JP7212577B2 - Vehicle body potential measurement system and vehicle body potential measurement method - Google Patents
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本発明は、車体電位計測技術に関する。 The present invention relates to vehicle body potential measurement technology.
背景技術として、特開2018-179943号公報(特許文献1)に記載の技術がある。この公報には、「鉄道車両に発生する電磁ノイズを計測する鉄道車両向けの電磁ノイズ計測システムであって、鉄道車両編成の車両内または車両外の少なくとも一方に引き通し固定された電線束の何れかに併せて配置される電磁ノイズ検出線と、2点間の電位差を取得する電圧取得部を含む電磁ノイズ評価装置とを有する。そして、電磁ノイズ検出線の一端は抵抗を介して車体の金属部分と接続し、他の一端を電磁ノイズ評価装置と接続し、電圧取得部はノイズ検出線の他の一端と車体間の電位差を取得する。」と記載されている(要約参照)。 As a background art, there is a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-179943 (Patent Document 1). This publication describes ``an electromagnetic noise measurement system for railway vehicles for measuring electromagnetic noise generated in railway vehicles, which includes a bundle of electric wires drawn through and fixed to at least one of the inside and outside of the train cars of the train set. and an electromagnetic noise evaluation device including a voltage acquisition unit that acquires a potential difference between two points, and one end of the electromagnetic noise detection line is connected to the metal of the vehicle body via a resistor. part, the other end is connected to an electromagnetic noise evaluation device, and the voltage acquisition unit acquires the potential difference between the other end of the noise detection line and the vehicle body.” (See abstract).
近年の高速鉄道車両では、騒音源となるパンタグラフの設置台数削減を目的として、パンタグラフから取得した架線電力を複数の主変圧器などへ送電する特別高圧ケーブルを複数車両に渡って引き通し、配置している。また、車体-台車間が電気的に絶縁されたボルスタレス台車の普及によって、長い接地電線と接地抵抗器から成る接地装置を介して、車体-レール間を接続する接地回路構成を採っている。 In recent high-speed trains, in order to reduce the number of pantographs installed, which are a source of noise, special high-voltage cables that transmit overhead wire power obtained from pantographs to multiple main transformers are installed across multiple trains. ing. In addition, with the spread of bolsterless bogies that electrically insulate between the car body and the bogie, a grounding circuit configuration that connects the car body and the rail via a grounding device consisting of a long grounding wire and a grounding resistor is adopted.
以上の構成の鉄道車両において、パンタグラフ-架線間が離接する際、及び、真空遮断器などによって特別高圧経路の電力を切入する際などに発生する高周波サージノイズは、特別高圧ケーブルを通し、寄生容量を介して車体へと伝搬する。車体へと伝播したサージノイズは、高周波領域で一定のインピーダンスを持つ接地装置を通してレールへと流れるため、過渡的な車体電位の変動として表出する。 In the railway vehicle with the above configuration, the high-frequency surge noise generated when the pantograph and the overhead wire are connected and disconnected, and when the power of the extra high-voltage path is switched on and off by a vacuum circuit breaker, etc., passes through the extra high-voltage cable, propagates to the vehicle body via Surge noise that propagates to the car body flows to the rail through a grounding device that has a constant impedance in the high frequency range, so it appears as a transient change in the car body potential.
この車体電位変動は、入出力配線及び装置筐体接地線等を介して車体と電気的に結合した車上機器類の誤動作及び故障を引き起こす要因となっている。このため、各配線へのノイズフィルタを追加する、及び、高周波領域で低インピーダンスとなる車体接地系統を追加構成するといった対策が採られてきた。これらの対策性能は、車上装置保護の観点から適宜評価確認すべき対象だが、その性能評価は主として車両構成の変更を伴う新型車両検査時及び不具合発生下の対策検討時に限って行われ、量産編成検査時又は保守点検時において評価されてはいない。その理由として、上記サージノイズに起因する車体電位変動は、ノイズ発生タイミングの架線電圧位相等測定条件に依って変動様相が大きく異なるため、定量評価が困難であること等があった。 This vehicle body potential variation causes malfunctions and failures of on-board equipment electrically coupled to the vehicle body via input/output wiring, equipment housing grounding wires, and the like. For this reason, countermeasures have been taken such as adding a noise filter to each wiring and additionally configuring a vehicle body grounding system that has a low impedance in a high frequency region. The performance of these countermeasures should be appropriately evaluated and confirmed from the viewpoint of protecting on-board equipment, but the performance evaluation is mainly limited to new vehicle inspections that involve changes in the vehicle configuration and when considering countermeasures in the event of a problem. It has not been evaluated at the time of formation inspection or maintenance inspection. The reason for this is that the fluctuations in the vehicle body potential caused by the surge noise are difficult to quantitatively evaluate, because the fluctuation mode varies greatly depending on the measurement conditions such as the overhead line voltage phase at the noise generation timing.
以上の背景を踏まえて、特許文献1の技術では、鉄道車両編成内外に引き通し固定された電磁ノイズ検出線の一端と車体とを抵抗で接続し、電磁ノイズ検出線と車体とによって構成されるループ内の電磁ノイズを、電磁ノイズ検出線の他端と車体との間の電位差によって評価する電磁ノイズ計測システムの例を開示している。この構成においては、車体電位変動の主要因である架線電圧位相を取得・評価しないため、上記サージノイズに起因する車体電位変動、すなわち、変動対策性能を評価することが困難である等の課題がある。
Based on the above background, in the technique of
そこで本発明は、簡易な構成で、車体電位変動特性を定量評価し、変動対策を含めた高電圧系統の性能変化を検出可能な車体電位計測システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vehicle body potential measurement system that can quantitatively evaluate vehicle body potential fluctuation characteristics and detect performance changes in a high-voltage system, including measures against fluctuations, with a simple configuration.
上記課題の少なくとも一つを解決するために、例えば特許請求に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、鉄道車両の車体電位計測システムであって、前記鉄道車両は、前記鉄道車両に搭載された車上装置に架線電力を分配する高電圧母線と、架線と前記高電圧母線とを接続又は遮断する高電圧遮断器と、を有し、前記車体電位計測システムは、前記鉄道車両の車体電位を基準とした電圧を取得する電圧取得部と、前記架線の電圧位相を取得する電圧位相取得部と、データを格納する記憶部と、前記記憶部へのデータの格納を行う処理部と、を有し、前記処理部は、前記電圧取得部が取得した電圧データを、前記高電圧遮断器が動作したときの前記架線の電圧位相と関連付けて前記記憶部に格納し、前記車体電位計測システムは、さらに、前記架線の電圧位相の範囲と、前記鉄道車両が在線する変電所区間との組み合わせごとに、前記高電圧遮断器が動作したときのサージノイズの程度を判定するための判定パラメータを保持し、前記電圧位相取得部が取得した電圧位相と前記鉄道車両が在線する変電所区間との組み合わせに対応する前記判定パラメータと、前記鉄道車両が在線する変電所区間において前記電圧取得部が取得した電圧データとを比較した結果が所定の条件を満たす場合に、前記鉄道車両において施された前記サージノイズに起因する電位変動への対策の性能が劣化したと判定して、通知を送信する検知部を有することを特徴とする。 In order to solve at least one of the above problems, for example, the configurations described in the claims are adopted. The present application includes a plurality of means for solving the above problems, and one example thereof is a vehicle body potential measurement system for a railway vehicle, wherein the railway vehicle has an overhead wire connected to an on-board device mounted on the railway vehicle. A high-voltage bus for distributing electric power and a high-voltage circuit breaker for connecting or disconnecting the overhead line and the high-voltage bus, wherein the car body potential measurement system measures a voltage based on the car body potential of the railway vehicle. a voltage acquisition unit that acquires a voltage phase, a voltage phase acquisition unit that acquires the voltage phase of the overhead wire, a storage unit that stores data, and a processing unit that stores data in the storage unit; stores the voltage data acquired by the voltage acquisition unit in the storage unit in association with the voltage phase of the overhead wire when the high-voltage circuit breaker operates ; A judgment parameter for judging the degree of surge noise when the high voltage circuit breaker operates for each combination of the voltage phase range and the substation section where the railway vehicle is located, and the voltage phase is obtained. The determination parameter corresponding to the combination of the voltage phase acquired by the unit and the substation section where the railway vehicle is located is compared with the voltage data acquired by the voltage acquisition unit in the substation section where the railway vehicle is located. It is characterized by comprising a detection unit that determines that the performance of countermeasures against potential fluctuations caused by the surge noise applied in the railway vehicle has deteriorated and transmits a notification when the result satisfies a predetermined condition. and
本発明の一態様によれば、簡易な構成で、車体電位変動特性を定量評価し、変動対策を含めた高電圧系統の性能変化を検出可能な車体電位計測システムを提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a vehicle-body potential measurement system that can quantitatively evaluate vehicle-body potential fluctuation characteristics and detect performance changes in a high-voltage system, including fluctuation countermeasures, with a simple configuration. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In principle, the same parts are denoted by the same reference numerals throughout the drawings for describing the embodiments, and repeated descriptions thereof will be omitted.
以下、本発明の実施例1である車体電位計測システムを図1から図5を用いて説明する。本実施例では、特定構成の車体電位計測システムの形態を説明するが、本発明の構成仕様は本実施例に限定されるものではなく、車両構造や搭載する車上機器に応じて適用する。また、適用車両は、架線や第三軌条より電力を取得して走行する車両に限らず、気動車両、新交通システムや磁気浮上式鉄道等動力の方式等に依らず、引き通し線上のノイズを起因として車体電位変動が生じる車両であれば、適用して良い。
1 to 5, a vehicle body potential measuring system that is
図1は、本発明の実施例1における車体電位計測システムを適用する車両編成の説明図である。ここでは、説明のため、編成のうち先頭2両を中心に示す。 FIG. 1 is an explanatory diagram of a train set to which a vehicle body potential measuring system according to a first embodiment of the present invention is applied. Here, for the sake of explanation, the first two cars of the formation are mainly shown.
図1(A)に示す本実施例の車体電位変動計測システムが適用される鉄道車両は、架線300、車体100、パンタグラフ200、主変圧器201、高電圧母線103、高電圧遮断器101、低電圧母線109、電圧トランス102、接地インピーダンス202、寄生インピーダンスA203、寄生インピーダンスB204、及び、電位変動評価装置104によって構成される。
A railway vehicle to which the vehicle-vehicle potential variation measuring system of the present embodiment shown in FIG. It is composed of a
架線300は、変電所から鉄道車両の駆動電力を送電する。車体100は、鉄道車両の走行路であり、かつ変電所への帰線電流経路を兼ねるレール301で構成する設備上を走行する金属構体である。パンタグラフ200は、架線300から電力を取得する。主変圧器201は、架線電圧から主変換装置の入力電圧へ降圧変換する。高電圧母線103は、架線電力を複数の主変圧器201等に送電するために複数の車両に渡って引き通される。高電圧遮断器101は、パンタグラフ200と高電圧母線103とが構成する高電圧経路上に配置される。低電圧母線109は、運行制御及び車内サービス等を行う車上装置への駆動電力供給及び信号伝送のため複数車両に渡って引き通される。電圧トランス102は、高電圧経路上の電圧波形を降圧して取得する。接地インピーダンス202は、車体100に接続した電線から台車(図示省略)上の接地機構(図示省略)を通してレール301へ至る車体接地経路のインピーダンスである。寄生インピーダンスA203は、高電圧母線103と車体100との間に存在するインピーダンスである。寄生インピーダンスB204は、低電圧母線109と車体100間に存在するインピーダンスである。
The
なお、図1では、高電圧母線103は車体100の屋根に敷設するように図示したが、車体100の床下に敷設しても良い。接地インピーダンス202は、車両構成によって複数設けられる車体接地経路のインピーダンス総量を1素子で示したものである。寄生インピーダンスA203及び寄生インピーダンスB204は、車体上に渡って存在する物理的構造に起因する容量を1コンデンサ素子で示したものである。これらの素子は説明の便宜上、簡易的に明示したものであり、インピーダンスが存在する位置を限定するものではない。さらに、寄生インピーダンスB204には、低電圧母線109の漏電検知抵抗等、別のインピーダンス素子を複数含んでも良い。
In FIG. 1, the high-
また、図1では、電圧トランス102は、高電圧遮断器101と高電圧母線103間に配置したが、この構成は一例であり、架線300上の電圧位相を取得できるかぎり、他の構成を採用してもよい。例えば、電圧トランス102をパンタグラフ200と高電圧遮断器101と間に配置しても良い。あるいは、電圧トランス102の代わりに、車体100の屋根上に配置して静電結合によって架線300の電圧を取得する静電アンテナ113等によって電圧位相の取得を実現しても良い(図1(B)参照)。また、図1では、主変圧器201をレール301に直接接続するよう示したが、実際には台車上の接地機構等を通して接地接続される。
In FIG. 1, the
電位変動評価装置104は、電圧取得部106、電圧位相取得部105、処理部107、及び記憶部108等によって構成される。電圧取得部106は、車体100と、車体100に電気的に接続または密に結合した低電圧母線109との間の電圧を取得する。電圧位相取得部105は、電圧トランス102等を介して架線300上の電圧位相を取得する。処理部107は、取得データの処理等を行う。記憶部108は、処理部107で処理したデータを保存する。図1では、電位変動評価装置104を先頭車両に設置するよう示したが、先頭車両に限らず、評価対象とする任意の車両に設置して良い。
The potential
図2は、高電圧母線を有する車両における車上機器誤動作発生メカニズムの一例の説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram of an example of an on-board equipment malfunction occurrence mechanism in a vehicle having a high-voltage bus.
高電圧母線を有する車両では、高電圧遮断器等によって高電圧経路の電力を切入する際や、パンタグラフ-架線間が離接する際に発生する高周波サージノイズは、高電圧母線と車体間の寄生容量を介して車体へと伝搬する。一般に各車体は、接地電線等の接地インピーダンスの存在によって、鉄道システムの基準電位であるレール電位からの電圧を持ってしまう。特にサージノイズに起因して電圧が発生する場合、車体電圧は過渡的に変動するため、車体と電気的に接続または密に結合した車上装置へ高周波ノイズとして流入し、車上装置の故障や誤動作を引き起こしていた。 In rolling stock with high-voltage busbars, the high-frequency surge noise generated when power is turned on and off in the high-voltage path with a high-voltage circuit breaker, etc. propagates to the vehicle body via In general, each car body has a voltage from the rail potential, which is the reference potential of the railway system, due to the presence of grounding impedance such as a grounding wire. In particular, when voltage is generated due to surge noise, the vehicle body voltage fluctuates transiently, so it flows as high-frequency noise into the on-board equipment that is electrically connected or tightly coupled with the vehicle body, resulting in failure of the on-board equipment and It was causing malfunction.
この問題に対して、主たる流入経路である低電圧母線へのノイズフィルタ追加や、コンデンサ等高周波領域で低インピーダンスとなる車体接地系統を追加構成する対策が採られてきた。これらの対策性能は、経時変化や機械的破損等に依って変動する可能性があるため、信頼性担保の観点においてこれらを適宜評価確認する必要がある。 To address this problem, measures have been taken to add a noise filter to the low-voltage bus, which is the main inflow path, and to additionally configure a vehicle body grounding system, such as a capacitor, which has low impedance in the high-frequency region. These countermeasure performances may fluctuate due to changes over time, mechanical damage, etc., so it is necessary to appropriately evaluate and confirm these from the viewpoint of ensuring reliability.
上記の高周波サージノイズは、離隔する接点間に生じるアーク電流の発生に起因する。アーク電流は、接点間にかかる電圧が離隔距離等で定まる絶縁耐力を超えた場合に発生する。すなわち、接点間に交流電圧を印加する場合、交流電圧位相と離隔距離等の関係によって、アーク電流ひいては車体電位変動の発生様相が異なることとなる。 The above high-frequency surge noise is caused by arc current generated between separated contacts. Arc current is generated when the voltage applied between the contacts exceeds the dielectric strength determined by the separation distance or the like. That is, when an AC voltage is applied between the contacts, the aspect of occurrence of the arc current and thus the variation of the vehicle body potential varies depending on the relationship between the AC voltage phase and the separation distance.
図3は、実際の車両における高電圧遮断器投入時の車体-低電圧母線間の電圧スペクトル測定例を示す。 FIG. 3 shows an example of voltage spectrum measurement between the vehicle body and the low voltage bus when the high voltage circuit breaker is turned on in an actual vehicle.
この例に示すように、架線電圧位相に依って、発生する車体電位変動の様相が大きく変動することが確認できている。例えば、接点間にかかる電圧が最小となる0°の電圧スペクトルと、最大となる90°における電圧スペクトルとでは様相が大きく異なり、これらを単純比較することによっては特性変化を判断することはできない。本発明は、これまで不明確だった架線電圧位相と車体電位変動との相関を活用して、高周波サージノイズ対策性能の定量的評価を可能とするものである。 As shown in this example, it has been confirmed that the aspect of the vehicle body potential fluctuation that occurs greatly fluctuates depending on the overhead line voltage phase. For example, the voltage spectrum at 0°, where the voltage applied between the contacts is the minimum, and the voltage spectrum at 90°, where the voltage is maximum, differ greatly in aspect, and it is not possible to judge the characteristic change by simply comparing them. The present invention makes it possible to quantitatively evaluate high-frequency surge noise countermeasure performance by utilizing the previously unclear correlation between the overhead line voltage phase and the vehicle body potential fluctuation.
図1の構成において、電圧位相取得部105は、架線300の電圧位相を、電圧トランス102または相応の機能を有する静電アンテナ113から取得する。
In the configuration of FIG. 1, the voltage
図4は、本発明の実施例1の電圧位相取得部105による電圧位相の取得の例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of voltage phase acquisition by the voltage
図4(A)は、図1(A)に示すように、電圧トランス102とパンタグラフ200との間に高電圧遮断器101が配置される場合の電圧トランス102の2次側電圧波形の例を示す。この場合、電圧トランス102の2次側電圧波形の振幅は、図4(A)に示すように、高電圧遮断器101投入の前後で大きく変化する。このため、電圧位相取得部105は、急峻に電圧値が変動する点の位相を高電圧遮断器投入時位相として取得する。
FIG. 4A shows an example of the secondary voltage waveform of the
一方、電圧トランス102がパンタグラフ200と高電圧遮断器101との間に配置される場合は、電圧トランス102の2次側電圧波形の振幅は図4(B)に示すように高電圧遮断器101投入の前後で大きく変化しないため、架線電圧波形から高電圧遮断器投入のタイミングを検出することは難しい。図1(B)に示すように静電アンテナ113によって観測する場合も同様である。このため、電圧位相取得部105は、電圧位相取得部105と同期して動作する電圧取得部106における急峻な電圧変動が発生した時刻から、高電圧遮断器投入時の位相を特定する。
On the other hand, when the
なお、上記は高電圧遮断器投入時の例について示したが、高電圧遮断器切断時及びパンタグラフ離接時等においても、架線電圧位相取得方法は同様である。 Although the above example shows an example when the high-voltage circuit breaker is turned on, the overhead wire voltage phase acquisition method is the same when the high-voltage circuit breaker is disconnected, when the pantograph is connected and disconnected, and the like.
図1の例における電圧取得部106は、車体電位を基準として、車体100と電気的に接続または密に結合(すなわち1uF以上の容量成分を介して結合)した低電圧母線109との間の電圧を取得する。なお、電圧取得部106のサンプリングレートは、本システムを適用する車両の構造及び高電圧遮断器101の特性差に依って、電圧スペクトル特性の特徴が現れる周波数帯は変動し得るため適宜設定して良い。例えば、図示したケースでは特徴が顕著に現れる500kHz以下の電圧スペクトル特性を評価可能となるように、サンプリングレートを1MSamples/sec以上とする。
The
また、電圧データは連続記録した後、高周波サージノイズ発生時刻の前後の所望の期間の電圧データを参照しても良いし、高周波サージノイズ発生時刻前後に渡る任意期間の電圧データのみ保存するようにしても良い。後者のケースにおいて、車両側の高電圧遮断器101の操作信号を処理部107が受けて、それを契機として電圧データの記録を開始しても良い。例えば、処理部107は、高電圧遮断器101の操作信号を受けた時刻より所定の時間だけ前の時刻から所定の時間だけ後の時刻までの所定の長さの時間の電圧データを記憶部108に格納してもよい。具体的には、例えば、処理部107は、電圧データを常時一時的に記憶して、所定の時間経過後(または所定の量の電圧データが蓄積されたら)古い電圧データを順次消去し、高電圧遮断器101の操作信号を受信した時刻の前後の時間帯の電圧データのみを消去せずに記憶部108に格納してもよい。なお、後述するように車両が変電所切り替えセクションに進入したと判定された場合にも、その判定を契機として上記と同様の処理を行うことができる。
After continuously recording the voltage data, the voltage data for a desired period before and after the occurrence of the high frequency surge noise may be referenced, or only the voltage data for an arbitrary period before and after the occurrence of the high frequency surge noise may be saved. can be In the latter case, the
これによれば、高電圧遮断器101の動作に起因する高周波サージノイズを確実に取得することができる。また、高電圧遮断器101の動作に起因する高周波サージノイズを含まないデータを保存しないことによって、記憶部108の記憶容量を有効に利用することができる。また、保存する電圧データの形式は、時間軸の電圧データでも良いし、周波数軸のスペクトルデータ等、事後処理で相互比較可能なものであれば形式は問わない。
According to this, the high frequency surge noise caused by the operation of the high
処理部107は、高周波サージノイズ発生時の架線電圧位相と電圧データを関連付けて、記憶部108に保存する。
The
図5は、本発明の実施例1の記憶部108に保存される電圧データと架線電圧位相との関連付けの例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of association between the voltage data stored in the
図5の例では、ID501、電圧データ保存パス502、架線電圧位相503及び車両走行位置504からなるレコードが複数保存される。一つのレコードには1回の高周波サージノイズ発生に関するデータが保存される。ID501は、各レコードの識別情報である。電圧データ保存パス502は、それぞれのレコードに対応する電圧データを保存するファイルのパスを示す。架線電圧位相503は、それぞれのレコードに対応する高周波サージノイズ発生時の架線電圧の位相であり、電圧位相取得部105が取得したものである。車両走行位置504は、それぞれのレコードに対応する高周波サージノイズ発生時の車体100の走行位置(例えば座標値)である。車両走行位置504は必須ではないが、これを記録した場合、後述するように、設備側の要素を考慮するために利用することができる。
In the example of FIG. 5, a plurality of records including ID 501, voltage data storage path 502, overhead wire voltage phase 503, and vehicle running position 504 are stored. One record stores data related to one occurrence of high-frequency surge noise. ID501 is the identification information of each record. A voltage data storage path 502 indicates a path of a file that stores voltage data corresponding to each record. The overhead line voltage phase 503 is the phase of the overhead line voltage when high-frequency surge noise corresponding to each record occurs, and is obtained by the voltage
以上の構成によれば、高周波サージノイズの発生様相に大きく影響を及ぼす架線電圧位相と電圧データとを関連付けて保存するため、高周波サージノイズ発生様態の似た任意の架線電圧位相範囲内の電圧データ同士を比較することができ、少なくとも停止中の鉄道車両において、簡易な構成で車体電位変動特性を定量評価し、車体電位変動対策を含めた高電圧系統の性能変化を検出可能な車体電位計測システムを提供できる。 According to the above configuration, since the overhead wire voltage phase and the voltage data, which greatly affect the high frequency surge noise generation mode, are stored in association with each other, the voltage data within an arbitrary overhead line voltage phase range similar to the high frequency surge noise generation mode can be stored. This is a car body potential measurement system that can perform quantitative evaluation of car body potential fluctuation characteristics with a simple configuration and detect changes in the performance of high-voltage systems, including countermeasures against car body potential fluctuations, at least in stopped railway vehicles. can provide
上記に加えて、走行中の鉄道車両への本実施例に係るシステムの適用を考えた場合、高周波サージノイズの様態変動の要素として、変電所の発電容量、並びに、送電経路となる架線300およびレール301といった設備側の要素も考慮する必要がある。この課題に対しては、図5に示すように、処理部107において高周波サージノイズ発生時の車両走行位置もGPS(Global Positioning System)または車上信号装置等(いずれも図示省略)から取得して併せて記憶部108に保存する。
In addition to the above, when considering the application of the system according to the present embodiment to a running railroad vehicle, the generation capacity of the substation and the
以上の構成によれば、変電所および走行位置が同等の電圧データ同士を比較できるようになるため、走行下の鉄道車両においても、簡易な構成で車体電位変動特性を定量評価し、車体電位変動対策を含めた高電圧系統の性能変化を検出可能な車体電位計測システムを提供できる。さらに、車両走行位置および車上信号装置から変電所切り替えセクションに進入したと処理部107で判定できる場合に、上述の処理を実施し、複数編成において取得した多量の電圧データ間で比較処理すれば、変電所側の高電圧遮断器の性能変化についても評価可能となる。
According to the above configuration, it is possible to compare the voltage data of the same substation and the same running position. It is possible to provide a vehicle body potential measurement system capable of detecting performance changes in a high voltage system including countermeasures. Furthermore, if the
以下に、本発明の実施例2である車体電位計測システムについて図6および図7を用いて説明する。本実施例では、電圧データと架線電圧位相を同時に取得する形態について記述する。以下に説明する相違点を除き、実施例2の車体電位計測システムの各部は、図1~図5に示された実施例1の同一の符号を付された各部と同一の機能を有するため、それらの説明は省略する。
Embodiment 2 A vehicle body potential measurement system that is
図6は、本発明の実施例2における車体電位計測システムを適用する車両編成の説明図である。ここでは、実施例1と同様に、説明のため、編成のうち先頭2両を中心に示す。 FIG. 6 is an explanatory diagram of a train set to which the vehicle body potential measurement system in the second embodiment of the present invention is applied. Here, as in the first embodiment, for the sake of explanation, the first two cars of the formation are mainly shown.
図6の例では、電圧トランス102の2次側の一端が車体100と接続される。この場合、電圧トランス2次側インダクタンスを通して車体電位の変動も現れるため、電圧トランス102の2次側電圧を電圧取得部110が取得すれば、図7に示すように架線電圧位相と車体電位変動特性を同時に取得することができる。すなわち、図6の電圧取得部110は、図1に示した実施例1の電圧位相取得部105と同等の機能に加えて、電圧取得部106に代わって高周波サージノイズを含む電圧を計測する機能も有する。
In the example of FIG. 6 , one end of the secondary side of
図7は、本発明の実施例2の電圧取得部110による電圧位相の取得の例を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of voltage phase acquisition by the
以上の構成によれば、実施例1のような電圧位相取得部105に係る測定系を削減できるため、より簡易な構成で車体電位変動特性を定量評価し、車体電位変動対策を含めた高電圧系統の性能変化を検出可能な車体電位計測システムを提供できる。
According to the above configuration, it is possible to eliminate the measurement system related to the voltage
以下に、本発明の実施例3である車体電位計測システムについて図8から図10を用いて説明する。本実施例では、取得した電圧データから相対的な性能変化を検知する形態について説明する。以下に説明する相違点を除き、実施例3の車体電位計測システムの各部は、図1~図5に示された実施例1または図6、7に示された実施例2の同一の符号を付された各部と同一の機能を有するため、それらの説明は省略する。
Embodiment 3 A vehicle body potential measuring system which is
図8は、本発明の実施例3における電位変動評価装置104の構成を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the configuration of the potential
本実施例の電位変動評価装置104は、実施例1または2の既述の構成に加えて、劣化検知部111と判定パラメータ112とを有する。判定パラメータ112は、過去に取得した電圧データに基づいて生成される、新たに取得した電圧データ特性の変動有無の判定演算に使用するデータである。劣化検知部111は、上記判定演算および判定パラメータ112の更新等を行う演算処理部である。
The potential
次に、図9を用いて電位変動評価装置104が取得した電圧データ特性に変動が発生したことを検知する処理について説明する。
Next, the process of detecting that the voltage data characteristic acquired by the potential
図9は、本発明の実施例3の電位変動評価装置104が実行する処理を示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flow chart showing the processing executed by the potential
電位変動評価装置104の電圧取得部106は、高周波サージノイズ発生時前後(例えば発生時刻を含む所定の長さの時間)の車体100の電位を基準とした電圧データを取得する。電圧位相取得部105は、高周波サージノイズ発生時の架線電圧位相を取得する。また、処理部107は、別途車両走行位置情報等を取得する(S100)。
The
次に、処理部107は、取得した架線電圧位相データより、サージノイズ発生様相に応じた分別を行う(S101)。サージノイズ発生様相は車両構成等に依存するため、位相グループの分類数および各々の範囲は実験的に定めることが望ましい。
Next, the
図10は、本発明の実施例3における位相グループの分類の例の説明図である。 FIG. 10 is an explanatory diagram of an example of classification of phase groups according to the third embodiment of the present invention.
図10には、簡易な構成として、高電圧遮断器101の端子間電圧が最小となる0°と、端子間電圧が最大となる90°とを中心に3分割するよう周期的に設定する例を示す。すなわち、この例では、架線電圧位相-22.5°~+22.5°を位相グループA、+22.5°~+67.5°を位相グループB、+67.5°~+112.5°を位相グループC、+112.5°~+157.5°を位相グループB、+157.5°~+202.5°を位相グループA、+202.5°~+247.5°を位相グループB、+247.5°~+292.5°を位相グループC、+292.5°~+337.5°を位相グループBと設定し、以降の位相も同様に周期的に設定する例を示している。
FIG. 10 shows an example of a simple configuration in which the high-
この例では、図10に示すように、位相グループAは端子関電圧が最小の範囲に対応し、位相グループCは端子間電圧が最大の範囲に対応し、位相グループBは位相グループAとCの中間の端子関電圧の範囲に対応する。 In this example, phase group A corresponds to the range with the lowest terminal voltage, phase group C corresponds to the range with the highest terminal voltage, and phase group B corresponds to the range of phase groups A and C, as shown in FIG. corresponds to the range of terminal voltages in the middle of .
以下、位相グループAが判定された場合を例として、図9の説明を続ける。処理部107は、位相グループ判定後(S101:A)、車両走行位置情報等によって特定される変電所または走行区間ごとに分別を行う(S102)。S102の処理にて、変電所の発電容量や設備側の状態を考慮した特性に分別される。ここでは、ある変電所グループ(例えば変電所グループA)が特定された場合を例として説明する(S102:A)。
The description of FIG. 9 will be continued below using the case where the phase group A is determined as an example. After the phase group determination (S101: A), the
判定パラメータ112は、判定の精度を確保するために十分な数の電圧データを以て生成される。このため、処理部107は、判定パラメータ112の更新回数が所定の数に達していなければ(S103:N)、更新回数が上記の所定の数に至るまで(、判定パラメータ112の更新を実施する(S104)。
The
判定パラメータ112の更新回数が上記の所定の数に達した場合(S103:Y)、電位変動評価装置104は、上記の所定の数の電圧データから生成された判定パラメータ112を持つことになる。この場合、劣化検知部111は、取得した電圧データとの演算処理を行う(S105)。この結果、電圧データ特性に変動があったと判定される場合に(S106:Y)、電位変動評価装置104は、車体電位変動対策を含めた高電圧系統の性能変化が発生したと判定して、アラート(例えばメンテナンス要求)を発報する(S107)。このとき、劣化検知部111は、処理部107から高電圧遮断器101等装置単体での稼働状態も取り込み、性能劣化箇所の特定に活用しても良い。
When the
例えば、車体電位変動対策が施されてからの経過時間が十分に短い時点など、車体100において施された車体電位変動対策の性能が劣化していないと推定される期間に、上記のS100~S104の処理を実行して判定パラメータ112を生成してもよい。この判定パラメータ112は、例えば、電圧データに含まれる高周波サージノイズの程度を判定するためのパラメータであってもよい。その後、劣化検知部111は、生成された判定パラメータ112を使用した判定(S105、S106)を行い、判定結果が所定の条件を満たす場合(S106:Y)に対策の性能が劣化したと判定することができる。
For example, during a period in which it is estimated that the performance of the vehicle electric potential fluctuation countermeasures applied to the
なお、上記の説明では、劣化検知部111が処理部107から独立した構成を示している。このように、劣化検知部111は、処理部107から独立したハードウェアによって実現されてもよいが、処理部107と共通のハードウェアによって実現されてもよい。例えば処理部107が汎用プロセッサである場合、劣化検知部111はその汎用プロセッサが劣化検知用のプログラムを実行することによって実現されてもよい。また、判定パラメータ112は、専用の記憶領域に格納されてもよいし、記憶部108に格納されてもよい。
Note that the above description shows a configuration in which the
以上の構成によれば、取得した電圧データ等から相対的な特性変化を自動的に検知し、それに基づいてメンテナンス要求を発報することが可能となる。 According to the above configuration, it is possible to automatically detect a relative characteristic change from the obtained voltage data or the like, and issue a maintenance request based on the detected change.
以上に説明した本発明の態様の代表的な例をまとめると次の通りとなる。すなわち、鉄道車両の車体電位計測システムであって、鉄道車両は、鉄道車両に搭載された車上装置に架線電力を分配する高電圧母線(例えば高電圧母線103)と、架線と高電圧母線とを接続又は遮断する高電圧遮断器(例えば高電圧遮断器101)と、を有し、車体電位計測システムは、鉄道車両の車体電位を基準とした電圧を取得する電圧取得部(例えば電圧取得部106又は110)と、架線の電圧位相を取得する電圧位相取得部(例えば電圧位相取得部105又は電圧取得部110)と、データを格納する記憶部(例えば記憶部108)と、記憶部へのデータの格納を行う処理部(例えば処理部107)と、を有し、処理部は、電圧取得部が取得した電圧データを、高電圧遮断器が動作したときの架線の電圧位相と関連付けて記憶部に格納する(例えば図5参照)。
The representative examples of the aspects of the present invention described above are summarized as follows. That is, in the vehicle body potential measurement system for a railway vehicle, the railway vehicle includes a high-voltage bus (for example, a high-voltage bus 103) that distributes overhead power to an on-board device mounted on the railway vehicle, an overhead wire and a high-voltage bus. and a high voltage circuit breaker (e.g., high voltage circuit breaker 101) that connects or disconnects the vehicle body potential measurement system, and a voltage acquisition unit (e.g.,
これによって、高周波サージノイズ発生様態の似た任意の架線電圧位相範囲内の電圧データ同士を比較することができ、少なくとも停止中の鉄道車両において、簡易な構成で車体電位変動特性を定量評価し、車体電位変動対策を含めた高電圧系統の性能変化を検出可能な車体電位計測システムを提供できる。 As a result, it is possible to compare voltage data within an arbitrary overhead line voltage phase range with similar high-frequency surge noise generation patterns. It is possible to provide a vehicle body potential measurement system capable of detecting performance changes in a high-voltage system, including countermeasures against vehicle body potential fluctuations.
ここで、鉄道車両は、高電圧母線より低い電圧の低電圧母線(例えば低電圧母線109)を有し、低電圧母線は、少なくとも寄生インピーダンス(例えば寄生インピーダンスB204)を介して鉄道車両の車体(例えば車体100)と電気的に結合し、電圧取得部は、車体電位を基準とした低電圧母線の電圧データを取得してもよい。 Here, the railway vehicle has a low-voltage bus (for example, the low-voltage bus 109) with a lower voltage than the high-voltage bus, and the low-voltage bus is at least connected to the vehicle body of the railway vehicle (for example, the parasitic impedance B204). For example, it may be electrically coupled to the vehicle body 100), and the voltage acquisition unit may acquire voltage data of a low-voltage bus with reference to the vehicle body potential.
これによって、高周波サージノイズを含んだ電圧データが取得される。 As a result, voltage data containing high-frequency surge noise is obtained.
また、鉄道車両は、架線と電気的に結合して電圧を取得する静電アンテナ(例えば静電アンテナ113)を有し、電圧位相取得部は、静電アンテナを介して架線の電圧位相を取得してもよい。 In addition, the railway vehicle has an electrostatic antenna (for example, an electrostatic antenna 113) that acquires voltage by electrically coupling with the overhead wire, and the voltage phase acquisition unit acquires the voltage phase of the overhead wire via the electrostatic antenna. You may
あるいは、鉄道車両は、高電圧母線と磁気的に結合して電圧を取得する電圧トランス(例えば電圧トランス102)を有し、電圧位相取得部は、電圧トランスを介して架線の電圧位相を取得してもよい。 Alternatively, the railway vehicle has a voltage transformer (for example, the voltage transformer 102) that acquires voltage by magnetically coupling with the high-voltage bus, and the voltage phase acquisition unit acquires the voltage phase of the overhead line via the voltage transformer. may
これらによって、架線の電圧位相が取得される。 These obtain the voltage phase of the overhead line.
あるいは、鉄道車両は、高電圧母線と磁気的に結合して電圧を取得する電圧トランス(例えば図6に示す電圧トランス102)を有し、電圧トランスの二次側の一端は、鉄道車両の車体に接続され、電圧位相取得部及び電圧取得部(例えば図6に示す電圧取得部110)は、電圧トランスの二次側から、それぞれ、架線の電圧位相及び電圧データを取得してもよい。
Alternatively, the railway vehicle has a voltage transformer (for example, the
これによって、電圧位相取得に係る測定系を削減できるため、より簡易な構成で車体電位変動特性を定量評価し、車体電位変動対策を含めた高電圧系統の性能変化を検出可能な車体電位計測システムを提供できる。 This makes it possible to reduce the number of measurement systems involved in voltage phase acquisition, so the vehicle body potential measurement system can quantitatively evaluate the vehicle body potential fluctuation characteristics with a simpler configuration and detect changes in the performance of the high-voltage system, including measures against vehicle potential fluctuations. can provide
また、処理部は、高電圧遮断器の操作信号を受信したタイミングを基準とする所定の期間の電圧データを記憶部に格納してもよい(例えば段落[0032]等参照)。 In addition, the processing unit may store voltage data for a predetermined period based on the timing at which the operation signal for the high voltage circuit breaker is received in the storage unit (see, for example, paragraph [0032]).
これによって、高電圧遮断器の動作に起因する高周波サージノイズを確実に取得することができる。 This makes it possible to reliably acquire high-frequency surge noise caused by the operation of the high-voltage circuit breaker.
また、処理部は、高電圧遮断器が動作したときの鉄道車両の位置情報を、電圧データと関連付けて記憶部に格納してもよい(例えば図5参照)。 Further, the processing unit may associate the position information of the railway vehicle when the high voltage circuit breaker operates with the voltage data and store it in the storage unit (see FIG. 5, for example).
これによって、変電所および走行位置が同等の電圧データ同士を比較できるようになるため、走行下の鉄道車両においても、簡易な構成で車体電位変動特性を定量評価し、車体電位変動対策を含めた高電圧系統の性能変化を検出可能な車体電位計測システムを提供できる。 As a result, it becomes possible to compare voltage data from the same substation and running position. It is possible to provide a vehicle body potential measurement system capable of detecting performance changes in a high voltage system.
また、処理部は、鉄道車両が変電所切り替えセクションに進入したことを示す信号を受信したこと、又は、鉄道車両の位置情報に基づいて、鉄道車両が変電所切り替えセクションに進入したと判定したタイミングを基準とする所定の期間の電圧データを記憶部に格納してもよい(例えば段落[0032][0039]等参照)。 In addition, the processing unit receives a signal indicating that the railroad vehicle has entered the substation switching section, or the timing at which it is determined that the railroad vehicle has entered the substation switching section based on the position information of the railroad vehicle. may be stored in the storage unit for a predetermined period based on (see, for example, paragraphs [0032] [0039]).
これによって、変電所側の高電圧遮断器の性能変化についても評価可能となる。 This makes it possible to evaluate changes in the performance of high-voltage circuit breakers on the substation side.
また、車体電位計測システムは、架線の電圧位相の範囲ごとに、判定パラメータ(例えば判定パラメータ112)を保持し、電圧位相取得部が取得した電圧位相に対応する判定パラメータと、電圧取得部が取得した電圧データとを比較した結果が所定の条件を満たす場合(例えばS106:Y)に通知を送信(例えばS107)する検知部(例えば劣化検知部111)を有してもよい。 In addition, the vehicle body potential measurement system holds a determination parameter (for example, a determination parameter 112) for each range of the voltage phase of the overhead wire, and the determination parameter corresponding to the voltage phase acquired by the voltage phase acquisition unit and the determination parameter acquired by the voltage acquisition unit A detection unit (for example, the deterioration detection unit 111) may be provided that transmits a notification (for example, S107) when the result of comparison with the obtained voltage data satisfies a predetermined condition (for example, S106: Y).
ここで、車体電位計測システムは、架線の電圧位相の範囲と、鉄道車両が在線する変電所区間との組み合わせごとに、判定パラメータを保持し、電圧位相取得部が取得した電圧位相と鉄道車両が在線する変電所区間との組み合わせに対応する判定パラメータと、鉄道車両が在線する変電所区間において電圧取得部が取得した電圧データとを比較した結果が所定の条件を満たす場合に通知を送信してもよい。 Here, the vehicle body potential measurement system holds a determination parameter for each combination of the range of the voltage phase of the overhead wire and the substation section where the railway vehicle is located, and the voltage phase acquired by the voltage phase acquisition unit and the railway vehicle is A notification is sent when the result of comparing the determination parameter corresponding to the combination with the substation section where the railway vehicle is located and the voltage data acquired by the voltage acquisition unit in the substation section where the railway vehicle is located satisfies a predetermined condition. good too.
さらに、判定パラメータは、高電圧遮断器が動作したときのサージノイズの程度を判定するためのパラメータであり、検知部は、所定の期間に前記電圧位相取得部が取得した電圧位相と、前記電圧取得部が取得した電圧データとに基づいて、判定パラメータを生成し(例えばS100~S104)、電圧位相取得部が取得した電圧位相に対応する判定パラメータと、電圧取得部が取得した電圧データとを比較した結果が所定の条件を満たす場合に、鉄道車両において施されたサージノイズに起因する電位変動への対策の性能が劣化したと判定して、通知を送信してもよい。 Furthermore, the determination parameter is a parameter for determining the degree of surge noise when the high-voltage circuit breaker operates, and the detection unit obtains the voltage phase obtained by the voltage phase obtaining unit during a predetermined period and the voltage Based on the voltage data acquired by the acquisition unit, a determination parameter is generated (for example, S100 to S104), and the determination parameter corresponding to the voltage phase acquired by the voltage phase acquisition unit and the voltage data acquired by the voltage acquisition unit are obtained. If the result of the comparison satisfies a predetermined condition, it may be determined that the performance of countermeasures against potential fluctuations caused by surge noise applied to the railway vehicle has deteriorated, and a notification may be transmitted.
これらによって、取得した電圧データ等から相対的な特性変化を自動的に検知し、それに基づいてメンテナンス要求を発報することが可能となる。 As a result, relative characteristic changes can be automatically detected from the acquired voltage data and the like, and a maintenance request can be issued based on the detected changes.
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のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の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が可能である。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。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above embodiments have been described in detail for better understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Also, it is possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, or to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Moreover, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によってハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによってソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、SSD(Solid State Drive)等の記憶デバイス、または、ICカード、SDカード、DVD等の計算機読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納することができる。 Further, each of the above configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware, for example, by designing a part or all of them using an integrated circuit. Moreover, each of the above configurations, functions, etc. may be realized by software by a processor interpreting and executing a program for realizing each function. Information such as programs, tables, files, etc. that realize each function is stored in storage devices such as non-volatile semiconductor memories, hard disk drives, SSDs (Solid State Drives), or computer-readable non-volatile memory such as IC cards, SD cards, DVDs, etc. It can be stored on a temporary data storage medium.
また、制御線及び情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線及び情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 Also, the control lines and information lines indicate those considered necessary for explanation, and not necessarily all the control lines and information lines are indicated on the product. In fact, it may be considered that almost all configurations are interconnected.
100…車体
101…高電圧遮断器
102…電圧トランス
103…高電圧母線
104…電位変動評価装置
105…電圧位相取得部
106…電圧取得部
107…処理部
108…記憶部
109…低電圧母線
110…電圧取得部および電圧位相取得部
111…劣化検知部
112…判定パラメータ
113…静電アンテナ
200…パンタグラフ
201…主変圧器
202…接地インピーダンス
203…寄生インピーダンスA
204…寄生インピーダンスB
300…架線
301…レール
DESCRIPTION OF
204... Parasitic impedance B
300...
Claims (10)
前記鉄道車両は、前記鉄道車両に搭載された車上装置に架線電力を分配する高電圧母線と、架線と前記高電圧母線とを接続又は遮断する高電圧遮断器と、を有し、
前記車体電位計測システムは、前記鉄道車両の車体電位を基準とした電圧を取得する電圧取得部と、前記架線の電圧位相を取得する電圧位相取得部と、データを格納する記憶部と、前記記憶部へのデータの格納を行う処理部と、を有し、
前記処理部は、前記電圧取得部が取得した電圧データを、前記高電圧遮断器が動作したときの前記架線の電圧位相と関連付けて前記記憶部に格納し、
前記車体電位計測システムは、さらに、
前記架線の電圧位相の範囲と、前記鉄道車両が在線する変電所区間との組み合わせごとに、前記高電圧遮断器が動作したときのサージノイズの程度を判定するための判定パラメータを保持し、
前記電圧位相取得部が取得した電圧位相と前記鉄道車両が在線する変電所区間との組み合わせに対応する前記判定パラメータと、前記鉄道車両が在線する変電所区間において前記電圧取得部が取得した電圧データとを比較した結果が所定の条件を満たす場合に、前記鉄道車両において施された前記サージノイズに起因する電位変動への対策の性能が劣化したと判定して、通知を送信する検知部を有することを特徴とする車体電位計測システム。 A vehicle body potential measurement system for a railway vehicle,
The railway vehicle has a high-voltage bus for distributing overhead power to on-board devices mounted on the railway vehicle, and a high-voltage circuit breaker for connecting or disconnecting the overhead wire and the high-voltage bus,
The vehicle body potential measurement system includes a voltage acquisition unit that acquires a voltage based on the vehicle body potential of the railway vehicle, a voltage phase acquisition unit that acquires the voltage phase of the overhead wire, a storage unit that stores data, and the storage. a processing unit for storing data in the unit,
The processing unit stores the voltage data acquired by the voltage acquisition unit in the storage unit in association with the voltage phase of the overhead wire when the high voltage circuit breaker operates ,
The vehicle body potential measurement system further includes:
Holding a determination parameter for determining the degree of surge noise when the high voltage circuit breaker operates for each combination of the voltage phase range of the overhead line and the substation section where the railway vehicle is located,
The determination parameter corresponding to the combination of the voltage phase acquired by the voltage phase acquisition unit and the substation section where the railway vehicle is located, and the voltage data acquired by the voltage acquisition unit in the substation section where the railway vehicle is located. and a detection unit that determines that the performance of countermeasures against potential fluctuations caused by the surge noise applied in the railway vehicle has deteriorated and transmits a notification when the result of the comparison satisfies a predetermined condition. A vehicle body potential measurement system characterized by:
前記鉄道車両は、前記高電圧母線より低い電圧の低電圧母線を有し、
前記低電圧母線は、少なくとも寄生インピーダンスを介して前記鉄道車両の車体と電気的に結合し、
前記電圧取得部は、前記車体電位を基準とした前記低電圧母線の電圧データを取得することを特徴とする車体電位計測システム。 The vehicle body potential measurement system according to claim 1,
The railway vehicle has a low voltage bus with a voltage lower than the high voltage bus,
the low voltage bus is electrically coupled to the rail vehicle body through at least a parasitic impedance;
The vehicle body potential measurement system, wherein the voltage acquisition unit acquires voltage data of the low voltage bus based on the vehicle body potential.
前記鉄道車両は、前記架線と電気的に結合して電圧を取得する静電アンテナを有し、
前記電圧位相取得部は、前記静電アンテナを介して前記架線の電圧位相を取得することを特徴とする車体電位計測システム。 The vehicle body potential measurement system according to claim 1,
The railway vehicle has an electrostatic antenna that is electrically coupled to the overhead wire to obtain a voltage,
The vehicle body potential measurement system, wherein the voltage phase acquisition unit acquires the voltage phase of the overhead wire via the electrostatic antenna.
前記鉄道車両は、前記高電圧母線と磁気的に結合して電圧を取得する電圧トランスを有し、
前記電圧位相取得部は、前記電圧トランスを介して前記架線の電圧位相を取得することを特徴とする車体電位計測システム。 The vehicle body potential measurement system according to claim 1,
The railway vehicle has a voltage transformer that magnetically couples with the high voltage bus to obtain a voltage,
The vehicle body potential measurement system, wherein the voltage phase acquisition unit acquires the voltage phase of the overhead wire via the voltage transformer.
前記鉄道車両は、前記高電圧母線と磁気的に結合して電圧を取得する電圧トランスを有し、
前記電圧トランスの二次側の一端は、前記鉄道車両の車体に接続され、
前記電圧位相取得部及び前記電圧取得部は、前記電圧トランスの二次側から、それぞれ、前記架線の電圧位相及び前記電圧データを取得することを特徴とする車体電位計測システム。 The vehicle body potential measurement system according to claim 1,
The railway vehicle has a voltage transformer that magnetically couples with the high voltage bus to obtain a voltage,
one end of the secondary side of the voltage transformer is connected to the vehicle body of the railway vehicle;
The vehicle body potential measurement system, wherein the voltage phase acquisition unit and the voltage acquisition unit acquire the voltage phase of the overhead wire and the voltage data, respectively, from the secondary side of the voltage transformer.
前記処理部は、前記高電圧遮断器の操作信号を受信したタイミングを基準とする所定の期間の前記電圧データを前記記憶部に格納することを特徴とする車体電位計測システム。 The vehicle body potential measurement system according to claim 1,
The vehicle body potential measurement system, wherein the processing unit stores the voltage data for a predetermined period based on the timing at which the operation signal for the high voltage circuit breaker is received in the storage unit.
前記処理部は、前記高電圧遮断器が動作したときの前記鉄道車両の位置情報を、前記電圧データと関連付けて前記記憶部に格納することを特徴とする車体電位計測システム。 The vehicle body potential measurement system according to claim 1,
The vehicle body potential measurement system, wherein the processing unit associates position information of the railway vehicle when the high voltage circuit breaker operates with the voltage data and stores the information in the storage unit.
前記処理部は、前記鉄道車両が変電所切り替えセクションに進入したことを示す信号を受信したこと、又は、前記鉄道車両の位置情報に基づいて、前記鉄道車両が変電所切り替えセクションに進入したと判定したタイミングを基準とする所定の期間の前記電圧データを前記記憶部に格納することを特徴とする車体電位計測システム。 The vehicle body potential measurement system according to claim 1,
The processing unit receives a signal indicating that the railway vehicle has entered the substation switching section, or determines that the railway vehicle has entered the substation switching section based on the location information of the railway vehicle. a vehicle body potential measuring system, wherein the voltage data for a predetermined period based on the timing of the vehicle body potential measurement is stored in the storage unit.
前記検知部は、所定の期間に前記電圧位相取得部が取得した電圧位相と、前記鉄道車両が在線する変電所区間において前記電圧取得部が取得した電圧データとに基づいて、前記判定パラメータを生成することを特徴とする車体電位計測システム。 The detection unit generates the determination parameter based on the voltage phase acquired by the voltage phase acquisition unit during a predetermined period and the voltage data acquired by the voltage acquisition unit in the substation section where the railway vehicle is located. A vehicle body potential measurement system characterized by:
前記鉄道車両は、前記鉄道車両に搭載された車上装置に架線電力を分配する高電圧母線と、架線と前記高電圧母線とを接続又は遮断する高電圧遮断器と、を有し、 The railway vehicle has a high-voltage bus for distributing overhead power to on-board devices mounted on the railway vehicle, and a high-voltage circuit breaker for connecting or disconnecting the overhead wire and the high-voltage bus,
前記車体電位計測方法は、 The vehicle body potential measurement method includes:
前記鉄道車両の車体電位を基準とした電圧を取得する手順と、 A procedure for acquiring a voltage based on the vehicle body potential of the railway vehicle;
前記架線の電圧位相を取得する手順と、 a step of obtaining the voltage phase of the overhead line;
取得した電圧データを、前記高電圧遮断器が動作したときの前記架線の電圧位相と関連付けて格納する手順と、 A procedure for storing the acquired voltage data in association with the voltage phase of the overhead wire when the high voltage circuit breaker operates;
前記架線の電圧位相の範囲と、前記鉄道車両が在線する変電所区間との組み合わせごとに、前記高電圧遮断器が動作したときのサージノイズの程度を判定するための判定パラメータを保持し、前記取得した電圧位相と前記鉄道車両が在線する変電所区間との組み合わせに対応する前記判定パラメータと、前記鉄道車両が在線する変電所区間において取得した電圧データとを比較した結果が所定の条件を満たす場合に、前記鉄道車両において施された前記サージノイズに起因する電位変動への対策の性能が劣化したと判定して、通知を送信する手順と、を含むことを特徴とする車体電位計測方法。 holding a determination parameter for determining the degree of surge noise when the high voltage circuit breaker operates for each combination of the voltage phase range of the overhead line and the substation section in which the railway vehicle is located; A result of comparing the determination parameter corresponding to the combination of the acquired voltage phase and the substation section where the railway vehicle is located and the voltage data acquired in the substation section where the railway vehicle is located satisfies a predetermined condition. and determining that the performance of countermeasures against potential fluctuations caused by the surge noise applied in the railway vehicle has deteriorated, and transmitting a notification.
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
JP2004266911A (en) | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Hitachi Ltd | Controller for ac electric vehicle |
JP2006320139A (en) | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Railway Technical Res Inst | Vehicle braking method and braking system |
JP2010215013A (en) | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Toshiba Corp | Railroad vehicle system |
EP3165398A1 (en) | 2015-11-09 | 2017-05-10 | ALSTOM Transport Technologies | Method and system for monitoring a pantograph of a railway vehicle and railway vehicle |
Family Cites Families (3)
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---|---|---|---|---|
JP3513327B2 (en) * | 1996-07-15 | 2004-03-31 | 三菱電機株式会社 | Reactive power compensator |
JP5578972B2 (en) * | 2010-07-15 | 2014-08-27 | 株式会社東芝 | AC train converter controller |
JP6620072B2 (en) * | 2016-06-28 | 2019-12-11 | 株式会社日立製作所 | Noise monitoring system, railway vehicle equipped with the same, and noise monitoring method |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004266911A (en) | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Hitachi Ltd | Controller for ac electric vehicle |
JP2006320139A (en) | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Railway Technical Res Inst | Vehicle braking method and braking system |
JP2010215013A (en) | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Toshiba Corp | Railroad vehicle system |
EP3165398A1 (en) | 2015-11-09 | 2017-05-10 | ALSTOM Transport Technologies | Method and system for monitoring a pantograph of a railway vehicle and railway vehicle |
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