JP7009330B2 - 電車線レール電位制御装置 - Google Patents

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本発明は電車き電線のレール電位を制御する装置に係り列車の運行状態に依りプラスマイナスに変動するレール電位に関する。
電車線のレールの電位上昇の対策は、人や動物の感電を防止する上で非常に重要である。一般に、レールの電位上昇の対策として、レールを対地電位に接続する対策が実施されている。
WO14/200335 WO14/108360 WO00/21777
しかしながら、レールを対地電位に接続する対策では、レールから対地への漏れ電流が常に流れてしまう。この直流電流により、近隣にある、金属がイオン化し金属腐食する電食の問題がある。
本発明は上記課題に対応すべく、レール電位を所定値に保たれるよう制御しつつ電食の発生も抑制するレール電位制御装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のレール電位制御装置は、電車線レールに電気的に接続され、前記電車線レールの電位を制御する蓄電デバイス制御装置を有する。
本発明によれば、レール電位を所定値に保たれるよう制御しつつ電食の発生も抑制するレール電圧制御装置を提供できる。
本発明のレール電位抑制装置の実施例１を示すシステム構成図である。 本発明のレール電位抑制装置の実施例２を示すシステム構成図である。 列車加速・回生とレール電位の関係を示す概念図である。
電車線負極のレールの電位上昇の対策は、人や動物の感電を防止する上で非常に重要である。図３に示すように、レール電位は列車加速電流により一般的にはプラス電圧になり、列車回生電流により一般的にはマイナス電圧になる。一般に、レールの電位上昇の対策として、ＶＬＤ（電圧上昇抑制装置）を使用してレールを対地と接続する対策が実施されている。
電車線のレールの電位上昇の対策として、例えば、レールと対地の接続線の間にコンタクタを設置することがある。レール電位の上昇が無い状態の場合にはコンタクタを開放し、レールと対地間を電気的に分離することで、漏れ電流が流れるのを防止する。この装置ではレールと対地間に電圧検出器を設置し、この電圧が予め設定した閾値を超えた場合にコンタクタに投入指令を出力し、コンタクタを介して、レールと対地とを接続しレール電位の上昇を抑制する。しかしながら、レールを対地電位に接続する対策では、レールから対地への漏れ電流が常に流れてしまう。この直流電流により、近隣にある、金属がイオン化し金属腐食する電食の問題がある。
以下に記載する実施例では、上記課題に対応すべくレール電位を所定値（例えば0Ｖ）に制御しつつ電食の発生も抑制するレール電位制御装置の例を説明する。
図１に本発明のレール電位制御装置の実施例１を示す。該図に示す如く、本実施例のレール電位制御装置を構成する蓄電デバイス１は、き電線負極１００と、接地極２００に電気的に接続されている。
何らかの理由でレール電圧が上昇した場合には蓄電デバイス等に電荷を蓄電させることにより、レール電圧の上昇を抑制することができる。レール電圧の上昇を抑制できれば、人や動物がレールに接触することにより起こる感電を防止することができる。
また、蓄電デバイス１へ電荷を帯電させることで、電荷をレールから放出した場合でも接地極への電流の流出を抑止できる。設置極への電流流出を防止できれば、近隣に埋設されている金属のイオン化による金属腐食を抑制できるため、電食発生抑止効果が期待できる。
なお、場合により、蓄電デバイス１には電圧変換器や遮断器が含まれる。
図２に本発明のレール電位制御装置の実施例２を示す。該図に示す如く、本実施例の蓄電デバイス１は、き電線負極１００と、接地極２００に電気的に接続され、き電線負極１００に電圧検出器２を接続することを特徴とする。
電圧検出器２によりレール電圧を測定し、閾値判定を実施することで判別装置により電圧制御が必要か否かを判別し、蓄電デバイス１への蓄電制御を行う。レール電圧が、対地電圧よりプラス側に振れた場合には蓄電デバイス１に電圧を吸収し電圧一定制御を行う。
また、レール電圧が、対地電圧よりマイナス側に振れた場合には蓄電デバイス１に電圧を放出し電圧一定制御を行う。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
１…蓄電デバイス、２…電圧検出器、１００…き電線負極、２００…接地極

Claims (1)

  1. 電車線レールに電気的に接続されるレール電位制御装置であって、
    前記電車線レール又はき電線負極と、接地極と、にそれぞれ電気的に接続された前記電車線レールの電位を制御する蓄電デバイスと、
    前記電車線レールと対地間の電圧制御が必要か否かを判別する判別装置と、
    前記電車線レールと対地間と電気的に接続され、前記電車線レールと対地間の対地電圧の測定が可能である電圧検出器と、
    を有し、
    前記電圧検出器によりレール電位を測定し、閾値判定を実施することで前記判別装置により電圧制御が必要か否かを判別し、前記蓄電デバイスへの蓄電制御を行い、
    前記レール電位が、前記対地電圧よりプラス側に振れた場合には前記蓄電デバイスに電圧を吸収して電圧一定制御を行い、
    前記レール電位が、前記対地電圧よりマイナス側に振れた場合には前記蓄電デバイスから電圧を放出して電圧一定制御を行う、
    レール電位制御装置。
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