JPH11136803A - 集電子脱線検出装置 - Google Patents
集電子脱線検出装置Info
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- JPH11136803A JPH11136803A JP29834597A JP29834597A JPH11136803A JP H11136803 A JPH11136803 A JP H11136803A JP 29834597 A JP29834597 A JP 29834597A JP 29834597 A JP29834597 A JP 29834597A JP H11136803 A JPH11136803 A JP H11136803A
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Abstract
の種類とは無関係に集電子の脱線を検出できる集電子脱
線検出装置を提供する。 【解決手段】導電経路の途中に、トロリー線1と、この
トロリー線に接触する2個の集電子2a,2bと、一端
側が集電子2a,2bに接続されるとともに他端側が共
通に接続されて2つの分流路を構成するリード導体3
a,3bとを介在させてなる電路の各集電子の脱線を検
出する集電子脱線検出装置において、各分流路に直列に
接続されたインダクタンス素子12a,12bと、集電
子2a,2b間において観測される集電子間インピーダ
ンスの変化を監視し、この集電子間インピーダンスが所
定以上に変化したときに集電子が脱線したと判断して出
力Pを送出するインピーダンス監視手段13a,13
b、14,15とを備えている。
Description
置に係り、特に、1相当たり、つまりトロリー線1本に
ついて複数の集電子を並設するようにした給電路等で用
いられる集電子脱線検出装置に関する。
等のように決められた場所を移動する移動体に給電する
方式には幾つかある。その中に、移動体の移動経路に沿
ってトロリー線を張設するとともに該トロリー線に摺動
接触あるいは転動接触するように集電子を移動体側に設
け、このトロリー線・集電子からなる経路で移動体に給
電する方式がある。この方式は、移動体への給電路に限
らず、移動体といわゆる地上との間の通信路にも適用さ
れている。
わせて移動体への電路を構成する方式では、移動体の動
きに伴ってトロリー線と集電子とが相対移動するため、
移動体の移動形態によっては集電子がトロリー線から瞬
間的に離線する現象が発生する。このような瞬時離線現
象は、移動体の運転に悪影響を与える場合がある。この
ため、通常は、複数の集電子を並設し、これら複数の集
電子における同時離線確率が十分に低いことを利用して
離線による影響を抑制している。
ー線に対して複数の集電子を並設する電路構成を採用し
たものにあっても次のような問題があった。すなわち、
先に説明したように、トロリー線と集電子とを組み合わ
せて移動体への電路を構成する方式では、移動体の動き
に伴って集電子も移動するため、何らかの原因で集電子
がトロリー線から脱線することも考えられる。
いて集電子を通して受ける受電電圧や受信信号を確認す
ることによって行われる。しかし、複数の集電子を並設
した電路構成であると、1つの集電子が脱線しても他の
集電子が正常にトロリー線に接触している限り、受電電
圧や受信信号に変化は生じない。このため、集電子が脱
線しているにも拘わらず、そのまま移動体を移動させて
しまい、脱線している集電子でトロリー線の支持構造物
等を破損させたり、集電子自身を破損させるなどの虞が
ある。
電路に対して、特開昭51−131009号公報では、
各集電子によって形成された分流路に流れる電流をそれ
ぞれ検出し、これらの電流バランスが崩れたときに集電
子が脱線したと判断する集電子脱線検出装置を提案して
いる。
集電子によって形成された分流路を流れる電流のバラン
ス関係に基づいて集電子の脱線を検出しているので、電
路へ実際に給電しない限り、集電子の脱線を検出できな
いという不便さがあるばかりか、常時は電流の流れてい
ないアース路や通信路については適用できないという問
題があった。
線と複数の集電子とを組み合わせて構成された電路に対
する従来の集電子脱線検出装置にあっては、電路に実際
に給電しない限り集電子の脱線を検出できないという問
題があるばかりか、同様の電路構成を採るアース路や通
信路へは適用できないという問題があった。
は無関係に、また電路の種類とは無関係に集電子の脱線
を検出できる集電子脱線検出装置を提供することを目的
としている。
に、本発明は、導電経路の途中に、トロリー線と、この
トロリー線に接触する複数の集電子と、一端側が対応す
る上記集電子に接続されるとともに他端側が共通に接続
されて複数の分流路を構成する複数のリード導体とを介
在させてなる電路の上記各集電子の脱線を検出する集電
子脱線検出装置において、前記複数の分流路を2個1組
として少なくとも一方の分流路に直列に接続されたイン
ピーダンス素子と、前記組をなす分流路に接続されてい
る前記集電子間において観測される集電子間インピーダ
ンスの変化を監視し、この集電子間インピーダンスが所
定以上に変化したときに集電子が脱線したと判断して出
力を送出するインピーダンス監視手段とを備えているこ
とを特徴としている。
数域においては低インピーダンスを示すインダクタンス
素子で構成され、前記インピーダンス監視手段が前記組
をなす分流路に接続されている前記集電子間に高周波電
圧を印加する高周波電源及び該高周波電源の負荷変化を
監視することによって前記集電子間インピーダンスの変
化を監視する手段を含むもので構成されていてもよい。
組をなす分流路に接続されている集電子間で観測される
集電子間インピーダンスは、2つの集電子とトロリー線
との接触状態を正確に反映したものとなる。
好に接触している正常の状態下にあっては、集電子間が
トロリー線によって短絡されているので、インピーダン
スはほぼ零となる。
線から脱線すると、分流路に直列に接続されているイン
ピーダンス素子のインピーダンスが集電子間で観測され
る。したがって、集電子間で観測されるインピーダンス
の変化、具体的には例えばインピーダンスの増加から何
れか一方又は両方の集電子が脱線したことを検出するこ
とができる。この場合、集電子間のインピーダンス変化
から集電子の脱線を検出しているので、電路への給電、
非給電とは無関係に集電子の脱線を検出できる。このた
め、アース路や通信路にもそのまま適用できることにな
る。
ダンス素子は、定常運転時において電圧降下要素として
機能するので、可能な限り小さい値が望まれる。しか
し、あまり小さい値では集電子が脱線したときのインピ
ーダンス変化を大きくして検出感度を上げることができ
ない。
素子として商用周波数域においては低インピーダンスを
示すインダクタンス素子を用い、またインピーダンス監
視手段として組をなす集電子間に高周波電圧を印加する
高周波電源及び該高周波電源の負荷変化を監視すること
によって集電子間のインピーダンス変化を監視する手段
を備えたものを用いればよい。
実施形態を説明する。図1には本発明の一実施形態に係
る集電子脱線検出装置、ここには給電路を対象とした1
相分の構成が示されている。したがって、2相給電路の
場合には図1に示す構成が2相分設けられ、3相給電路
で、かつアース路を備えたものでは図1に示す構成が4
相分設けられる。
動経路に沿って張設された例えば線間電圧が200Vの
トロリー線を示している。ここで、図1に示されている
トロリー線1以外の要素は全て図示しない移動体に搭載
されている。
接力で摺接する複数の集電子、この例では2個の集電子
2a,2bが搭載されている。これら集電子2a,2b
には分流路を構成するリード導体3a,3bの一端側が
接続されており、これらリード導体3a,3bの他端側
は後述する集電子脱線検出装置11の一構成要素をなす
インピーダンス素子、この例ではインダクタンス素子1
2a,12bを介して共通に接続された後に図示しない
スイッチを介して移動体上に設けられたモータ等の負荷
に接続されている。
ダクタンス素子12a,12bと、集電子2a,2b間
にキャパシタンス素子13a、13bを介して高周波電
圧を印加する高周波電源回路14と、この高周波電源回
路14の出力端子間電圧Eが所定値以上のときに集電子
2a,2bの何れかに脱線が生じたと判断して信号Pを
出力する判定回路15と、信号Pによって動作する警報
回路16と、これら各回路の電源となる二次電池17と
で構成されている。高周波電源回路14とリード導体3
a(3b)とは、インダクタンス素子12a(12b)
より一端側の位置で電気的に接続されている。
たスイッチのトリップ信号及び移動体のブレーキ機構に
も与えられる。また、移動体にはトロリー線1を介して
受電した電力で二次電池17を充電する充電装置も搭載
されている。
bとしては、商用周波数域では例えば0.01Ω以下
で、2MHzにおいては数100Ω程度となるものが用
いられている。また、高周波電源回路14としては、出
力周波数が2MHz、出力端解放の状態で数Vの出力を
送出し、出力インピーダンスが数10Ω程度と高いのも
のが用いられている。さらに、キャパシタンス素子13
a、13bとしては、高周波電源回路14の出力インピ
ーダンスとの関連で、集電子2a,2bがトロリー線1
に正常に接触している条件では高周波電源回路14の出
力端子間電圧Eを数mVであるE1 に抑え、集電子2
a,2bの何れかがトロリー線1から脱線したときには
インダクタンス素子12a,12bとの関連で高周波電
源回路14の出力端子間電圧Eを数100mVであるE
2 に保持し得る容量のものが用いられている。また、判
定回路15は、高周波電源回路14の出力端子間電圧E
が100mV以上のときに集電子2a,2bの何れかに
脱線が生じたと判断して信号Pを出力するものが用いら
れている。
bがトロリー線1に正常に接触している状態では、集電
子2a,2b間がトロリー線1によって短絡されている
ことになるので、集電子脱線検出装置11の等価回路は
図2(a)に示すようになる。すなわち、この場合に
は、高周波電源回路14の出力端子間にキャパシタンス
素子13a,13bが単に直列に接続された状態とな
る。この状態では高周波電源回路14の出力端子間電圧
Eは、数mVであるE1 に保持される。このため、判定
回路15は動作しない。
両方がトロリー線1から脱線すると、トロリー線1によ
って集電子2a,2b間が短絡されない状態となるの
で、集電子脱線検出装置11の等価回路は図2(b)に
示すようになる。すなわち、この場合には、高周波電源
回路14の出力端子間にキャパシタンス素子13a,1
3b、インダクタンス素子12a,12bが直列に接続
された状態となる。このように、集電子2a、2b間に
インダクタンス素子12a,12bが直列に接続されて
高周波電源回路14の出力端子間のインピーダンスが増
加すると、これに伴って高周波電源回路14の出力端子
間電圧Eが数100mVであるE2 に上昇する。このた
め、判定回路15が動作し、信号Pを出力する。この信
号Pが出力されると、警報回路16が動作して集電子が
脱線したことを報知する。同時に負荷の入力端側に設け
られているスイッチをオフさせるとともに移動体のブレ
ーキ機構を動作させて安全が確保される。信号は、電源
断及び異常時にはオンし、脱線検出時のみにオフするい
わゆるb接点形式をとってもよい。
bに接続される分流路にそれぞれインピーダンス素子と
してのインダクタンス素子12a,12bを直列に介在
させるとともに、高周波電源回路14の出力端子間電圧
Eの変化を監視することによって集電子2a,2b間の
インピーダンス変化を監視し、集電子間インピーダンス
が所定以上に増加したとき、つまり出力端子間電圧Eが
所定レベル以上に増加したときに集電子2a,2bが脱
線したと判断して信号Pを出力させるようにしている。
る集電子間インピーダンスが2つの集電子2a,2bと
トロリー線1との接触状態を正確に反映していることを
利用し、集電子間インピーダンスの変化を監視すること
によって集電子2a,2bがトロリー線1から脱線した
か否かを検出するようにしている。したがって、トロリ
ー線1への給電、非給電とは無関係に集電子2a,2b
の脱線を検出できることになる。このため、アース路や
通信路にもそのまま適用できる。
として商用周波数域においては低インピーダンスを示す
インダクタンス素子12a,12bを用い、また集電子
2a,2b間に高周波電源回路14から高周波電圧を印
加し、高周波電源回路14の負荷変化を監視することに
よって集電子間インピーダンスの変化を監視するように
しているので、インダクタンス素子12a,12bの存
在が定常運転に影響を与えることはない。
れインダクタンス素子を介在させているが、図3に示す
ように何れか一方の分流路だけにインダクタンス素子1
2を介在させてもよい。
装置は、集電子間インピーダンスの変化から脱線を検出
しているので、トロリー線に接触する集電子が2個以上
の複数個の場合には、これら集電子によって分けられた
分流路を2個1組として取り扱う必要がある。したがっ
て、例えば図4に示すように、1本のトロリー線1に4
個の集電子2a,2b,2c,2dを接触させる電路に
あっては、集電子2a,2bの組と集電子2c,2dの
組とに分け、各組に図1に示すように構成された集電子
脱線検出装置11a,11bを設ける必要がある。ま
た、3個の集電子2a,2b,2cを有した電路にあっ
ては、集電子2a,2bの組と集電子2a,2cの組と
に分け、各組に集電子脱線検出装置を設ければよい。ま
た、この明細書でいうところのトロリー線の概念にはト
ロリーバーも含み、さらに集電子の概念には摺動接触型
や転動接触型も含むものである。
間のインピーダンス変化から集電子の脱線を検出してい
るので、電路への給電、非給電とは無関係に、また電路
の種類とは無関係に集電子の脱線を検出できる。
の構成図
Claims (2)
- 【請求項1】導電経路の途中に、トロリー線と、このト
ロリー線に接触する複数の集電子と、一端側が対応する
上記集電子に接続されるとともに他端側が共通に接続さ
れて複数の分流路を構成する複数のリード導体とを介在
させてなる電路の上記各集電子の脱線を検出するための
ものであって、 前記複数の分流路を2個1組として少なくとも一方の分
流路に直列に接続されたインピーダンス素子と、前記組
をなす分流路に接続されている前記集電子間において観
測される集電子間インピーダンスの変化を監視し、この
集電子間インピーダンスが所定以上に変化したときに集
電子が脱線したと判断して出力を送出するインピーダン
ス監視手段とを具備してなることを特徴とする集電子脱
線検出装置。 - 【請求項2】前記インピーダンス素子は商用周波数域に
おいては低インピーダンスを示すインダクタンス素子で
構成されており、前記インピーダンス監視手段は前記組
をなす分流路に接続されている前記集電子間に高周波電
圧を印加する高周波電源及び該高周波電源の負荷変化を
監視することによって前記集電子間インピーダンスの変
化を監視する手段を備えていることを特徴とする請求項
1に記載の集電子脱線検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29834597A JP4043566B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 集電子脱線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29834597A JP4043566B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 集電子脱線検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11136803A true JPH11136803A (ja) | 1999-05-21 |
JP4043566B2 JP4043566B2 (ja) | 2008-02-06 |
Family
ID=17858481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29834597A Expired - Fee Related JP4043566B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 集電子脱線検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4043566B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016216220A (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-22 | 住友重機械搬送システム株式会社 | 走行クレーン |
CN112248815A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-22 | 中车南京浦镇车辆有限公司 | 轨道车辆受电弓使能电路 |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP29834597A patent/JP4043566B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016216220A (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-22 | 住友重機械搬送システム株式会社 | 走行クレーン |
CN112248815A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-22 | 中车南京浦镇车辆有限公司 | 轨道车辆受电弓使能电路 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP4043566B2 (ja) | 2008-02-06 |
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