JPH09175236A - 切替開閉装置 - Google Patents

切替開閉装置

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JPH09175236A
JPH09175236A JP34398295A JP34398295A JPH09175236A JP H09175236 A JPH09175236 A JP H09175236A JP 34398295 A JP34398295 A JP 34398295A JP 34398295 A JP34398295 A JP 34398295A JP H09175236 A JPH09175236 A JP H09175236A
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好則 松浦
Kazuyone Komori
一米 小森
Takao Masuyama
隆雄 増山
Kunio Yokokura
邦夫 横倉
Satoru Fujimoto
哲 藤本
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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。
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