JPH0920244A - 鉄道軌条用電気融雪器の断線検知構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気融雪器やケーブルの断線を、現地に赴く
ことなく早期に知ることができるようにする。断線箇所
を簡便に特定できるようにする。交換作業やメンテナン
スを確実で且つ容易に行なえるようにする。 【構成】 複数の電気融雪器と配電盤１内の複数の入切
スイッチＳＷとを、それぞれケーブルにて接続する。配
電盤１内に基板部ＳＰを配設して、複数の入切スイッチ
ＳＷを基板部ＳＰに接続する。入切スイッチＳＷと基板
部ＳＰの一方または双方に、ケーブルや電気融雪器の断
線を表示する発光ダイオードＬＥＤ，ＬＥＤ１，ＬＥＤ
２，……を一体または別体に設ける。駅舎等の屋内に、
基板部ＳＰからの情報信号を受けて、断線情報を警報音
や警告灯にて報知する断線表示部ＳＩを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道軌条の分岐器
に付設される電気融雪器と該電気融雪器に接続されるケ
ーブルの断線を検知する断線検知構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道軌条の分岐器では、冬季に基本軌条
とトングレールとの間に積雪が固まったり結氷を生じ
て、トングレールの移動を困難にすることがあるため、
分岐器の基本軌条に電気式の融雪器を設けて融雪や解凍
することが知られており、１つの分岐器には１組凡そ２
０〜３０個の電気融雪器が用いられる。道床或いは道床
側部の鉄道用電柱には電気融雪器の配電盤が設けられて
おり、電気融雪器は、配電盤のスイッチボックスに配設
された複数の入切スイッチとそれぞれケーブルにて接続
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような構成にあっ
ては、電気融雪器やケーブルが、車両の走行振動を始
め、風雪雨や熱射等の自然環境に長期間晒されることに
よって断線を生じ、分岐器の融雪や解凍を部分的に妨げ
ることとなるため、断線状態を早期に検知することが望
まれる。しかしながら、降雪時においては、少なくとも
保安作業員が現地に赴き、分岐器の降雪や結氷を確認す
ることによって断線を知る以外に手立てはなく、早期の
対応が望まれていた。

【０００４】また、断線を積雪や結氷で特定できない降
雪時以外には、電気融雪器とケーブルの１つづつを絶縁
抵抗器で計測しなければならず、保安作業員に多大な時
間と労力を要する作業性と経済性の悪いものであった。

【０００５】そこで本発明は、電気融雪器やケーブルの
断線を現地に赴くことなく早期に知ることができ、更に
断線箇所を簡便に特定できて交換作業やメンテナンスを
確実で且つ容易に行なうことのできる鉄道軌条用電気融
雪器の断線検知構造を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するため、鉄道軌条の分岐器に付設される複数の電気
融雪器と、該分岐器の周辺に配設される配電盤に収容さ
れた複数の入切スイッチとをそれぞれケーブルにて接続
する構造において、前記配電盤の内部に基板部を配設し
て、該基板部に前記複数の入切スイッチを接続し、該入
切スイッチと前記基板部の一方または双方に、前記ケー
ブルから電気融雪器までの断線を表示する表示灯を一体
または別体に設けると共に、該基板部からの情報信号を
受けて、断線情報を警報音や警告灯にて報知する断線表
示部を、駅舎等の屋内に配設したことを特徴としてい
る。

【０００７】配電盤の基板部と屋内の断線表示部との間
は、ケーブルで直接接続するほか、基板部側に送信部を
断線表示部側に受信部を設けて、基板部からの情報信号
を無線で送信することもできる。

【０００８】

【作用】かかる構成によれば、多数の電気融雪器とケー
ブルのいずれかに断線を生じると、断線した電気融雪器
やケーブルにつながる入切スイッチや基板部の表示灯
が、点灯または滅灯して断線を表示するほか、断線情報
が基板部から屋内の断線表示部へ送られ、断線の発生を
警告灯や警報音によって駅員や保安作業員に報知する。
従って、電気融雪器やケーブル断線を、屋内において発
生と同時に知ることができ、また現地においては断線の
発生箇所を容易に特定することができるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一形態例を図面に
基づいて説明する。図１に示す配電盤１は、鉄道軌条の
分岐器に付設される３０個の電気融雪器近傍の鉄道用電
柱や支柱等（いずれも図示せず）に架設される。配電盤
１のケース本体２は、前面をカバー３にて開閉可能に覆
われており、ケース本体２内に固設されたパネル４の前
面には、一列１５個づつの入切スイッチＳＷが、中央部
左右に縦方向二列で配設されている。各入切スイッチＳ
Ｗの前面には、本発明の表示灯としての発光ダイオード
ＬＥＤが一体に設けられている。

【００１０】入切スイッチＳＷに挟まれたパネル４の中
央部には、カードホルダＣＨが設けられており、左右の
入切スイッチＳＷに接続された電気融雪器を特定できる
ようにしている。パネル４の前面上部には電気融雪器の
断線検知警報用の基板部ＳＰが、同じくパネル４の前面
下部に、端子ブロックＴＢとサージアレスタＳＡＲがそ
れぞれ配設されており、更に上記カードホルダＣＨの裏
側となるパネル４の中央には、ブスバーＲ，Ｎ，Ｔが縦
方向に配設されている。

【００１１】図２は、上述の配電盤１を含む電気融雪器
から屋内の断線表示部までの結線状態を示した単相三線
式結線図で、入切スイッチＳＷは３０個の一部のみを示
しており、ブスバーＲ，Ｎ，Ｔには、３個の入切スイッ
チＳＷが接続され、電源端子Ｒ，ＮあるいはＮ，Ｔから
の入力電力を得て、それぞれ負荷である電気融雪器のヒ
ータに対して給電または給電停止を行う。ブスバーＲ，
Ｎ，Ｔは単相三線式の構成となっているため、Ｒ，Ｎ間
およびＮ，Ｔ間に、図１の如く配列した入切スイッチＳ
Ｗがそれぞれ１５個づつ接続されていて、バランスよく
給電が行われるようになっている。

【００１２】各入切スイッチＳＷの発光ダイオードＬＥ
Ｄは、電気融雪器への給電中は常時点灯し、また入切ス
イッチＳＷに接続される電気融雪器やケーブルのいずれ
かが断線した場合には、これを滅灯にて表示するように
なっており、同時に発光ダイオードＬＥＤの表示と同一
の信号が、信号出力端子Ａ，Ｂ，Ｏから基板部ＳＰに送
出される。

【００１３】基板部ＳＰでは、各入切スイッチＳＷから
の信号を統合して、信号出力端子Ｐ，Ｑ，Ｒから断線表
示部ＳＩに断線発生を示す信号を送出する。また、この
基板部ＳＰには、それぞれの入切スイッチＳＷに対応す
る発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，……が設けられ
ており、電気融雪器やケーブルの断線時に、入切スイッ
チＳＷの発光ダイオードＬＥＤが滅灯で表示するのに対
し、基板部ＳＰの発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，
……は、これを点灯で表示するようになっている。断線
表示部ＳＩは、駅舎や運転管理室，保安作業員の詰所等
の屋内に、単独若しくは架線や信号等の他の電気系統と
共に統括盤に一体に設けられた警告灯や警報器で、基板
部ＳＰの信号出力端子Ｐ，Ｑ，Ｒと図示しないケーブル
にてつながれ、断線時には点灯若しくは警報音によっ
て、電気融雪器やケーブルの断線がリアルタイムで分る
ようにしている。

【００１４】図３は、図２の結線図における入切スイッ
チＳＷと基板部ＳＰの接続関係の一例を示した回路図で
ある。図３において、入切スイッチＳＷには、電源端子
Ｒ，Ｎにブスバーから電源電力が供給され、接点Ｓの開
閉に応じて変流器ＣＴを介して電気融雪器への給電また
は給電停止を行なう。接点Ｓには補助接点Ｓａが設けら
れており、補助接点Ｓａは接点Ｓの開閉状態に連動す
る。従って、補助接点Ｓａの開閉状態を知ることによ
り、接点Ｓの開閉を知ることができる。

【００１５】信号出力端子Ａ，Ｏ間には補助接点Ｓａの
開閉状態が出力され、更に信号出力端子Ｂ，Ｏ間から、
電気融雪器やケーブルの断線に関する信号が、基板部Ｓ
Ｐを通して屋内の断線表示部ＳＩに出力される。即ち、
一次巻線が負荷である電気融雪器と直列接続された変流
器ＣＴの二次巻線の出力が整流器ＲＥＣで整流されたの
ち、ツェナーダイオードＺＤで一定電圧とされ、フォト
カプラＰＣと、発光ダイオードＬＥＤ及び抵抗Ｒ１の直
列回路に抵抗Ｒ２が並列接続された回路に与えられ、フ
ォトカプラＰＣの出力が信号出力端子Ｂ，Ｏ間に送出さ
れる。

【００１６】いま仮に、電気融雪器かケーブルが断線し
ているとすれば、変流器ＣＴの一次巻線には電流が流れ
ないから二次巻線にも電流が流れず、整流器ＲＥＣの出
力はない。このため、フォトカプラＰＣ及び発光ダイオ
ードＬＥＤには電流が流れず、端子Ｂ，Ｏ間はオフ、つ
まり開放状態となる。従って、信号出力端子Ａ，Ｂ，Ｏ
間には、接点Ｓの開閉状態と電気融雪器やケーブルの断
線有無の信号が出力される。

【００１７】これら信号出力端子Ａ，Ｂ，Ｏに生じた信
号は、基板部ＳＰに与えられる。基板部ＳＰでは、信号
出力端子Ａ，Ｏ間の信号及び同端子Ｂ，Ｏ間の信号をナ
ンド回路ＮＡＮＤ１が得る。そして、補助接点Ｓａが閉
じていて電気融雪器に通電が行われるべきときに通電さ
れなかった場合に、信号を論理和回路ＯＲに与える。ナ
ンド回路は入切スイッチＳＷの１つづつに対応して設け
られているから、論理和回路ＯＲには、この場合３０個
の入切スイッチＳＷから、補助接点Ｓａの開閉及び電気
融雪器やケーブルの断線の論理積信号が論理和回路ＯＲ
に与えられる。論理和回路ＯＲには、３０個の発光ダイ
オードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，……が接続され
ており、いづれか１つの入切スイッチＳＷから論理和回
路ＯＲに論理積が与えられると、当該入切スイッチＳＷ
に対応する発光ダイオードＬＥＤｘが点灯すると共に、
タイマＴを介してリレーＸを付勢し、信号出力端子Ｐ，
Ｑ，Ｒから屋内の断線表示部ＳＩ（図２参照）に出力が
送出される。

【００１８】各入切スイッチＳＷにおいてはこのような
動作が行われ、３０系統分の電気融雪器とケーブルにつ
いての給電情報が基板部ＳＰに集められる。そして、こ
れら系統に断線がない正常時には、入切スイッチＳＷと
一体の発光ダイオードＬＥＤは常時点灯し、また基板部
ＳＰの３０個の発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２，…
…は常時滅灯している。そして、電気融雪器やケーブル
のいずれか１つに断線を生じた場合には、断線箇所につ
ながる入切スイッチＳＷで発光ダイオードＬＥＤが滅灯
し、基板部ＳＰで同じく断線箇所につながる発光ダイオ
ードＬＥＤｘが点灯すると共に、信号出力端子Ｐ，Ｑ，
Ｒから屋内の断線表示部ＳＩに向けて断線した旨の信号
が送出される。

【００１９】入切スイッチＳＷは、その構造から、接点
Ｓが開の場合にも発光ダイオードＬＥＤが断線の有無に
拘わりなく滅灯するため、入切スイッチＳＷの発光ダイ
オードＬＥＤが滅灯の場合にも、基板部ＳＰの発光ダイ
オードＬＥＤｘの点灯または滅灯によって、断線の有無
が分るようにしている。また基板部ＳＰでは、テストス
イッチＰＢを押すことにより、信号形成回路ＳＧから論
理和回路ＯＲに信号が与えられ、発光ダイオードＬＥＤ
１，ＬＥＤ２，……を点灯テストできるようにしてい
る。

【００２０】図４は、図２の結線図における入切スイッ
チＳＷと基板部ＳＰの接続関係の他の例を示した回路図
である。この回路図では、入切スイッチＳＷと基板部Ｓ
Ｐとの結線が図３の三本に対して二本となっており、ま
た入切スイッチＳＷでは、図３の補助接点Ｓａに代えて
電圧検出回路を設け、更に基板部ＳＰでは、図３のナン
ド回路ＮＡＮＤ１，ＮＡＮＤ２，……に代えて信号形成
回路ＳＧ１，……とした点が、特に図３の回路と相違し
ている。

【００２１】入切スイッチＳＷでは、電圧検出回路によ
って、接点Ｓの開閉に関する信号と電気融雪器並びにケ
ーブルの断線に関する信号とのアンド成否を加味した信
号を形成して、基板部ＳＰに送出するようにしている。
即ち、入切スイッチＳＷの電圧検出回路にはフォトカプ
ラＰＣ１が設けられており、接点Ｓが閉じられていると
フォトカプラＰＣ１から信号が伝達される。これによ
り、トランジスタＱのベース電圧がしきい値以下にな
り、トランジスタＱがオフになる。

【００２２】また、電気融雪器やケーブルが断線する
と、図３で説明したように変流器ＣＴの二次側となる整
流器ＲＥＣに出力が生じない。このため、フォトカプラ
ＰＣ２には信号が伝達されない。その結果、信号出力端
子Ｃ，Ｏ間が開放状態になる。この場合、基板部ＳＰの
信号形成回路ＳＧ１は、信号を形成して論理和回路ＯＲ
に与えるから、タイマＴ及びリレーＸの動作によって、
信号出力端子Ｐ，Ｑ，Ｒから屋内の断線表示部ＳＩ（図
２参照）に向けて信号が送出される。

【００２３】このように、上述の形態例によれば、電気
融雪器やケーブルの断線の有無を、駅員や保安作業員が
常駐する屋内で常時管理することができ、また断線が発
生した場合には、配電盤内部の発光ダイオードと共に、
屋内の断線表示部の警告灯や警報音によってリアルタイ
ムで知ることができるので、電気融雪器を設置した現地
へ赴いて断線を短時間に修復できるという速やかな対応
が可能となり、断線による積雪や結氷で列車の運行に支
障を来たすという不具合を解消することができる。

【００２４】しかも、現地においては、電気融雪器に対
応して設けた配電盤の入切スイッチと基板部の双方の発
光ダイオードの滅灯と点灯から、断線した電気融雪器や
ケーブルを容易に特定できるので、不要な労力や時間の
消費がなくなる。更に、断線状態を積雪時や結氷で確認
できない降雪時以外の冬季や冬季以外の季節にも、配電
盤の発光ダイオードの滅灯及び点灯から、断線を容易に
知ることができるのでメンテナンス上の効果も頗る高
い。

【００２５】また、配電盤内の発光ダイオードを電気融
雪器毎に設定するので、発光ダイオードで正常に点灯ま
たは滅灯表示されている電気融雪器やケーブルはメンテ
ナンスを省略することができ、絶縁抵抗器を用いて電気
融雪器とケーブルの絶縁抵抗を１つづつ計測しなければ
ならなかった従来に較べると、断線時の交換作業やメン
テナンス作業を極めて短時間に行なうことができる。更
に、表示灯に球切れの虞の少ない発光ダイオードを採用
することにより、信頼性が高められると共に長寿命化が
図れる。

【００２６】尚、上述の形態例では、断線の発生を配電
盤内で表わす表示灯として、入切スイッチと基板部の双
方に発光ダイオードを設けて説明したが、本発明は、少
なくとも入切スイッチと基板部のいずれか一方に表示灯
を設ければ足りる。これらの表示灯は白熱灯であっても
よく、また入切スイッチでは表示灯を別体とすることも
でき、更に断線の表示も滅灯と点灯のいずれを用いても
よい。

【００２７】また、配電盤の基板部と屋内の断線表示部
との間を、形態例のようにケーブルで直接接続するほ
か、基板部側に送信部を断線表示部側に受信部を設け
て、基板部からの情報信号を無線で送信することもでき
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る鉄道軌条用電気融雪器の断
線検知構造は、分岐器に付設される複数の電気融雪器と
配電盤のスイッチボックス内部の入切スイッチとをそれ
ぞれケーブルにて接続し、スイッチボックスの内部に基
板部を配設して、該基板部に前記複数の入切スイッチを
接続し、該入切スイッチと前記基板部の一方または双方
に、前記ケーブルから電気融雪器までの断線を表示する
表示灯を一体または別体に設けると共に、該基板部から
の情報信号を受けて、断線情報を警報音や警告灯にて報
知する断線表示部を、駅舎等の屋内に配設したことによ
り、融雪器やケーブルの断線の有無を、駅員や保安作業
員が常駐する屋内で常時管理することができ、断線発生
時には、配電盤内部の表示灯と共に、屋内の断線表示部
の警告灯や警報音によってリアルタイムで知ることがで
きるので、電気融雪器を設置した現地へ赴いて断線を短
時間に修復できるという速やかな対応が可能となり、断
線による積雪や結氷で列車の運行に支障を来たすことが
なくなる。しかも、現地においては、電気融雪器に対応
して設けた配電盤内の入切スイッチや基板部の表示灯の
滅灯または点灯表示から、断線した電気融雪器やケーブ
ルを容易に特定できるので、不要な労力や時間の消費を
解消することができる。

【００２９】更に、断線状態を積雪時や結氷で確認でき
ない降雪時以外の冬季や、冬季以外の季節にメンテナン
スを行なう場合においても、屋内・外の表示灯と断線表
示部とから断線状態を容易に知ることができ、しかも表
示灯が正常を示す電気融雪器やケーブルのメンテナンス
を省略することができるので、絶縁抵抗器を用いて電気
融雪器とケーブルの絶縁抵抗を１つづつ計測しなければ
ならなかった従来に較べると、作業性に頗る優れると共
に経済的効果も極めて高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態例を示す配電盤の正面図

【図２】本発明の一形態例を示す電気融雪器から屋内の
断線表示部までの結線図

【図３】図２の結線図における入切スイッチと基板部の
接続関係の一例を示す回路図

【図４】図２の結線図における入切スイッチと基板部の
接続関係の他の例を示す回路図

【符号の説明】

１…配電盤 ２…配電盤１のケース本体 Ａ，Ｂ，Ｏ…信号出力端子 ＣＨ…カードホルダ ＣＴ…変流器 ＳＷ…入切スイッチ ＬＥＤ，ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３…発光ダイオー
ド（本発明の表示灯） ＮＡＮＤ１，ＮＡＮＤ２…ナンド回路 ＯＲ…論理和回路 Ｐ，Ｑ，Ｒ…信号出力端子 ＰＣ，ＰＣ１…フォトカプラ Ｑ…トランジスタ Ｒ，Ｎ，Ｔ…ブスバー Ｓ…接点 Ｓａ…補助接点 ＳＡＲ…サージアレスタ ＳＧ，ＳＧ１…信号形成回路 ＳＩ…断線表示部 ＳＰ…基板部 ＴＢ…端子ブロック ＲＥＣ…整流器 ＺＤ…ツェナーダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大木 利夫 東京都目黒区目黒本町３丁目19番13号 株 式会社渡辺電機製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄道軌条の分岐器に付設される複数の電
   気融雪器と、該分岐器の周辺に配設される配電盤に収容
   された複数の入切スイッチとをそれぞれケーブルにて接
   続する構造において、前記配電盤の内部に基板部を配設
   して、該基板部に前記複数の入切スイッチを接続し、該
   入切スイッチと前記基板部の一方または双方に、前記ケ
   ーブルから電気融雪器までの断線を表示する表示灯を一
   体または別体に設けると共に、該基板部からの情報信号
   を受けて、断線情報を警報音や警告灯にて報知する断線
   表示部を、駅舎等の屋内に配設したことを特徴とする鉄
   道軌条用電気融雪器の断線検知構造。