JP5190883B2 - 架線電圧補償車 - Google Patents
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Description
また、地球環境保護の視点や少子高齢化社会の到来に対する労働者不足への対応、安全性の向上などの様々な観点より、自動車輸送から鉄道輸送へのモーダルシフトの機運が高まり、単位列車の輸送力向上、スピードアップに対応するための大出力機関車の性能発揮が求められる状況にある。
コロナ社 電気鉄道ハンドブック 4.9.2(1)電気機関車の出力
二次電池に依る架線電圧補償の方法は、前記の通り2種類の方策が考えられるが、以下の課題がある。
地上側設置の架線電圧補償装置に依るものでは、高速貨物鉄道の走行する路線長は、数百キロから千キロ程度に及ぶ事があり、設置台数、コストの面より地上側に補償装置を設置する方策は現実的ではない。
また、電気機関車に二次電池を搭載する車載の架線電圧補償装置も考えられるが、電気機関車の出力容量は、路面電車や電車の出力容量の数十倍から数倍であり、既に制御機器等で車上の余裕空間の少ない電気機関車上に架線電圧補償二次電池を搭載する事は現実的ではない。特に、上り勾配の長い区間を架線電圧補償を行いながら走行する様な線区では、架線電圧補償のための二次電池の所要容量も非常に大きくなる。
装置台数の点からも、大容量電気機関車の台数に応じた架線電圧補償車の数で全区間の架線電圧補償が可能であり、走行区間が長い程、設置台数の面で地上設置方式よりも有利となる。
また、電気機関車と架線電圧補償車を分離する事で、2次電池の搭載スペースを十分に確保出きる上、電気機関車の容量や、走行パターンに応じて、架線電圧補償車の増減が可能であり、電気機関車と架線電圧補償車の保守も容易になる。また、電気機関車側は、既存の機関車をそのまま使用する事が出きる。
さらに、二次電池並びに、架線電圧補償コンバータ装置、集電装置(たとえばパンタグラフ)をコンテナ型のユニットにする事で、補償容量の増減が容易で、保守も容易となる。
図1では、3の電気機関車と11の貨車の間に、5の架線電圧補償車を挿入連結したものである。
5の架線電圧補償車には、9のコンテナ型架線電圧補償ユニットが2台搭載されている。
9のコンテナ型架線電圧補償ユニットは、天蓋部に6の架線電補償ユニットの集電装置、内部には、7の架線電圧補償コンバータ装置、8の2次電池が内蔵されており、7の架線電圧補償コンバータ装置の接地側は、5の架線電圧補償車の接地装置10に接続される。
1つ目のモードは、架線電圧補償車5の2次電池8が満充電状態でなく、架線電圧が十分に高い場合は、架線電圧補償ユニットの集電装置6より架線電圧補償コンバータ7の充電動作により、2次電池8が充電される。この状態は、貨物列車が停車中または、惰力走行中、または、電気機関車3が発電ブレーキにてブレーキを掛けている状態で起こり得るモードである。これを、充電モードと呼ぶ事にする。
架線電圧補償動作により放電された蓄電池の充電のために必要なモードである。
二次電池の充電状態について、二次電池の充電状態を示す状態信号であるSOC(State
of charge)については、下記の特許文献等で、演算法が確立されており、比較的容易に、二次電池の充電状態を知る事が出来る。
2 軌道
3 電気機関車
4 電気機関車の集電装置
5 架線電圧補償車
6 架線電圧補償ユニットの集電装置
7 架線電圧補償コンバータ
8 二次電池
9 コンテナ型架線電圧補償ユニット
10 接地装置
11 貨車
Claims (1)
- 電気機関車に連結された車両であって、架線電圧補償コンバータ、二次電池を内蔵し、天蓋部に集電装置を備えた架線電圧補償ユニットをコンテナ貨車に1台ないし複数台搭載しており、補償容量により、ユニット数、車両数を増減することを特徴とする架線電圧補償車。
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