JP6420078B2 - 鉄道車両 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両に関する。

鉄道車両には複数の電気回路が設けられている。各電気回路の接地側には、当該電気回路から接地側に至る回路を開閉する接地側スイッチが設けられている。
なお、当該接地側スイッチが設けられた鉄道車両は既に実用化されているが、特許公報等の文献には明示的に記載されておらず、「記載すべき先行技術文献情報」がない。このため、本明細書では先行技術文献情報を省略している。

各電気回路の絶縁測定を実施する際には、各電気回路に設けられている接地側スイッチを作業者が手動操作にて開く必要があった。このため、（１）接地側スイッチを閉じた状態で絶縁測定を実施してしまう、又は（２）絶縁測定の終了後、開いた接地側スイッチを閉じる作業を失念してしまう等の作業ミスを誘発するおそれがある。

本発明は、上記点に鑑み、作業ミス（ヒューマンエラー）の発生を抑制することが可能な鉄道車両を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、複数の電気回路を有する鉄道車両において、外部電源（１０）を接続するための外部電源接続部（９）と、複数の電気回路を接地側に接続する共通ライン（ＣＬ）を開閉する接触器（８）であって、外部電源接続部（９）から電力の供給を受けて共通ライン（ＣＬ）を開き、かつ、非通電時には共通ライン（ＣＬ）を閉じるノーマルクローズ型の接触器（８）と、複数の電気回路への電力供給が停止しているか否かを判断するとともに、当該電力供給が停止していないときには、接触器（８）が共通ライン（ＣＬ）を開くことを禁止する作動禁止判断部（１１）とを備えることを特徴とする。

これにより、本発明では、以下のＡ〜Ｄの効果を得ることが可能である。
（Ａ）接触器（８）を開けば、複数の電気回路全てが接地側に対して非接続状態となる。したがって、電気回路が接地側に接続された状態で絶縁測定が実施されてしまうことを抑制できる。

（Ｂ）接触器（８）はノーマルクローズ型であるので、外部電源（１０）が外部電源接続部（９）から取り外されると、これ同時に接触器（８）が閉じる。したがって、複数の電気回路全てが接地側に対して非接続状態となったまま絶縁測定が終了してしまうといったことを未然に防止でき得る。

（Ｃ）例えば、接触器（８）をノーマルオープン型とすると、走行時に接触器（８）への通電が停止すると、複数の電気回路全てが接地側に対して非接続状態となり、当該電気回路により作動する機器が停止してしまう、といった誤作動が発生する。これに対して、本発明に係る接触器（８）はノーマルクローズ型であるので、上記のような誤作動の発生を未然に防止でき得る。

（Ｄ）複数の電気回路への電力供給が停止していないときには接触器（８）が開かないので、接触器（８）は電流遮断機能を必要としない。したがって、当該接触器（８）として遮断器を用いる必要がないので、接触器（８）の小型化を図ることができる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

（ａ）は鉄道車両の模式図である。（ｂ）は配電箱３を開いた状態を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る接地線開放回路の説明図である。 絶縁測定実施前作業手順を示す図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。

本実施形態は、新幹線に本発明を適用したものである。なお、少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。

（第１実施形態）
１．鉄道車両用接地線の開放回路等について
複数の車両が連結された新幹線１では、図１（ａ）に示すように、車両２毎に配電箱（ＳＢＢ）３が設けられている。各配電箱３は車両下方側の側部に設けられている。それら配電箱３には、図１（ｂ）に示すように、継電器部４、グランドスイッチ部（以下、ＧＳ部という。）５、遮断器部６及び接触器部７等が設けられている。

継電器部４には、車両２に設けられた複数の電気回路（電気機器）を保護する継電器が複数設けられている。遮断器部６には車両への通電電流を遮断する遮断器が複数設けられている。

接触器部７には、上記電気回路等を開閉制御する接触器が複数設けられている。ＧＳ部５には、各電気回路から接地側に至る回路を開閉する接地側スイッチ５Ａが複数設けられている。

各接地側スイッチ５Ａの接地側は、図２に示すように、共通ラインＣＬを介して接地側に接続されている。共通ラインＣＬには、当該共通ラインＣＬを開閉する接触器８が設けられている。つまり、本実施形態では、各車両に設けられた全ての電気回路は、各車両に設けられた少なくとも１つの接触器８が開かれると、接地側から開放される。

接触器８は、外部電源接続部９から電力の供給を受けて共通ラインＣＬを開き、かつ、外部電源接続部９から電力の供給を受けていない非通電時には共通ラインＣＬを閉じるノーマルクローズ型の接触器である。なお、本実施形態に係る接触器８はＧＳ部５に設けられている。

つまり、接触器８では、非通電時には接触器８に設けられたバネ（図示せず。）により接点が閉じた状態が保持され、かつ、通電時には接触器８に設けられたソレノイド８Ａにより接点が開かれる。このため、接触器８への通電が停止すると、上記バネにより共通ラインＣＬは閉じられる。

外部電源接続部９は外部電源装置１０を接続するためコネクタ部である。外部電源装置１０には、外部電源接続部９が接続可能な非コネクタ部１０Ａ、及び外部電源装置１０を商用電源に接続するためのコネクタ部１０Ｂ等が設けられている。

外部電源接続部９から各ソレノイド８Ａに至る回路それぞれには、当該回路を開閉する第１開閉器１１が設けられている。当該第１開閉器１１は、車両電源スイッチと連動して作動する開閉器であって、車両電源スイッチが投入されている（「入（ＯＮ）」の）ときには開き、車両電源スイッチが切られている（「切（ＯＦＦ）」の）ときには閉じるように構成されている。

つまり、第１開閉器１１は、複数の電気回路への電力供給が停止しているか否かを判断するとともに、当該電力供給が停止していないときには、接触器８が共通ラインＣＬを開くことを禁止する作動禁止判断部として作動する。

先頭車両及び後尾車両のうち少なくとも一方の車両には、各ソレノイド８Ａに電力を供給する回路を開閉する第２開閉器１２が設けられている。当該第２開閉器１２は、作業者により直接的に操作される手動スイッチである。

なお、本実施形態では、外部電源装置１０にも外部電源接続部９に至る回路を開閉する第３開閉器１０Ｃが設けられている。当該第３開閉器１０Ｃも作業者により直接的に操作される手動スイッチである。

したがって、本実施形態では、第２開閉器１２及び第３開閉器１０Ｃが共に作業者により閉じられ、かつ、複数の電気回路への電力供給が停止しているときにのみソレノイド８Ａに通電されて共通ラインＣＬが開く。

２．絶縁測定実施前作業手順
図３は、絶縁測定を実施する前において、作業者が実施すべき作業の手順を示す作業手順フローの一例である。

絶縁測定を実施するに当たり、作業者は、先ず、車両電源スイッチを切る（Ｓ１）。次に、作業者は、外部電源接続部９を外部電源装置１０に接続するとともに、外部電源装置１０を商用電源に接続する（Ｓ２）。

次に、作業者は、上記接続が完了したことを確認した後、第２開閉器１２及び第３開閉器１０Ｃを操作して回路を閉じる（Ｓ３）。これにより、ソレノイド８Ａに通電されて共通ラインＣＬが開く（Ｓ４）。

３．本実施形態に係る鉄道車両用接地線の開放回路等の特徴
本実施形態では、（１）各車両に設けられた接触器８を開けば、当該車両に設けられた複数の電気回路全てが接地側に対して非接続状態となる。したがって、電気回路が接地側に接続された状態で絶縁測定が実施されてしまうことを抑制できる。

（２）接触器８はノーマルクローズ型であるので、外部電源装置１０が外部電源接続部９から取り外されると、これ同時に接触器８が閉じる。したがって、複数の電気回路全てが接地側に対して非接続状態となったまま絶縁測定が終了してしまうといったことを未然に防止でき得る。

（３）例えば、接触器８をノーマルオープン型とすると、走行時に接触器８への通電が停止すると、複数の電気回路全てが接地側に対して非接続状態となり、当該電気回路により作動する機器が停止してしまう、といった誤作動が発生する。これに対して、本実施形態に係る接触器８はノーマルクローズ型であるので、上記のような誤作動の発生を未然に防止でき得る。

（４）複数の電気回路への電力供給が停止していないときには接触器８が開かないので、接触器８は電流遮断機能を必要としない。したがって、当該接触器８として遮断器を用いる必要がないので、接触器８の小型化を図ることができる。

（５）接触器８への通電回路を開閉する第２開閉器１２は、作業者により操作されるので、仮に、何らかの不具合により第１開閉器１１が誤作動した場合であっても、作業ミスを未然に抑止でき得る。

このため、本実施形態では、図２に示すように、第１開閉器１１の開閉状態に応じて点灯・消灯する表示灯１３が第２開閉器１２の近傍に設けられている。これにより、作業者は、第２開閉器１２を操作する際に、表示灯１３を介して第１開閉器１１の開閉状態を容易に目視にて確認できる。

なお、「第２開閉器１２の近傍」とは、例えば、作業者が第２開閉器１２を操作する際に、視線を大きく動かすことなく表示灯１３が目視可能な範囲等をいう。具体的には、例えば第２開閉器１２から半径５０ｃｍ以内の範囲等である。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、新幹線に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、その他の鉄道車両にも適用できる。

上述の実施形態では、接触器８をＧＳ部５に設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の箇所に設けてもよい。
上述の実施形態では、第２開閉器１２及び第３開閉器１０Ｃを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、いずれか一方の開閉器を廃止してもよい。

上述の実施形態では、第２開閉器１２の先頭車両又は最後尾車両に設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。
上述の実施形態では、作動禁止判断部をなす第１開閉器１１の作動は、ハードウェアにて実現されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ソフトウェアにて作動禁止判断部の作動を実現してもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１… 新幹線 ２… 車両 ３… 配電箱 ４… 継電器部 ５… ＧＳ部
５Ａ… 接地側スイッチ ６… 遮断器部 ７… 接触器部 ８… 接触器
８Ａ… ソレノイド ９… 外部電源接続部 １０… 外部電源装置
１０Ａ… 非コネクタ部 １０Ｃ… 第３開閉器 １１… 第１開閉器
１２… 第２開閉器 １３… 表示灯

Claims (4)

1. 複数の電気回路を有する鉄道車両において、
   外部電源を接続するための外部電源接続部と、
   前記複数の電気回路を接地側に接続する共通ラインを開閉する接触器であって、前記外部電源接続部から電力の供給を受けて前記共通ラインを開き、かつ、非通電時には前記共通ラインを閉じるノーマルクローズ型の接触器と、
   前記複数の電気回路への電力供給が停止しているか否かを判断するとともに、当該電力供給が停止していないときには、前記接触器が前記共通ラインを開くことを禁止する作動禁止判断部と
   を備えることを特徴とする鉄道車両。
2. 前記接触器への通電回路を開閉する開閉器であって、作業者により操作される開閉器を備えることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両。
3. 前記開閉器は、先頭車両及び後尾車両のうち少なくとも一方の車両に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の鉄道車両。
4. 前記複数の電気回路から前記共通ラインに至る回路毎に設けられ、当該回路を開閉する複数の接地側スイッチを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の鉄道車両。