JP5937728B1 - Pantograph automatic descent system for trains - Google Patents
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Abstract
【課題】パンタグラフの故障を速やかに検出でき、車両側の回路を保護しつつ、故障したパンタグラフによる架線や他のパンタグラフの損傷を抑制できる電車用パンタグラフ自動降下システムを提供する。【解決手段】パンタグラフ3A、3Bに故障が生じた場合に、全てのパンタグラフ3A、3Bを降下させる電車用パンタグラフ自動降下システムにおいて、昇降制御手段V(電磁弁)がパンタグラフ3A、3Bを上昇させている場合であって、圧力検知手段PSの一つがオフ状態になった場合に、複数の電流遮断器6A、6Bに開放動作を行わせ、全てのパンタグラフ3A、3Bを降下させるように昇降制御手段Vを動作させる。【選択図】図6A train pantograph automatic descent system is provided that can quickly detect a pantograph failure, protect a circuit on the vehicle side, and suppress damage to an overhead line and other pantographs caused by the broken pantograph. In a train pantograph automatic lowering system that lowers all pantographs 3A and 3B when a failure occurs in the pantographs 3A and 3B, a lift control means V (solenoid valve) raises the pantographs 3A and 3B. When one of the pressure detection means PS is turned off, the lift control means is configured to cause the plurality of current breakers 6A and 6B to open and to lower all the pantographs 3A and 3B. Operate V. [Selection] Figure 6
Description
本発明は、架線に接触するパンタグラフを複数備える電車が、パンタグラフに故障を生じた場合に、全てのパンタグラフを降下させる電車用パンタグラフ自動降下システムに関する。 The present invention relates to a train pantograph automatic lowering system for lowering all pantographs when a train including a plurality of pantographs in contact with an overhead line causes a failure in the pantographs.
例えば、電車は、パンタグラフが母線を介して電力変換器に接続される。電流遮断器は、電力変換器の電力入力端に配置されており、電力変換器に故障が生じた場合に開放して、パンタグラフを電力変換器から切り離す。電車は、短絡事故を発生すると、短絡箇所に過大電流が流れる。この場合、直流き電用変電所の直流遮断器がトリップする。 For example, in a train, a pantograph is connected to a power converter via a bus. The current breaker is disposed at the power input end of the power converter, and is opened when the power converter fails and disconnects the pantograph from the power converter. When a short circuit accident occurs in a train, an excessive current flows through the short circuit point. In this case, the DC circuit breaker of the DC feeder substation trips.
電車は、電流遮断器より車両側で短絡が発生しても、電流遮断器を開放しない。一方、変電所は、直流遮断器のトリップ後、直流遮断器の再閉路を何回か試みる。よって、電車が電流遮断器よりパンタグラフ側で短絡事故を発生している場合には、故障したパンタグラフに対応する電流遮断器が開放されないまま、変電所の直流遮断器が再トリップを繰り返すことになる。そこで、従来の電車用パンタグラフ自動降下システムは、電流遮断器が開放せず、かつ、変電所の直流遮断器が再閉路で再トリップした場合には、パンタグラフが故障した可能性が高いので、電流遮断器を開放し、全てのパンタグラフを降下させていた(例えば、特許文献1参照)。 The train does not open the current breaker even if a short circuit occurs on the vehicle side of the current breaker. On the other hand, the substation tries to reclose the DC circuit breaker several times after the trip of the DC circuit breaker. Therefore, if the train has a short circuit accident on the pantograph side of the current breaker, the DC breaker at the substation will repeat the trip again without opening the current breaker corresponding to the broken pantograph. . Therefore, in the conventional pantograph automatic descent system for trains, if the current breaker does not open and the DC breaker at the substation re-trips due to reclosing, there is a high possibility that the pantograph has failed. The circuit breaker was opened and all the pantographs were lowered (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、従来の電車用パンタグラフ自動降下システムは、電流遮断器が開放されていないことと、変電所の直流遮断器が再閉路で再トリップしたことを確認したことを条件に、電流遮断器を開放し、パンタグラフを下降させていた。そのため、従来の電車用パンタグラフ自動降下システムでは、例えば前寄りのパンタグラフが架線に接触する部位に故障を発生した場合、少なくとも、パンタグラフが架線に接触する部位に故障を発生してから、変電所の直流遮断器が再閉路で再トリップしたことを確認するまでの間、故障したパンタグラフが故障箇所を架線に接触させながら移動し続け、架線を損傷させる可能性が高かった。そして、パンタグラフを降下させる前に、故障したパンタグラフより後方のパンタグラフが、架線の損傷箇所に到達し、損傷する可能性が高かった。 However, the conventional pantograph automatic descent system for trains opened the current breaker on the condition that the current breaker was not opened and that the DC breaker at the substation was re-tripped in the reclosing circuit. And the pantograph was lowered. Therefore, in the conventional pantograph automatic descent system for trains, for example, when a failure occurs in a part where the front pantograph contacts the overhead line, at least after a failure occurs in the part where the pantograph contacts the overhead line, Until it was confirmed that the DC circuit breaker was re-tripped in the reclosing circuit, the failed pantograph continued to move while the failure point was in contact with the overhead line, and the possibility of damaging the overhead line was high. Before the pantograph was lowered, the pantograph behind the failed pantograph reached the damaged part of the overhead wire and was likely to be damaged.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、パンタグラフの架線に接触する部位に故障が生じたことを速やかに検出でき、車両側の回路を保護しつつ、故障したパンタグラフによる架線や他のパンタグラフの損傷を抑制できる電車用パンタグラフ自動降下システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and can quickly detect that a failure has occurred in a portion in contact with the overhead line of the pantograph, and protect the circuit on the vehicle side, while using the failed pantograph. An object of the present invention is to provide a pantograph automatic descent system for trains that can prevent damage to overhead lines and other pantographs.
本発明の一態様は、次のような構成を有している。
(1)架線に接触するパンタグラフを複数備える電車が、前記パンタグラフが故障を発生した場合に、全てのパンタグラフを降下させる電車用パンタグラフ自動降下システムにおいて、前記パンタグラフが、加圧流体を供給される加圧室を備え、前記架線に接触する舟体と、前記舟体を昇降させる枠組と、前記複数のパンタグラフの昇降を制御する昇降制御手段と、前記加圧室の圧力が所定の設定圧力になった場合にオン状態になり、前記加圧室の圧力が前記所定の設定圧力より低圧である故障検知圧力になった場合にオフ状態になる圧力検知手段とを有すること、前記複数のパンタグラフに対応して設けられ、前記パンタグラフと前記電車に設けられた電力変換器との接続及び開放を制御する複数の電流遮断器を有すること、前記昇降制御手段が前記複数のパンタグラフを上昇させている場合であって、前記圧力検知手段の一つがオフ状態になった場合に、前記複数の電流遮断器に開放動作を行わせ、前記複数のパンタグラフを降下させるように前記昇降制御手段を動作させる降下制御手段を有することを特徴とする。
One embodiment of the present invention has the following configuration.
(1) In a train pantograph automatic descent system in which a train having a plurality of pantographs in contact with an overhead line lowers all pantographs when the pantograph fails, the pantograph is supplied with pressurized fluid. A boat body that has a pressure chamber, contacts the overhead wire, a frame that moves the boat body up and down, a lift control means that controls the lifting and lowering of the plurality of pantographs, and the pressure in the pressurizing chamber becomes a predetermined set pressure. Corresponding to the plurality of pantographs, the pressure detection means being turned on when the pressure chamber is turned on, and turned off when the pressure in the pressurizing chamber becomes a failure detection pressure lower than the predetermined set pressure. And a plurality of current breakers for controlling connection and release between the pantograph and a power converter provided in the train, and the lift control When the stage is raising the plurality of pantographs and one of the pressure sensing means is turned off, the plurality of current breakers are opened and the plurality of pantographs are lowered. It is characterized by having a descent control means for operating the up / down control means.
上記構成では、電車の走行中、複数のパンタグラフは、加圧室に加圧流体が供給され、加圧室の圧力が所定の設定圧力以上にされている。そのため、各パンタグラフの圧力検知手段はオン状態にされている。しかし、例えば、前寄りのパンタグラフが舟体を破損させる故障を生じると、その舟体の加圧室から流体漏れが生じ、加圧室の圧力が急速に低下して故障検知圧力以下になる。故障したパンタグラフの圧力検知手段は、破損した舟体に設けられた加圧室の圧力を直接検知するので、舟体の故障と殆ど同時にオフ状態になる。つまり、複数のパンタグラフの一つに故障が生じたことを直ちに検出できる。この場合、降下制御手段は、昇降制御手段がパンタグラフを上昇させている場合であって、圧力検知手段の一つがオフ状態になった場合に当たるので、複数の電流遮断器に開放動作を行わせる。これにより、複数の電流遮断器より車両側の回路を破損した舟体と架線との間に生じるアークから保護できる。また、降下制御手段は、全てのパンタグラフを降下させる。これにより、破損した舟体により架線が損傷することを抑制できると共に、故障したパンタグラフより後方のパンタグラフが損傷した架線によって自身の舟体を破損することを抑制できる。 In the above configuration, during traveling of the train, the plurality of pantographs are supplied with pressurized fluid in the pressurizing chamber, and the pressure in the pressurizing chamber is set to a predetermined set pressure or higher. Therefore, the pressure detecting means of each pantograph is turned on. However, for example, if a front pantograph breaks down the hull, a fluid leaks from the pressure chamber of the hull, and the pressure in the pressure chamber rapidly decreases to below the failure detection pressure. Since the pressure detection means of the broken pantograph directly detects the pressure in the pressurization chamber provided in the damaged boat body, it is turned off almost simultaneously with the failure of the boat body. That is, it is possible to immediately detect that a failure has occurred in one of the plurality of pantographs. In this case, since the lowering control means corresponds to the case where the elevating control means raises the pantograph and one of the pressure detection means is turned off, the plurality of current breakers are opened. Thereby, it can protect from the arc which arises between the hull which damaged the circuit by the side of a vehicle from a some current breaker, and an overhead wire. Further, the lowering control means lowers all pantographs. Thereby, while being able to suppress that an overhead line is damaged with the damaged hull, it is possible to suppress that the hull is damaged due to the damaged pantograph behind the failed pantograph.
(2)(1)に記載の構成において、前記降下制御手段により降下された前記複数のパンタグラフのうち、前記圧力検知手段がオン状態であるパンタグラフのみを上昇させる自動復帰手段を有することが好ましい。 (2) In the configuration described in (1), it is preferable to include an automatic return unit that raises only the pantograph whose pressure detecting unit is in the on state among the plurality of pantographs lowered by the lowering control unit.
上記構成では、全てのパンタグラフを降下させた後、故障していないパンタグラフだけを上昇させることにより、電車が、故障していないパンタグラフを介して受電し、走行を再開できる。 In the above configuration, after all the pantographs are lowered, only the non-failed pantograph is raised, so that the train can receive power via the non-failed pantograph and can resume running.
(3)(1)又は(2)に記載の構成において、前記降下制御手段は、リレーシーケンスにより、構成されていることが好ましい。 (3) In the configuration described in (1) or (2), it is preferable that the descent control unit is configured by a relay sequence.
上記構成では、圧力検知手段がオン状態からオフ状態に切り換えられると、電流遮断器の開放動作とパンタグラフの降下を迅速且つ確実に実行できる。 In the above configuration, when the pressure detecting means is switched from the on state to the off state, the opening operation of the current breaker and the pantograph can be quickly and reliably performed.
よって、上記構成によれば、パンタグラフの架線に接触する部位に故障が生じたことを速やかに検出でき、車両側の回路を保護しつつ、故障したパンタグラフによる架線や他のパンタグラフの損傷を抑制できる電車用パンタグラフ自動降下システムを提供することができる。 Therefore, according to the above configuration, it is possible to quickly detect that a failure has occurred in a portion that contacts the overhead line of the pantograph, and while protecting the circuit on the vehicle side, it is possible to suppress damage to the overhead line and other pantographs due to the failed pantograph. A pantograph automatic descent system for trains can be provided.
以下に、本発明に係る電車用パンタグラフ自動降下システムの一実施形態を、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a train pantograph automatic lowering system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(電車1の概略構成)
図1は、本発明の実施形態に係る電車用パンタグラフ自動降下システム(以下、「システム」ともいう。)4を使用する電車1の概念図である。
例えば、図1に示す電車1は、8両の車両2A〜2Hで編成され、3両目と6両目の車両2C,2Fにパンタグラフ3A,3Bが昇降可能に設けられている。電車1は、パンタグラフ3A,3Bを上昇させて架線5に接触させながら走行する。電車1は、架線5から高電圧・高電流の電力を供給されるため、パンタグラフ3A,3Bと電力変換器7A,7Bが真空遮断器(Vacuum Circuit-Breaker、以下「VCB」ともいう。電流遮断器の一例。)6A,6Bにより接続又は開放(切り離し)される。VCB6A,6Bを使用するのは、アーク発生による舟体の損傷を防止するためである。
(Schematic configuration of train 1)
FIG. 1 is a conceptual diagram of a train 1 using a train pantograph automatic lowering system (hereinafter also referred to as “system”) 4 according to an embodiment of the present invention.
For example, the train 1 shown in FIG. 1 is composed of eight
車両2A〜2Dは、後述するパンタグラフ3Aと加圧回路を含むユニットX1を備える。また、車両2E〜2Hは、ユニットX1と同様、パンタグラフ3Bと加圧回路を含むユニットX2を備える。ユニットX1,X2は、指令や電力を伝送する車両ラインで接続されている。本実施形態では、例えば、電車1がパンタグラフ3A,3Bを上昇させて車両2Aを先頭に走行する場合において、走行方向に対して前寄りのパンタグラフ3Aが故障し、パンタグラフ3Aの圧力スイッチPS(圧力検知手段の一例)がオフ状態になったときに、全てのVCB6A、6Bに開放動作を行わせ、全てのパンタグラフ3A,3Bを降下させるシステム4を備える。かかるシステム4は、例えば、ユニットX1,X2に組み込まれている。
The
(パンタグラフ3の構成)
図2は、図1に示すパンタグラフ3Aの概略構成図である。パンタグラフ3A,3Bは、同様の構成なので、ここではパンタグラフ3Aの構成を説明し、パンタグラフ3Bの構成については説明を省略する。
パンタグラフ3Aは、作動シリンダ32iが引き込まれると、主ばね32gのばね力で枠組32を伸張させるように変形させることにより、枠組32の最上部に取り付けた舟体31を上昇させて架線5に接触させる。一方、パンタグラフ3Aは、作動シリンダ32iの突出する推力で枠組32を折り畳むように変形させることにより、舟体31を降下させて架線5から離間させる。
(Configuration of Pantograph 3)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
When the
舟体31は、一対の空気室31b,31b(加圧室の一例)にすり板31a,31aがそれぞれ交換容易に取り付けられている。各空気室31bは、後述する加圧回路から圧縮空気(加圧流体の一例)を供給され、舟体31が破損するのとほぼ同時にエア漏れが生じるように内圧が所定の設定圧力に制御される。
In the
枠組32は、上枠32aと下枠32bが揺動可能に接続している。主軸32cは、下枠32bの下方において図示しない台枠に回転可能に軸支され、下枠32bと第1てこ32hと第2てこ32dが一体的に固定されている。作動シリンダ32iがシリンダロッド32mをシリンダ本体32jに引き込んで第2てこ32dから離間させている場合、枠組32は、第1てこ32hが主ばね32gによって図中右方向に引っ張られ、主軸32cを反時計方向に回転させる。すると、枠組32は、伸張し、舟体31を架線5に接触させる。一方、図2のF1に示すように、作動シリンダ32iが主ばね32gに抗してシリンダロッド32mを図中左方向に突出させると、第2てこ32dが図中F2に示すように回動し、主軸32cが時計方向に回転する。すると、下枠32bと上枠32aが、図中F3,F4方向に揺動して折り畳まれ、舟体31が架線5から離間する。
The
作動シリンダ32iは、シリンダばね32kが主ばね32gより強い力でシリンダロッド32mを図中左方向に常時付勢しており、シリンダ本体32jに圧縮空気が供給されると、シリンダロッド32mがシリンダばね32kに抗して図中右向きに移動し、第2てこ32dから離間する。よって、パンタグラフ3Aは、作動シリンダ32iへの圧縮空気の供給が制御されることにより、昇降を制御される。
In the
(加圧回路の構成)
図3は、図2に示すパンタグラフ3Aに設けられた加圧回路の回路図であって、非加圧状態を示す。図4は、図3に示す加圧回路の回路図であって、加圧状態を示す。図5は、図3に示す加圧回路の回路図であって、故障対応状態を示す。パンタグラフ3A,3Bの加圧回路は、同様の構成なので、ここではパンタグラフ3Aの加圧回路について説明し、パンタグラフ3Bの加圧回路については説明を省略する。
(Configuration of pressure circuit)
FIG. 3 is a circuit diagram of a pressurization circuit provided in the
図3に示す加圧回路は、空気室31b,31bと作動シリンダ32iに対して、同一の加圧流体供給源34から圧縮空気を供給するように構成されている。空気を使用するのは、絶縁性が良いからである。加圧回路は、空気室31b,31bと作動シリンダ32iに供給する圧縮空気を制御する電磁弁V(昇降制御手段の一例)と、空気室31b,31bの圧力によってオン状態とオフ状態を切り換えられる圧力スイッチPSを備える。圧力スイッチPSと電磁弁Vは、車両側のユニットX1に設けられ、制御手段8(降下制御手段、自動復帰手段の一例)に接続されている。尚、制御手段8には、VCB6Aも接続している。
The pressurization circuit shown in FIG. 3 is configured to supply compressed air from the same pressurized
具体的に説明すると、加圧室接続流路36は、空気室31b,31bと加圧流体供給源34を接続し、空気室31b,31bに圧縮空気を供給する。加圧室接続流路36には、加圧流体供給源34側から順に、電磁弁Vとレギュレータ37と可変オリフィス38が配置され、空気室31b,31bの圧力を所定の設定圧力にフィードバック制御できるようになっている。圧力検知流路39は、空気室31b,31bと可変オリフィス38との間において圧力スイッチPSを加圧室接続流路36に接続し、圧力スイッチPSに空気室31bの圧力を直接検知させる。圧力スイッチPSは、空気室31b,31bの圧力が所定の設定圧力になると、オン状態になって閉路する一方、空気室31b,31bの圧力が所定の設定圧力より低圧である故障検知圧力になると、オフ状態になって開路する。
More specifically, the pressurized chamber
シリンダ圧供給流路33は、レギュレータ37と電磁弁Vとの間において加圧室接続流路36から分岐し、作動シリンダ32iのシリンダ本体32jに接続されている。シリンダ圧供給流路33には、可変オリフィス33aと逆止弁33bが並列に設けられ、流量を調整してパンタグラフ3Aの上昇速度を調整している。
The cylinder
かかる加圧回路では、図3に示すように、電磁弁Vの電磁コイルV1が非通電の場合には、電磁弁Vが排気室V2に切り換えられ、空気室31b,31bと作動シリンダ32iから圧縮空気を排出する。この場合、作動シリンダ32iは、シリンダロッド32mがシリンダ本体32jから突出し、パンタグラフ3Aを降下させる。また、空気室31b,31bの圧力が故障検知圧力に低下すると、圧力スイッチPSが、オフ状態になる。
In such a pressurizing circuit, as shown in FIG. 3, when the electromagnetic coil V1 of the electromagnetic valve V is not energized, the electromagnetic valve V is switched to the exhaust chamber V2 and compressed from the
一方、図4に示すように、電磁弁Vの電磁コイルV1が通電される場合には、電磁弁Vが給気室V3に切り換えられ、空気室31b,31bと作動シリンダ32iに圧縮空気を供給する。圧力スイッチPSは、空気室31b,31bの圧力が所定の設定圧力に上昇すると、オン状態になる。また、作動シリンダ32iは、シリンダロッド32mが圧縮空気の圧力によりシリンダばね32kに抗して後退し、パンタグラフ3Aを上昇させる。制御手段8は、電磁弁Vに通電後、圧力スイッチPSがオフ状態からオン状態に切り換えられることにより、パンタグラフ3Aが正常に上昇した舟体31を架線5に接触させたことを確認できる。
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the electromagnetic coil V1 of the electromagnetic valve V is energized, the electromagnetic valve V is switched to the air supply chamber V3, and compressed air is supplied to the
かかるパンタグラフ3Aは、例えば図5に示すように、電車1の走行中に舟体31(すり板31a)が破損した場合、空気室31bの圧力が故障検知圧力に低下すると、圧力スイッチPSがオフ状態にされる。圧力スイッチPSは、空気室31bの圧力を直接検知しているので、舟体31が破損すると直ぐにオフ状態になる。よって、制御手段8は、電磁弁Vに通電された状態で、圧力スイッチPSがオフ状態にされることにより、パンタグラフ3A,3Bの何れかが架線5に接触する部位に故障を生じたことを速やかに検知できる。この結果、圧力スイッチPSを空気室31bに接続するだけの簡単な回路でパンタグラフ3Aの故障を検知できるので、パンタグラフの故障を検知するための専用部品を電車1に設ける必要がない。
For example, as shown in FIG. 5, when the boat body 31 (slip
制御手段8は、例えば、パンタグラフ3Aの圧力スイッチPS及び電磁弁Vと、VCB6Aとに接続されている。よって、制御手段8は、例えば、圧力スイッチPSのオンオフ状態に応じて、VCB6Aの投入動作と開放動作や、パンタグラフ3Aの昇降を制御できる。
The control means 8 is connected to, for example, the pressure switch PS and the electromagnetic valve V of the
(自動降下システムの動作説明:正常動作)
図6は、図1に示すシステム4のタイムチャートである。
例えば、電車1が車両2Aを先頭に走行する場合、図6の正常動作に示すように、制御手段8は、ユニットX1,X2の電磁弁Vをオンしている(電磁コイルV1に通電している)。そのため、パンタグラフ3A,3Bは、作動シリンダ32iに圧縮空気を供給されて上昇し、舟体31を架線5に接触させている。また、ユニットX1,X2は、パンタグラフ3A,3Bに設けられた空気室31bの圧力がそれぞれ所定の設定圧力以上であるため、圧力スイッチPSがそれぞれオン状態である。更に、ユニットX1,X2は、VCB6A,6Bが投入され、パンタグラフ3A,3Bが電力変換器7A,7Bに接続されている。よって、電車1は、架線5からパンタグラフ3A,3B、VCB6A,6Bを介して電力変換器7A,7Bに電力を供給され、走行する。尚、このとき、制御手段8は、VCB6A,6Bが投入されていることを運転台の表示器に表示する。
(Operation explanation of automatic descent system: normal operation)
FIG. 6 is a time chart of the
For example, when the train 1 travels with the
(故障対応)
図6のT1に示すように、電車1の走行中に、走行方向に対して前寄りのパンタグラフ3Aが舟体31を破損させて空気室31bからエア漏れを発生すると、空気室31bの圧力が急速に故障検知圧力以下に低下する。パンタグラフ3Aの圧力スイッチPSは、パンタグラフ3Aに設けられた空気室31bの圧力を直接検知しているので、舟体31の破損と殆ど同時にオン状態からオフ状態に切り換えられる。このとき、制御手段8は、電車1に設けられた全てのパンタグラフ3A,3Bの電磁弁Vがオンされ、パンタグラフ3A,3Bが上昇した場合であって、圧力スイッチPSの一つがオフ状態になった場合に当たるので、パンタグラフ3Aの圧力スイッチPSがオフ状態になると直ぐに、パンタグラフ3A,3Bの何れかが架線5に接触する舟体31に破損を生じたことを速やかに検知できる。
(Failure correspondence)
As shown in T1 of FIG. 6, when the
そこで、図6のT2に示すように、制御手段8は、ユニットX1のVCB6Aに開放動作を行わせ、パンタグラフ3Aと電力変換器7Aを絶縁する。これにより、車両側の回路が破損した舟体31と架線5との間で生じるアークから保護される。特に、パンタグラフ3Aは、作動シリンダ32iに供給する空気圧によって昇降を制御されるため、降下に時間がかかる。一方、VCB6Aの開放動作は電気的に素早く行われる。よって、パンタグラフ3A,3Bの降下に先立ってVCB6Aに開放動作を行わせることで、車両側の回路はパンタグラフ3Aの故障に伴うアークからより確実に保護される。この場合、制御手段8は、VCB6Aを開放した旨を運転台の表示器に表示する。
Therefore, as indicated by T2 in FIG. 6, the control means 8 causes the
その後、図6のT3に示すように、制御手段8は、ユニットX1の電磁弁Vをオフし(電磁コイルV1を非通電にし)、故障したパンタグラフ3Aを降下させる。つまり、パンタグラフ3Aは、電車1の走行中に舟体31が破損すると直ぐに、降下される。よって、電車1が破損した舟体31を架線5に接触させながら走行する距離が短く、架線5は破損した舟体31により損傷することを抑制される。
Thereafter, as shown at T3 in FIG. 6, the control means 8 turns off the electromagnetic valve V of the unit X1 (deenergizes the electromagnetic coil V1), and lowers the failed
その後、T4に示すように、制御手段8は、ユニットX2のVCB6Bを開放し、故障していないパンタグラフ3Bが電力変換器7Bから絶縁される。この場合も、制御手段8は、表示器にVCB6Bを開放した旨を表示する。そして、T5に示すように、制御手段8は、ユニットX2の電磁弁Vをオフし、故障していないパンタグラフ3Bも降下させる。つまり、故障していないパンタグラフ3Bも、パンタグラフ3Aの舟体31が破損した後、VCB6Bが開放すると直ぐに、降下される。よって、故障したパンタグラフ3Aより後方のパンタグラフ3Bは、架線5の損傷箇所に到達する前に、自身の舟体31を架線5から離間させることができ、損傷した架線5によって自身の舟体31を破損することを抑制できる。その後、図6のT6に示すように、ユニットX2は、電磁弁Vがオフされたことにより、圧力スイッチPSがオフ状態になる。
Thereafter, as indicated by T4, the control means 8 opens the
よって、本実施形態のシステム4によれば、パンタグラフ3A,3Bの架線5に接触する部位(舟体31)の故障を速やかに検出でき、車両側の回路を保護しつつ、故障したパンタグラフ3Aによる架線5や他のパンタグラフ3Bの損傷を抑制できる。
Therefore, according to the
(復帰動作)
運転士は、パンタグラフ3A,3Bの点検など、所定の処理を行った後、図6のT7に示すように、手動上昇スイッチAを再操作する。すると、図6のT8に示すように、制御手段8は、ユニットX1の電磁弁Vをオフしたまま、ユニットX2の電磁弁Vをオンする。つまり、制御手段8は、故障したパンタグラフ3Aを降下させたまま、故障していないパンタグラフ3Bを再上昇させる。
(Return operation)
After performing a predetermined process such as inspection of the
そして、制御手段8は、図6のT9に示すように、ユニットX2の圧力スイッチPSがオン状態になり、パンタグラフ3Bが舟体31を架線5に適正に接触させるように再上昇したことを確認すると、T10に示すように、VCB6Bを再投入する。このとき、制御手段8は、ユニットX1のVCB6Aを投入しない。つまり、制御手段8は、故障したパンタグラフ3Aと電力変換器7Aを絶縁させたまま、故障していないパンタグラフ3Bを電力変換器7Bに再接続する。
Then, as shown at T9 in FIG. 6, the control means 8 confirms that the pressure switch PS of the unit X2 is turned on, and the
よって、電車1は、故障していないパンタグラフ3Bを介して電力変換器7Bに電力を再供給され、走行を再開できる。この場合、故障したパンタグラフ3Aが、架線5から離れている上に、電力変換器7Aから絶縁されているので、VCB6Aより車両側の回路の保護が継続される。
Therefore, the electric train 1 is re-supplied with electric power to the
(実施例)
続いて、システム4の実施例を説明する。図7、図10、図12は、車両2A,2Bに設けられたユニットX1の回路要素を示す。図8、図9、図11、図13は、車両2C,2Dに設けられた回路要素を示す。図7及び図8は、正常動作状態を示す。図9は、故障したパンタグラフ3Aに対応するVCB6Aに開放動作を行わせる故障対応状態を示す。図10及び図11は、パンタグラフを降下させる故障対応状態を示す。図12及び図13は、復帰動作状態を示す。図7〜図13において、図中二点鎖線は、車両2A〜2Eの境界を示す。また、図中点線は、電流の流れを示す。図中関連する回路要素は、符号の頭文字が共通している。各スイッチの符号に含まれる「a」はメイク接点を示し、「b」はブレイク接点を示す。
(Example)
Subsequently, an embodiment of the
(実施例の構成について)
電車1は、走行中、パンタグラフ3A,3Bを介して架線5から高電圧・高電流の電力を供給される。そのため、電車1の走行中に、前寄りのパンタグラフ3Aが舟体31に破損を生じた場合、破損した舟体31と架線5との間にアークが発生する。リレーシーケンスは、高電圧、高電流の下でも安定して動作する。そこで、実施例では、例えば図7及び図8に示すリレーシーケンスをユニットX1,X2に設けて制御手段8を構成し、VCB6A,6Bの開放動作とパンタグラフ3A,3Bの降下を迅速且つ確実に実行できるようにしている。ユニットX1,X2に設けられるリレーシーケンスの構成は同様なので、以下ではユニットX1を中心に説明し、ユニットX2については説明を省略する。
(About the configuration of the example)
The train 1 is supplied with high voltage / high current power from the
図7及び図8に示すように、ユニットX1は、全車両2A〜2Eの間で指令の伝送や電力供給を行う車両ラインQ1と、ユニットX1を構成する車両2A〜2E間で指令の伝送を行うユニットラインQ2を備える。
As shown in FIGS. 7 and 8, the unit X1 transmits a command between all the
車両ラインQ1は、例えば、図7に示すように、VCB6A,6Bを開放するVCB開放信号を伝送するVCB開放ラインQ10と、図示しないバッテリに蓄電された電力を供給するバッテリラインQ11と、電車1に設けられた全てのパンタグラフ3A,3Bを上昇させることを指示する上昇指令を伝送する上昇ラインQ12と、電車1に設けられた全てのパンタグラフ3A,3Bを降下させることを指示する降下指令を伝送する降下ラインQ13と、パンタグラフ3A,3Bの故障検知を遮断することを指示するマスク指令を伝送する車両側マスクラインQ14と、VCB6A,6Bを投入することを指示するVCB投入指令を伝送するVCB投入ラインQ15と、先頭車両を特定する前位置決定指令を伝送する前位置決定ラインQ16を有する。
For example, as shown in FIG. 7, the vehicle line Q1 includes a VCB open line Q10 that transmits a VCB open signal that opens the
ユニットラインQ2は、例えば、図7に示すように、車両側マスクラインQ14に伝送されるマスク指令を入力するユニット側マスクラインQ21と、パンタグラフ3Aに対応するユニットに設けられた圧力スイッチPSのオンオフ状態を示す圧力検知指令を伝送するユニット側圧力検知ラインQ22を有する。
For example, as shown in FIG. 7, the unit line Q2 includes a unit-side mask line Q21 for inputting a mask command transmitted to the vehicle-side mask line Q14 and an on / off state of a pressure switch PS provided in the unit corresponding to the
図7に示すように、ユニットX1は、車両2Aが先頭車両に決定されると、前位置決定コイルJが通電され、メイク接点Jaが閉じる。これにより、ユニットX1の手動上昇スイッチAにより上昇指令を入力できるようになる。手動上昇スイッチAが操作されると、バッテリラインQ11と車両側マスクラインQ14が接続する。
As shown in FIG. 7, in the unit X1, when the
第1圧力検知コイルC1は、ユニット側圧力検知ラインQ22に配設され、パンタグラフ3Aに設けられた空気室31bの圧力を検知する圧力スイッチPS(第1圧力検知コイルC1が組み込まれたユニットX1内の圧力スイッチPS)がオン状態になると通電され、パンタグラフ3Aの圧力スイッチPSがオフ状態になると非通電になる。ブレイク接点C1b1,C1b2は、第1圧力検知コイルC1が通電される場合に開き、降下ラインQ13に降下指令を出力することを制限する。メイク接点C1aは、第1圧力検知コイルC1が通電される場合に閉じ、自己保持コイルGに電流を供給する。ブレイク接点C1b3は、第1圧力検知コイルC1が通電されない場合に閉じ、マスクコイルBに電流を供給する。
The first pressure detection coil C1 is disposed in the unit-side pressure detection line Q22 and detects the pressure of the
限時復帰ブレイク接点Bb1,Bb2は、ブレイク接点C1b1,C1b2に対して直列に接続され、限時復帰メイク接点Baは、メイク接点C1aに対して並列に接続されている。限時復帰ブレイク接点Bb1,Bb2と限時復帰メイク接点Baは、マスクコイルBが通電されると動作し、マスクコイルBが非通電になると時間遅れで復帰する。よって、限時復帰ブレイク接点Bb1,Bb2と限時復帰メイク接点Baは、上昇スイッチAが操作された方のパンタグラフ3Aの圧力スイッチPSがオン状態になるまでの間、ブレイク接点C1b1,C1b2とメイク接点C1aに代替して降下指令の出力制限と、上昇指令の出力を行う。
The time-return break contacts Bb1 and Bb2 are connected in series to the break contacts C1b1 and C1b2, and the time-return make contact Ba is connected in parallel to the make contact C1a. The time-return break contacts Bb1 and Bb2 and the time-return make contact Ba operate when the mask coil B is energized and return with a time delay when the mask coil B is de-energized. Therefore, the time break break contacts Bb1 and Bb2 and the time break make contact Ba are the break contacts C1b1 and C1b2 and the make contact C1a until the pressure switch PS of the
メイク接点Ga1は、自己保持コイルGが通電される場合に閉じ、手動上昇スイッチAを迂回して自己保持コイルGに通電する回路を形成する。メイク接点Ga2,Ga3は、自己保持コイルGが通電される場合に閉じ、上昇ラインQ12に上昇指令を出力する。メイク接点Ga4は、自己保持コイルGが通電される場合に閉じるものであり、上昇指令が出力される間、VCB投入コイルHに通電する。限時動作メイク接点Haは、VCB投入コイルHが通電されると時間遅れで閉じ、VCB投入指令をVCB投入ラインQ15に出力する。 The make contact point Ga1 is closed when the self-holding coil G is energized, and forms a circuit that bypasses the manual raising switch A and energizes the self-holding coil G. Make contacts Ga2 and Ga3 are closed when self-holding coil G is energized, and output a rising command to rising line Q12. The make contact point Ga4 is closed when the self-holding coil G is energized, and energizes the VCB insertion coil H while the ascending command is output. The time limit operation make contact Ha closes with a time delay when the VCB making coil H is energized, and outputs a VCB making command to the VCB making line Q15.
図8に示すように、切換スイッチFは、セットコイルFSが通電されるとセット状態に切り換えられ、リセットコイルFRが通電されるとリセット状態に切り換えられる。セットコイルFSは、上昇ラインQ12に接続され、上昇指令が伝送される場合に通電される。リセットコイルFRは、降下ラインQ13に接続され、降下指令が伝送される場合に通電される。メイク接点Faは、切換スイッチFがセット状態の場合に閉じ、電磁コイルV1に通電する。また、メイク接点Faは、切換スイッチFがリセット状態の場合に開き、電磁コイルV1への通電を制限する。ブレイク接点Fbは、切換スイッチFがセット状態の場合に、車両側マスクラインQ14側の接点とユニット側マスクラインQ21側の接点を開く。 As shown in FIG. 8, the changeover switch F is switched to the set state when the set coil FS is energized, and is switched to the reset state when the reset coil FR is energized. The set coil FS is connected to the ascending line Q12 and energized when an ascending command is transmitted. The reset coil FR is connected to the descending line Q13 and energized when a descending command is transmitted. The make contact Fa is closed when the changeover switch F is set and energizes the electromagnetic coil V1. The make contact Fa opens when the changeover switch F is in a reset state, and restricts energization to the electromagnetic coil V1. Break contact Fb opens the contact on the vehicle side mask line Q14 side and the contact on the unit side mask line Q21 side when the changeover switch F is in the set state.
監視コイルDは、上昇指令が伝送される間、通電される。限時動作ブレイク接点Dbは、監視コイルDが通電される場合に、時間遅れで開き、リセットコイルFRへの通電を制限する。また、限時動作メイク接点Daは、故障検知ラインQ116に配設されている。故障検知ラインQ116は、VCB制御回路M1を介してバッテリラインQ11に接続し、パンタグラフ3A,3Bが降下した場合でも電流を供給される。故障検知ラインQ116は、上流側から順に、限時動作メイク接点Daとブレイク接点C2bと故障検知コイルEが配設されている。限時動作メイク接点Daは、監視コイルDが通電される場合に、時間遅れで閉じ、故障検知コイルE側へ電流を供給する。よって、限時動作メイク接点Daは、上昇指令の伝送が開始されてから、パンタグラフ3Aの故障検知を開始するまでの時間を制御する。
The monitoring coil D is energized while the ascent command is transmitted. When the monitoring coil D is energized, the time limit operation break contact Db opens with a time delay and limits energization to the reset coil FR. Further, the time limit operation make contact Da is disposed in the failure detection line Q116. The failure detection line Q116 is connected to the battery line Q11 via the VCB control circuit M1, and current is supplied even when the
第2圧力検知コイルC2は、ユニットX1のパンタグラフ3Aに設けられた圧力スイッチPSがオン状態になると通電され、その圧力スイッチPSがオフ状態にされると非通電になる。ブレイク接点C2bは、第2圧力検知コイルC2が通電される場合に開き、故障検知コイルEへの通電を阻止する。一方、ブレイク接点C2bは、第2圧力検知コイルC2が非通電になる場合に閉じ、故障検知コイルEへの通電を可能にする。よって、故障検知コイルEは、上昇指令が伝送されている場合に、パンタグラフ3Aの圧力スイッチPSがオフ状態になると通電される。つまり、故障検知コイルEは、パンタグラフ3Aの舟体31が破損すると通電される。
The second pressure detection coil C2 is energized when the pressure switch PS provided in the
メイク接点Eaは、限時動作メイク接点Daとブレイク接点C2bに対して並列に接続され、故障検知コイルEが通電される場合に閉じる。そのため、故障検知コイルEは、一旦通電されると、その通電状態が保持される。ブレイク接点Ebは、故障検知コイルEが非通電の場合には閉じ、セットコイルFSへの通電を可能にする。一方、ブレイク接点Ebは、故障検知コイルEが通電される場合には開き、セットコイルFSへの通電を制限する。つまり、ブレイク接点Ebは、パンタグラフ3Aが舟体31を破損する故障を生じると、切換スイッチFにリセット状態を維持させ、パンタグラフ3Aの上昇を阻止する。
The make contact Ea is connected in parallel to the time limit operation make contact Da and the break contact C2b, and is closed when the failure detection coil E is energized. Therefore, once the failure detection coil E is energized, the energized state is maintained. The break contact Eb is closed when the failure detection coil E is not energized, and enables energization to the set coil FS. On the other hand, the break contact Eb opens when the failure detection coil E is energized and restricts energization to the set coil FS. That is, the break contact Eb causes the changeover switch F to maintain the reset state and prevent the
ブレイク接点Ib1,Ib2は、上昇ラインQ12と降下ラインQ13に配設され、VCB6AのコイルIに通電されると開く。よって、切換スイッチFは、パンタグラフ3Aが上昇して、VCB6Aが投入された後は、例えば、パンタグラフ3Aが故障してVCB6Aをオフ状態にされるまで、セット状態を維持する。
Break contacts Ib1 and Ib2 are arranged on ascending line Q12 and descending line Q13, and open when coil I of
尚、図8に示すように、ユニットX1は、VCB6Aが投入されると、電流が流れる表示コイルNを備える。VCB制御回路M1は、表示コイルNが通電された場合には、VCB6Aが投入されていることを表示し、表示コイルNが非通電の場合には、VCB6Aが開放していることを表示する。
また、VCB開放コイルKは、VCB開放ラインQ10に配設されている。VCB開放コイルKが通電されると、メイク接点C1aと自己保持コイルGとの間に配設されたブレイク接点Kbが開き、VCB投入指令の出力を停止する。
As shown in FIG. 8, the unit X1 includes a display coil N through which a current flows when the
Further, the VCB open coil K is disposed on the VCB open line Q10. When the VCB opening coil K is energized, the break contact Kb disposed between the make contact C1a and the self-holding coil G is opened, and the output of the VCB input command is stopped.
(実施例の動作説明:正常動作)
次に、実施例の動作を説明する。
電車1は、車両2Aを先頭に走行する場合、例えば図8に示すように、ユニットX1の切換スイッチFがセット状態にされている。そのため、ユニットX1は、メイク接点Faが閉じ、電磁コイルV1が通電される。これにより、図4に示すように、パンタグラフ3Aは、作動シリンダ32iに圧縮空気が供給され、舟体31が架線5に接触するように上昇している。舟体31は、空気室31bに圧縮空気を供給され、空気室31bの圧力が所定の設定圧力以上にされている。そのため、圧力スイッチPSがオン状態になっている。ユニットX1は、パンタグラフ3Aの圧力スイッチPSがオン状態であるため、第2圧力検知コイルC2が通電される。そのため、ユニットX1は、メイク接点C2aが閉じ、VCB6Aが投入されている。ユニットX1は、VCB6Aが投入される間、ブレイク接点Ib1,Ib2が開き、切換スイッチFのセット状態が維持される。つまり、パンタグラフ3Aが上昇したままとなる。
(Description of operation of the embodiment: normal operation)
Next, the operation of the embodiment will be described.
When the train 1 travels with the
尚、ユニットX2は、ユニットX1と同様にして、パンタグラフ3Bを上昇させ、VCB6Bが投入される。
The unit X2 raises the
ここで、ユニットX1は、図7に示すように、ユニットX1の圧力スイッチPSがオン状態のとき、第1圧力検知コイルC1が通電される。この場合、ユニットX1は、メイク接点C1aが閉じ、自己保持コイルGが通電されるため、メイク接点Ga1,Ga2,Ga3が閉じる。よって、ユニットX1は、電車1が正常に走行する間、上昇指令を上昇ラインQ12に出力し続ける。 Here, as shown in FIG. 7, in the unit X1, when the pressure switch PS of the unit X1 is in the ON state, the first pressure detection coil C1 is energized. In this case, in the unit X1, the make contact C1a is closed and the self-holding coil G is energized, so the make contacts Ga1, Ga2, and Ga3 are closed. Therefore, the unit X1 continues to output the ascending command to the ascending line Q12 while the train 1 travels normally.
図8に示すように、ユニットX1は、上昇指令が上昇ラインQ12に伝送される間、監視コイルDが通電される。この場合、限時動作メイク接点Daが閉じる。しかし、ユニットX1は、第2圧力検知コイルC2が通電され、ブレイク接点C2bが開いているため、故障検知コイルEが通電されない。よって、ユニットX1は、ブレイク接点Ebが閉じている。尚、ユニットX2も、ユニットX1と同様にして、故障検知コイルEが通電されず、ブレイク接点Ebが閉じている。 As shown in FIG. 8, in the unit X1, the monitoring coil D is energized while the ascending command is transmitted to the ascending line Q12. In this case, the time limit operation make contact Da is closed. However, in the unit X1, the failure detection coil E is not energized because the second pressure detection coil C2 is energized and the break contact C2b is open. Therefore, in the unit X1, the break contact Eb is closed. In the unit X2, as in the unit X1, the failure detection coil E is not energized and the break contact Eb is closed.
(故障対応:VCBの開放)
例えば、電車1の走行中に、前寄りのパンタグラフ3Aが舟体31を破損して空気室31bからエア漏れを発生すると、図9に示すように、ユニットX1は、圧力スイッチPSがオフ状態にされる。すると、第2圧力検知コイルC2が非通電になり、メイク接点C2aが開く。これにより、VCB6Aが開放動作して、故障したパンタグラフ3Aと電力変換器7Aとを絶縁する。このように、実施例では、第2圧力検知コイルC2とメイク接点C2aとのリレーによりVCB6Aを開放するので、例えば破損した舟体31と架線5との間にアークが発生した場合でも、パンタグラフ3Aの舟体31が破損すると直ぐに、VCB6Aに開放動作を行わせることができる。つまり、車両側の回路がアークから迅速に保護される。
(Failure response: VCB open)
For example, if the
ユニットX1は、圧力スイッチPSがオフ状態になると、図10に示すように、第1圧力検知コイルC1が非通電になる。すると、ユニットX1は、メイク接点C1aが開き、自己保持コイルGが非通電になる。そのため、ユニットX1は、メイク接点Ga1,Ga2,Ga3が開き、上昇指令とVCB投入指令が上昇ラインQ12とVCB投入ラインQ15に出力されなくなる。ユニットX2は、VCB投入指令がVCB制御回路M2に入力されなくなると、VCB制御回路M1からVCB6Bに電流が供給されなくなり、VCB6Bが開放される。
In the unit X1, when the pressure switch PS is turned off, the first pressure detection coil C1 is deenergized as shown in FIG. Then, in the unit X1, the make contact C1a is opened, and the self-holding coil G is de-energized. Therefore, in the unit X1, the make contacts Ga1, Ga2, and Ga3 are opened, and the ascending command and the VCB charging command are not output to the ascending line Q12 and the VCB charging line Q15. In the unit X2, when the VCB input command is not input to the VCB control circuit M2, no current is supplied from the VCB control circuit M1 to the
(故障対応:全てのパンタグラフを降下)
図10に示すように、ユニットX1は、第1圧力検知コイルC1が非通電になると、ブレイク接点C1b1,C1b2が閉じ、降下指令を降下ラインQ13に出力する。
(Failure response: All pantographs descended)
As shown in FIG. 10, when the first pressure detection coil C1 is de-energized, the unit X1 closes the break contacts C1b1 and C1b2, and outputs a lowering command to the lowering line Q13.
図11に示すように、ユニットX1は、VCB6Aが開放されると、ブレイク接点Ib1,Ib2が閉じる。そして、ユニットX1は、上昇指令が伝送されなくなると、監視コイルDが非通電になり、限時動作ブレイク接点Dbが閉じる。そのため、ユニットX1は、降下指令が伝送されると、リセットコイルFRが通電される。すると、ユニットX1は、切換スイッチFがリセット状態にる。これにより、ユニットX1は、メイク接点Faが開き、電磁コイルV1が非通電になる。よって、図5に示すように、パンタグラフ3Aは、電磁弁Vが排気室V2に切り換えられて作動シリンダ32iに圧縮空気を供給しなくなるので、降下する。ユニットX2も、ユニットX1と同様にして、パンタグラフ3Bを降下させる。
As shown in FIG. 11, in the unit X1, when the
このように、実施例では、故障を生じたパンタグラフ3AのユニットX1が、第1圧力検知コイルC1とブレイク接点C1b1,C1b2とメイク接点C1aのリレーにより、パンタグラフ3Aの舟体31が破損すると直ぐに上昇指令を降下指令に切り換えて伝送する。そして、ユニットX1,X2は、切換スイッチFとメイク接点Faのリレーにより、電磁コイルV1への通電を停止し、パンタグラフ3A,3Bを降下させる。よって、実施例では、パンタグラフ3Aの舟体31が破損してから全てのパンタグラフ3A,3Bを降下させるまでの時間が短く、パンタグラフ3Aの故障した舟体31を架線5に擦りつける等して架線5を損傷させることを抑制できる。また、実施例では、故障したパンタグラフ3Aより後方のパンタグラフ3Bを架線5の損傷箇所に到達する前に降下させることができる。また、ユニットX2は、パンタグラフ3Aが故障すると、パンタグラフ3Bを降下させる前に、VCB6Bを開放する。そのため、仮に、パンタグラフ3Bが架線5の損傷箇所に到達してしまった場合でも、パンタグラフ3Bより車両側の回路をアークから保護できる。
Thus, in the embodiment, the unit X1 of the
ところで、ユニットX1は、図9に示すように、圧力スイッチPSがオフ状態になると、第2圧力検知コイルC2が非通電になり、ブレイク接点C2bが閉じる。ユニットX1の限時動作メイク接点Daは、上昇指令が伝送されなくなるまでは閉じている。そのため、ユニットX1は、圧力スイッチPSがオフ状態になると直ぐに故障検知コイルEが通電され、ブレイク接点Ebが開くと共に、メイク接点Eaが閉じ、コイルEは自己保持する。従って、図11に示すように、パンタグラフ3Aが故障し、上昇指令が伝送されなくなり、限時動作メイク接点Daが開いても、故障検知コイルEへの通電を維持し、ブレイク接点Ebが開いたままになる。
By the way, as shown in FIG. 9, in the unit X1, when the pressure switch PS is turned off, the second pressure detection coil C2 is de-energized and the break contact C2b is closed. The time limit operation make contact Da of the unit X1 is closed until the ascending command is not transmitted. Therefore, in the unit X1, as soon as the pressure switch PS is turned off, the failure detection coil E is energized, the break contact Eb is opened, the make contact Ea is closed, and the coil E is self-held. Therefore, as shown in FIG. 11, even if the
これに対して、ユニットX2は、圧力スイッチPSがオン状態であるときに、上昇指令の伝送が停止され、限時動作メイク接点Daが開くので、故障検知コイルEが通電されない。そのため、ユニットX2は、ブレイク接点Ebが閉じたままになる。 On the other hand, when the pressure switch PS is in the ON state, the unit X2 stops the transmission of the ascending command and opens the time limit operation make contact Da, so that the failure detection coil E is not energized. As a result, the break contact Eb of the unit X2 remains closed.
(復帰動作)
図12に示すように、運転士が、ユニットX1の手動上昇スイッチAを操作して上昇指令を入力すると、マスク指令が車両側マスクラインQ14に伝送される。図13に示すように、ユニットX1は、車両側マスクラインQ14からブレイク接点Fbを介してユニット側マスクラインQ21にマスク指令を入力し、図12に示すマスクコイルBが通電される。すると、限時復帰ブレイク接点Bb1,Bb2が開き、降下指令の伝送が停止される。そして、限時復帰メイク接点Baが閉じ、自己保持コイルGが通電される。これにより、メイク接点Ga1,Ga2,Ga3が閉じ、上昇指令が再伝送される。また、上昇指令の再伝送時には、VCB投入コイルHがメイク接点Ga4を介して通電される。限時動作メイク接点Haが、VCB投入コイルHに通電した後、時間遅れで閉じると、VCB投入指令がVCB投入ラインQ15に伝送される。
(Return operation)
As shown in FIG. 12, when the driver operates the manual ascent switch A of the unit X1 and inputs an ascent command, the mask command is transmitted to the vehicle side mask line Q14. As shown in FIG. 13, the unit X1 inputs a mask command from the vehicle side mask line Q14 to the unit side mask line Q21 via the break contact Fb, and the mask coil B shown in FIG. 12 is energized. Then, the time limit return break contacts Bb1 and Bb2 are opened, and the transmission of the descent command is stopped. Then, the time return return make contact Ba is closed, and the self-holding coil G is energized. As a result, the make contacts Ga1, Ga2, Ga3 are closed, and the ascending command is retransmitted. At the time of retransmitting the ascending command, the VCB making coil H is energized through the make contact Ga4. When the time limit operation make contact Ha is energized to the VCB making coil H and then closed with a time delay, a VCB making command is transmitted to the VCB making line Q15.
図13に示すように、ユニットX1は、VCB制御回路M2がVCB投入指令を入力すると、VCB制御回路M1がVCB6A側に電流を供給する。しかし、ユニットX1は、圧力スイッチPSがオフ状態であるので、メイク接点C2aが開いたままとなり、VCB6Aが投入されない。
As shown in FIG. 13, in the unit X1, when the VCB control circuit M2 inputs a VCB input command, the VCB control circuit M1 supplies a current to the
この場合、VCB6AのコイルIが非通電であるので、ユニットX1は、ブレイク接点Ib1,Ib2が閉じている。しかし、ユニットX1は、故障検知コイルEの通電が保持され、ブレイク接点Ebが開いている。そのため、ユニットX1は、上昇指令が再伝送されても、切換スイッチFが、セットコイルFSに通電されず、リセット状態を維持する。よって、ユニットX1は、故障したパンタグラフ3Aを再上昇させない。
In this case, since the coil I of the
これに対して、ユニットX2は、故障検知コイルEが非通電であるため、ブレイク接点Ebが閉じている。また、ユニットX2は、圧力スイッチPSがオン状態になるまでメイク接点C2aが開いているため、VCB6Bが投入されず、ブレイク接点Ib1,Ib2が閉じている。よって、ユニットX2は、上昇指令が再伝送されると、切換スイッチFがセットコイルFSに通電されてセット状態になる。これにより、ユニットX2は、電磁コイルV1に通電し、パンタグラフ3Bを再上昇させる。また、ユニットX2は、VCB制御回路M2がVCB投入指令を入力すると、VCB制御回路M1がVCB6B側へ電流を供給する。その電流は、パンタグラフ3Bの圧力スイッチPSがオン状態になって第2圧力検知コイルC2に通電し、メイク接点C2aが閉じると、VCB6Bに供給される。これにより、ユニットX2は、ブレイク接点Ib1,Ib2が開き、セットコイルFSのセット状態を維持する。このように、電車1は、復帰動作により、故障していないパンタグラフ3Bが舟体31を架線5に接触させるように上昇し、VCB6Bを介して電力変換器7Bに接続するので、故障していないパンタグラフ3Bを介して集電可能となり、走行を再開できる。
On the other hand, in the unit X2, since the failure detection coil E is not energized, the break contact Eb is closed. In addition, since the make contact C2a is open until the pressure switch PS is turned on in the unit X2, the
尚、図13に示すように、ユニットX1は、切換スイッチFがリセット状態を維持することにより、ブレイク接点Fbが閉じたままになる。そして、ユニットX1は、パンタグラフ3Aの圧力スイッチPSがオフ状態であるので、図12に示すように、第1圧力検知コイルC1が非通電になる。そのため、ユニットX1は、ブレイク接点C1b3が閉じ、マスクコイルBに通電し続ける。これにより、ユニットX1は、復帰動作後も、自己保持コイルGが限時復帰メイク接点Baを介して通電され、上昇指令を再伝送し続ける。よって、本実施例では、再上昇したパンタグラフ3Bが舟体31に故障を発生した場合には、上記故障対応と同様にして、パンタグラフ3Bに設けられた圧力スイッチPSの出力に基づいてパンタグラフ3Bの故障を検知し、VCB6Bの開放動作とパンタグラフ3Bの降下を実行できる。
As shown in FIG. 13, in the unit X1, the break contact Fb remains closed when the changeover switch F maintains the reset state. In the unit X1, since the pressure switch PS of the
(パンタグラフ3Bが故障した場合)
次に、後方のパンタグラフ3Bが故障した場合について上記実施例の回路を用いて説明する。
(If
Next, the case where the
パンタグラフ3Bが故障すると、ユニットX2は、圧力スイッチPSがオフ状態にされ、第1圧力検知コイルC1が非通電になる。すると、ユニットX2は、ブレイク接点C1b2が閉じ、降下指令を降下ラインQ13に出力する。また、ユニットX2は、第2圧力検知コイルC2が非通電になり、メイク接点C2aが開く。これにより、ユニットX2は、VCB6Bを開放され、ブレイク接点Ib1,Ib2が閉じる。この場合、ユニットX2は、上記パンタグラフ3Aが故障した場合におけるユニットX1と同様にして故障検知コイルEに通電され、ブレイク接点Ebが開く。よって、ユニットX2は、セットコイルFSがリセットコイルFRに通電されてリセット状態になり、電磁弁Vへの通電を停止する。これにより、ユニットX2は、パンタグラフ3Bを降下させる。
When the
ユニットX2のC1b1が閉じると、VCB開放ラインQ10にVCB開放指令が伝送される。すると、ユニットX1は、VCB開放コイルKが通電され、ブレイク接点Kbが開く。これにより、ユニットX1は、自己保持コイルGが非通電になるので、メイク接点Ga1,Ga2,Ga3が開き、上昇指令とVCB投入指令を上昇ラインQ12とVCB投入ラインQ15に出力しなくなる。そして、ユニットX1は、VCB制御回路M2がVCB投入指令を入力しなくなり、VCB制御回路M1からVCB6Aに電流が流れなくなる。つまり、VCB6Aが開放される。ユニットX1は、VCB6Aが開放されることにより、ブレイク接点Ib1,Ib2が閉じ、リセットコイルFRが通電される。これにより、ユニットX1は、電磁コイルV1に電流が流れなくなり、パンタグラフ3Aを降下させる。
When C1b1 of unit X2 is closed, a VCB release command is transmitted to VCB release line Q10. Then, in the unit X1, the VCB open coil K is energized, and the break contact Kb is opened. Thereby, since the self-holding coil G is de-energized in the unit X1, the make contacts Ga1, Ga2, and Ga3 are opened, and the ascending command and the VCB charging command are not output to the ascending line Q12 and the VCB charging line Q15. In the unit X1, the VCB control circuit M2 does not input the VCB input command, and no current flows from the VCB control circuit M1 to the
その後、運転士は、ユニットX1の手動上昇スイッチAを操作し、復帰動作を行う。この場合、ユニットX1は、上記パンタグラフ3Aが故障した場合と同様にして、上昇指令とVCB投入指令を上昇ラインQ12とVCB投入ラインQ15に出力する。尚、ユニットX1は、パンタグラフ3Aが故障していないので、圧力スイッチPSがオン状態になると、第1圧力検知コイルC1が通電され、マスクコイルBが非通電になる。そのため、ユニットX1は、メイク接点C1aが閉じることにより自己保持コイルGの通電状態が維持される。故障したパンタグラフ3B側のユニットX2では、上記パンタグラフ3Aが故障した場合のユニットX1の復帰動作と同様にして、VCB6Bの開放状態の維持と、パンタグラフ3Bの再上昇防止が行われる。また、故障していないパンタグラフ3A側のユニットX1では、上記パンタグラフ3Aが故障した場合のユニットX2の復帰動作と同様にして、パンタグラフ3Aの再上昇とVCB6Aの再投入が行われる。
Thereafter, the driver operates the manual lift switch A of the unit X1 to perform a return operation. In this case, the unit X1 outputs a rising command and a VCB charging command to the rising line Q12 and the VCB charging line Q15 in the same manner as when the
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
(1)例えば、車両2やパンタグラフ3やユニットX等の数は、上記本実施形態に限定されるものではない。
(2)例えば、上記実施例では、リレーシーケンスにより制御手段8を構成したが、周知のコンピュータにより制御手段8を構成し、プログラムによりVCB6A,6Bや電磁弁Vの動作を圧力スイッチPSの出力に基づいて制御するようにしても良い。
(3)例えば、上記実施形態では、空気圧によりパンタグラフ3A,3Bを昇降させたが、油圧や電動によりパンタグラフ3A,3Bを昇降させるようにしても良い。つまり、作動シリンダに供給する油圧を制御する弁や、電動弁等により、昇降制御手段を構成しても良い。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Various application is possible.
(1) For example, the number of vehicles 2, pantographs 3, units X, etc. is not limited to the present embodiment.
(2) For example, in the above embodiment, the control means 8 is configured by a relay sequence, but the control means 8 is configured by a well-known computer, and the operation of the
(3) For example, in the above-described embodiment, the
1 電車
3A,3B パンタグラフ
4 電車用パンタグラフ自動降下システム
8 制御手段(降下制御手段、自動復帰手段の一例)
31 舟体
31b 空気室(加圧室の一例)
32 枠組
I 真空遮断器(電流遮断器の一例)
V 電磁弁(昇降制御手段の一例)
PS 圧力スイッチ
1
31
32 Framework I Vacuum circuit breaker (an example of a current circuit breaker)
V Solenoid valve (an example of lifting control means)
PS pressure switch
Claims (3)
前記パンタグラフが、
加圧流体を供給される加圧室を備え、前記架線に接触する舟体と、
前記舟体を昇降させる枠組と、
前記複数のパンタグラフの昇降を制御する昇降制御手段と、
前記加圧室の圧力が所定の設定圧力になった場合にオン状態になり、前記加圧室の圧力が前記所定の設定圧力より低圧である故障検知圧力になった場合にオフ状態になる圧力検知手段とを有すること、
前記複数のパンタグラフに対応して設けられ、前記パンタグラフと前記電車に設けられた電力変換器との接続及び開放を制御する複数の電流遮断器を有すること、
前記昇降制御手段が前記複数のパンタグラフを上昇させている場合であって、前記圧力検知手段の一つがオフ状態になった場合に、前記複数の電流遮断器に開放動作を行わせ、前記複数のパンタグラフを降下させるように前記昇降制御手段を動作させる降下制御手段を有すること
を特徴とする電車用パンタグラフ自動降下システム。 In a train pantograph automatic descent system that lowers all pantographs when a train with a plurality of pantographs in contact with an overhead line causes a failure of the pantograph,
The pantograph is
A pressurizing chamber to which a pressurized fluid is supplied, and a hull in contact with the overhead wire;
A framework for raising and lowering the hull,
Elevating control means for controlling elevating of the plurality of pantographs;
Pressure that turns on when the pressure in the pressurizing chamber reaches a predetermined set pressure, and turns off when the pressure in the pressurizing chamber reaches a failure detection pressure that is lower than the predetermined set pressure Having a detecting means,
A plurality of current breakers that are provided corresponding to the plurality of pantographs and that control connection and release between the pantographs and a power converter provided in the train;
In the case where the elevating control means raises the plurality of pantographs, and when one of the pressure detection means is turned off, the plurality of current breakers are opened, An automatic pantograph lowering system for trains, comprising lowering control means for operating the lifting control means to lower the pantograph.
前記降下制御手段により降下された前記複数のパンタグラフのうち、前記圧力検知手段がオン状態であるパンタグラフのみを上昇させる自動復帰手段を有すること
を特徴とする電車用パンタグラフ自動降下システム。 In the pantograph automatic descent system for trains according to claim 1,
An automatic pantograph descent system for trains, comprising: an automatic return means for raising only a pantograph whose pressure detecting means is on among the plurality of pantographs lowered by the descent control means.
前記降下制御手段は、リレーシーケンスにより、構成されていること
を特徴とする電車用パンタグラフ自動降下システム。 In the pantograph automatic descent system for trains according to claim 1 or claim 2,
The pantograph automatic lowering system for trains, wherein the lowering control means is configured by a relay sequence.
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