the holding piece 14 and the gripping piece 17 during operation.
[0025]
When the grounding circuit is formed, although not shown, the power supply to the railway vehicle 3 is stopped by operating the trip coil of the substation that has jurisdiction over the traveling section of the railway vehicle 3, and the fire or burnout of the railway vehicle 3 Electric shock and the like can be prevented.
[0026]
In consideration of the traveling direction of the train, the impulse-type grounding device 10 is connected in parallel to one pantograph such that the inertial conductor 15 is in the opposite direction, or operates in the opposite direction in one device. It can also be configured to dispose an inertial conductor.
[0027]
FIG. 4 is a schematic diagram of a main configuration of a railway electric vehicle having an impulse-type power supply stop device according to a second embodiment of the present invention.
[0028]
In this figure, 20 is a pantograph, 21 is a VCB trip device, 22 is a box made of its insulator, 23 is a base, 24 is a holding piece, 25 is an inertial conductor, 26 is a base, and 27 and 28 are bases. 26, two pairs of gripping pieces (having the function of a closing switch), 29 is a lead wire connected to the gripping pieces 27, 28, 30 is a trip power supply, 31 is a VCB (vacuum breaker), 32 is The trip coil 33 of the VCB 31 is a cutoff portion of the VCB 31.
[0029]
Normally, the blocking unit 33 of the VCB 31 is closed from the pantograph 20 via the cable bus, and power is supplied to the railway vehicle.
[0030]
Therefore, when a railroad vehicle has a collision accident, the inertial conductor 25 is detached from the holding piece 24, and the gripping pieces 27 and 28 are bridged. That is, it functions as a closing switch for performing a VCB trip.
[0031]
Then, a current is sent from the trip power supply 30 to the trip coil 32 of the VCB 31 to be excited, so that the cut-off portion 33 of the VCB 31 is opened, and the electric circuit to the railcar is turned off, thereby preventing a secondary disaster on the load side. can do.
[0032]
FIG. 5 is a schematic diagram of a main configuration of a railway electric vehicle having an impulse-type power supply stop device according to a third embodiment of the present invention. FIG. FIG. 5B is a diagram showing a state where the electric circuit is off.
[0033]
An impulse circuit breaker 40 is arranged near a pantograph (not shown). In this mechanism, the contacts 43 and 44 are normally abutted by springs 45 and 46 and the like, and the insulator breaker 47 is locked by a lock mechanism 48. Here, the contacts 43, 44 are formed with tapered portions 43A, 44A so that the insulator block 47 made of an insulator can be easily inserted between the contacts 43, 44. A guide groove 42 is formed on the bottom surface 41 of the circuit breaker 40. A taper 47A is also formed at the tip of the insulator blocker 47.
[0034]
Therefore, in the case where a railroad vehicle has a collision accident, the lock mechanism 48 of the normally locked insulator breaker 47 is released, the insulator breaker 47 protrudes, and the guide groove 42 and the contact While being guided by the tapers 43A and 44A of 43 and 44, the contacts 43 and 44 are separated from each other to cut off the electric circuit.
[0035]
In addition, when the lock mechanism 48 is removed, the arc can be extinguished by blowing out the insulating fluid (including the insulating gas).
[0036]
Further, SF ₆ gas or the like may be sealed in the impulse circuit breaker 40 in advance.
[0037]
FIG. 6 is a schematic diagram of a power supply system for a railway electric vehicle having an impulse-type power supply stop device according to a fourth embodiment of the present invention.
[0038]
In this embodiment, a cable bus bar 50 having an impulse type grounding device, which is routed around a front end portion or a rear end portion 3A of the railway vehicle 3, is provided. Other points are the same as the conventional one.
[0039]
FIG. 7 is a schematic view of the impulse-type grounding device. FIG. 7A is a view showing a normal state, and FIG. 7B is a view showing a state (operating state) of the railroad car receiving an impulse. It is.
[0040]
As shown in FIG. 7 (a), reference numeral 51 denotes a cable bus having a conductor (+ potential) 52 in the center, a conductor (-potential) 53 as an outer sheath, and an insulator 54 provided therebetween, and 55 denotes a cable of the cable. An outer cover made of a grounded conductor arranged so as to cover the bus bar 51. The outer cover 55 is provided with a wedge-shaped projection 56 made of an inward conductor so as to form a circumference around the conductor 52. Deploy. An insulating member 57 having elasticity is arranged between the cable bus 51 and the outer cover 55. However, a space may be left.
[0041]
Thus, for example, as shown in FIG. 7B, when an impact force F is applied from the outside due to a collision of a railway vehicle or the like, the wedge-shaped protrusion 56 penetrates the conductor 53 and the insulator 54 to reach the core wire (conductor) 52. It is configured as follows.
[0042]
With this configuration, the conductor 52 is completely grounded by the wedge-shaped projection 56. Further, in this embodiment, the conductor 52 and the conductor 53 are short-circuited by the wedge-shaped projection 56, thereby operating a trip coil of a substation (not shown) for controlling a traveling section of the railway vehicle, and Power supply to the vehicle is stopped, and fire, burnout, electric shock, and the like of the railway vehicle can be prevented.
[0043]
Thus, by providing the impulse type grounding device on the cable bus without separately providing a grounding switch, it is possible to prevent fire, burnout, electric shock and the like of the railway vehicle.
[0044]
Further, by arranging the first embodiment and the fourth embodiment doubly, it is needless to say that fire, burnout, electric shock and the like of the railway vehicle can be more reliably prevented.
[0045]
FIG. 8 is a schematic diagram of a power supply system for a railway vehicle having an impulse-type power supply stop device according to a fifth embodiment of the present invention.
[0046]
In this figure, 60 is a disconnection portion of the cable bus, 61 is the container thereof, 62 is the bottom surface of the container 61, 63 is a guide groove formed in the bottom surface 62, 64 and 65 are portions where the cable buses meet, 66, 67 is a spring for applying pressure to the portions 64 and 65, 68 is an insulator cutter, and 69 is a locking mechanism for the insulator 68. Here also, the tips of the portions 64, 65 are tapered 64A, 65A, the guide groove 63 is on the bottom surface 62, and the tip of the insulator cutter 68, so that the insulator cutting piece 68 can be easily guided between the portions 64, 65. The portion is formed with a taper 68A.
[0047]
Although not shown, a control device connected to a pantograph that supplies power from a power supply line and disposed at a lower part of the vehicle via a cable bus that is routed around a front end or a rear end of the railway vehicle, In addition, an insulator cutter 68 that cuts in a wedge-like manner between the portions 64 and 65 due to the impact at the time of the collision of the railroad vehicle is cut into the portions 64 and 65 where the cable buses abut, so that the electric circuit is cut off.
[0048]
Moreover, the arc can be extinguished by releasing the lock mechanism 69 and blowing out the insulating fluid.
[0049]
Further, SF ₆ gas or the like may be sealed in the container 61 in advance.
[0050]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
[0051]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the following effects can be obtained.
[0052]
(A) By automatically generating a complete grounding state at a position closer to the power supply from the pantograph, it is possible to prevent fire, burnout, electric shock, and the like of the railway vehicle.
[0053]
(B) By providing an impact-type grounding device on the cable bus, a complete grounding state can be generated at the time of a collision of a railway vehicle, thereby preventing fire, burnout, electric shock and the like of the railway vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a main part configuration of a railway electric vehicle having an impulse type power supply stop device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a railway electric vehicle having an impulse type power supply stopping device according to a first embodiment of the present invention at the time of collision.
FIG. 3 is a configuration diagram of an impulse-type grounding device showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of a main configuration of a railway electric vehicle having an impulse-type power supply stop device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of a main configuration of a railway electric vehicle having an impulse-type power supply stop device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram of a power supply system for a railway electric vehicle having an impulse type power supply stop device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram of an impulse type grounding device showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram of a power supply system for a railway electric vehicle having an impulse-type power supply stop device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a conventional power supply system for railway electric vehicles.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a problem of a conventional power supply system for railway electric vehicles.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 power supply line 2, 20 pantograph 3 railway vehicle 3 A railway vehicle rear end 4, 34, 50, 51 cable bus 5 control device 6 wheel 7 rail 8 universal cord 9 ground wire 10 impulse grounding device 11 box 12 base 13 Electrodes 14 and 24 that normally form an electrical path Holding pieces 15 and 25 Inertial conductor 16 Ground electrode 17 Gripping piece 18 Insulated bellows 21 VCB trip unit 22 Boxes 23 and 26 made of insulator 27, 28 Two pairs provided Gripping piece (has the function of a closing switch)
29 Lead wire 30 Trip power supply 31 VCB (vacuum breaker)
32 VCB trip coil 33 VCB interrupter 40 Impulsive circuit breaker 41 Bottom surface 42, 63 of impulse circuit breaker Guide grooves 43, 44 Contacts 43A, 44A, 47A, 64A, 65A, 68A Tapers 45, 46, 66, 67 Spring 47 Insulator interrupter 48, 69 Lock mechanism 51 Conductor (+ potential)
52 Conductor 53 Conductor (-potential)
54 Insulator 55 Outer cover 56 Wedge-shaped protrusion 57 Insulating member 60 Disconnecting portion of cable bus 61 Container 62 Bottom 64 of container 64, 65 Port where cable bus bar abuts 68 Insulator cut piece

Claims

(A) a pantograph that supplies power from a power supply line;
(B) an impulse-type grounding device for grounding an electric circuit by an impact at the time of a collision of a railway vehicle arranged near the pantograph;
(C) An impulse-type power supply stop device for a railway vehicle, comprising: a control device connected to the impulse-type grounding device and disposed below the railway vehicle via a cable bus.

2. The impulse-type power supply stopping device for a railway vehicle according to claim 1, wherein the impulse-type grounding device is a mechanical electric switch that grounds an electric circuit by moving an inertial conductor. Supply stop device.

(A) a pantograph that supplies power from a power supply line;
(B) a VCB with a trip coil mechanism arranged near the pantograph;
(C) an impulse-type power supply stopping device for a railway vehicle, comprising: a VCB trip device for operating the trip coil of the VCB by causing an inertial conductor to fly out by an impact at the time of a collision of the railway vehicle.

(A) a pantograph that supplies power from a power supply line;
(B) an interrupter having a butted contact disposed near the pantograph;
(C) an impulse circuit breaker having an insulator breaker that jumps in a wedge shape between the butted contacts due to an impact at the time of a collision of the railway vehicle. .

5. The impulse-type power supply for a railway vehicle according to claim 4, wherein the insulating fluid is supplied together with the operation of the insulator breaker due to an impact at the time of the collision of the railway vehicle. Supply stop device.

(A) a pantograph that supplies power from a power supply line;
(B) a control device connected to the pantograph and arranged at a lower portion of the railway vehicle via a cable bus that runs around a front end or a rear end of the railway vehicle;
(C) An impulse-type power supply stop device for a railway vehicle, comprising: an impulse-type grounding device disposed on the cable bus and having a wedge-shaped protrusion that is electrically connected to the core of the cable bus.

7. The impulse-type power supply stopping device for a railway vehicle according to claim 6, wherein the wedge-shaped projections are arranged circumferentially around a core line of the cable bus.

(A) a pantograph that supplies power from a power supply line;
(B) a control device connected to the pantograph and arranged at a lower portion of the railway vehicle via a cable bus that runs around a front end or a rear end of the railway vehicle;
(C) An impulse-type power supply stopping device for a railway vehicle, comprising: an insulator cutter which cuts in a wedge-like manner by a shock at the time of a collision of a railway vehicle at a position where the cable bus bar abuts.

9. The impulse-type power supply for a railway vehicle according to claim 8, wherein the insulating fluid is supplied together with the operation of the insulator cutting element due to an impact at the time of collision of the railway vehicle. Supply stop device.