JP2019043448A

JP2019043448A - 軌道短絡器

Info

Publication number: JP2019043448A
Application number: JP2017170557A
Authority: JP
Inventors: 麒李; Qi Li; 中野　浩明; Hiroaki Nakano; 浩明中野
Original assignee: Daido Signal Co Ltd
Current assignee: Daido Signal Co Ltd
Priority date: 2017-09-05
Filing date: 2017-09-05
Publication date: 2019-03-22

Abstract

【課題】きわめて簡素でかつ安価な構成ながらも、踏切制御に影響を与えることなく列車検知のための軌道回路のみを短絡することのできる軌道短絡器を提供する。【解決手段】軌道短絡器１は、所定長さの導通コード２と、この導通コードの一端に設けられた第１のレール接続端子３と、導通コードの他端に設けられた第２のレール接続端子４と、を備え、導通コード２に、所定のインダクタンスを有する軌道短絡素子５が設けられている。軌道短絡素子５は、第１のレール接続端子３と第２のレール接続端子４を、低周波信号である列車検知信号Ａと高周波信号である踏切制御子信号Ｂとが重畳して流れるレール７ａ，７ｂに接続したとき、インピーダンスの周波数特性により、高周波の踏切制御子信号Ｂをレール７ａから導通コード２へ流し難くする一方、低周波の列車検知信号Ａを導通コード２に流して軌道回路を短絡するように構成されている。【選択図】図３

Description

この発明は、軌道回路、特に低周波軌道回路の左右のレール間を短絡して列車の在線状態を疑似的に作り出す簡易型の軌道短絡器に関し、さらに詳しくは、踏切を鳴動したり遮断桿を降ろすといった踏切制御には影響を与えることなく軌道回路を短絡させる技術に関する。

鉄道においては、同一線路上で２以上の列車が運転される場合に、追突や衝突等の事故を防止するため、線路を複数の区間（以下、「閉そく区間」という。）に分割し、１つの列車が１つの閉そく区間を完全に通過し終るまでは、続行走行列車や対向走行列車をその閉そく区間内に進入させないように規制する運転保安方式（以下、「閉そく方式」という。）を採用している。

このような閉そく方式においては、閉そく区間の２本のレールを相互に電気的接続して細長い長方形状の電気回路（以下、「軌道回路」という。）を構成するとともに、隣り合う前後の閉そく区間とは電気的に絶縁し、２本のレールが列車の車軸で電気的に短絡されたことを検知することにより、その閉そく区間内に列車が存在することを検知する。

ところで、線路内は一般に、日中は車両の走行頻度が大きいため、車両走行に支障を来たさない枕木の整備など限られた工事は行うが、レール交換のような本格的な改善補修工事は車両通行が停止する夜間に行う。また、レールの改善補修に際しては、多種の工事が併行して行われることが多く、工事用車両の通行もあり得る。従って、このような場合、車両が閉鎖区間内に不用意に進入するのを防止する通行停止措置が必要となる。

通行停止措置方法としては、一般に軌道回路を軌道短絡器により短絡し、これにより閉そく区間内に車両が存在していることを疑似的に作り出すとともに、信号機を停止信号にして車両の進入走行を阻止し、閉そく区間の安全性を確保している。このような軌道短絡器は、左右のレール間を電線等の短絡線により短絡して信号機を停止信号に表示させるものであり、例えば特許文献１のようなものが知られている。この短絡器は、主に左右のレールに接触固定される１組の短絡子と、これら短絡子を電気的に接続する短絡線とを備えて構成され、短絡子を左右のレールに固定することで列車の車軸による短絡状態を疑似的に作り出すものである。

一方、線路における踏切道の近傍には踏切警報機が設置され、踏切警報機の設置された踏切から少し離れたところには踏切制御子が設けられる。そして、この踏切制御子を使用した踏切制御のための軌道回路（短小軌道回路）と踏切警報制御装置等によって、列車の踏切への接近及び通過に応じて踏切警報機の警報灯や警報音発生器の警報出力が制御される。

ここで、上記特許文献１のような軌道短絡器を踏切近傍、とりわけ短小軌道回路内での作業に使用する場合、列車検知のための軌道回路のみならず、踏切制御のための短小軌道回路までもが短絡状態となることがある。このような短絡状態となると、信号機に停止信号が現示されるだけでなく踏切までもが鳴動してしまい、保線作業の前後で踏切の鳴動停止や鳴動解除の作業が必要になる。特に、専ら夜間に保線作業等を行なう場合は、踏切警報音が鳴り響くと踏切近傍の沿線住民に迷惑をかけることにもなる。このような背景から、簡易に現場に携行ができ、踏切の鳴動や遮断桿の降下等の踏切制御には影響を与えることなく列車検知のための軌道回路のみを短絡することのできる軌道短絡器の開発が望まれていた。

また、従来のこの種の軌道短絡器としては、軌道短絡の電気抵抗が一定以下になっていることをチェックする照査機能など、種々の機能が付加された軌道短絡器の開発も行われている。しかし、そのような短絡器は機器全体としても高価でかつ大型化する傾向がある。一方、保線作業の現場では、そのような高度な機能は必ずしも必要ではなく、単に踏切を鳴動させずに列車検知のための軌道回路を短絡する機能のみを有すればよいというニーズもあり、より安価で簡易な構成でありながらも携行しやすく容易に取り扱える簡易型軌道短絡器の開発が望まれていた。

特開平８−２６１１１号公報

そこで、本発明は、前記のような従来の問題点に鑑み、きわめて簡素でかつ安価な構成ながらも、踏切制御に影響を与えることなく列車検知のための軌道回路のみを短絡することのできる軌道短絡器を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、所定長さの導通コードと、この導通コードの一端に設けられた第１のレール接続端子と、前記導通コードの他端に設けられた第２のレール接続端子と、を備え、前記第１のレール接続端子と第２のレール接続端子を、軌道回路の左右のレールに接続することによって当該回路を短絡する軌道短絡器において、前記導通コードに、所定のインダクタンスを有する軌道短絡素子が設けられ、この軌道短絡素子は、前記第１のレール接続端子と第２のレール接続端子を、低周波信号である列車検知信号と高周波信号である踏切制御子信号とが重畳して流れるレールに接続したとき、インピーダンスの周波数特性により、高周波の踏切制御子信号をレールから導通コードへ流し難くする一方、低周波の列車検知信号を導通コードに流して軌道回路を短絡するように構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、軌道短絡素子は２０〜３９０μＨのインダクタンスを有するリアクトルで構成され、保護容器内に収容されている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、第１のレール接続端子及び第２のレール接続端子は磁性体で構成され、磁力によって前記レールに接続される。

この発明は、前記のようであって、請求項１に記載の軌道短絡器によれば、前記導通コードに、所定のインダクタンスを有する軌道短絡素子が設けられ、この軌道短絡素子は、前記第１のレール接続端子と第２のレール接続端子を、低周波信号である列車検知信号と高周波信号である踏切制御子信号とが重畳して流れるレールに接続したとき、インピーダンスの周波数特性により、高周波の踏切制御子信号をレールから導通コードへ流し難くする一方、低周波の列車検知信号を導通コードに流して軌道回路を短絡するように構成されているので、導通コードにわずか１つの軌道短絡素子を設けるだけというきわめて簡素な構成でありながらも、踏切を鳴動させたり遮断桿を降下させるといった踏切制御には影響を与えることなく列車検知のための軌道回路のみを短絡することができる。

請求項２に記載の発明によれば、軌道短絡素子は２０〜３９０μＨのインダクタンスを有するリアクトルで構成され、保護容器内に収容されているので、軌道短絡素子としてのリアクトルを適切に保護することができる。

請求項３に記載の発明によれば、第１のレール接続端子及び第２のレール接続端子は磁性体で構成され、磁力によって前記レールに接続されるので、両接続端子をきわめて簡単にレールに接続することができる。

この発明の一実施の形態に係る軌道短絡器の全体構成を示す概略斜視図である。同上の保護容器内におけるリアクトルの収容状態を示す横断平面図である。同上の軌道短絡器の作用を説明する図である。レール接続端子の他の例を示す図であり、（ａ）はその全体構成を示す斜視図、（ｂ）はレールへの接続状態を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、この発明の一実施の形態に係る軌道短絡器の構成について説明する。

図１において、１は軌道短絡器を示し、この軌道短絡器１は、所定長さ（例えば約１ｍ程度）の導通コード２と、この導通コード２の一端に設けられた第１のレール接続端子３と、導通コード２の他端に設けられた第２のレール接続端子４と、導通コード２の所定の位置に設けられたリアクトル５と、を備えて構成されている。

第１のレール接続端子３及び第２のレール接続端子４は、図１に示すように、直方体状を呈する磁性体で構成され、導電性を有している。これら両端子３，４は磁力によって簡単にレールに接続することができ、また取り外しも容易に行うことができる。両端子３，４は、導通コード２により電気的に接続されている。

リアクトル５は、所定のインダクタンスを有する軌道短絡素子であり、図２に示すように、保護容器６内に収容されている。保護容器６は、材質、形状や大きさに特に制約はないが、一例としては樹脂等で形成された、たばこの箱程度の大きさの中空の箱体で構成される。参考までにその寸法を記載すると、長手方向の長さが約１０ｃｍ程度、短手方向の長さが約８ｃｍ程度、厚さが約３ｃｍ程度である。

リアクトル５は、全体が保護容器６内に収容され、その両端部が容器６内で導通コード２の両端子３，４側でない端に接続されている。リアクトル５は保護容器６によってレール等への接触により損傷することなく適切に保護される。なお、リアクトル５には、第１のレール接続端子３と第２のレール接続端子４とをレールに接続して軌道回路を短絡した際、比較的大容量の信号電流が流れることがあるため、リアクトル５の線径はかかる電流に耐え得るように適切に選択するのが望ましい。また、リアクトル５のインダクタンスは、例えば２０〜３９０μＨに設定される。好ましくは９０〜１２０μＨ、特に好ましいのは１００μＨである。このインダクタンスの数値範囲は一例であるが、この範囲は後述する軌道回路の短絡感度を６０ｍΩ以上、短小軌道回路（踏切制御子）の短絡感度を１Ω以上とすることを前提として設定されている。つまり、リアクトル５のインダクタンスを２０〜３９０μＨの範囲とすることにより、それぞれの軌道回路で前記のような短絡感度を得ることができる。

次に、軌道短絡器１の作用について、図３を参照して説明する。ここでは、互いに並行して敷設された左右のレール７ａ，７ｂを電気的に接続して軌道回路が構成されており、この軌道回路には送電側から受電側方向へ列車検知のための比較的周波数の低い信号（列車検知信号）Ａが流れている。列車検知信号Ａは、例えば２５〜１３５Ｈｚ程度の低周波信号である。なお、送電側に設けられる列車検知信号Ａの発信回路や、受電側に設けられるリレー回路等の構成は既知のものと同様であるため、ここでは説明を省略する。

また、レール７ａ，７ｂには送着ケーブル（送端子側）９、送着ケーブル（受端子側）１０を介して踏切制御子８が設置され、これら両ケーブル９，１０で接続されたレール７ａ，７ｂ間は前述の軌道回路よりも距離の短い踏切制御のための軌道回路（短小軌道回路）として構成されている。この短小軌道回路には、送着ケーブル（送端子側）９から送着ケーブル（受端子側）１０方向へ比較的周波数の高い踏切制御用の列車検知信号（以下、単に踏切制御子信号という）Ｂが流れている。踏切制御子信号Ｂは、例えば８ｋＨｚ以上の高周波信号である。この箇所では列車検知信号Ａと踏切制御子信号Ｂとが重畳して流れている。

ここで、図３に示すように、第１のレール接続端子３、第２のレール接続端子４を、列車検知信号Ａと踏切制御子信号Ｂとが重畳して流れるレール７ａ，７ｂに接続する。このとき、リアクトル５のインピーダンスは、ｆを周波数、Ｌをリアクトルのインダクタンスとすると、２πｆＬで表される。ここで、リアクトル５のインダクタンスＬは前述のように２０〜３９０μＨであるので、軌道回路を流れる列車検知信号Ａの周波数ｆが２５Ｈｚのとき、リアクトル５のインピーダンスはおよそ３〜６０ｍΩとなる。このうち６０ｍΩは軌道回路の短絡感度として前提とした値であり、かつ列車検知信号Ａに対するインピーダンスとしては非常に小さい。そのため、列車検知信号Ａは一方のレール７ａから導通コード２、リアクトル５を経由して他方のレール７ｂへ流れ込み、これにより軌道回路が短絡する。こうして、見かけ上は列車が在線しているときの車軸による短絡状態と同等の状態となる。

一方、短小軌道回路を流れる踏切制御子信号Ｂについて見てみると、踏切制御子信号Ｂの周波数ｆが８ｋＨｚであるとき、同様にリアクトル５のインピーダンスはおよそ１〜２０Ωとなる。このうち１Ωは短小軌道回路の短絡感度として前提とした値であり、かつ前述の列車検知信号Ａに対するインピーダンスと比べて十分に大きい。したがって、踏切制御子信号Ｂは導通コード２へ流れ難くなり、短小軌道回路内を列車が在線しないときと同じように流れ、踏切制御のための短小軌道回路は非短絡状態となる。

このように、軌道短絡器１によれば、わずか１つのリアクトル５を利用するだけというきわめて簡単な構成でも、踏切制御のための短小軌道回路は短絡させずに列車検知のための軌道回路のみを短絡することができる。これにより、踏切を鳴動させたり遮断桿を降下させるといった踏切制御には影響を与えることなく、信号機に停止信号を現示させ、軌道回路への列車の進入を確実に防止することができる。また、踏切が鳴動したり遮断桿が降下することにより、通行人や車などが通行止めとなったり、踏切近傍の沿線住民に迷惑がかかったりすることもなくなる。なお、リアクトル５のインダクタンスは前述のように、踏切制御子信号Ｂの周波数８ｋＨｚに対してインピーダンスを１Ωとする２０μＨを最小値、列車検知信号Ａの周波数２５Ｈｚに対してインピーダンスを６０ｍΩとする３９０μＨを最大値とする範囲で設定すると好適である。

また、軌道短絡器１は上述のように、導通コード２や２つのレール接続端子３，４、及びリアクトル５のみで構成されているため、全体としても小型かつ軽量であり、携行性に優れ、取り扱いも簡易である。したがって、保守作業における作業員の作業効率も従来に比して格段に向上する。

なお、上記実施の形態はあくまでも好ましい一例であり、この発明は特許請求の範囲に記載した範囲内であれば細部の設計等は任意に変更、修正が可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施の形態では、軌道短絡素子としてリアクトル５を用いた例を説明したが、上述のようなインピーダンスの周波数特性を有するものであればこれ以外の素子であってもよい。また、上記実施の形態で説明したレール接続端子３，４や保護容器６の形状はあくまで一例であり、これ以外の形状・構造とした構成であってもよいことは言うまでもない。

また、図４（ａ）はレール接続端子の他の例であり、この例で示す端子は上辺部１２及び下辺部１３を有する縦断面コ字状の端子本体１１と、上辺部１２に形成されたネジ穴に螺合し、ハンドル１４を回すことで上下方向に移動自在に構成された先端尖頭形状の押さえネジ１５とを備えて構成される。レール７ａ，７ｂに接続する際は、図４（ｂ）に示すように、端子本体１１をレール７ａ，７ｂの底部に合わせ、ハンドル１４を回しながら押さえネジ１５を押し下げ、下辺部１３とネジ１５との間にレール７ａ，７ｂの底部を挟み込むようにして接続する。これにより、両接続端子をより確実にレール７ａ，７ｂに接続することができ、また押さえネジ１５の先端がレール７ａ，７ｂと点接触するため、接続時の接触抵抗を低減することもできる。

１軌道短絡器
２導通コード
３第１のレール接続端子
４第２のレール接続端子
５リアクトル（軌道短絡素子）
６保護容器
７ａ，７ｂレール
８踏切制御子
９送着ケーブル（送端子側）
１０送着ケーブル（受端子側）
１１端子本体
１２上辺部
１３下辺部
１４ハンドル
１５押さえネジ
Ａ列車検知信号
Ｂ踏切制御子信号

Claims

所定長さの導通コードと、この導通コードの一端に設けられた第１のレール接続端子と、前記導通コードの他端に設けられた第２のレール接続端子と、を備え、前記第１のレール接続端子と第２のレール接続端子を、軌道回路の左右のレールに接続することによって当該回路を短絡する軌道短絡器において、
前記導通コードに、所定のインダクタンスを有する軌道短絡素子が設けられ、この軌道短絡素子は、前記第１のレール接続端子と第２のレール接続端子を、低周波信号である列車検知信号と高周波信号である踏切制御子信号とが重畳して流れるレールに接続したとき、インピーダンスの周波数特性により、高周波の踏切制御子信号をレールから導通コードへ流し難くする一方、低周波の列車検知信号を導通コードに流して軌道回路を短絡するように構成されていることを特徴とする軌道短絡器。
軌道短絡素子は２０〜３９０μＨのインダクタンスを有するリアクトルで構成され、保護容器内に収容されている請求項１に記載の軌道短絡器。
第１のレール接続端子及び第２のレール接続端子は磁性体で構成され、磁力によって前記レールに接続される請求項１又は２に記載の軌道短絡器。