JP5289248B2 - 鉄道信号用保安器 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道の沿線に設置されている鉄道信号機器を雷害から保護する鉄道信号用保安器に関するものである。

特開平９−１８４８９０号公報（特許文献１）には、一対の電源線にブレーカを介して電力供給源に接続された電気設備、雷雲の接近を検知する雷検知器、及びブレーカを駆動する雷警報器とで構成されたシステムが記載されている。このシステムは、雷雲の接近を雷検知器が検出した場合には、雷警報器がブレーカを作動させて電気設備に電源供給線から異常な雷サージ電流が流れ込まないようにして、電気設備を雷害から保護するものである。

鉄道信号用機器は、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や、該踏切制御子の検出信号によって踏切警報機や踏切遮断機等を制御する踏切制御器の如き鉄道信号機器は、電源を落とすことは許されないので、特許文献１に記載するような雷害対策は採用できない。そこで、鉄道信号用機器には耐雷トランスや信号用保安器を用いた雷害対策が施されている。

例えば特開２００５−１５３６４６号公報（特許文献２）には、踏切制御子と踏切制御器のそれぞれに耐雷トランスを設置し、雷サージが軌道又はケーブル線路等に侵入すると、踏切制御子と踏切制御器にそれぞれ設置されている信号用保安器が放電動作して雷サージを軌道又は大地に吸収させ、これによって踏切制御子と踏切制御器を雷害から保護する鉄道信号用保安器が記載されている。

特開平５−２９４２４３号公報（特許文献３）には、踏切への列車接近を検出する踏切制御子、この踏切制御子の動作状態を保持するリレー、リレーの制御線、及びリレー用電源とから成る鉄道信号用保安器において、前記リレー用電源としてＤＣ／ＤＣコンバータを用い、且つその出力側を雷サージから保護する信号用保安器を備えた鉄道信号用保安器が記載されている。

特開２００３−１６５４４０号公報（特許文献４）には、三極アレスタと一対のバリスタとからなる信号用保安器が踏切制御子や踏切制御器に適用され、これらの鉄道信号機器を雷害から保護する鉄道信号用保安器が記載されている。

これら従来の鉄道信号用保安器を簡略化して示すと図２の如くとなる。即ち、図２において、鉄道信号機器１は、一対の入力側信号線２，３と一対の出力側信号線４，５を備えたものである。三極アレスタ１１とバリスタ１２，１３とで構成された第１の信号用保安器１０は一対の入力側信号線２，３に侵入してきた雷サージは三極アレスタ１１の接地極を介して軌道又は大地に吸収させ、また、三極アレスタ２１とバリスタ２２，２３とで構成された第２の信号用保安器２０は一対の出力側信号線４，５に侵入してきた雷サージを三極アレスタ２１の接地極が接続された接地線を介して軌道又は大地に吸収させ、雷害から鉄道信号機器１を保護するものである。

ところで、上述の鉄道信号用保安器において、鉄道信号機器の設置地点の近所で地絡事故が発生すると、地絡事故による連続的な異常電流が接地線を介して信号用保安器に印加され、信号用保安器や鉄道信号機器を焼損することがある。これは、信号用保安器は電流耐量が小さいためである。

特開平９−１８４８９０号公報 特開２００５−１５３６４６号公報 特開平５−２９４２４３号公報 特開２００３−１６５４４０号公報

株式会社サンコーシャのカタログ 「保安器（信号用）」

本発明が解決しようとする課題は、鉄道の沿線に設置されている鉄道信号機器の雷害から保護する鉄道信号用保安器において、多大なコストを要しないで、地絡事故による鉄道信号保安器や鉄道信号機器が焼損しないようにすることである。

上述の課題を解決する鉄道信号用保安器を、三極アレスタを含む信号用保安器と、前記三極アレスタの接地極と接地線との間に接続された開閉装置と、雷が接近していないときには前記三極アレスタの接地極を前記接地線から開放し且つ雷が接近したときには前記三極アレスタの接地極を前記接地線に接続するように前記開閉装置を制御する制御装置とで構成した。

本発明により、鉄道の沿線に設置されている鉄道信号機器の雷害から保護する鉄道信号用保安器において、多大なコストを要しないで、地絡事故による鉄道信号保安器や鉄道信号機器が焼損しないようにすることができた。

本発明に係る鉄道信号用保安器の構成図である。 従来の鉄道信号用保安器の構成図である。

本発明に係る鉄道信号用保安器は、一対の電極がバリスタを介して鉄道信号機器の一対の信号線にそれぞれ接続された三極アレスタを含む信号用保安器と、前記三極アレスタの接地極と接地線との間に接続された開閉装置と、雷が接近していないときには前記三極アレスタの接地極を前記接地線から開放し且つ雷が接近したときには前記三極アレスタの接地極を前記接地線に接続するように前記開閉装置を制御する制御装置とで構成されたものである。

図1に示す本発明の実施例は、一対の入力側信号線２，３と一対の出力側信号線４，５を備えた鉄道信号機器１に、雷対策用の第１の信号用保安器１０と第２の信号用保安器２０を備えて構成した鉄道信号用保安器である。三極アレスタ１１と一対のバリスタ１２，１３からなる第１の保安器において、三極アレスタ１１の一対の電極はバリスタ１２と１３を介して鉄道信号機器１の一対の入力側信号線２，３にそれぞれ接続されている。三極アレスタ２１と一対のバリスタ２２，２３からなる第２の保安器２０において、三極アレスタ２１の一対の電極は、バリスタ２２，２３を介して鉄道信号機器１の一対の信号線４と５にそれぞれ接続されている。

第１の信号用保安器１０の三極アレスタ１１の接地極線１４と第２の信号用保安器２０の三極アレスタ２１の接地極線２４は、開閉装置であるリレー接点３１を介して接地線６に接続されている。リレー接点３１は、検知回路３３によって駆動されるリレー３２の接点である。検知回路３３は、雷センサである電界センサ３４の検知信号を入力とし、当該検知信号が閾値を超えたときにリレー３２を駆動するものである。電界センサ３４、検知回路３３、及びリレー３２は、リレー接点３１の開閉を制御する制御装置を構成する。なお、制御装置の検知回路３３は雷を検知しないときにはHi出力、雷を検知したときにはLo出力となるように構成されており、従ってリレー３２は検知回路３３のHi出力でリレー接点３１を開き、検知回路３３のLo出力でリレー接点３１を閉じる。

本発明に係る鉄道信号用保安器は上述の如く構成されているので、雷雲３５が接近していないときには、第１の信号用保安器１０と第２の信号用保安器２０のいずれも接地線６から切り離されている。このため、地絡事故が発生しても、地絡事故による連続的な異常電流が接地線６を介して第１の信号用保安器１０と第２の信号用保安器２０に印加されることはない。従って、鉄道信号機器１が設置された近くで地絡事故が発生しても、第１の信号用保安器１０、第２の信号用保安器２０、及び鉄道信号機器１が焼損する事故を予防することができる。

もし、雷雲３５が接近したときには、電界センサ３４は雷の接近を知らせる検知信号を発生する。すると、検知回路３３は当該検知信号が閾値を超えたときにリレー３２を駆動してリレー接点３１を閉じる。これによって、第１の信号用保安器１０の三極アレスタ１１と第２の信号用保安器２０の三極アレスタ２１の接地極は接地される。従って、雷雲３５が接近したときには、本発明に係る鉄道信号用保安器は、雷害対策として機能する。

要するに、本発明に係る鉄道信号用保安器は、雷が接近していないときには開閉装置であるリレー接点３１でオフにして地絡事故による異常電流が第１の信号用保安器１０と第２の信号用保安器２０並びに鉄道信号機器１に流入するルートを開放し、地絡事故対策と雷害対策を確保し、雷が接近したときには開閉装置であるリレー接点３１をオンにして第１の信号用保安器１０と第２の信号用保安器２０の接地極を接地線に接続し、雷害対策を確保するものである。

なお、制御装置の検知回路３３は、雷を検知しないときにはHi出力、雷を検知したときにはLo出力となるように構成されているが、更に検知回路故障時にはLo出力となるように構成されている。これは、地絡事故対策よりも信号用保安器による雷害対策が優先するからである。

本発明に係る鉄道信号用保安器を構成する雷センサとしては、例えば特許文献１に記載されている静電界検知方式（電界センサ）や誘導検知方式（磁界センサ）やこれらの方式を組み合わせたもののいずれも利用可能である。

以上、一対の入力側信号線と一対の出力側信号線を有する鉄道信号機器の入力側と出力側に信号用保安器を備えた鉄道信号用保安器に本発明を適用した実施例を詳細に説明したが、本発明は特許請求の範囲で様々な実施態様が可能である。即ち、前記鉄道信号機器の入力側のみに信号用保安器を備えた鉄道信号用保安器と前記鉄道信号機器の出力側のみに信号用保安器を備えた鉄道信号用保安器のいずれにも本発明は適用できる。

また、一対の電源線と一対の信号線を有する鉄道信号機器の電源線側と信号線側のそれぞれに信号用保安器を備えた鉄道信号用保安器、前記鉄道信号機器の電源線側のみに信号用保安器を備えた鉄道信号用保安器、前記鉄道信号機器の信号線側のみに信号用保安器を備えた鉄道信号用保安器のいずれにも本発明は適用できる。

なお、本発明に係る鉄道信号用保安器に用いられる信号用保安器は三極アレスタを含む信号用保安器であればよく、図１や図２に示す如き三極アレスタと一対のバリスタで構成されたものに限定されるものではない。因みに、非特許文献１には本発明に係る鉄道信号用保安器に用いることができる各種の信号用保安器が記載されている。

１ 鉄道信号機器
２，３ 入力側信号線
４，５ 出力側信号線
６ 接地線
１０ 第１の信号用保安器
１１ 三極アレスタ
１２，１３ バリスタ
１４ 接地極線
２０ 第２の信号用保安器
２１ 三極アレスタ
２２，２３ バリスタ
２４ 接地極線
３１ リレー接点
３２ リレー
３３ 検知回路
３４ 電界センサ
３５ 雷雲

Claims (6)

1. 一対の電極がそれぞれバリスタを介して鉄道信号機器の一対の電源線又は信号線に接続された三極アレスタを含む信号用保安器と、前記三極アレスタの接地極と接地線との間に接続された開閉装置と、雷が接近していないときには前記三極アレスタの接地極を前記接地線から開放し且つ雷が接近したときには前記三極アレスタの接地極を前記接地線に接続するように前記開閉装置を制御する制御装置とで構成された鉄道信号用保安器。
2. 前記開閉装置は前記三極アレスタの接地極と接地線との間にリレー接点が接続されたリレー装置であることを特徴とする請求項１に記載の鉄道信号用保安器。
3. 前記制御装置は雷センサを備えることを特徴とする請求項１に記載の鉄道信号用保安器。
4. 前記雷センサは電界センサであることを特徴とする請求項３に記載の鉄道信号用保安器。
5. 前記雷センサは磁界センサであることを特徴とする請求項３に記載の鉄道信号用保安器。
6. 前記制御装置が故障した場合には、前記開閉装置は閉じて前記三極アレスタの接地極と接地線を接続するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄道信号用保安器。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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