JP2005153646A

JP2005153646A - 踏切保安システム

Info

Publication number: JP2005153646A
Application number: JP2003393308A
Authority: JP
Inventors: Ryogo Sato; 了吾佐藤
Original assignee: Sankosha Corp; Sankosha Co Ltd
Current assignee: Sankosha Corp; Sankosha Co Ltd
Priority date: 2003-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【解決手段】踏切制御子装置Ａに設置された、一次巻線３Ｌ、４Ｌ、二次巻線３Ｔ、４Ｔ及び接地された遮蔽導体３ａ、４ｂとからなる複数の耐雷トランス３、４と、踏切制御装置Ｂに設置された、一次巻線７Ｌ、８Ｌ、二次巻線７Ｔ、８Ｔ及び接地された遮蔽導体７ａ、８ｂとからなる複数の耐雷トランス７、８と、直流を交流に或いは交流を直流に変換する、少なくとも１個のインバータ９或いは整流器５と、前記踏切制御子装置の指示に対応して開閉動作する電磁開閉器２が接続された分岐回路６とが設置された踏切保安システムに関するものである。
【効果】直流及び交流に限定せずに、耐雷トランスを活用することができるとともに、大地電位を低くすることができ、従って、雷サージ等から各装置を確実に保護できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、踏切横断する歩行者や列車の運行等の安全管理を行うために、鉄道線路の踏切等に設置される踏切保安システムに関するものである。

従来、鉄道線路の所定区間内における列車の存在の有無を検出する踏切制御子装置と、該踏切制御子装置の検出信号を受けて、踏切警報機や踏切遮断器等を制御する踏切制御装置と、これら各装置の入出力側の線路と接地間に配設された、ガス放電形のアレスタと非直線抵抗形のバリスタとを組合せた保安器とからなる踏切保安システムが、一例として、非特許文献１に記載されている。
通信保安体系出版委員会編纂「−雷害対策ハンドブック−通信保安体系」（改訂版）、株式会社サンコーシヤ発行、平成４年２月末日、第２版発行、第６章の６・４信号設備用の保安器（特に、第２５８頁の図６・３３雷サージ通過式とした踏切制御子（Ｈ形）の対策）

上述した従来の踏切保安システムにおいては、雷サージ等が、軌道（レール）又は送間線路（ケーブル線路）等に侵入すると、踏切制御子装置や踏切制御装置等に設置されている保安器が放電動作し、該保安器の放電動作により、雷サージ等が軌道（レール）に吸収され、雷サージ等の踏切制御子装置（ＨＯ制御子、ＨＣ制御子）内部や踏切制御装置（インバータ）内部への侵入が阻止されて、踏切制御子装置や踏切制御装置等を、雷サージ等から保護するように構成されている。

しかしながら、雷サージ等の進行により、保安器のアレスタが放電動作し電位上昇を来し、保安器や上述した各装置が損傷するという問題があった。また、列車運転電流による軌道（レール）の電位上昇や、複数線のレール間に電圧差が生じ、この電圧により保安器が放電動作して、踏切制御子装置による踏切制御に支障を来したり、或いは、保安器が損傷するという問題があった。

本発明の目的は、上述した従来の踏切保安システムが有する課題を解決することにある。

本発明は、上述した目的を達成するために、鉄道線路の所定区間における列車の存在の有無を検出する踏切制御子等を有する踏切制御子装置と、該踏切制御子装置からの検出信号に基づいて、踏切警報機や踏切遮断機等を制御する踏切制御装置と、前記踏切制御子装置と踏切制御装置とを接続する複数の送間線路とからなる踏切保安システムにおいて、第１には、前記踏切制御子装置に設置された、一次巻線、二次巻線及び接地された遮蔽導体とからなる複数の耐雷トランスと、前記踏切制御装置に設置された、一次巻線、二次巻線及び接地された遮蔽導体とからなる複数の耐雷トランスと、直流を交流に或いは交流を直流に変換する、少なくとも１個のインバータ或いは整流器と、前記踏切制御子装置の指示に対応して開閉動作する電磁開閉器が接続された分岐回路とを設置したものであり、第２には、前記踏切制御子装置及び踏切制御装置に設置された複数の耐雷トランスを、前記装置毎に、それぞれ、同一接地としたものである。

本発明は、上述した構成を有しているので、以下に記載する効果を奏することができる。

踏切制御子装置に設置された、一次巻線、二次巻線及び接地された遮蔽導体とからなる複数の耐雷トランスと、踏切制御装置に設置された、一次巻線、二次巻線及び接地された遮蔽導体とからなる複数の耐雷トランスと、直流を交流に或いは交流を直流に変換する、少なくとも１個のインバータ或いは整流器と、前記踏切制御子装置の指示に対応して開閉動作する電磁開閉器が接続された分岐回路とを設置したので、直流及び交流に限定せずに、耐雷トランスを活用することができるとともに、大地電位を低くすることができ、従って、雷サージ等から各装置を確実に保護できる。

また、踏切制御子装置及び踏切制御装置に設置された複数の耐雷トランスを、装置毎に、それぞれ、同一接地としたので、線間電圧差の発生が少なく、踏切制御子装置や踏切制御装置に支障が生じるようなことがなく、従って、踏切保安システムの信頼性が向上する。

以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら、本実施例に限定されるものではない。

図１において、Ａは、踏切制御子装置であり、この踏切制御子装置Ａは、鉄道線路の軌道（レール）Ｒに接続され、所定区間内に列車が存在するか、或いは、存在しないかを検出する踏切制御子１と、この踏切制御子１に指示され開閉する接点部２ａを有する電磁開閉器２とが設置されている。３は、一次巻線３Ｌと二次巻線３Ｔと、一次巻線３Ｌと二次巻線３Ｔとの間に設置された遮蔽導体３ａとを有する第一耐雷トランスであって、第一耐雷トランス３の二次巻線３Ｔ側は、踏切制御子１に接続されている。また、４は、一次巻線４Ｌと二次巻線４Ｔと、一次巻線４Ｌと二次巻線４Ｔとの間に設置された遮蔽導体４ａとを有する第二耐雷トランスであって、第二耐雷トランス４の一次巻線４Ｌ側には、交流を直流に変換する整流器５が設置されており、第二耐雷トランス４の二次巻線４Ｔ側は、電磁開閉器２の接点部２ａが接続された分岐回路６を介して、第一耐雷トランス３の二次巻線３Ｔ側に接続されており、このようにして、踏切制御子装置Ａが構成されている。なお、図１において、Ｓは、保安器である。

Ｂは、踏切制御装置であり、踏切制御装置Ｂには、一次巻線７Ｌと二次巻線７Ｔと、一次巻線７Ｌと二次巻線７Ｔとの間に設置された遮蔽導体７ａとを有する第三耐雷トランス７が設置されており、第三耐雷トランス７の二次巻線７Ｔ側は、交流電源ＡＣが接続されている。また、踏切制御装置Ｂには、一次巻線８Ｌと二次巻線８Ｔと、この一次巻線８Ｌと二次巻線８Ｔとの間に設置された遮蔽導体８ａとを有する第四耐雷トランス８が設置されており、第四耐雷トランス８の二次巻線８Ｔには、交流を直流に変換する整流器５が接続されて直流が出力されるように構成されている。また、第四耐雷トランス８の一次巻線８Ｌ側には、直流を交流に変換するインバータ９が接続されており、このようにして、踏切制御装置Ｂが構成されている。

そして、踏切制御子装置Ａの第一耐雷トランス３の一次巻線３Ｌと、踏切制御装置Ｂの第三耐雷トランス７の一次巻線７Ｌとを、第一送間線路１０で接続し、また、第二耐雷トランス４の一次巻線４Ｌ側に配置された整流器５と、踏切制御装置Ｂの第四耐雷トランス８の一次巻線８Ｌに接続されたインバータ９とを、第二送間線路１１で接続する。また、踏切制御子装置Ａに設置された第一耐雷トランス３の遮蔽導体３ａと第二耐雷トランス４の遮蔽導体４ａとを接続するとともに、踏切制御子装置Ａの外箱Ａ１に接続する。更に、踏切制御装置Ｂに配置された第三耐雷トランス７の遮蔽導体７ａと第四耐雷トランス８の遮蔽導体８ａとを接続するとともに、踏切制御装置Ｂの外箱Ｂ１に接続し、且つ、大地Ｅに同一接地する。このようにして、踏切保安システムを構築する。

なお、上述したように構成された踏切制御子装置Ａは、踏切の前後の所定の軌道Ｒに接続される。また、検知確認の信頼性を高めるために、踏切制御子１のバックアップとして、別個に踏切制御子１が並列接続されているが、バックアップ用の踏切制御子１を省略することもできる。

次に、上述したようにして構築された踏切保安システムの動作について説明をする。

踏切制御装置Ｂに入力された交流電源ＡＣを、踏切制御装置Ｂの第三耐雷トランス７及び第一送間線路１０を介して、踏切制御子装置Ａの第一耐雷トランス３へ供給し、交流を踏切制御子１に出力することにより、踏切制御子１が駆動し、検知信号を発信して、所定区間内に列車が存在するか否かを監視する。

踏切制御子１は、軌道（レール）Ｒ上に、列車検知の検知信号を発信して、軌道（レール）Ｒを介して帰還する検知信号を判別するように構成されており、列車が所定区間に進入すると、踏切制御子１が列車の存在を検知し、電磁開閉器２に動作を指示し、電磁開閉器２の接点部２ａを閉鎖して、分岐回路６を介して、踏切制御子装置Ａの第一耐雷トランス３の二次巻線３Ｔと第二耐雷トランス４の二次巻線４Ｔとを接続し、第二耐雷トランス４の二次巻線４Ｔに入った交流は、第一耐雷トランス３の一次巻線３Ｌから整流器５を通して直流に変換され、該直流は、第二送間線路１１及び踏切制御装置Ｂの直流を交流に変換するインバータ９を経て、踏切制御装置Ｂの第四耐雷トランス８の一次巻線８Ｌに入り、その後、第四耐雷トランス８の二次巻線８Ｔから整流器５に入り、整流器５により交流から直流に変換されて直流を出力するように構成されている。この直流の出力信号を受けて、踏切遮断機や踏切警報機等を動作制御する。また、列車が所定区間から去ると、検知信号が列車の存在の無を検知し、踏切制御子１により、電磁開閉器２の接点部２ａを開放動作させて、分岐回路６を遮断することにより、第四耐雷トランス８の二次巻線８Ｔからの出力信号を受けて、踏切遮断機や踏切警報機等を動作制御する。

次に、第一送間線路１０に雷サージ等が侵入した場合には、雷サージ等は、第一送間線路１０から、踏切制御子装置Ａの第一耐雷トランス３及び踏切制御装置Ｂの第三耐雷トランス７に向かつて侵入することになる。踏切制御子装置Ａの第一耐雷トランス３に入った雷サージ等は、第一耐雷トランス３の遮蔽導体３ａから踏切制御子装置Ａの外箱Ａ１を介して大地に吸収されて、低い電圧に抑えられるので、雷サージ等から、踏切制御子１等を保護することができる。同様に、踏切制御装置Ｂの第三耐雷トランス７に入った雷サージ等は、第三耐雷トランス７の遮蔽導体７ａから大地に吸収されて、低い電圧に抑えられるので、雷サージ等から、インバータ９や交流電源等を保護することができる。また、接地電流による大地電位の上昇も発生せず、従って、踏切制御子１やインバータ９や交流電源等を保護することができる。

更に、踏切制御子装置Ａの第一耐雷トランス３の遮蔽導体３ａと第二耐雷トランス４の遮蔽導体４ａとが接続されているとともに、大地に接地されているので、第一耐雷トランス３と第二耐雷トランス４とが同電位となり、従って、雷サージ等から、踏切制御子１等を保護することができる。同様に、踏切制御装置Ｂの第三耐雷トランス７の遮蔽導体７ａと第四耐雷トランス８の遮蔽導体８ａとが接続されているとともに、大地に接地されているので、第三耐雷トランス７と第四耐雷トランス８とが同電位となり、従って、雷サージ等から、インバータ９や交流電源等を保護することができる。

なお、第二送間線路１１に雷サージ等が侵入した場合にも、上記第一送間線路１０に侵入した雷サージ等と同様に、踏切制御子装置Ａや踏切制御装置Ｂを含む踏切保安システムにより、踏切制御子装置や踏切制御装置等を雷サージ等から保護することができる。

図２は、本発明の踏切保安システムの他の実施例の構成図である。なお、図１と同じ構成部材については、同一の記号を付して説明する。

図２において、Ａは、踏切制御子装置であり、踏切制御子装置Ａは、鉄道線路の軌道（レール）Ｒに接続され、所定区間内の軌道Ｒに列車が存在するか、或いは、存在しないかを検出する踏切制御子１と、踏切制御子１内に配置された、接点部２ａを有する電磁開閉器２とを有している。３は、一次巻線３Ｌと二次巻線３Ｔと、一次巻線３Ｌと二次巻線３Ｔとの間に設置された遮蔽導体３ａとを有する第一耐雷トランスであって、第一耐雷トランス３の二次巻線３Ｔ側は、交流を直流に変換する整流器５を介して、踏切制御子１に接続されている。４は、一次巻線４Ｌと二次巻線４Ｔと、一次巻線４Ｌと二次巻線４Ｔとの間に設置された遮蔽導体４ａとを有する第二耐雷トランスであって、第二耐雷トランス４の二次巻線４Ｔ側は、踏切制御子１内に配置された電磁開閉器２及び分岐回路６を介して、第一耐雷トランス３の二次巻線３Ｔ側に接続されており、このようにして、踏切制御子装置Ａが構成されている。

Ｂは、踏切制御装置であって、踏切制御装置Ｂには、一次巻線７Ｌと二次巻線７Ｔと、一次巻線Ｌと二次巻線７Ｔとの間に設置された遮蔽導体７ａとを有する第三耐雷トランス７が設置されており、第三耐雷トランス７の二次巻線７Ｔ側には、直流を交流に変換するインバータ９を介して、直流電源ＤＣが接続されている。また、踏切制御装置Ｂには、一次巻線８Ｌと二次巻線８Ｔと、一次巻線８Ｌと二次巻線８Ｔとの間に設置された遮蔽導体８ａとを有する第四耐雷トランス８が設置されており、二次巻線８Ｔ側には、交流を直流に変換する整流器５が接続されており、このようにして、踏切制御装置Ｂが構成されている。

そして、踏切制御子装置Ａの第一耐雷トランス３の一次巻線３Ｌと踏切制御装置Ｂの第三耐雷トランス７の一次巻線７Ｌとを第一送間線路１０で接続し、また、踏切制御子装置Ａの第二耐雷トランス４の一次巻線４Ｌと踏切制御装置Ｂの第四耐雷トランス８の一次巻線８Ｌとを第二送間線路１１で接続することにより、踏切制御子装置Ａと踏切制御装置Ｂとが接続されている。また、踏切制御装置Ｂに設置された第三耐雷トランス７の遮蔽導体７ａと第四耐雷トランス８の遮蔽導体８ａとを、踏切制御装置Ｂの外箱Ｂ１を介して大地に同一接地し、更に、踏切制御子装置Ａに設置された第一耐雷トランス３の遮蔽導体３ａと第二耐雷トランス４の遮蔽導体４ａとを接続するとともに、踏切制御子装置Ａの外箱Ａ１に接続する。このようにして、踏切保安システムが構築されている。

上述したように構築された踏切保安システムは、直流電源を使用していること、踏切制御子１への入力が直流電源であること、そのために、インバータ９及び整流器５にて、直流又は交流に変換する線路を構成し、更に、電磁開閉器２の接点部２ａを、踏切制御子１内に設置したものであり、図１に示されている実施例とは、その基本的回路構成に相違がなく、よって、踏切保安システムの動作も同様で、且つ、雷サージ等の動作処理も同様であるので、その説明は省略する。

図３は、本発明の踏切保安システムの更に他の実施例の構成図である。なお、図２及び図３と同じ構成部材については、同一の記号を付して説明する。

図３において、Ａは、踏切制御子装置であり、踏切制御子装置Ａには、鉄道線路の軌道（レール）Ｒに接続され、所定区間内に列車が存在するか、或いは、存在しないかを検出する踏切制御子１が設置されており、また、踏切制御子１内にには、踏切制御子１に指示され開閉する接点部２ａを有する電磁開閉器２が設置されている。３は、一次巻線３Ｌと二次巻線３Ｔと、一次巻線３Ｌと二次巻線３Ｔとの間に設置された遮蔽導体３ａとを有する第一耐雷トランスであり、耐雷トランス３の二次巻線３Ｔ側は、交流を直流に変換する整流器５を介して、踏切制御子１に接続されており、また、一次巻線３Ｌ側には、直流を交流に変換するインバータ９が接続されている。４は、一次巻線４Ｌと二次巻線４Ｔと、一次巻線４Ｌと二次巻線４Ｔとの間に設置された遮蔽導体４ａとを有する第二耐雷トランスであり、第二耐雷トランス４の二次巻線４Ｔ側は、電磁開閉器２及び分岐回路６を介して、第一耐雷トランス３の二次巻線３Ｔ側に接続されており、更に、第二耐雷トランス４の一次巻線４Ｌ側には、交流を直流に変換する整流器５が接続されている。また、第一耐雷トランス３の遮蔽導体３ａと第二耐雷トランス４の遮蔽導体４ａとを接続するとともに、踏切制御子装置Ａの外箱Ａ１に接続することによって、踏切制御子装置Ａが構成されている。

Ｂは、踏切制御装置であり、踏切制御装置Ｂは、直流電源ＤＣと電磁開閉器１２とから構成されている。そして、踏切制御子装置Ａの第一耐雷トランス３に接続されているインバータ９と踏切制御装置Ｂの直流電源ＤＣとを、第一送間線路１０で接続し、また、踏切制御子装置Ａの第二耐雷トランス４に接続されている整流器５と踏切制御装置Ｂの電磁開閉器１２とを、第二送間線路１１とで接続することにより、踏切保安システムが構築されている。なお、検知確認の信頼性を高めるために、踏切制御子１のバックアップとして、別個に踏切制御子１が並列接続されているが、バックアップ用の踏切制御子１を省略することもできる。

次に、上述したようにして構築された踏切保安システムの動作について説明する。

踏切制御装置Ｂの直流電源ＤＣは、第一線間線路１０から、踏切制御子装置Ａの第一耐雷トランス３の一次巻線３Ｌに接続されているインバータ９に入り、交流に変換された後、第一耐雷トランス３の二次巻線３Ｔ側に接続されている整流器５により、直流に変換されて、踏切制御子１に入力されることにより、踏切制御子１が駆動し、検知信号を監視する。

踏切制御子１は、軌道（レール）Ｒ上に、列車検知の検知信号を発信して、軌道Ｒを介して帰還する検知信号を判別するように構成されており、列車が所定区間内に進入すると、踏切制御子１が列車の存在を検知し、電磁開閉器２が動作して、その接点部２ａを閉じることにより、分岐回路６を介して、第一耐雷トランス３の二次巻線３Ｔと第二耐雷トランス４の二次巻線４Ｔとが接続されて、第二耐雷トランス４の二次巻線４Ｔ側に交流が接続され、更にこの交流は、第二耐雷トランス４の一次巻線４Ｌ側に接続された整流器５により、直流に変換され、第二送間線路１１を介して、踏切制御装置Ｂの電磁開閉器１２に供給される。このようにして、踏切遮断機や踏切警報機等を動作制御する。

また、所定区間内に列車がいなくなると、このことを、踏切制御子１が検知し、電磁開閉器２を動作させて接点部２ａを開き、踏切制御装置Ｂの電磁開閉器１２を動作制御し、踏切遮断機や踏切警報機等を制御する。

次に、雷サージ等が線路に侵入した場合について説明する。

第一送間線路１０に雷サージ等が侵入すると、雷サージ等は、踏切制御子装置Ａに侵入して、第一耐雷トランス３の遮蔽導体３ａから踏切制御子装置Ａの外箱Ａ１を介して大地に吸収され、踏切制御子１等を雷サージ等から保護するとともに、第二耐雷トランス４の遮蔽導体４ａも同一接地により同電位となり、従って、踏切制御子１等が、雷サージ等から保護されることになる。

また、第二送間線路１１に雷サージ等が侵入すると、雷サージ等は、第二耐雷トランス４の遮蔽導体４ａから踏切制御子装置Ａの外箱Ａ１を介して大地に吸収され、従って、踏切制御子１等が雷サージ等から保護されるとともに、第一耐雷トランス３の遮蔽導体３ａも同一接地により同電位となり、踏切制御子１等が雷サージ等から保護されることになる。

図３に示されている踏切保安システムの構成は、踏切制御子装置Ａと踏切制御装置Ｂとの間が、短線路の第一送間線路１０と第二送間線路１１とで接続され、踏切制御子装置Ａと踏切制御装置Ｂ間が略同一電位になるような場合に適している。

上述したように、本発明の踏切保安システムにおいて、遮蔽導体３ａ、４ａ、７ａ、８ａを有する耐雷トランス３、４、７、８を、踏切制御子装置Ａと踏切制御装置Ｂに配置し、且つ、踏切制御子装置Ａと踏切制御装置Ｂに対応する交流及び直流を、整流器５及びインバータ９により、耐雷トランス３、４、７、８の設置を可能にして、鉄道線路を、所望の交流或いは直流に対応する構成したので、雷サージ等に対しても、確実に、踏切保安システムを保護することができる。

また、耐雷トランス３、４、７、８を、それぞれの踏切制御子装置Ａ及び踏切制御装置Ｂ毎に、遮蔽導体３ａ、４ａ、７ａ、８ａを同一接続して、外箱Ａ１、Ｂ１を介して大地に接地したので、電路間の電圧差が発生することがないので、踏切保安システムの損傷を、確実に防止することができる。

図１は、本発明の踏切保安システムの構成図である。図２は、本発明の踏切保安システムの他の実施例の構成図である。図３は、本発明の踏切保安システムの更に他の実施例の構成図である。

符号の説明

Ａ・・・・・・・・・踏切制御子装置
Ｂ・・・・・・・・・踏切制御装置
Ａ１、Ｂ１・・・・・外箱
１・・・・・・・・・踏切制御子
２・・・・・・・・・電磁開閉器
３・・・・・・・・・第一耐雷トランス
３ａ・・・・・・・・遮蔽導体
４・・・・・・・・・第二耐雷トランス
４ａ・・・・・・・・遮蔽導体
５・・・・・・・・・整流器
６・・・・・・・・・分岐回路
７・・・・・・・・・第三耐雷トランス
７ａ・・・・・・・・遮蔽導体
８・・・・・・・・・第四耐雷トランス
８ａ・・・・・・・・遮蔽導体
９・・・・・・・・・インバータ
１０・・・・・・・・第一送間線路
１１・・・・・・・・第二送間線路
１２・・・・・・・・電磁開閉器

Claims

鉄道線路の所定区間における列車の存在の有無を検出する踏切制御子等を有する踏切制御子装置と、該踏切制御子装置からの検出信号に基づいて、踏切警報機や踏切遮断機等を制御する踏切制御装置と、前記踏切制御子装置と踏切制御装置とを接続する複数の送間線路とからなる踏切保安システムにおいて、前記踏切制御子装置に設置された、一次巻線、二次巻線及び接地された遮蔽導体とからなる複数の耐雷トランスと、前記踏切制御装置に設置された、一次巻線、二次巻線及び接地された遮蔽導体とからなる複数の耐雷トランスと、直流を交流に或いは交流を直流に変換する、少なくとも１個のインバータ或いは整流器と、前記踏切制御子装置の指示に対応して開閉動作する電磁開閉器が接続された分岐回路とが設置されている特徴とする踏切保安システム。
上記踏切制御子装置及び踏切制御装置に設置された複数の耐雷トランスが、前記装置毎に、それぞれ、同一接地されていることを特徴とする請求項１に記載の踏切保安システム。