JPH11215601A - 電気車制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両基地内作業において高圧給電を一車両に
対して行なっている場合、他の車両で作業をしている者
の安全を確保する。 【解決手段】 この発明の電気車制御装置は、各車両間
の高圧引き通し線２に対して車両ごとに高圧引き通し、
その解除を行う電磁接触器６を設け、速度によって開閉
制御するようにしたものである。編成車両が低速あるい
は停止している場合には電磁接触器６をオープンさせる
ことによって、ある車両に高圧給電している場合に、そ
の高圧が高圧引き通し線２を通して他の車両に配電され
ることがないようにし、他の車両の作業員の安全を確保
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下鉄などの第３
軌条からの集電による電気車に搭載される補助電源装置
あるいは駆動用制御装置のような電気車制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、地下鉄あるいは高架鉄道におい
て、電気車は第３軌条から直流６００Ｖあるいは７５０
Ｖの電力を供給する。供給された直流６００Ｖあるいは
７５０Ｖの電力は、電気車のモーター駆動用制御装置あ
るいはエアコンなどの車載機器に安定した低圧（交流）
電力を供給する補助電源に入力される。

【０００３】しかし、第３軌条には線路の分岐、変電所
の給電区間の分離などの理由により、ギャップ（デッド
セクション）が必ず設けられ、１車両長以上の長いギャ
ップも多い。このようなギャップを電気車が通過する場
合、編成内に直流６００Ｖあるいは７５０Ｖの高圧引き
通し線が準備されていないと、電力中断によってモータ
ー駆動用制御装置や補助電源装置が停止することにな
る。

【０００４】しかしながら、最近ではインバーターのよ
うなパワーエレクトロニクス応用の制御装置を補助電源
装置に採用することが多いが、これらの装置は瞬時停電
に弱い。殊に、補助電源装置の場合、瞬時停電により停
止すると、次の第３軌条への再着線により起動するまで
の間はエアコンのような補助電源装置から低圧電力が供
給されている補機が停止するので、乗客へのサービス低
下につながる問題点があった。

【０００５】そこで従来から、編成内に高圧引き通し線
を設けることにより電気車が第３軌条のギャップを通過
している時でも補助電源装置などの車載機器が編成内の
いずれかの集電シューから直流６００Ｖあるいは７５０
Ｖの電力を連続的に受電できるようにしている。

【０００６】図２はこのような従来の電気車制御装置の
回路構成を示したものである。図２に示す電気車制御装
置は、５両編成の電気車に対するもので、前後のＡ車、
中間のＢ車、さらに中央のＣ車によって編成され、Ａ，
Ｂ，Ｃ各車両に６００Ｖの直流電圧を第３軌条から個々
に逆流素子ダイオード１を介して取り入れ、また高圧引
き通し線２によって各車両間を接続した回路構成になっ
ている。そして、Ｂ車には、直流から３相低圧交流を作
り出す補助電源装置としてのインバーター３と、１００
Ｖ低圧直流を作り出す補助電源装置としてのＤＣ−ＤＣ
コンバータ４が設けられ、Ａ車とＣ車にはＤＣ−ＤＣコ
ンバータ４が設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の電気車制御装置の回路構成では、次のような問題
点があった。補助電源装置等の車載機器の連続運転のた
めに、編成内の高圧引き通し線によって全車両を接続し
ているために、逆に車両基地内で電気車の整備、点検な
どの保守を行う際、補機を動作させるために第３軌条集
電シューなどによって基地内の軌条電源から直流６００
Ｖあるいは７５０Ｖを車両に給電する。この時、高圧引
き通し線があると、直流６００Ｖあるいは７５０Ｖを直
接受電している車両以外の車両にも高圧引き通し線を通
じて同じ６００Ｖあるいは７５０Ｖが通電されることに
なるため安全が確保されるとは言いがたい問題点があっ
た。

【０００８】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、ギャップの存在する第３軌条集電シス
テムを走行する電気車に対する電気車制御装置におい
て、補助電源などの車載機器の連続運転を可能にすると
共に、装置保守作業時の安全性も向上できる電気車制御
装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、第３
軌条から直流電力を集電し、複数両の車両で構成される
電気車制御装置において、各車両ごとに集電器を通じて
得た直流電力の車両間の引き通し、及び引き通し解除の
切り替えが可能な電磁接触器を備えたものである。

【００１０】請求項１の発明の電気車制御装置では、複
数両の車両間の高圧引き通しを車両ごとに電磁接触器に
よって開閉することができ、特に保守点検作業時にはあ
らかじめ電磁接触器によって車両ごとの高圧引き通しを
解除しておくことによって、ある車両に対して直流６０
０Ｖあるいは７５０Ｖを受電させている場合でも他の車
両には高圧引き通し線を通じてその直流が流れ込むこと
がなく、作業の安全性が確保できる。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明の電気
車制御装置において、前記電磁接触器が車両速度に基づ
いて開閉動作するようにしたものである。

【００１２】請求項３の発明は、請求項２の発明の電気
車制御装置において、前記電磁接触器が車両の低速時に
は開に、中高速時には閉になるように開閉動作するよう
にしたものである。

【００１３】請求項２及び３の発明の電気車制御装置で
は、特に保守点検作業時には基地内で低速で移動させた
り、停止状態で作業することが多く、車速によって通常
走行状態と容易に区別することができるので、低速時に
電磁接触器を自動的に開放させることによって車両間の
高圧引き通しを解除しておくことができ、他の車両で作
業している人が知らずに電気が通っていないと思って自
車両の高圧線に触れたような場合の安全性が確保でき
る。

【００１４】請求項４の発明は、請求項３の発明の電気
車制御装置において、前記電磁接触器が停電時には高圧
引き通しを解除するノーマルオープン型の動作をするも
のであり、電磁接触器が開閉制御信号を受けなくなった
場合にも各車両間の高圧引き通しを自動的に解除するこ
とができ、保守点検作業時の安全性が確保できる。

【００１５】

【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はこの発明の１つの実施の形態
の回路構成を示している。この図１に示す電気車制御装
置の回路構成は、図２に示した従来の電気車制御装置の
回路構成とほぼ共通しているが、従来の回路構成に対し
て、逆流阻止ダイオード１の出力側において高圧引き通
し線２に対して各車両ごとに電磁接触器６を設置し、車
両間の高圧引き通しとその解除ができるようにした点を
特徴としている。したがってその他の回路要素は共通す
るので、同一の符号を付すことによってその詳しい説明
は省略する。またこの実施の形態の特徴として、先頭Ａ
車両と後尾Ａ車両とにはそれぞれ速度信号を入力して、
各電磁接触器６の開閉制御を行うための接触器制御部７
を備えている。

【００１６】この接触器制御部７は、車両の速度信号が
５ｋｍ／ｈ以下になるならば各電磁接触器６を開放し、
速度信号が中・高速、つまり５ｋｍ／ｈを超える速度に
なれば各電磁接触器６を閉じさせる開閉制御を行うもの
である。さらに各電磁接触器６は、制御信号が入力され
ない場合はオープン状態になるノーマルオープン型のも
のである。

【００１７】次に、上記の実施の形態の電気車制御装置
の動作について説明する。この実施の形態の場合には、
第３軌条から６００Ｖの直流を各車両Ａ，Ｂ，Ｃが逆流
阻止ダイオード１を介して取り込む構成になっている。
そして先頭Ａ車両と後尾Ａ車両とのそれぞれの接触器制
御部７には速度信号が入力されており、このいずれか
（通常は運転士が運転操作している側）の車両の接触器
制御部７のみが作動し、速度信号の高低に基づいて各電
磁接触器６の開閉制御を行う。いま車両の速度が１０ｋ
ｍ／ｈである場合には、接触器制御部７は中・高速走行
中であるとみなして各車両の電磁接触器６をクローズさ
せる。したがって第３軌条から集電シューを介して取り
組まれる直流６００Ｖは、逆流阻止ダイオード１を通じ
て各車両に取り組まれ、例えば、Ｂ車に搭載されている
補助電源装置としてのインバーター３は直流入力６００
Ｖを３相低圧交流に変換して低圧引き通し線５を介して
各車両に配電することになる。また、各車両の補助電源
装置としてのＤＣ−ＤＣコンバータ４は、逆流阻止ダイ
オード１を通じて第３軌条から取り組まれる６００Ｖ直
流を１００Ｖの直流に変換して各車両の直流負荷に対し
て給電することになる。

【００１８】一方、速度信号が５ｋｍ／ｈ以下になった
場合、つまり、低速走行になった場合には、接触器制御
部７は各車両の電磁接触器６に対して開放信号を送り、
各電磁接触器６は解放し、高圧引き通し線２は車両ごと
に分断されることになる。したがって、他の車両から逆
流阻止ダイオード１を介して取り込まれる直流６００Ｖ
が自車両に送り込まれて来ることがなくなる。

【００１９】したがって、例えば、車両基地内に編成車
両を送り込み、ここで点検整備作業を行う場合、ある車
両（例えば、Ａ車両）に対して点検整備を行う場合、第
３軌条と同じ６００Ｖ電源から受電を行う場合、そのＡ
車両の６００Ｖ直流が高圧引き通し線２を介してＢ車両
に送られることはなくなり、知らずにＢ車両あるいはＣ
車両で作業している人が何らかの原因でその車両の高圧
線に触れたとしても危険はないのである。

【００２０】さらに、電磁接触器６各々はノーマルオー
プン型を採用しているため、接触器制御部７から信号が
供給されない場合にもオープン状態になる。したがっ
て、編成車両が完全に停止している場合には各車両の高
圧引き通しが解除されることになり、ある車両だけを整
備点検しようとする場合の安全をいっそう確実に確保で
きることになる。

【００２１】なお、電磁接触器６はノーマルオープン型
であるから、制御信号を受信しない限り閉じることはな
く、フェイルセーフとなっているが、さらに安全性を高
めるために、電磁接触器として補助接点を持ち、主接点
の溶着を検知させてオープンする構造のものを採用する
ことができる。

【００２２】また上記の実施の形態の場合、接触器制御
部７によって車両速度に応じて自動的に各電磁接触器６
の開閉を制御するようにしたが、これは個別に開閉操作
できるものを採用することもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、複数両の車両間の高圧引き通しを車両ごとに電磁接
触器によって開閉することができ、特に保守点検作業時
にはあらかじめ電磁接触器によって車両ごとの高圧引き
通しを解除しておくことによって、ある車両に対して直
流６００Ｖあるいは７５０Ｖを受電させている場合でも
他の車両には高圧引き通し線を通じてその直流が流れ込
むことがなく、他の車両で作業している人が知らずに電
気が通っていないと思って自車両の高圧線に触れたよう
な場合にも安全性が確保できる。

【００２４】請求項２及び３の発明によれば、特に保守
点検作業時には基地内で低速で移動させたり、停止状態
で作業することが多いが、車速によって通常走行状態と
容易に区別することができるので、低速時に電磁接触器
を自動的に開放させることによって車両間の高圧引き通
しを解除しておくことができ、保守点検作業時の安全性
が確保できる。

【００２５】請求項４の発明によれば、電磁接触器に停
電時に高圧引き通しを解除するノーマルオープン型の動
作をするものを採用することにより、電磁接触器が開閉
制御信号を受けなくなった場合にも各車両間の高圧引き
通しを自動的に解除することができ、保守点検作業時の
安全性がより確実に確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施の形態の回路ブロック図。

【図２】従来例の回路ブロック図。

【符号の説明】

１ 逆流阻止ダイオード ２ 高圧引き通し線 ３ インバーター ４ ＤＣ−ＤＣコンバータ ５ 低圧引き通し線 ６ 電磁接触器 ７ 接触器制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第３軌条から直流電力を集電し、複数両
   の車両で構成される電気車制御装置において、 各車両ごとに集電器を通じて得た直流電力の車両間の引
   き通し、及び引き通し解除の切り替えが可能な電磁接触
   器を備えたことを特徴とする電気車制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電気車制御装置におい
   て、前記電磁接触器が車両速度に基づいて開閉動作する
   ことを特徴とする電気車制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の電気車制御装置におい
   て、前記電磁接触器が車両の低速時には開に、中高速時
   には閉になるように開閉動作すること特徴とする電気車
   制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の電気車制御装置におい
   て、前記電磁接触器が停電時には高圧引き通しを解除す
   るノーマルオープン型の動作をすることを特徴とする電
   気車制御装置。