JPH07107655A - 直流電車線の活線検知器 - Google Patents
直流電車線の活線検知器Info
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- JPH07107655A JPH07107655A JP24957293A JP24957293A JPH07107655A JP H07107655 A JPH07107655 A JP H07107655A JP 24957293 A JP24957293 A JP 24957293A JP 24957293 A JP24957293 A JP 24957293A JP H07107655 A JPH07107655 A JP H07107655A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電鉄用変電所内の配線状況に左右されること
なく、直流電車線の活線状態を極めて簡単に検知するこ
とが可能な活線検知器を提供することを目的としてい
る。 【構成】 直流電車線５の活線状態を検知する活線検知
器１、１０であって、前記直流電車線５にき電された直
流電圧の整流リップル分を取り出す結合コンデンサ１０
と、前記結合コンデンサ１０によって整流リップル電圧
が取り出された場合に、前記直流電車線にき電されてい
ると判定するき電判定手段１とを備えたことを特徴とし
ている。
なく、直流電車線の活線状態を極めて簡単に検知するこ
とが可能な活線検知器を提供することを目的としてい
る。 【構成】 直流電車線５の活線状態を検知する活線検知
器１、１０であって、前記直流電車線５にき電された直
流電圧の整流リップル分を取り出す結合コンデンサ１０
と、前記結合コンデンサ１０によって整流リップル電圧
が取り出された場合に、前記直流電車線にき電されてい
ると判定するき電判定手段１とを備えたことを特徴とし
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電鉄用変電所におい
て、直流電車線の活線状態を検知する活線検知器に関す
るものである。
て、直流電車線の活線状態を検知する活線検知器に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、直流電車線への電力供給の方法
を示す説明図である。即ち、直流電車を走行させるため
には、先ず、Ａ変電所（図中、Ａ−ＳＳと記す）におい
て、電力会社から送電線５１を通じて供給される電力
（およそ数千ｋＶＡ〜１万数千ｋＶＡ程度の電力であっ
て、個々の変電所において異なる）を受電し、これをト
ランス５２より降圧して１２００Ｖとなし、更に、三相
ブリッジ結線された全波整流器５３により６相（場合に
よっては１２相）の全波整流を行い、母線（ブスバー）
５４に１５００Ｖの直流電圧を印加する。そして、母線
５４→き電引出し線５５→電車線５６→パンタグラフ５
７→電車５８（動力系統・他）→走行レール５９→帰線
路６０（図中、破線で示す）を経て、整流器５３の負極
に至るループ回路である直流き電回路が形成されること
により、電車５８は走行が可能となる。
を示す説明図である。即ち、直流電車を走行させるため
には、先ず、Ａ変電所（図中、Ａ−ＳＳと記す）におい
て、電力会社から送電線５１を通じて供給される電力
（およそ数千ｋＶＡ〜１万数千ｋＶＡ程度の電力であっ
て、個々の変電所において異なる）を受電し、これをト
ランス５２より降圧して１２００Ｖとなし、更に、三相
ブリッジ結線された全波整流器５３により６相（場合に
よっては１２相）の全波整流を行い、母線（ブスバー）
５４に１５００Ｖの直流電圧を印加する。そして、母線
５４→き電引出し線５５→電車線５６→パンタグラフ５
７→電車５８（動力系統・他）→走行レール５９→帰線
路６０（図中、破線で示す）を経て、整流器５３の負極
に至るループ回路である直流き電回路が形成されること
により、電車５８は走行が可能となる。
【０００３】電車線５６は、直流電車線路（電車の集電
装置へ直流電力を供給するために設けた電線路のこと）
において、電車５８の変電所間隔４〜１０ｋｍ毎にエア
セクション６１を介して隔離して配されている。そし
て、該エアセクション６１によって隔離された各電車線
５６に対しては、並列き電方式より、隣設するＢ変電所
（図中、Ｂ−ＳＳと記す）からも直流１５００Ｖの電力
が同時に供給されるようになっている。
装置へ直流電力を供給するために設けた電線路のこと）
において、電車５８の変電所間隔４〜１０ｋｍ毎にエア
セクション６１を介して隔離して配されている。そし
て、該エアセクション６１によって隔離された各電車線
５６に対しては、並列き電方式より、隣設するＢ変電所
（図中、Ｂ−ＳＳと記す）からも直流１５００Ｖの電力
が同時に供給されるようになっている。
【０００４】一方、直流き電回路において、母線５４か
ら電車線５６へのき電引出しを行うにあたっては、通
常、４回線（場合によっては、１２回線もある）のき電
引出し線５５が使用されている。ここで、き電引出し線
５５としては、例えば、１００ｍｍ幅、８〜１０ｍｍ厚
の銅板が、剥き出し状態のままで使用されている。ま
た、各き電引出し線５５の途中には、高速度遮断器（Ｈ
ＳＣＢ）が設けられている。そして、電車線５６を点検
したり修理したりする場合には、該高速度遮断器によっ
て直流き電回路を切断し、電車線５６を無給電状態とす
るようになっている。
ら電車線５６へのき電引出しを行うにあたっては、通
常、４回線（場合によっては、１２回線もある）のき電
引出し線５５が使用されている。ここで、き電引出し線
５５としては、例えば、１００ｍｍ幅、８〜１０ｍｍ厚
の銅板が、剥き出し状態のままで使用されている。ま
た、各き電引出し線５５の途中には、高速度遮断器（Ｈ
ＳＣＢ）が設けられている。そして、電車線５６を点検
したり修理したりする場合には、該高速度遮断器によっ
て直流き電回路を切断し、電車線５６を無給電状態とす
るようになっている。
【０００５】ところで、高速度遮断器は、図示しないコ
ントロールセンターからの遠隔操作によって制御される
ようになっているが、更に安全性を期するために、コン
トロールセンターによる制御とは別に、電車線５６に実
際に給電されているか否か、即ち、電車線５６の活線状
態の検出が並行して行われるようになっている。かかる
活線状態の検出にあたっては、高速度遮断器の出側に位
置するき電引出し線５５の任意の箇所に検出部を直に取
り付けて、き電引出し線５５の電圧を測定する接触式の
検出装置や、表面電位センサ（機械振動子の振動振幅を
利用して電界強度を直流電圧に変換するセンサ）を使
い、き電引出し線５５の表面電界強度を非接触で測定す
る検出装置（なお、この検出装置については、実願平１
−１３１３２８に開示されている）等が使用されてい
る。
ントロールセンターからの遠隔操作によって制御される
ようになっているが、更に安全性を期するために、コン
トロールセンターによる制御とは別に、電車線５６に実
際に給電されているか否か、即ち、電車線５６の活線状
態の検出が並行して行われるようになっている。かかる
活線状態の検出にあたっては、高速度遮断器の出側に位
置するき電引出し線５５の任意の箇所に検出部を直に取
り付けて、き電引出し線５５の電圧を測定する接触式の
検出装置や、表面電位センサ（機械振動子の振動振幅を
利用して電界強度を直流電圧に変換するセンサ）を使
い、き電引出し線５５の表面電界強度を非接触で測定す
る検出装置（なお、この検出装置については、実願平１
−１３１３２８に開示されている）等が使用されてい
る。
【０００６】従って、並列き電方式において、何らかの
原因により、Ａ変電所或いはＢ変電所のどちらかの高速
度遮断器が直流き電回路を切断していないという異常状
態が発生した場合であっても、これらの活線状態検出装
置を使用すれば、直ちに直流電車線の活線状態を知るこ
とができるため、電車線５６の点検や修理を行う上での
安全性が確保される。
原因により、Ａ変電所或いはＢ変電所のどちらかの高速
度遮断器が直流き電回路を切断していないという異常状
態が発生した場合であっても、これらの活線状態検出装
置を使用すれば、直ちに直流電車線の活線状態を知るこ
とができるため、電車線５６の点検や修理を行う上での
安全性が確保される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、き電引出し
線５５に、上述したような板状体のものを使用する場合
には、変電所内における各種配線を行う上で、どうして
も柔軟性を欠くことになる。このことは、き電引出し線
５５の電圧測定を行うために設置される上記検出装置の
設置空間を確保する上においても制約がかかってくるこ
とに繋がる。そこで、最近、板状体のき電引出し線５５
に代わって、配線上の柔軟性に富むケーブル線が頻繁に
使用されるようになってきた。かかるケーブル線として
は、例えば、心線を架橋ポリエチレン等の絶縁物で被覆
したものにポリ塩化ビニル等で被覆したケーブルを数本
束ねて使用されている。
線５５に、上述したような板状体のものを使用する場合
には、変電所内における各種配線を行う上で、どうして
も柔軟性を欠くことになる。このことは、き電引出し線
５５の電圧測定を行うために設置される上記検出装置の
設置空間を確保する上においても制約がかかってくるこ
とに繋がる。そこで、最近、板状体のき電引出し線５５
に代わって、配線上の柔軟性に富むケーブル線が頻繁に
使用されるようになってきた。かかるケーブル線として
は、例えば、心線を架橋ポリエチレン等の絶縁物で被覆
したものにポリ塩化ビニル等で被覆したケーブルを数本
束ねて使用されている。
【０００８】しかしながら、このようなケーブル線を使
用する場合、先述した接触式の活線状態検出装置は、そ
の検出部をき電引出し線の裸導体部分に接触させること
ができないので、当然に使用することはできない。これ
に対し、先述した非接触式の活線状態検出装置は、板状
体裸導体の場合、電界強度、即ち、導体の電位測定は可
能であるが、ケーブルの場合、被覆絶縁体により電界が
乱され、電車線電圧の正確な測定ができない。
用する場合、先述した接触式の活線状態検出装置は、そ
の検出部をき電引出し線の裸導体部分に接触させること
ができないので、当然に使用することはできない。これ
に対し、先述した非接触式の活線状態検出装置は、板状
体裸導体の場合、電界強度、即ち、導体の電位測定は可
能であるが、ケーブルの場合、被覆絶縁体により電界が
乱され、電車線電圧の正確な測定ができない。
【０００９】本発明は、かかる現状に鑑みてなされたも
のであり、電鉄用変電所内の配線状況に左右されること
なく、直流電車線の活線状態を極めて簡単に検知するこ
とが可能な活線検知器を提供することを目的としてい
る。
のであり、電鉄用変電所内の配線状況に左右されること
なく、直流電車線の活線状態を極めて簡単に検知するこ
とが可能な活線検知器を提供することを目的としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、直流電車線の活線状態を検知する活線検
知器であって、前記直流電車線にき電された直流電圧の
整流リップル分を取り出す結合コンデンサと、前記結合
コンデンサによって整流リップル電圧が取り出された場
合に、前記直流電車線にき電されていると判定するき電
判定手段とを備えたことを特徴としている。
に、本発明は、直流電車線の活線状態を検知する活線検
知器であって、前記直流電車線にき電された直流電圧の
整流リップル分を取り出す結合コンデンサと、前記結合
コンデンサによって整流リップル電圧が取り出された場
合に、前記直流電車線にき電されていると判定するき電
判定手段とを備えたことを特徴としている。
【００１１】また、本発明は、前記直流電車線が、絶縁
体で被覆されたケーブル線である場合に、前記結合コン
デンサが、該ケーブル線と、その周面部に設けた金属製
巻着体とから形成されることを特徴としている。
体で被覆されたケーブル線である場合に、前記結合コン
デンサが、該ケーブル線と、その周面部に設けた金属製
巻着体とから形成されることを特徴としている。
【００１２】
【作用】上記構成によれば、結合コンデンサによって、
直流電車線にき電された直流電圧の整流リップル分が取
り出される。ここで、直流電車線が、絶縁体で被覆され
たケーブル線である場合には、該ケーブル線の周面部に
対して金属製の巻着体が巻付けられ、該ケーブル線と該
金属製の巻着体とから結合コンデンサが形成される。ま
た、かかる結合コンデンサを通じて整流リップル電圧が
取り出された場合には、き電判定手段よって、直流電車
線にき電されていると判定される。このようにして、直
流電車線の活線状態は確実に検出される。
直流電車線にき電された直流電圧の整流リップル分が取
り出される。ここで、直流電車線が、絶縁体で被覆され
たケーブル線である場合には、該ケーブル線の周面部に
対して金属製の巻着体が巻付けられ、該ケーブル線と該
金属製の巻着体とから結合コンデンサが形成される。ま
た、かかる結合コンデンサを通じて整流リップル電圧が
取り出された場合には、き電判定手段よって、直流電車
線にき電されていると判定される。このようにして、直
流電車線の活線状態は確実に検出される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って、具
体的に説明する。図１は、本発明にかかる活線検知器を
直流電車線のき電回路に適用した例を示す回路図であ
り、図２は、図１に示す活線検知器の検知部１０の外観
を示す斜視図である。なお、直流電車線のき電回路全体
の構成については、図５において詳細に説明しているた
め、ここでは、本活線検知器が適用される直流き電回路
の関係部分についてのみ簡略して示している。
体的に説明する。図１は、本発明にかかる活線検知器を
直流電車線のき電回路に適用した例を示す回路図であ
り、図２は、図１に示す活線検知器の検知部１０の外観
を示す斜視図である。なお、直流電車線のき電回路全体
の構成については、図５において詳細に説明しているた
め、ここでは、本活線検知器が適用される直流き電回路
の関係部分についてのみ簡略して示している。
【００１４】本活線検知器は、本体部１（図中、二点鎖
線で囲む内部の回路構成をとる）と検知部１０とから構
成されている。そして、図１に示す直流き電回路の、整
流器２（図中、破線で囲む内部の構成をとる）→遮断器
３→断路器４→き電引出し線５→電車線６に至る迄の間
において、断路器４の出側に位置するき電引出し線５に
対し、その検知部１０を直に取り付けることによって、
活線状態の検出を行うようになっている。
線で囲む内部の回路構成をとる）と検知部１０とから構
成されている。そして、図１に示す直流き電回路の、整
流器２（図中、破線で囲む内部の構成をとる）→遮断器
３→断路器４→き電引出し線５→電車線６に至る迄の間
において、断路器４の出側に位置するき電引出し線５に
対し、その検知部１０を直に取り付けることによって、
活線状態の検出を行うようになっている。
【００１５】ここで、き電引出し線５としては、図２に
示すように、例えば、単心架橋ポリエチレン電力ケーブ
ル２０を３本束ねて使用される。また、検知部１０は、
ケーブル線２０の周面部に密着するように湾曲形成され
た２つのアルミニウム製契合体１１及び１２を契合する
ことにより構成される。これら両契合体１１及び１２の
両側方部には、契合締め付け部となる鍔部１３〜１６が
形成されており、ボルトナット或いはネジ等によって、
しっかりと固定することが可能となっている。また、契
合体１１（或いは１２）の表面からは、検知部１０と本
体部１とを接続するためにリード線１７が取り付けられ
ている。ここに、ケーブル線２０に給電された場合、検
知部１０とケーブル線２０との間には、結合コンデンサ
が形成される。即ち、検知部１０とケーブル線２０の裸
導体とを両極板とし、架橋ポリエチレン及び塩化ビニー
ルの各被覆層を挿設誘電体とした結合コンデンサが形成
される。
示すように、例えば、単心架橋ポリエチレン電力ケーブ
ル２０を３本束ねて使用される。また、検知部１０は、
ケーブル線２０の周面部に密着するように湾曲形成され
た２つのアルミニウム製契合体１１及び１２を契合する
ことにより構成される。これら両契合体１１及び１２の
両側方部には、契合締め付け部となる鍔部１３〜１６が
形成されており、ボルトナット或いはネジ等によって、
しっかりと固定することが可能となっている。また、契
合体１１（或いは１２）の表面からは、検知部１０と本
体部１とを接続するためにリード線１７が取り付けられ
ている。ここに、ケーブル線２０に給電された場合、検
知部１０とケーブル線２０との間には、結合コンデンサ
が形成される。即ち、検知部１０とケーブル線２０の裸
導体とを両極板とし、架橋ポリエチレン及び塩化ビニー
ルの各被覆層を挿設誘電体とした結合コンデンサが形成
される。
【００１６】一方、図１に示す整流器２は、三相ブリッ
ジ結線の全波整流器が使用されており、その出力電圧に
は必ずリップル成分が含まれている。図１では、そのこ
とを示すために、整流器２を、直流分と交流分（リップ
ル分）を併せて電圧出力するものとして表現している。
き電時に出力されるリップル電圧としては、例えば、並
列き電方式において、隣接するＡ及びＢの両変電所に設
けられた６相全波整流器出力の場合だと、３００Ｈｚ
（５０Ｈｚ×６）で約５％程度（１５００×０．０５＝
７５Ｖ）となる。
ジ結線の全波整流器が使用されており、その出力電圧に
は必ずリップル成分が含まれている。図１では、そのこ
とを示すために、整流器２を、直流分と交流分（リップ
ル分）を併せて電圧出力するものとして表現している。
き電時に出力されるリップル電圧としては、例えば、並
列き電方式において、隣接するＡ及びＢの両変電所に設
けられた６相全波整流器出力の場合だと、３００Ｈｚ
（５０Ｈｚ×６）で約５％程度（１５００×０．０５＝
７５Ｖ）となる。
【００１７】ここに、ケーブル線２０のリップル電圧に
ついては、検知部１０とケーブル線２０によって形成さ
れる結合コンデンサによって取り出すことが可能とな
る。そこで、検知部１０から取り出されたリップル分
を、リード線１７を通じて本体部１に取り込み、リップ
ル電圧の有無を検出することによって、き電引出し線５
の、ひいては直流電車線の活線状態を検出することが可
能となる。
ついては、検知部１０とケーブル線２０によって形成さ
れる結合コンデンサによって取り出すことが可能とな
る。そこで、検知部１０から取り出されたリップル分
を、リード線１７を通じて本体部１に取り込み、リップ
ル電圧の有無を検出することによって、き電引出し線５
の、ひいては直流電車線の活線状態を検出することが可
能となる。
【００１８】本体部１では、検知部１０によって取り出
されたリップル電圧を入力部Ｉ（抵抗Ｒを直列接続し、
コンデンサＣを並列接続して構成される）で受け、増幅
器ＡＭＰで増幅した後ハイパスフィルタＨＰＦを通し、
整流器Ｄで整流する。更に、リップルメータＶ（電圧計
である）を通した後、比較器ＣＯＭＰによって、平常時
き電の場合のリップル電圧であるか否かを比較判定す
る。そして、平常時き電の場合のリップル電圧であると
判定した場合には、トランジスタＴによってリレーＲY
を動作させ、ＬＥＤを発光させたり、また出力部Ｅを通
じ出力が取り出せるようになっている。
されたリップル電圧を入力部Ｉ（抵抗Ｒを直列接続し、
コンデンサＣを並列接続して構成される）で受け、増幅
器ＡＭＰで増幅した後ハイパスフィルタＨＰＦを通し、
整流器Ｄで整流する。更に、リップルメータＶ（電圧計
である）を通した後、比較器ＣＯＭＰによって、平常時
き電の場合のリップル電圧であるか否かを比較判定す
る。そして、平常時き電の場合のリップル電圧であると
判定した場合には、トランジスタＴによってリレーＲY
を動作させ、ＬＥＤを発光させたり、また出力部Ｅを通
じ出力が取り出せるようになっている。
【００１９】ここで、ハイパスフィルタＨＰＦとして
は、入力されるリップル電圧の周波数に対応したものが
使用され、リップル電圧の検出を容易となす。なお、本
活線検知器を動作させるために、定電圧回路を通じて±
１５Ｖ及び０Ｖの定電圧が各機能ブロックに供給される
ようになっている。図７は、図１における実測値で、整
流器Ｄの出力電圧Ｐを記録したリップル電圧である。図
中、Ｔは直流電車線へのき電が停止されている時間帯で
あり、その他はき電が行われている時間帯である。この
様に、リップル電圧を監視することによって、き電中か
否かを明確に判別することが可能である。
は、入力されるリップル電圧の周波数に対応したものが
使用され、リップル電圧の検出を容易となす。なお、本
活線検知器を動作させるために、定電圧回路を通じて±
１５Ｖ及び０Ｖの定電圧が各機能ブロックに供給される
ようになっている。図７は、図１における実測値で、整
流器Ｄの出力電圧Ｐを記録したリップル電圧である。図
中、Ｔは直流電車線へのき電が停止されている時間帯で
あり、その他はき電が行われている時間帯である。この
様に、リップル電圧を監視することによって、き電中か
否かを明確に判別することが可能である。
【００２０】図３は、図２に示す結合コンデンサの容量
を計算するためのケーブル線の例を示す模式図である。
例えば、ケーブル線２０の断面積が３２５ｍｍ2 である
場合、ケーブル線２０の中心位置から、心線（裸導体）
の周面位置迄の距離ａは１０．５ｍｍとなり、同じく架
橋ポリエチレン被覆層の周面位置迄の距離ｂは１４ｍｍ
となり、同じく最外郭のポリ塩化ビニール層の周面位置
迄の距離ｃは１７ｍｍとなる。また、架橋ポリエチレン
の比誘電率Ｋ1 を２．３とし、ポリ塩化ビニールの比誘
電率Ｋ2 を７とし、真空誘電率ε0 を１０7 ／４πｃ2
≒１／（３６π×１０9 ）（ｃは光速度＝２．９９７９
３×１０8 ｍ／ｓとする）とすると、この時のケーブル
線２０の静電容量Ｃ〔Ｆ／ｍ〕は、次式により計算され
る。
を計算するためのケーブル線の例を示す模式図である。
例えば、ケーブル線２０の断面積が３２５ｍｍ2 である
場合、ケーブル線２０の中心位置から、心線（裸導体）
の周面位置迄の距離ａは１０．５ｍｍとなり、同じく架
橋ポリエチレン被覆層の周面位置迄の距離ｂは１４ｍｍ
となり、同じく最外郭のポリ塩化ビニール層の周面位置
迄の距離ｃは１７ｍｍとなる。また、架橋ポリエチレン
の比誘電率Ｋ1 を２．３とし、ポリ塩化ビニールの比誘
電率Ｋ2 を７とし、真空誘電率ε0 を１０7 ／４πｃ2
≒１／（３６π×１０9 ）（ｃは光速度＝２．９９７９
３×１０8 ｍ／ｓとする）とすると、この時のケーブル
線２０の静電容量Ｃ〔Ｆ／ｍ〕は、次式により計算され
る。
【００２１】 Ｃ＝２πε0 ／｛（１／Ｋ2 ）ｌn ｃ／ｂ＋（１／Ｋ1 ）ｌn ｂ／ａ ｝ 上式に上述した各値を代入すると、Ｃ＝｛２π×１／
（３６π×１０9 ）×１０12｝／｛（１／７）×ｌn １
７／１４＋（１／２．３）×ｌn １４／１０．５｝≒３
６３〔ｐＦ／ｍ〕となる。従って、ケーブル線２０の周
面に設けた検知部１０の線方向の長さＬを１５ｃｍとし
た場合における結合コンデンサの静電容量Ｃの値として
は、次のようになる。
（３６π×１０9 ）×１０12｝／｛（１／７）×ｌn １
７／１４＋（１／２．３）×ｌn １４／１０．５｝≒３
６３〔ｐＦ／ｍ〕となる。従って、ケーブル線２０の周
面に設けた検知部１０の線方向の長さＬを１５ｃｍとし
た場合における結合コンデンサの静電容量Ｃの値として
は、次のようになる。
【００２２】 Ｃ＝｛３６３〔ｐＦ／ｍ〕／１００ｃｍ｝×１５ｃｍ＝５４．４５〔ｐＦ〕 即ち、断面積３２５ｍｍ2 のケーブル線２０に１５ｃｍ
幅の検知部１０を形成した場合には、その静電容量が約
５４〔ｐＦ〕の結合コンデンサが形成されることにな
る。図４は、ケーブル線の心線の本数に従って形状を変
えて形成した各結合コンデンサの静電容量の実測結果を
示す表である。測定条件としては、温度２０℃、湿度６
２％、計測周波数を１ｋＨｚで行い、図面の中段に示す
ように、検知部１０としてアルミ箔を、断面積３２５ｍ
ｍ2 のケーブル線を束ねた周面に対して接触するよう
に、且つ、線方向の長さＬを１０〜２５ｃｍに変化させ
て各場合の静電容量を測定した。
幅の検知部１０を形成した場合には、その静電容量が約
５４〔ｐＦ〕の結合コンデンサが形成されることにな
る。図４は、ケーブル線の心線の本数に従って形状を変
えて形成した各結合コンデンサの静電容量の実測結果を
示す表である。測定条件としては、温度２０℃、湿度６
２％、計測周波数を１ｋＨｚで行い、図面の中段に示す
ように、検知部１０としてアルミ箔を、断面積３２５ｍ
ｍ2 のケーブル線を束ねた周面に対して接触するよう
に、且つ、線方向の長さＬを１０〜２５ｃｍに変化させ
て各場合の静電容量を測定した。
【００２３】図面の上段に示すように、符号（Ａ）は心
線数１本の場合の断面形状を、符号（Ｂ）は心線数２本
の場合の断面形状を、符号（Ｃ）は心線数３本の場合の
断面形状を、符号（Ｄ）は心線数３本であって、その内
の一本がビニールパイプ１本である場合の断面形状を、
符号（Ｅ）は同じく心線数４本の場合の断面形状を夫々
示している。図中、細かい横縞を施している部分は心線
部分である導体部分及び被覆絶縁体を含むケーブルを、
該導体を囲む線はアルミ箔を示している。このようにし
て形成される結合コンデンサは、構造上絶縁耐力が非常
に高く、絶縁破壊故障は絶無と考えられる。
線数１本の場合の断面形状を、符号（Ｂ）は心線数２本
の場合の断面形状を、符号（Ｃ）は心線数３本の場合の
断面形状を、符号（Ｄ）は心線数３本であって、その内
の一本がビニールパイプ１本である場合の断面形状を、
符号（Ｅ）は同じく心線数４本の場合の断面形状を夫々
示している。図中、細かい横縞を施している部分は心線
部分である導体部分及び被覆絶縁体を含むケーブルを、
該導体を囲む線はアルミ箔を示している。このようにし
て形成される結合コンデンサは、構造上絶縁耐力が非常
に高く、絶縁破壊故障は絶無と考えられる。
【００２４】次に、図面の下段に示す表（実測結果）か
ら明らかなように、Ｌが１０→２５ｃｍに増加するに伴
って、結合コンデンサの静電容量は増加している。ま
た、心線数が１→４本に増加するに伴って同静電容量は
増加している。また、符号（Ｃ）が示す３本三角形の場
合の方が、符号（Ｄ）が示す３本四角形の場合に比べて
同静電容量は大きくなっている。これらの結果から、検
知部１０の極板としての面積が増加するに伴い、結合コ
ンデンサの静電容量が増加することがわかる。また、符
号（Ａ）のＬ＝１５ｃｍの場合の同静電容量の実測値は
６７ｐＦであって、図３で計算した値５４ｐＦに近い値
となっていることもわかる。更に、実際のケーブル線の
配線を考えた場合、検知部１０の線方向長さＬとしては
１５ｃｍ程度が好ましいと思われるので、結局のところ
は、ケーブル線に形成する結合コンデンサとしては、静
電容量が６７〜１１９ｐＦ程度となるものを形成すれば
よいことになる。
ら明らかなように、Ｌが１０→２５ｃｍに増加するに伴
って、結合コンデンサの静電容量は増加している。ま
た、心線数が１→４本に増加するに伴って同静電容量は
増加している。また、符号（Ｃ）が示す３本三角形の場
合の方が、符号（Ｄ）が示す３本四角形の場合に比べて
同静電容量は大きくなっている。これらの結果から、検
知部１０の極板としての面積が増加するに伴い、結合コ
ンデンサの静電容量が増加することがわかる。また、符
号（Ａ）のＬ＝１５ｃｍの場合の同静電容量の実測値は
６７ｐＦであって、図３で計算した値５４ｐＦに近い値
となっていることもわかる。更に、実際のケーブル線の
配線を考えた場合、検知部１０の線方向長さＬとしては
１５ｃｍ程度が好ましいと思われるので、結局のところ
は、ケーブル線に形成する結合コンデンサとしては、静
電容量が６７〜１１９ｐＦ程度となるものを形成すれば
よいことになる。
【００２５】なお、上記実施例では、検知部１０とし
て、ケーブル線の周面を金属導体（実施例ではアルミニ
ウム製巻着体で巻く構成としたが、き電引出し線５が露
出する部分の適当な場所に既製の結合コンデンサを使用
して、リップル電圧を取り出すことも可能である。この
場合には、結合コンデサの絶縁破壊故障によって主回路
に支障を来さないように、例えば、他直流機器の約３倍
以上の耐圧性能（例えば、インパルス６５ｋＶ）を持っ
たものが使用される。また、直流１５００Ｖが印加され
るき電引出し線５の露出部分に直接結合するために、静
電容量としては２５０ｐＦ程度のものが使用される。
て、ケーブル線の周面を金属導体（実施例ではアルミニ
ウム製巻着体で巻く構成としたが、き電引出し線５が露
出する部分の適当な場所に既製の結合コンデンサを使用
して、リップル電圧を取り出すことも可能である。この
場合には、結合コンデサの絶縁破壊故障によって主回路
に支障を来さないように、例えば、他直流機器の約３倍
以上の耐圧性能（例えば、インパルス６５ｋＶ）を持っ
たものが使用される。また、直流１５００Ｖが印加され
るき電引出し線５の露出部分に直接結合するために、静
電容量としては２５０ｐＦ程度のものが使用される。
【００２６】また、従来のように、き電引出し線とし
て、図６に示す銅製の板状体（Ｂ）のものを使用する場
合においても、かかる銅製の板状体の周囲を非接触状態
で近接して囲むように配したアルミニウム製の枠体を極
板とする（Ｐ１）か、或いは、該銅製の板状体の両板状
面に対し、同じく非接触状態で近接するように配したコ
の字型のアルミニウム製板体を極板として設ける（Ｐ
２）ことによって、所定の静電容量を有する結合コンデ
ンサを形成することができる。従って、このような場合
にも、本発明にかかる活線検知器を使用してリップル電
圧を取り出し、き電引出し線の活線状態を確実に検出す
ることができる。
て、図６に示す銅製の板状体（Ｂ）のものを使用する場
合においても、かかる銅製の板状体の周囲を非接触状態
で近接して囲むように配したアルミニウム製の枠体を極
板とする（Ｐ１）か、或いは、該銅製の板状体の両板状
面に対し、同じく非接触状態で近接するように配したコ
の字型のアルミニウム製板体を極板として設ける（Ｐ
２）ことによって、所定の静電容量を有する結合コンデ
ンサを形成することができる。従って、このような場合
にも、本発明にかかる活線検知器を使用してリップル電
圧を取り出し、き電引出し線の活線状態を確実に検出す
ることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上の本発明によれば、き電引出し線等
に対して結合コンデンサを設けることにより、直流電車
線にき電された直流電圧のリップル分を取り出すことが
可能となる。そして、結合コンデンサによってリップル
電圧が取り出された場合には、き電判定手段より、直ち
に直流電車線にき電されていると判定される。このた
め、直流電車線の活線状態を確実に検出することが可能
となる。
に対して結合コンデンサを設けることにより、直流電車
線にき電された直流電圧のリップル分を取り出すことが
可能となる。そして、結合コンデンサによってリップル
電圧が取り出された場合には、き電判定手段より、直ち
に直流電車線にき電されていると判定される。このた
め、直流電車線の活線状態を確実に検出することが可能
となる。
【００２８】また、電鉄用変電所内において、配線上の
制約から、き電引出し線としてケーブル線を使用した場
合には、本発明にかかる活線検知器を使用することによ
って、その活線状態を極めて簡単に、しかも確実に検知
することが可能となる。従って、並列き電方式をとる場
合に、何らかの原因により、直流き電回路が切断されて
いないという異常状態が発生した場合にも、これを即座
に認識することが可能となるため、安全性は十分に確保
される。
制約から、き電引出し線としてケーブル線を使用した場
合には、本発明にかかる活線検知器を使用することによ
って、その活線状態を極めて簡単に、しかも確実に検知
することが可能となる。従って、並列き電方式をとる場
合に、何らかの原因により、直流き電回路が切断されて
いないという異常状態が発生した場合にも、これを即座
に認識することが可能となるため、安全性は十分に確保
される。
【図１】本発明にかかる活線検知器を直流電車線のき電
回路に適用した例を示す回路図である。
回路に適用した例を示す回路図である。
【図２】図１に示す活線検知器の検知部１０の外観を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３】図２に示す結合コンデンサの容量を計算するた
めのケーブル線の例を示す模式図である。
めのケーブル線の例を示す模式図である。
【図４】ケーブル線の心線の本数に従って形状を変えて
形成した各結合コンデンサの静電容量の実測結果を示す
表である。
形成した各結合コンデンサの静電容量の実測結果を示す
表である。
【図５】直流電車線への電力供給の方法を示す説明図で
ある。
ある。
【図６】銅製板状体の場合での結合コンデンサを得る例
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図７】リップル電圧の実測波形例である。
１ 活線検知器の本体部 ２ 整流器 ３ 遮断器 ４ 断路器 ５ き電引出し線 ６ 電車線 １０ 活線検知器の検知部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 義直 大阪府箕面市瀬川４丁目４番10号 津田電 気計器株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 直流電車線の活線状態を検知する活線検
知器であって、 前記直流電車線にき電された直流電圧の整流リップル分
を取り出す結合コンデンサと、 前記結合コンデンサによって整流リップル電圧が取り出
された場合に、前記直流電車線にき電されていると判定
するき電判定手段とを備えたことを特徴とする活線検知
器。 - 【請求項２】 前記直流電車線が、絶縁体で被覆された
ケーブル線である場合に、前記結合コンデンサが、該ケ
ーブル線と、その周面部に設けた金属製巻着体とから形
成されることを特徴とする請求項１記載の活線検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24957293A JP3282897B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 直流電車線の活線検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24957293A JP3282897B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 直流電車線の活線検知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07107655A true JPH07107655A (ja) | 1995-04-21 |
| JP3282897B2 JP3282897B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=17195004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24957293A Expired - Fee Related JP3282897B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 直流電車線の活線検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3282897B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012112659A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | East Japan Railway Co | 検電器及び検電方法 |
| JP2013160533A (ja) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | East Japan Railway Co | 検電器及び検電方法 |
| KR102654798B1 (ko) * | 2023-11-21 | 2024-04-05 | 에스엠인스트루먼트 주식회사 | 직류 고속도 차단기반을 위한 활선 경보 시스템 |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP24957293A patent/JP3282897B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012112659A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | East Japan Railway Co | 検電器及び検電方法 |
| JP2013160533A (ja) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | East Japan Railway Co | 検電器及び検電方法 |
| KR102654798B1 (ko) * | 2023-11-21 | 2024-04-05 | 에스엠인스트루먼트 주식회사 | 직류 고속도 차단기반을 위한 활선 경보 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3282897B2 (ja) | 2002-05-20 |
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