JPH09175236A - 切替開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異電源突合わせ区間の電源切替時の列車回路
への突入電流を抑制し、それに起因する種々の問題を回
避する。 【解決手段】 列車９がトロリー線２から中セクション
３に進入して列車進入側切替開閉器４が開放され、反対
に列車退出側切替開閉器７が投入され、交流電源５から
中セクション３を通じて列車９に給電開始される際、こ
の列車退出側切替開閉器７に直列に接続した抵抗器１２
に交流電源５から電流を流し、列車負荷への突入電流を
抑制する。そして抵抗器１２に一定時間通電した後に短
絡用開閉器１３を閉じて抵抗器１２を短絡させ、交流電
源５から中セクション３へ列車退出側切替開閉器７と短
絡用開閉器１３を通じて電力供給する。これにより、車
両の突入電流を抑制し、また一定時間の通電の後に抵抗
器を短絡することにより、抵抗器での損失、電圧ドロッ
プにより列車のパンタ点電圧低下などを防止することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電鉄用交流き電回路
における異電源切替を行う切替開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、新幹線のような電鉄用交流き電回
路の異電源切替方式として、切替開閉器を用いた切替開
閉装置が広く用いられている。この切替開閉装置は、異
電源突合わせセクションに中セクションを設置すること
により、列車がこの異電源突合わせセクションにおいて
ノッチオフしてスピードダウンすることなく、力行で異
電源突合わせセクションを通過できるようにするために
採用されている技術である。

【０００３】図７にこのような切替開閉装置の従来例の
構成を示している。この従来の切替開閉装置は、交流電
源１に接続されたトロリー線２と中セクション３との間
に列車進入側切替開閉器４を設置し、また隣接する交流
電源５に接続されたトロリー線６と中セクション３との
間に列車退出側切替開閉器７を設置した回路構成をとっ
ている。そして中セクション３に対する軌道回路８によ
って列車９が中セクション３に編成全体が進入したかど
うか検出し、この軌道回路８の信号によって切替開閉器
４、７それぞれに対する切替制御回路１０、１１各々が
列車進入側切替開閉器４、列車退出側切替開閉器７の開
閉制御を行うようにしている。

【０００４】この従来の切替開閉装置では、軌道回路８
に列車９がない時には列車進入側切替開閉器４は投入、
列車退出側切替開閉器７は開放状態にあり、列車９はト
ロリー線２を通して交流電源１から電力供給されて走行
する。そして、列車９が図中左から右方向に走行し、編
成全体が中セクション３に入れば、軌道回路８により列
車有りを検出して、切替制御回路１０、１１それぞれの
働きにより列車進入側切替開閉器４を開放し、約３００
msecの時間経過後に列車退出側切替開閉器７をやや遅れ
て投入する。この時点より列車９は交流電源５から電力
供給を受けるようになる。これにより、走行中の列車９
はノッチオフして減速することなく、中セクション３を
力行通過する。

【０００５】列車９の編成全体が中セクション３を抜出
してトロリー線６の区間に進入すれば、軌道回路８は列
車無しを検出し、列車退出側切替開閉器７を開放し、列
車進入側切替開閉器４を投入状態に戻し、次の列車の到
来に備える。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の切替開閉装置では次のような問題点があった。す
なわち、列車９が中セクション３を走行中に軌道回路８
が列車有りを検出して列車退出側切替開閉器７をやや遅
れて投入した際に、車両に搭載している変圧器へ無負荷
励磁投入電流が流れる。この突入電流は、負荷電流が列
車１編成あたり約１０００Ａであるのに対し、その約２
〜３倍の波高値を持っている。また突入電流は第２高調
波を含んだ波形であり、これが原因でき電回路の保護リ
レーの不要動作、またはき電用変圧器一次側（送電線３
相回路側）に設置された直列コンデンサとの分数調波共
振などが発生する問題点があった。

【０００７】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、電鉄用異電源切替設備としての信頼性
を失うことなく、車両搭載変圧器への突入電流を負荷電
流と同等程度の値に抑制することができる切替開閉装置
に関する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、それ
ぞれ異なった交流電源から電力供給される互いに隣接し
たトロリー線間に中セクションが設置され、交流電源の
一方と中セクションとの間を列車進入側切替開閉器を介
して接続し、交流電源の他方と中セクションとの間を列
車退出側切替開閉器を介して接続し、列車の全体が列車
進入側のトロリー線区間から中セクションに進入するま
で列車進入側切替開閉器を閉じ、かつ列車退出側切替開
閉器を開き、列車の全体が中セクションに進入した時に
列車進入側切替開閉器を開き、かつ列車退出側切替開閉
器を閉じる切替開閉を行う切替開閉装置において、列車
退出側切替開閉器と中セクションとの間に直列に接続さ
れた抵抗器と、抵抗器と並列に接続され、抵抗器に一定
時間通電した後に閉じて当該抵抗器を短絡する短絡用開
閉器とを備えたものである。

【０００９】この請求項１の発明の切替開閉装置では、
列車がトロリー線から中セクションに進入して列車進入
側切替開閉器が開放され、反対に列車退出側切替開閉器
が投入され、交流電源から中セクションを通じて列車に
切換給電される際、この列車退出側切替開閉器に直列に
接続した抵抗器に交流電源から電流が流れ、列車負荷へ
の突入電流を抑制する。そして抵抗器に一定時間通電し
た後に短絡用開閉器を閉じて抵抗器を短絡させ、交流電
源から中セクションへ列車退出側切替開閉器と短絡用開
閉器を通じて電力供給する。

【００１０】これにより、列車負荷の回路は車両の型式
によって搭載変圧器二次側が無負荷になるものとそうで
ないものとがあり、また車両の走行状態も多様である
が、抵抗器の抵抗値を５〜２００Ωに選定することによ
り、車両の種別、走行状態にかかわらず突入電流を１０
００Ａ以下に抑制することができる。

【００１１】また、抵抗器を短絡用開閉器により一定時
間の通電の後（約２０〜１５０msec後）に短絡すること
により、抵抗器での損失、抵抗器での電圧ドロップによ
り列車のパンタグラフ点電圧低下などを防止することが
できる。加えて、短絡用開閉器の投入電流も負荷電流の
約１０００Ａ程度に抑えることができるので、切替開閉
器、短絡用開閉器共に従来の切替開閉器に比べて特別の
性能のものを必要とせず、この発明の実現のためのコス
トアップを抑制することができる。

【００１２】請求項２の発明の切替開閉装置は、それぞ
れ異なった交流電源から電力供給される互いに隣接した
トロリー線間に中セクションが設置され、交流電源の一
方と中セクションとの間を列車進入側切替開閉器を介し
て接続し、交流電源の他方と中セクションとの間を列車
退出側切替開閉器を介して接続し、列車の全体が列車進
入側のトロリー線区間から中セクションに進入するまで
列車進入側切替開閉器を閉じ、かつ列車退出側切替開閉
器を開き、列車の全体が中セクションに進入した時に列
車進入側切替開閉器を開き、かつ列車退出側切替開閉器
を閉じる切替開閉を行う切替開閉装置において、列車退
出側切替開閉器と中セクションとの間に直列に接続され
た抵抗器と、列車退出側切替開閉器と抵抗器との直列回
路に並列に接続され、抵抗器に一定時間通電した後に閉
じて列車退出側切替開閉器と抵抗器とを短絡する短絡用
開閉器とを備えたものである。

【００１３】この請求項２の発明の切替開閉装置では、
列車がトロリー線から中セクションに進入して列車進入
側切替開閉器が開放され、反対に列車退出側切替開閉器
が投入され、交流電源から中セクションを通じて列車に
切換給電される際、この列車退出側切替開閉器に直列に
接続した抵抗器に交流電源から電流が流れ、列車負荷へ
の突入電流を抑制する。そして抵抗器に一定時間通電し
た後に短絡用開閉器を閉じて列車退出側切替開閉器と抵
抗器とをバイパスし、交流電源から中セクションへ短絡
用開閉器を通じて電力供給する。

【００１４】これにより、請求項１の発明の切替開閉装
置と同じように、抵抗器の抵抗値を５〜２００Ωに選定
することにより、車両の種別、走行状態にかかわらず突
入電流を１０００Ａ以下に抑制することができる。ま
た、抵抗器を短絡用開閉器により一定時間の通電の後
（約２０〜１５０msec後）に短絡することにより、抵抗
器での損失、抵抗器での電圧ドロップにより列車のパン
タグラフ点電圧低下などを防止することができ、加え
て、この発明の実現のためのコストアップを抑制するこ
とができる。

【００１５】請求項３の発明の切替開閉装置は、それぞ
れ異なった交流電源から電力供給される互いに隣接した
トロリー線間に中セクションが設置され、交流電源の一
方と中セクションとの間を列車進入側切替開閉器を介し
て接続し、交流電源の他方と中セクションとの間を列車
退出側切替開閉器を介して接続し、列車の全体が列車進
入側のトロリー線区間から中セクションに進入するまで
列車進入側切替開閉器を閉じ、かつ列車退出側切替開閉
器を開き、列車の全体が中セクションに進入した時に列
車進入側切替開閉器を開き、かつ列車退出側切替開閉器
を閉じる切替開閉を行う切替開閉装置において、列車進
入側切替開閉器と列車退出側切替開閉器との共通の接続
点と中セクションとの間に接続された抵抗器と、抵抗器
と並列に接続され、抵抗器に一定時間通電した後に閉じ
て当該抵抗器を短絡する短絡用開閉器とを備えたもので
ある。

【００１６】この請求項３の発明の切替開閉装置では、
列車がトロリー線から中セクションに進入して列車進入
側切替開閉器が開放され、反対に列車退出側切替開閉器
が投入され、交流電源から中セクションを通じて列車に
切換給電される際、これらの列車進入側切替開閉器と列
車退出側切替開閉器との共通の接続点と中セクションと
の間に接続されている短絡用開閉器を一時的に開放する
ことにより、この短絡用開閉器と並列に接続されている
抵抗器に交流電源から電流が流れ、列車負荷への突入電
流を抑制する。そして抵抗器に一定時間通電した後に短
絡用開閉器を再び閉じて抵抗器を短絡させ、交流電源か
ら中セクションへ短絡用開閉器を通じて電力供給する。

【００１７】これにより、請求項１の発明の切替開閉装
置と同じように、抵抗器の抵抗値を５〜２００Ωに選定
することにより、車両の種別、走行状態にかかわらず突
入電流を１０００Ａ以下に抑制することができる。ま
た、抵抗器に一定時間の通電の後（約２０〜１５０msec
後）に短絡用開閉器を閉じて抵抗器を短絡することによ
り、抵抗器での損失、抵抗器での電圧ドロップにより列
車のパンタグラフ点電圧低下などを防止することがで
き、加えて、この発明の実現のためのコストアップを抑
制することができる。

【００１８】請求項４の発明の切替開閉装置は、請求項
１〜請求項３のいずれかの切替開閉装置において、さら
に、抵抗器に流れる過電流を検出する過電流検出手段
と、過電流検出手段が過電流を検出する時に交流電源か
ら中セクションへの電力供給を停止する遮断手段とを備
えたものである。

【００１９】この請求項４の発明の切替開閉装置では、
請求項１〜請求項３のいずれかの発明の切替開閉装置に
おいて、さらに、列車が中セクションに進入して抵抗器
に電流が流れるようになった際に、何らかの原因で抵抗
器に過電流が一定時間以上継続して流れ続ければ、過電
流検出手段がその過電流を検出し、遮断手段によって交
流電源から中セクションへの電力供給を停止することに
より、抵抗器を保護する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は請求項１の発明の切替開閉装
置の一実施の形態の回路構成を示している。この第１の
実施の形態の切替開閉装置は、それぞれ異なった交流電
源１、５から電力供給される互いに隣接したトロリー線
２、６間に中セクション３が設置されており、一方の交
流電源１と中セクション３に対する列車進入側のトロリ
ー線２との間の電力供給線１ａに列車進入側切替開閉器
４が設置され、他方の交流電源５と中セクション３に対
する列車退出側のトロリー線６との間の電力供給線５ａ
に列車退出側切替開閉器７が設置されている。また、中
セクション３に列車９の編成全体が進入した時にその進
入を検出する軌道回路８と、この軌道回路８からの信号
を受けて列車進入側切替開閉器４と列車退出側切替開閉
器７との切替開閉制御を行う切替制御回路１０、１１が
設置されていて、列車９の編成全体が列車進入側のトロ
リー線２の区間から中セクション３に進入するまで列車
進入側切替開閉器４を閉じ、かつ列車退出側切替開閉器
７を開き、その後、列車９の編成全体が中セクション３
に進入した時に列車進入側切替開閉器４を開き、かつ列
車退出側切替開閉器７をやや遅れて（約３００msec程度
遅れて）閉じる切替開閉制御を行うようになっている。

【００２１】さらに、第１の実施の形態の特徴として、
列車退出側切替開閉器７と直列に電力供給線５ａに抵抗
器１２が挿入され、また抵抗器１２に一定時間通電した
後に閉じて抵抗器１２を短絡する短絡用開閉器１３が抵
抗器１２と並列に電力供給線５ａに挿入されている。そ
して、この短絡用開閉器１３の短絡開閉を制御するため
に短絡制御回路１４が設置されており、切替制御回路１
１から列車退出側切替開閉器７に与えられる投入信号を
受けてタイムカウントを開始し、一定時間経過後に短絡
用開閉器１３に投入指令を与えるようになっている。

【００２２】抵抗器１２の抵抗値は、列車退出側切替開
閉器７の投入時に交流電源５から列車８に供給される電
流の突入電流が１０００Ａ以下となるように、５〜２０
Ωのものが選定される。また抵抗器１２の通電時間は２
０〜１５０msecとなるように、短絡制御回路１４がタイ
マ設定される。

【００２３】次に、上記構成の切替開閉装置の動作につ
いて説明する。列車９はトロリー線２に接続された交流
電源１より電力供給を受けて走行している。この状態で
は、列車進入側切替開閉器４は投入、列車退出側切替開
閉器７及び短絡用開閉器１３は開放状態にある。

【００２４】ここで列車９が図中左から右方向へ走行
し、編成全体が中セクション３内に進入した時、軌道回
路８からの列車進入検出信号を受けて切替制御回路１０
は列車進入側切替開閉器４を開放し、同じ検出信号を受
けて切替制御回路１１は列車退出側切替開閉器７をやや
遅れて投入する。この時点で、列車９は交流電源５より
電力供給を受けることになるが、その電力供給線５ａに
列車退出側切替開閉器７と直列に抵抗器１２が挿入され
ているので、列車９が搭載する変圧器への励磁突入電流
は最大負荷電流値程度、約１０００Ａ程度以下に抑制さ
れる。

【００２５】切替制御回路１１が列車退出側切替開閉器
７に与える投入信号は短絡制御回路１４にも入力され、
短絡制御回路１４はタイムカウントを開始し、２０〜１
５０msecのディレイの後に短絡用開閉器１３を投入し、
抵抗器１２を短絡して交流電源５の電力を列車退出側切
替開閉器７と短絡用開閉器１３を通じて中セクション３
に供給し、列車９にき電するようになる。

【００２６】ここで、列車退出側切替開閉器７の投入時
に列車９に流れる突入電流は第１波を抑制すれば抵抗器
１２を短絡しても減衰していくので、列車退出側切替開
閉器７の投入後、２０〜１５０msec程度の間隔で短絡用
開閉器１３を投入して抵抗器１２を短絡すれば、抵抗器
１２における損失、電圧降下の問題を回避することがで
き、列車９の走行を力行のまま継続させることができ
る。

【００２７】この後、列車９の編成全体が中セクション
３を抜け出て、軌道回路８が列車の存在を検出しなくな
れば、切替制御回路１０、１１によりそれぞれ列車進入
側切替開閉器４が投入され、列車退出側切替開閉器７が
開放され、次の列車の進入に備えることになる。

【００２８】このようにして、第１の実施の形態では、
列車９の中セクション通過の際の異電源切替時に、電力
供給回路に直列に抵抗器１２を一時的に挿入する構成と
することにより、列車９への突入電流を抑制することが
でき、またこのために必要となる抵抗器短絡用の開閉器
１３は負荷電流値程度の電流を投入するだけなので、従
来の切替開閉器４、７と同等な電気的特性を持つ開閉器
を使用することができ、コストアップを抑制することが
できる。

【００２９】次に、請求項２の発明の一実施の形態を図
２に基づいて説明する。この第２の実施の形態の切替開
閉装置は、大部分の構成が図１に示した第１の実施の形
態と共通するので、同一の部分については同一の符号を
付し、その詳しい説明を省略する。この第２の実施の形
態の特徴は、交流電源５から中セクション３への電力供
給線５ａに列車退出側切替開閉器７と直列に抵抗器１２
を挿入すると共に、これらの列車退出側切替開閉器７と
抵抗器１２との直列回路と並列に抵抗器短絡用開閉器１
５を設置すると共に、この短絡用開閉器１５の開閉制御
を行う短絡制御回路１６を設置したところにある。

【００３０】この第２の実施の形態の切替開閉装置で
は、列車９はトロリー線２に接続された交流電源１より
電力供給を受けて走行している。この状態では、軌道回
路８から列車検出信号が入らないので、切替制御回路１
０により列車進入側切替開閉器４は投入、また切替制御
回路１１により列車退出側切替開閉器７は開放、また短
絡制御回路１６により短絡用開閉器１５も開放状態にあ
る。

【００３１】ここで列車９が図中左から右方向へ走行
し、編成全体が中セクション３内に進入した時、軌道回
路８からの列車進入検出信号を受けて切替制御回路１０
は列車進入側切替開閉器４を開放し、同じ検出信号を受
けて切替制御回路１１は列車退出側切替開閉器７をやや
遅れて投入する。この時点で、列車９は交流電源５より
電力供給を受けることになるが、その電力供給線５ａに
列車退出側切替開閉器７と直列に抵抗器１２が挿入され
ているので、列車９が搭載する変圧器への励磁突入電流
は最大負荷電流値程度、約１０００Ａ程度以下に抑制さ
れる。

【００３２】切替制御回路１１が列車退出側切替開閉器
７に与える投入信号は短絡制御回路１６にも入力され、
短絡制御回路１６はタイムカウントを開始し、２０〜１
５０msecのディレイの後に短絡用開閉器１５を投入し、
列車退出側切替開閉器７と抵抗器１２との直列回路６を
バイパスする形で交流電源５の電力を短絡用開閉器１５
を通じて中セクション３に供給し、列車９にき電するよ
うになる。

【００３３】ここで、列車退出側切替開閉器７の投入時
に列車９に流れる突入電流は第１波を抑制すれば抵抗器
１２を短絡しても減衰していくので、列車退出側切替開
閉器７の投入後、２０〜１５０msec程度の間隔で短絡用
開閉器１５を投入すれば、抵抗器１２における損失、電
圧降下の問題を回避することができ、列車９の走行を力
行のまま継続させることができる。

【００３４】この後、列車９の編成全体が中セクション
３を抜け出て、軌道回路８が列車の存在を検出しなくな
れば、切替制御回路１０、１１によりそれぞれ列車進入
側切替開閉器４が投入され、列車退出側切替開閉器７が
開放され、また、切替制御回路１１を通じて短絡制御回
路１６により短絡用開閉器１５も開放されて次の列車の
進入に備えることになる。

【００３５】このようにして、第２の実施の形態でも、
列車９の中セクション通過の際の異電源切替時に、電力
供給回路に直列に抵抗器１２を一時的に挿入する構成と
することにより、列車９への突入電流を抑制することが
でき、またこのために必要となる抵抗器短絡用の開閉器
１５は負荷電流値程度の電流を投入するだけなので、従
来の切替開閉器４、７と同等な電気的特性を持つ開閉器
を使用することができ、コストアップを抑制することが
できる。

【００３６】次に、請求項３の発明の一実施の形態を図
３に基づいて説明する。この第３の実施の形態の切替開
閉装置は、大部分の構成が図１に示した第１の実施の形
態と共通するので、同一の部分については同一の符号を
付し、その詳しい説明を省略する。この第３の実施の形
態の特徴は、中セクション３側に抵抗器１７と短絡用開
閉器１８との並列回路を設置し、この並列回路の入力側
に列車進入側切替開閉器４の出力側と列車退出側切替開
閉器７の出力側との共通の接続点を接続しており、また
短絡用開閉器１８の開閉制御を行う短絡制御回路１９を
設置したところにある。そして短絡制御回路１９には切
替制御回路１０から列車進入側切替開閉器４に対する開
閉制御信号を同じく入力し、開閉制御するようにしてい
る。

【００３７】この第３の実施の形態の切替開閉装置で
は、列車９はトロリー線２に接続された交流電源１より
電力供給を受けて走行している。この状態では、軌道回
路８から列車検出信号が入らないので、切替制御回路１
０により列車進入側切替開閉器４と短絡用開閉器１８は
投入、また切替制御回路１１により列車退出側切替開閉
器７は開放状態にある。

【００３８】ここで列車９が図中左から右方向へ走行
し、編成全体が中セクション３内に進入した時、軌道回
路８からの列車進入検出信号を受けて切替制御回路１０
は列車進入側切替開閉器４と短絡用開閉器１８を開放
し、同じ検出信号を受けて切替制御回路１１は列車退出
側切替開閉器７をやや遅れて投入する。この時点で、列
車９は交流電源５より電力供給を受けることになるが、
その電流は列車退出側切替開閉器７と抵抗器１７を通っ
て中セクション３に供給され、列車９に供給されるよう
になるので、列車９が搭載する変圧器への励磁突入電流
は最大負荷電流値程度、約１０００Ａ程度以下に抑制さ
れる。

【００３９】切替制御回路１１が列車退出側切替開閉器
７に与える投入信号は短絡制御回路１９にも入力され、
短絡制御回路１９はタイムカウントを開始し、２０〜１
５０msecのディレイの後に短絡用開閉器１８を投入し、
抵抗器１７を短絡して交流電源５の電力を短絡用開閉器
１８を通じて中セクション３に供給し、列車９にき電す
るようになる。

【００４０】ここで、列車退出側切替開閉器７の投入時
に列車９に流れる突入電流は第１波を抑制すれば抵抗器
１７を短絡しても減衰していくので、列車退出側切替開
閉器７の投入後、２０〜１５０msec程度の間隔で短絡用
開閉器１８を投入すれば、抵抗器１７における損失、電
圧降下の問題を回避することができ、列車９の走行を力
行のまま継続させることができる。

【００４１】この後、列車９の編成全体が中セクション
３を抜け出て、軌道回路８が列車の存在を検出しなくな
れば、切替制御回路１０、１１によりそれぞれ列車進入
側切替開閉器４と短絡用開閉器１８が投入され、列車退
出側切替開閉器７が開放され、次の列車の進入に備える
ことになる。

【００４２】このようにして、第３の実施の形態でも、
列車９の中セクション通過の際の異電源切替時に、電力
供給回路に直列に抵抗器１７を一時的に挿入する構成と
することにより、列車９への突入電流を抑制することが
でき、またこのために必要となる抵抗器短絡用の開閉器
１８は負荷電流値程度の電流を投入するだけなので、従
来の切替開閉器４、７と同等な電気的特性を持つ開閉器
を使用することができ、コストアップを抑制することが
できる。

【００４３】次に、請求項４の発明の一実施の形態を図
４に基づいて説明する。この第４の実施の形態の特徴
は、図１に示した第１の実施の形態に対して、さらに抵
抗器１２の過電流を検出するために抵抗器１２と直列に
計器用変流器２０を挿入し、この計器用変流器２０の二
次側に過電流継電器２１を接続し、この過電流継電器２
１により一定時間以上継続して電流が流れたことを検出
した時に変電所内上位系の遮断器を開放する指令を出力
するようにしたところにある。なお、その他の構成は図
１に示した第１の実施の形態と共通するので、同一の符
号を付すことによって詳しい説明を省略する。

【００４４】次に、この第４の実施の形態の動作につい
て説明する。第１の実施の形態と同じように、列車９の
編成全体が中セクション３内に進入した時、軌道回路８
からの列車進入検出信号を受けて切替制御回路１０は列
車進入側切替開閉器４を開放し、同じ検出信号を受けて
切替制御回路１１は列車退出側切替開閉器７をやや遅れ
て投入する。この時点で、列車９は交流電源５より電力
供給を受けることになるが、その電力供給線５ａに列車
退出側切替開閉器７と直列に抵抗器１２が挿入されてい
るので、列車９が搭載する変圧器への励磁突入電流は最
大負荷電流値程度、約１０００Ａ程度以下に抑制され
る。

【００４５】切替制御回路１１が列車退出側切替開閉器
７に与える投入信号は短絡制御回路１４にも入力され、
短絡制御回路１４はタイムカウントを開始し、２０〜１
５０msecのディレイの後に短絡用開閉器１３を投入し、
抵抗器１２を短絡して交流電源５の電力を列車退出側切
替開閉器７と短絡用開閉器１３を通じて中セクション３
に供給し、列車９にき電するようになる。

【００４６】抵抗器１２へ通電が開始され、２０〜１５
０msecの時間が経過しても短絡用開閉器１３が投入され
ない時、列車９が中セクション３内を走行する間、抵抗
器１２には負荷電流が連続通電されることになる。この
抵抗器１２が短時間容量しか持っていない場合、抵抗器
１２が破損する恐れがあるが、この状態を検出するため
に計器用変流器２０の二次側に接続された過電流継電器
２１により電流が４０〜１７０msec以上継続したことを
検出し、変電所内の上位系の遮断器を開放する指令を出
力する。これにより交流電源５を停止し、短絡用開閉器
１３の投入不能による抵抗器１２の破損を防止する。

【００４７】ここで過電流継電器２１が検出する電流の
継続時間は、抵抗器１２の短時間耐量及び短絡用開閉器
１３の短絡時間によって決定すべきものであるが、抵抗
器１２の抵抗値が５〜２０Ω、短絡用開閉器１３の短絡
までのディレイ時間が２０〜１５０msecの場合、上述し
たように４０〜１７０msecに設定することができる。

【００４８】短絡用開閉器１３を投入して抵抗器１２を
短絡し、中セクション３を通じて列車９に給電し、この
後、列車９の編成全体が中セクション３を抜け出て軌道
回路８が列車の存在を検出しなくなれば、切替制御回路
１０、１１によりそれぞれ列車進入側切替開閉器４が投
入され、列車退出側切替開閉器７が開放され、次の列車
の進入に備えることになる。

【００４９】このようにして、第４の実施の形態でも第
１の実施の形態と同じように、列車９の中セクション通
過の際の異電源切替時に、電力供給回路に直列に抵抗器
１２を一時的に挿入する構成とすることにより、列車９
への突入電流を抑制することができ、またこのために必
要となる抵抗器短絡用の開閉器１３は負荷電流値程度の
電流を投入するだけなので、従来の切替開閉器４、７と
同等な電気的特性を持つ開閉器を使用することができ、
コストアップを抑制することができる。

【００５０】加えて第４の実施の形態の場合、抵抗器１
２に所定時間以上通電されないように保護動作回路を設
けたことにより、抵抗器１２を保護することができ、こ
れにより抵抗器１２は短時間通電のみを考慮すればよく
なり、外形を小さくし、抵抗器と短絡用開閉器の付加に
よるコストアップを抑制することができる。

【００５１】次に、請求項４の発明の他の実施の形態を
図５に基づいて説明する。この第５の実施の形態の切替
開閉装置は、図２に示した第２の実施の形態に対して、
さらに抵抗器１２の過電流を検出するために抵抗器１２
と直列に計器用変流器２０を挿入し、この計器用変流器
２０の二次側に過電流継電器２１を接続し、この過電流
継電器２１により一定時間以上継続して電流が流れたこ
とを検出した時に変電所内上位系の遮断器を開放する指
令を出力するようにしたところにある。なお、その他の
構成は図２に示した第２の実施の形態と共通するので、
同一の符号を付すことによって詳しい説明を省略する。

【００５２】次に、この第５の実施の形態の動作につい
て説明する。第２の実施の形態と同じように、列車９の
編成全体が中セクション３内に進入した時、軌道回路８
からの列車進入検出信号を受けて切替制御回路１０は列
車進入側切替開閉器４を開放し、同じ検出信号を受けて
切替制御回路１１は列車退出側切替開閉器７をやや遅れ
て投入する。この時点で、列車９は交流電源５より電力
供給を受けることになるが、その電力供給線５ａに列車
退出側切替開閉器７と直列に抵抗器１２が挿入されてい
るので、列車９が搭載する変圧器への励磁突入電流は最
大負荷電流値程度、約１０００Ａ程度以下に抑制され
る。

【００５３】切替制御回路１１が列車退出側切替開閉器
７に与える投入信号は短絡制御回路１６にも入力され、
短絡制御回路１６はタイムカウントを開始し、２０〜１
５０msecのディレイの後に短絡用開閉器１５を投入し、
列車退出側切替開閉器７と抵抗器１２との直列回路をバ
イパスして交流電源５の電力を短絡用開閉器１５を通じ
て中セクション３に供給し、列車９にき電するようにな
る。

【００５４】抵抗器１２へ通電が開始され、２０〜１５
０msecの時間が経過しても短絡用開閉器１５が投入され
ない時、図４に示した第４の実施の形態と同じように、
列車９が中セクション３内を走行する間、抵抗器１２に
は負荷電流が連続通電されることになる。この抵抗器１
２が短時間容量しか持っていない場合、抵抗器１２が破
損する恐れがあるが、この状態を検出するために計器用
変流器２０の二次側に接続された過電流継電器２１によ
り電流が４０〜１７０msec以上継続したことを検出し、
変電所内の上位系の遮断器を開放する指令を出力する。
これにより交流電源５を停止し、短絡用開閉器１５の投
入不能による抵抗器１２の破損を防止する。

【００５５】短絡用開閉器１５を投入して列車退出用切
替開閉器７と抵抗器１２をバイパスし、交流電源５から
短絡用開閉器１５と中セクション３を通じて列車９に給
電し、この後、列車９の編成全体が中セクション３を抜
け出て軌道回路８が列車の存在を検出しなくなれば、切
替制御回路１０、１１によりそれぞれ列車進入側切替開
閉器４が投入され、列車退出側切替開閉器７が開放さ
れ、また短絡制御回路１６により短絡用開閉器１５が開
放されて次の列車の進入に備えることになる。

【００５６】このようにして、第５の実施の形態でも第
２の実施の形態と同じように、列車９の中セクション通
過の際の異電源切替時に、電力供給回路に直列に抵抗器
１２を一時的に挿入する構成とすることにより、列車９
への突入電流を抑制することができ、またこのために必
要となる抵抗器短絡用の開閉器１５は負荷電流値程度の
電流を投入するだけなので、従来の切替開閉器４、７と
同等な電気的特性を持つ開閉器を使用することができ、
コストアップを抑制することができる。

【００５７】加えて第５の実施の形態の場合、第４の実
施の形態と同じように、抵抗器１２に所定時間以上通電
されないように保護動作回路を設けたことにより、抵抗
器１２を保護することができ、これにより抵抗器１２は
短時間通電のみを考慮すればよくなり、外形を小さく
し、抵抗器と短絡用開閉器の付加によるコストアップを
抑制することができる。

【００５８】次に、請求項４の発明のさらに他の実施の
形態を図６に基づいて説明する。この第６の実施の形態
の切替開閉装置は、図３に示した第３の実施の形態に対
して、さらに抵抗器１２の過電流を検出するために抵抗
器１７と直列に計器用変流器２０を挿入し、この計器用
変流器２０の二次側に過電流継電器２１を接続し、この
過電流継電器２１により一定時間以上継続して電流が流
れたことを検出した時に変電所内上位系の遮断器を開放
する指令を出力するようにしたところにある。なお、そ
の他の構成は図３に示した第３の実施の形態と共通する
ので、同一の符号を付すことによって詳しい説明を省略
する。

【００５９】次に、この第６の実施の形態の動作につい
て説明する。第３の実施の形態と同じように、列車９の
編成全体が中セクション３内に進入した時、軌道回路８
からの列車進入検出信号を受けて切替制御回路１０は列
車進入側切替開閉器４を開放し、同じ検出信号を受けて
切替制御回路１１は列車退出側切替開閉器７をやや遅れ
て投入する。この時点で、列車９は交流電源５より電力
供給を受けることになるが、列車退出側切替開閉器７と
直列に接続された抵抗器１７を通じて交流電源５から電
力が中セクション３に供給されるようになるので、列車
９が搭載する変圧器への励磁突入電流は最大負荷電流値
程度、約１０００Ａ程度以下に抑制される。

【００６０】切替制御回路１１が列車退出側切替開閉器
７に与える投入信号は短絡制御回路１９にも入力され、
短絡制御回路１９はタイムカウントを開始し、２０〜１
５０msecのディレイの後に短絡用開閉器１８を投入し、
抵抗器１７を短絡して交流電源５の電力を列車退出側切
替開閉器７と短絡用開閉器１８を通じて中セクション３
に供給し、列車９にき電するようになる。

【００６１】抵抗器１７へ通電が開始され、２０〜１５
０msecの時間が経過しても短絡用開閉器１８が投入され
ない時、図４に示した第４の実施の形態と同じように、
列車９が中セクション３内を走行する間、抵抗器１７に
は負荷電流が連続通電されることになる。この抵抗器１
７が短時間容量しか持っていない場合、抵抗器１７が破
損する恐れがあるが、この状態を検出するために計器用
変流器２０の二次側に接続された過電流継電器２１によ
り電流が４０〜１７０msec以上継続したことを検出し、
変電所内の上位系の遮断器を開放する指令を出力する。
これにより交流電源５を停止し、短絡用開閉器１８の投
入不能による抵抗器１７の破損を防止する。

【００６２】短絡用開閉器１８を投入して抵抗器１７を
短絡し、交流電源５から列車退出側切替開閉器７と短絡
用開閉器１８を通じて列車９に給電し、この後、列車９
の編成全体が中セクション３を抜け出て軌道回路８が列
車の存在を検出しなくなれば、切替制御回路１０により
列車進入側切替開閉器４と短絡用開閉器１８が投入さ
れ、また切替制御回路１１により列車退出側切替開閉器
７が開放されて次の列車の進入に備えることになる。

【００６３】このようにして、第６の実施の形態でも第
３の実施の形態と同じように、列車９の中セクション通
過の際の異電源切替時に、電力供給回路に直列に抵抗器
１７を一時的に挿入する構成とすることにより、列車９
への突入電流を抑制することができ、またこのために必
要となる抵抗器短絡用の開閉器１８は負荷電流値程度の
電流を投入するだけなので、従来の切替開閉器４、７と
同等な電気的特性を持つ開閉器を使用することができ、
コストアップを抑制することができる。

【００６４】加えて第６の実施の形態の場合、第４の実
施の形態と同じように、抵抗器１７に所定時間以上通電
されないように保護動作回路を設けたことにより、抵抗
器１７を保護することができ、これにより抵抗器１７は
短時間通電のみを考慮すればよくなり、外形を小さく
し、抵抗器と短絡用開閉器の付加によるコストアップを
抑制することができる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
列車がトロリー線から中セクションに進入して列車進入
側切替開閉器が開放され、反対に列車退出側切替開閉器
が投入され、交流電源から中セクションを通じて列車に
切換給電される際、この列車退出側切替開閉器に直列に
接続した抵抗器に交流電源から電流を流すようにしてい
るので、異電源切替時の列車への突入電流をその負荷電
流値程度に抑制することができ、また抵抗器に一定時間
通電した後に短絡用開閉器を閉じて抵抗器を短絡させ、
交流電源から中セクションへ列車退出側切替開閉器と短
絡用開閉器を通じて電力供給するようにしているので、
抵抗器での損失、抵抗器での電圧ドロップにより列車の
パンタグラフ点電圧低下などを防止することができ、加
えて、短絡用開閉器の投入電流も負荷電流値程度に抑え
ることができるので、切替開閉器、短絡用開閉器共に従
来の切替開閉器と比べて特別な性能のものを必要とせ
ず、この発明の実現のためのコストアップを抑制するこ
とができる。

【００６６】請求項２の発明によれば、列車がトロリー
線から中セクションに進入して列車進入側切替開閉器が
開放され、反対に列車退出側切替開閉器が投入され、交
流電源から中セクションを通じて列車に切換給電される
際、この列車退出側切替開閉器に直列に接続した抵抗器
に交流電源から電流を流すようにしているので、異電源
切替時の列車への突入電流をその負荷電流値程度に抑制
することができ、また抵抗器に一定時間通電した後に短
絡用開閉器を閉じて列車退出側切替開閉器と抵抗器とを
バイパスし、交流電源から中セクションへ短絡用開閉器
を通じて電力供給するようにしているので、抵抗器での
損失、抵抗器での電圧ドロップにより列車のパンタグラ
フ点電圧低下などを防止することができ、加えて、短絡
用開閉器の投入電流も負荷電流値程度に抑えることがで
きるので、切替開閉器、短絡用開閉器共に従来の切替開
閉器と比べて特別な性能のものを必要とせず、この発明
の実現のためのコストアップを抑制することができる。

【００６７】請求項３の発明によれば、列車がトロリー
線から中セクションに進入して列車進入側切替開閉器が
開放され、反対に列車退出側切替開閉器が投入され、交
流電源から中セクションを通じて列車に切換給電される
際、これらの列車進入側切替開閉器と列車退出側切替開
閉器との共通の接続点と中セクションとの間に接続され
ている短絡用開閉器を一時的に開放することにより、こ
の短絡用開閉器と並列に接続されている抵抗器に交流電
源から電流を流すようにしているので、異電源切替時の
列車への突入電流をその負荷電流値程度に抑制すること
ができ、また抵抗器に一定時間通電した後に短絡用開閉
器を閉じて抵抗器を短絡させ、交流電源から中セクショ
ンへ短絡用開閉器を通じて電力供給するようにしている
ので、抵抗器での損失、抵抗器での電圧ドロップにより
列車のパンタグラフ点電圧低下などを防止することがで
き、加えて、短絡用開閉器の投入電流も負荷電流値程度
に抑えることができるので、切替開閉器、短絡用開閉器
共に従来の切替開閉器と比べて特別の性能のものを必要
とせず、この発明の実現のためのコストアップを抑制す
ることができる。

【００６８】請求項４の発明によれば、請求項１〜請求
項３のいずれかの発明の切替開閉装置において、さら
に、列車が中セクションに進入して抵抗器に電流が流れ
るようになった際に、何らかの原因で抵抗器に過電流が
一定時間以上継続して流れ続ければ、過電流検出手段が
その過電流を検出し、遮断手段によって交流電源から中
セクションへの電力供給を停止するようにしているの
で、短絡用開閉器の投入不能が発生しても抵抗器を保護
することができ、これにより抵抗器は短時間通電のみを
考慮すればよくなり、外形を小さくし、抵抗器と短絡用
開閉器の付加によるコストアップを抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施の形態の回路ブロック
図。

【図２】請求項２の発明の一実施の形態の回路ブロック
図。

【図３】請求項３の発明の一実施の形態の回路ブロック
図。

【図４】請求項４の発明の一実施の形態の回路ブロック
図。

【図５】請求項４の発明の他の実施の形態の回路ブロッ
ク図。

【図６】請求項４の発明のさらに他の実施の形態の回路
ブロック図。

【図７】従来例の回路ブロック図。

【符号の説明】

１ 交流電源 ２ トロリー線 ３ 中セクション ４ 列車進入側切替開閉器 ５ 交流電源 ６ トロリー線 ７ 列車退出側切替開閉器 ８ 軌道回路 ９ 列車 １０ 切替制御回路 １１ 切替制御回路 １２ 抵抗器 １３ 短絡用開閉器 １４ 短絡制御回路 １５ 短絡用開閉器 １６ 短絡制御回路 １７ 抵抗器 １８ 短絡用開閉器 １９ 短絡制御回路 ２０ 計器用変流器 ２１ 過電流継電器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増山 隆雄 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 横倉 邦夫 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 藤本 哲 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ異なった交流電源から電力供給
   される互いに隣接したトロリー線間に中セクションが設
   置され、前記交流電源の一方と前記中セクションとの間
   を列車進入側切替開閉器を介して接続し、前記交流電源
   の他方と前記中セクションとの間を列車退出側切替開閉
   器を介して接続し、列車の全体が列車進入側の前記トロ
   リー線区間から前記中セクションに進入するまで前記列
   車進入側切替開閉器を閉じ、かつ前記列車退出側切替開
   閉器を開き、前記列車の全体が前記中セクションに進入
   した時に前記列車進入側切替開閉器を開き、かつ前記列
   車退出側切替開閉器を閉じる切替開閉を行う切替開閉装
   置において、 前記列車退出側切替開閉器と前記中セクションとの間に
   直列に接続された抵抗器と、 前記抵抗器と並列に接続され、前記抵抗器に一定時間通
   電した後に閉じて当該抵抗器を短絡する短絡用開閉器と
   を備えて成る切替開閉装置。
2. 【請求項２】 それぞれ異なった交流電源から電力供給
   される互いに隣接したトロリー線間に中セクションが設
   置され、前記交流電源の一方と前記中セクションとの間
   を列車進入側切替開閉器を介して接続し、前記交流電源
   の他方と前記中セクションとの間を列車退出側切替開閉
   器を介して接続し、列車の全体が列車進入側の前記トロ
   リー線区間から前記中セクションに進入するまで前記列
   車進入側切替開閉器を閉じ、かつ前記列車退出側切替開
   閉器を開き、前記列車の全体が前記中セクションに進入
   した時に前記列車進入側切替開閉器を開き、かつ前記列
   車退出側切替開閉器を閉じる切替開閉を行う切替開閉装
   置において、 前記列車退出側切替開閉器と前記中セクションとの間に
   直列に接続された抵抗器と、 前記列車退出側切替開閉器と前記抵抗器との直列回路に
   並列に接続され、前記抵抗器に一定時間通電した後に閉
   じて前記列車退出側切替開閉器と抵抗器とを短絡する短
   絡用開閉器とを備えて成る切替開閉装置。
3. 【請求項３】 それぞれ異なった交流電源から電力供給
   される互いに隣接したトロリー線間に中セクションが設
   置され、前記交流電源の一方と前記中セクションとの間
   を列車進入側切替開閉器を介して接続し、前記交流電源
   の他方と前記中セクションとの間を列車退出側切替開閉
   器を介して接続し、列車の全体が列車進入側の前記トロ
   リー線区間から前記中セクションに進入するまで前記列
   車進入側切替開閉器を閉じ、かつ前記列車退出側切替開
   閉器を開き、前記列車の全体が前記中セクションに進入
   した時に前記列車進入側切替開閉器を開き、かつ前記列
   車退出側切替開閉器を閉じる切替開閉を行う切替開閉装
   置において、 前記列車進入側切替開閉器と列車退出側切替開閉器との
   共通の接続点と前記中セクションとの間に接続された抵
   抗器と、 前記抵抗器と並列に接続され、前記抵抗器に一定時間通
   電した後に閉じて当該抵抗器を短絡する短絡用開閉器と
   を備えて成る切替開閉装置。
4. 【請求項４】 前記抵抗器に流れる過電流を検出する過
   電流検出手段と、 前記過電流検出手段が過電流を検出する時に前記交流電
   源から前記中セクションへの電力供給を停止する遮断手
   段とを備えて成る請求項１〜３いずれか記載の切替開閉
   装置。