JPH05300602A - 電気車制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】主接点２，連動接点，電磁操作部３ａから構成
される主回路開放器１ｂと事故時開放指令部８，試験動
作指令部９，比較器１０からなる。 【効果】主回路開放器を積極的に試験動作と、動作時間
の監視により、極めてまれな動作に対する安定性を高め
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は制御装置によって主電動
機を駆動制御する方式の電気車において該制御装置前段
に設けられる遠隔操作形の主回路開放器に関する。

【０００２】

【従来の技術】特公昭62−27605 号公報主回路開放器
は、電気車の健全なユニットだけで暫定運行する時に、
故障した制御装置や主電動機を主回路から開放するため
に設けられる。

【０００３】従来技術によって作られた主回路開放器は
手動扱いで操作する刃型開閉器を用いていた。

【０００４】この方式は電気車の運転席から遠隔操作す
ることは、当然ながら出来ない。

【０００５】操作扱いは電気車の床下に設置収納してい
る場所まで行って操作する必要があり、明らかに操作性
が悪いと言う欠点がある。

【０００６】また、従来の主回路開放器は刃型接点部分
が大気に露出して、大電流を通電するだけの性能だけで
ある。

【０００７】刃型開放器を単純に遠隔操作出来る構造に
改良するだけでは、次のような欠点がある。

【０００８】今日の電気車は、制御装置がインバータ装
置に進化しているように、主回路接点が電力素子に置き
変わって、無接点化が大幅に進んでいる。

【０００９】しかし、主回路開放器は、有接点のままで
進歩の立ち遅れは明らかである。

【００１０】更に、安易に遠隔操作形に改良しても、主
回路開放器は制御器や主電動機が故障しなければ開放器
は操作されることが無い。従って被操作は、極まれにし
かない。

【００１１】この極まれに動作する時の電気車システム
全体の信頼性が要求される。

【００１２】即ち、制御接点の例では、長期間不動作に
よる接点の汚染から接触障害が発生する心配がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このように極まれに操
作される主回路開放器の動作に対する安定性維持の課題
があった。

【００１４】主回路開放器自身及び制御系の不動作中の
信頼性の高いシステムの提供が望まれていた。

【００１５】

【課題を解決するための手段】通常主回路開放器は実用
上、極まれな動作しか行われないが、これとは無関係に
試験動作を行い、日頃からこの動作の監視により予知保
全することで信頼性を高めることが可能である。

【００１６】

【作用】電気車の運転走行に関係しない時点に、試験動
作を行うようにする。又この試験動作をさらに監視機能
で動作切り替わり時間を計測し、これを、あらかじめ学
習させておいた比較器で判定し、正常な時間か否かを判
断させる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。

【００１８】図１において、主回路開放器１は、常閉主
接点２，電磁操作部３，常開接点４，常閉接点５から構
成されている。

【００１９】電気車の電源６は、故障時（図４のインバ
ータが故障したときに群から個別に切離す）には指令部
８から与えられる。即ち、電源６から制御接点７を通っ
て、電磁部３が励磁され、常閉主接点２及び常閉接点５
が開放し、常開接点４が閉じる。

【００２０】補助接点４，５は図示していないが、例え
ば、電源側の遮断器の操作電磁弁のコイル制御に関係し
て、主回路開放器に負荷電流が流れて無い条件を確認す
ることに使用される。

【００２１】制御接点７はもう一つの指令部９からも与
えられる。指令部９は試験動作指令である。この指令は
電気車の電源６が運行のために立ち上げた時に連動させ
て、自動的に行われるようにしてやると、電気車運行前
にその動作を試験することが可能となる。

【００２２】図２において、主回路開放器１ａは主接点
２，電磁操作部３，常開連動接点４，常閉接点５から構
成されていて図１と同じである。

【００２３】主回路開放器制御用接点７に直列に常閉接
点４ａ，５ａを挿入してある点が図１と異なる。

【００２４】このような回路にしてやると、操作電磁部
が励磁されてから、主回路開放器が正常動作している
と、正常動作で開放する接点５ａの切りによって、電磁
部が消磁までの時間を計測することが可能である。

【００２５】指令部９は励磁時間指令を主回路開放器制
御用接点７出力し、同時に比較器１０にも出力する。励
磁コイルは、０.１ 秒位で励磁されるのでそれよりも長
い時間経過後（励磁時間指令）に主回路開放器制御用接
点７を開く。この時点から、比較器１０が計時しはじめ
る。

【００２６】時間は電磁部の電流値又は電圧値のいずれ
でもよい。

【００２７】この計測時間値を比較器１０へ取り込み、
あらかじめ学習している値と比較を行う。

【００２８】この値が許容値（例えば５０ｍｓ±１０ｍ
ｓ）から外れた場合には、主回路開放器の故障と判断
し、再投入の禁止や扱い者へ表示を行うことで故障を予
知させることが可能となる。

【００２９】図３において、主回路開放器１ｂは真空イ
ンタラプタを用いた主接点２ａ、電磁操作部３ａ、常開
接点４，４ａ、常閉接点５，５ａから構成されている。

【００３０】図２に対して主接点２ａに真空インタラプ
タを用いた点が異なる。

【００３１】電気車の電源６から故障時の場合は、指令
部８から与えられる。

【００３２】電磁部３ａは１組の電磁操作部を有し、該
電磁操作部が、１度目の励磁で鎖錠，２度目の励磁で解
錠を繰り返す制御を行う。

【００３３】図１，図２の場合は主接点が開放し続ける
には、電磁部３は主接点２が開放している間、連続して
励磁しておく必要があるが、図３の場合は機械式に鎖錠
及び解錠が行われるのでその必要はない。

【００３４】図３の場合も図２と同様に電磁部３ａの励
磁時間を計測し、比較器１０へ取り込む、以下図２の場
合と同じように処理される。

【００３５】

【発明の効果】本発明によると、主回路開放器自身の電
気系，機械系及び制御系全体のシーケンス試験ができ
る。この結果、電気車システム全体の系において異常が
あれば、これを発見することできる。

【００３６】発明の第２点は、電源の立ち上げの時に、
運転操作に関係無く行うことによって、特別に主回路の
試験動作を意識しなくとも、自動的に試験動作を行うこ
とが可能となる。

【００３７】発明の第３点は電磁操作の動作時間の計測
と、その値を比較器の比較判定値で主回路開放器自身の
電気系，機械系及び制御系全体のシーケンス試験の判定
を行うことが出来る。

【００３８】この結果、電気車システム全体系の判断レ
ベルまで分かる予知保全が可能となる。

【００３９】発明の第４点は主回路の有接点が大気中に
露出しなくなり、電気火災の危険もなくなる。特に、電
気火災事故を最も嫌う、近未来思考の大深度地下鉄への
対応も可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。

【図２】本発明の第二の実施例を示すブロック図。

【図３】本発明の第三の実施例を示すブロック図。

【図４】本発明を採用した電気車全体の回路図。

【符号の説明】１ ，１ａ，１ｂ…主回路開放器、２…主接点、２ａ…真
空インタラプタを用いた主接点、３，３ａ…電磁部、
４，５，５ａ…補助接点、６…電気車電源、７，７ａ，
７ｂ…主回路開放器制御接点、８…事故時開放指令部、
９…試験動作指令部、１０…比較器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 謙 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 内井 太郎 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 神保 佳司 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】保護遮断器及び主回路開放器の後段に設け
   た制御装置、前記制御装置で駆動制御される主電動機か
   らなる電気車において、事故による開放以外に前記主回
   路開放器が電磁遠隔操作で開放及び投入の各動作を行う
   制御を特徴とする電気車制御装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記電気車の制御系電
   源を立ち上げた時に前記主回路開放器が開放及び投入の
   動作を行う制御からなる電気車制御装置。
3. 【請求項３】請求項１において、前記主回路開放器の電
   磁操作部の励磁開始から消磁するまでの計測時間を、あ
   らかじめ学習させた比較器の判定用時間と比較して、再
   投入あるいは投入禁止の判断処理を行う電気車制御装
   置。
4. 【請求項４】請求項１において、電磁遠隔操作形の前記
   主回路開放器の主接点に真空インタラプタと１組の電磁
   操作部を用い、前記電磁操作部が、１度目の励磁で鎖
   錠，２度目の励磁で解錠を繰り返す制御を行う電気車制
   御装置。