JP3240217U

JP3240217U - パッシブレール電位制限装置

Info

Publication number: JP3240217U
Application number: JP2022003450U
Authority: JP
Inventors: 超准尹; 逢源李; 洋洋趙; 雲峰周; 漢卿李; 敏陳; 程彭; 歩算徐; 軍程; 正王
Original assignee: 中鉄電気化勘測設計研究院有限公司
Priority date: 2022-10-19
Filing date: 2022-10-19
Publication date: 2022-12-15
Anticipated expiration: 2032-10-19

Abstract

【課題】安全を確保しながら、レールとアースとの間に存在する電位差を利用して作動し、追加の補助電源を必要とせず、投資やメンテナンスコストを削減させることができるパッシブレール電位制限装置を提供する。
【解決手段】パッシブレール電位制限装置は、双方向サイリスタ１と、トリガ回路２と、電圧プロテクタ３と、正極接続端子４及び負極接続端子５とを含む。双方向サイリスタ１、トリガ回路２及び電圧プロテクタ３が全て正極接続端子４と負極接続端子５との間に並列接続され、トリガ回路２の出力端が双方向サイリスタ１のゲートに接続される。
【選択図】図１

Description

本考案は軌道交通の分野に属し、特にパッシブレール電位制限装置に関する。

都市軌道交通は、省エネ・環境保全、便利な移動や都市の経済・生活の発展を推進するという利点から、多くの都市でますます急速に発展しており、その安全性への要求もますます高まっている。都市軌道交通は主に直流給電方式を採用しており、レールは負の還流回路としてアースと絶縁され、レールの電気抵抗が客観的に存在し、軌道交通分野において大きな作業電流が還流するような作業状況下では、牽引変電所から離れたレールの端部とアースとの間に電位差が存在し、実測した結果、電位は数十～数百ボルトに達するため、レール制限装置は都市軌道交通給電システムの安全バリアとなっている。上記のレールとアースとの間の電位差が一定の安全値（例えば１２０Ｖ）を超えると、レール電位制限装置が速やかに閉じられ、感電事故の発生を回避する。特に都市軌道交通におけるライトレールと路面電車の路線は、駅の密度が高く、かつ一般的に道路権を共有しているため、乗客と公衆の安全確保の問題がより顕著になっている。

既存のレール電位制限装置には接触器が含まれているため、追加の低圧補助電源が必要であり、その結果、既存のレール電位制限装置の体積が大きく、低圧補助電源のルート距離が長い現状があり、投資額が大きく、また、周辺の景観が影響を受ける。

本考案は、従来技術に存在する技術的課題に対して、安全を確保しながら、レールとアースとの間に存在する電位差を利用して作動し、追加の補助電源を必要としないので、投資やメンテナンスコストを削減させるパッシブレール電位制限装置を提供する。

本考案が採用する技術案は以下の通りである。パッシブレール電位制限装置であって、双方向サイリスタと、トリガ回路と、電圧プロテクタと、正極接続端子及び負極接続端子とを含み、前記双方向サイリスタ、トリガ回路及び電圧プロテクタが全て正極接続端子と負極接続端子との間に並列接続され、トリガ回路の出力端が双方向サイリスタのゲートに接続される。

さらに、前記正極接続端子はレールに接続され、負極接続端子はアースに接続される。

さらに、前記トリガ回路は直流降圧回路からなる。

さらに、前記電圧プロテクタは酸化亜鉛バリスタシート又は放電ギャップからなる。

さらに、前記正極接続端子及び負極接続端子は銅バーを採用する。

さらに、前記双方向サイリスタは正逆向に並列接続されたサイリスタからなる。

従来技術に比べて、本考案が有する有益な効果は以下の通りである。本考案は、安全を確保しながら、レールとアースとの間に存在する電位差を利用して作動し、追加の補助電源を必要としないので、投資やメンテナンスコストを削減させる。本考案は、構造がシンプルであり、デバイスが簡単であり、配線のノード数が極めて少なく、これにより、コストを大幅に削減させ、本体の体積を小さくし、取り付けや普及に有利である。

本考案の実施例の構造概略図である。

当業者が本考案の技術案をよりよく理解できるように、以下、図面及び具体的な実施例を参照して本考案について詳細に説明する。

本考案の実施例はパッシブレール電位制限装置を提供し、図１に示すように、前記パッシブレール電位制限装置は、双方向サイリスタ１と、トリガ回路２と、電圧プロテクタ３と、正極接続端子４及び負極接続端子５とを含み、前記双方向サイリスタ１、トリガ回路２及び電圧プロテクタ３が全て正極接続端子４と負極接続端子５との間に並列接続され、トリガ回路２の出力端が双方向サイリスタ１のゲートに接続される。前記正極接続端子４及び負極接続端子５は銅バーを採用しており、装置外部のケーブルに接続されてもよい。前記正極接続端子４はケーブルを介してレールに接続され、負極接続端子５は接近するアース線に接続される。前記双方向サイリスタ１は正逆向に並列接続されたサイリスタからなる。前記トリガ回路２は直流降圧回路からなる。前記電圧プロテクタ３は酸化亜鉛バリスタシート又は放電ギャップからなる。

本実施例の作動状況について説明する。

作業状況１：測定対象のレールの電位と接近アースの電位との間の電圧差が安全値（例えば１２０Ｖ）よりも低い場合、トリガ回路２の電圧が低く、サイリスタゲート及び電圧プロテクタ３のトリガ条件が満たされておらず、このため、サイリスタ及び電圧プロテクタ３がオフ状態であり、測定対象のレールと接近アースとが開回路であると考えられる。

作業状況２：測定対象のレールの電位と接近アースの電位との間の電圧差が安全値（例えば１２０Ｖ）よりも高いが、双方向サイリスタ１及びトリガ回路２のインパルス耐電圧よりも低い場合、トリガ回路２が直流降圧を受けて、上記の電圧差を双方向サイリスタ１のトリガオン電圧に変換し、サイリスタのゲートがトリガされると、サイリスタは瞬時にオンになるが、上記の電圧差が電圧プロテクタ３を導通するのに不十分であり、これは測定対象のレールと接近アースとの短絡とみなされ、これにより、上記の電圧差は素早く安全値以下になり、上記の電圧差が安全値よりも低くなる場合、サイリスタのゲートトリガが回復し、サイリスタは瞬時にオフになり、これは測定対象のレールと接近アースが開回路であると考えられる。

作業状況３：測定対象のレールの電位と接近アースの電位との間の電圧差が双方向サイリスタ１及びトリガ回路２のインパルス耐電圧（例えば雷／動作過電圧）よりも大きくなる場合、電圧プロテクタ３の応答時間がトリガ回路２の応答時間よりもはるかに早く、上記の電圧レベルは瞬間に電圧プロテクタ３を介してアースに逃され、雷／動作過電圧を双方向サイリスタ１及びトリガ回路２の耐電圧の範囲にクランプし、上記の電圧レベルがインパルス耐電圧よりも低い場合、作業状況２とみなす。

以上は実施例によって本考案を詳細に説明したが、前記内容は本考案の例示的な実施例に過ぎず、本考案の実施範囲を限定するものとして理解すべきではない。本考案の特許範囲は特許請求の範囲により限定される。本考案の前記技術案、や当業者が本考案の技術案に基づいて本考案の主旨や特許範囲を逸脱することなく設計した類似の技術案を利用して上記の技術的効果を奏するものや、出願範囲についての同等変化や改良などは全て本考案の特許がカバーする特許範囲に含まれるものとする。

１－双方向サイリスタ、２－トリガ回路、３－電圧プロテクタ、４－正極接続端子、５－負極接続端子

Claims

パッシブレール電位制限装置であって、
双方向サイリスタと、トリガ回路と、電圧プロテクタと、正極接続端子及び負極接続端子とを含み、前記双方向サイリスタ、トリガ回路及び電圧プロテクタが全て正極接続端子と負極接続端子との間に並列接続され、トリガ回路の出力端が双方向サイリスタのゲートに接続されることを特徴とするパッシブレール電位制限装置。
前記正極接続端子はレールに接続され、負極接続端子はアースに接続されることを特徴とする請求項１に記載のパッシブレール電位制限装置。
前記トリガ回路は直流降圧回路からなることを特徴とする請求項１に記載のパッシブレール電位制限装置。
前記電圧プロテクタは酸化亜鉛バリスタシート又は放電ギャップからなることを特徴とする請求項１に記載のパッシブレール電位制限装置。
前記正極接続端子及び負極接続端子は銅バーを採用することを特徴とする請求項１に記載のパッシブレール電位制限装置。
前記双方向サイリスタは正逆向に並列接続されたサイリスタからなることを特徴とする請求項１に記載のパッシブレール電位制限装置。