JPS58159602A - 鉄道車両の保護装置 - Google Patents
鉄道車両の保護装置Info
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- JPS58159602A JPS58159602A JP57040138A JP4013882A JPS58159602A JP S58159602 A JPS58159602 A JP S58159602A JP 57040138 A JP57040138 A JP 57040138A JP 4013882 A JP4013882 A JP 4013882A JP S58159602 A JPS58159602 A JP S58159602A
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- Japan
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- circuit
- overcurrent
- closing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ） 技術分野の説明
本発明は交流鉄道車両Ｃ二おける主変圧器及び主整流器
部主回路機器の保護装置Ｃ：関するものである。
部主回路機器の保護装置Ｃ：関するものである。
（ｂ） 従来技術の説明
第１図は従来よυ用いられている交流の鉄道車両システ
ムの概略図である。交流電圧が印加されている架線１か
う車両のパンタグラフ２を通し、真空しゃ断器等のしゃ
断器３を介して主変圧器４へ給電される。主変圧器４の
二次側は通常３〜６壱纏（−分割されており、それらの
分割された巻線は各々主整流器５へ接続されている。
ムの概略図である。交流電圧が印加されている架線１か
う車両のパンタグラフ２を通し、真空しゃ断器等のしゃ
断器３を介して主変圧器４へ給電される。主変圧器４の
二次側は通常３〜６壱纏（−分割されており、それらの
分割された巻線は各々主整流器５へ接続されている。
主整流器５の内部詳細は、上記の各々の巻線について通
常では第２図に示す如く複数のサイリスクと複数のダイ
オードで構成されたブリッジ回路となっており、そのブ
リッジ回路が上記分割され丸巻線の数分直列接続されて
主電動機回路６へ必要な電圧を制御し、供給するよう構
成されている。
常では第２図に示す如く複数のサイリスクと複数のダイ
オードで構成されたブリッジ回路となっており、そのブ
リッジ回路が上記分割され丸巻線の数分直列接続されて
主電動機回路６へ必要な電圧を制御し、供給するよう構
成されている。
第２図は上記主整流器５の内部の１つのブリッジ回路の
例を示す。このブリッジ回路は、図から分かるように、
出力として必要な電圧になるよう交流入力電圧を位相制
御するためのサイリスタ群８．９と循環電流を流すため
のダイオード群１０．１１からなり、通常必要な電力が
大きい為に複数個が並列に接続され大電流が流せるよう
１；構成されている。また、これらの素子の不具合や制
御上の不具合を検出し、保護するために故障検出器７が
各ブリッジ回路毎に主整Ｉｌ器５に内蔵されている。
例を示す。このブリッジ回路は、図から分かるように、
出力として必要な電圧になるよう交流入力電圧を位相制
御するためのサイリスタ群８．９と循環電流を流すため
のダイオード群１０．１１からなり、通常必要な電力が
大きい為に複数個が並列に接続され大電流が流せるよう
１；構成されている。また、これらの素子の不具合や制
御上の不具合を検出し、保護するために故障検出器７が
各ブリッジ回路毎に主整Ｉｌ器５に内蔵されている。
第３図に故障検出器７の構成のブロック図を示す。
複数に分割された主変圧器４の２次側巻線の各々の巻線
電流を検出する変ｆＩＬ器７ｍと、巻線−電流れる正・
負の電流の通流時間を検知して主変圧器４の鉄心が偏磁
しないようその通流時間のアンバランスを検出するアン
バランス検出回路１３と、巻線電流の大きさを検出して
過電流になったことを検出する過電流検知回路１２とか
らなり、正負の通流時間がアンバランスになった時には
サイリスタ１５を、過電流時（＝はサイリスタ１４を点
弧し、保護回路や故障表示回路へ異常であることの信号
を送出するよう構成されている。
電流を検出する変ｆＩＬ器７ｍと、巻線−電流れる正・
負の電流の通流時間を検知して主変圧器４の鉄心が偏磁
しないようその通流時間のアンバランスを検出するアン
バランス検出回路１３と、巻線電流の大きさを検出して
過電流になったことを検出する過電流検知回路１２とか
らなり、正負の通流時間がアンバランスになった時には
サイリスタ１５を、過電流時（＝はサイリスタ１４を点
弧し、保護回路や故障表示回路へ異常であることの信号
を送出するよう構成されている。
第４図は上記故障検出器７と第１図（：おける主変圧器
４への［流を開閉するしゃ断器３の投入・しゃ断を制御
するしゃ断器制御回路との関係を概略表わしたものであ
る。この図では、トリップコイルを備えたしゃ断器を使
用し九−例を表わしているが、一般的に使用されている
回路であるため簡単（−説明する。ノーヒユーズブレー
カ（以下ＮＰＢと略す）１６．１７は通常閉状態であり
、主整流器内の各ブリッジ毎（二設けられた故障検出器
（７ａ〜７Ｃで示す）が全て正常を指示していればその
リピートリレーである過電流検知リレー２４とアンバラ
ンス検知リレー２３はＯＦＦ状１ｌｌ＝ある。
４への［流を開閉するしゃ断器３の投入・しゃ断を制御
するしゃ断器制御回路との関係を概略表わしたものであ
る。この図では、トリップコイルを備えたしゃ断器を使
用し九−例を表わしているが、一般的に使用されている
回路であるため簡単（−説明する。ノーヒユーズブレー
カ（以下ＮＰＢと略す）１６．１７は通常閉状態であり
、主整流器内の各ブリッジ毎（二設けられた故障検出器
（７ａ〜７Ｃで示す）が全て正常を指示していればその
リピートリレーである過電流検知リレー２４とアンバラ
ンス検知リレー２３はＯＦＦ状１ｌｌ＝ある。
を九、主変圧器過電流条件・補機回路異常・制御空気圧
異常などの条件を示すしゃ断器投入条件接点１９もそれ
らが正常であればオンの条件にある。
異常などの条件を示すしゃ断器投入条件接点１９もそれ
らが正常であればオンの条件にある。
従って、し中断器投入リレー２２は、上記条件がそろっ
ていれば、ＯＮの状態であり、今しゃ断器を投入すべく
車両の運転室（：ある投入押ボタンスイッチ（図示せず
）を押し、主電動機回路６の断流量（図示せず）が全て
０Ｆｉｉ’の場合にはしゃ断器投入電磁弁２０が励磁さ
れ、しゃ断器３はＯＮになる。但し、その後主電動機回
路６の断流器がＯＮになっても、また、投入押ボタンス
イッチを放してもし中断器は投入状態を維持するよう構
成されている。しゃ断器が投入状ｌｉｔ二あればその補
助接点１８もオンの状態Ｃ二なっており、しゃ断器トリ
ップコイルへの加圧可能な状態となっている。しや断器
の解放（ＯＦＦ ）は通常、しゃ断器オフ押ボ乏ンスイ
ッチ（図示せず）により、しゃ断器投入条件接点１９が
開（＝なることでしゃ断器投入リレー２２がオフになり
、しゃ断器トリップコイルに加圧してトリップさせるよ
うに構成されている。
ていれば、ＯＮの状態であり、今しゃ断器を投入すべく
車両の運転室（：ある投入押ボタンスイッチ（図示せず
）を押し、主電動機回路６の断流量（図示せず）が全て
０Ｆｉｉ’の場合にはしゃ断器投入電磁弁２０が励磁さ
れ、しゃ断器３はＯＮになる。但し、その後主電動機回
路６の断流器がＯＮになっても、また、投入押ボタンス
イッチを放してもし中断器は投入状態を維持するよう構
成されている。しゃ断器が投入状ｌｉｔ二あればその補
助接点１８もオンの状態Ｃ二なっており、しゃ断器トリ
ップコイルへの加圧可能な状態となっている。しや断器
の解放（ＯＦＦ ）は通常、しゃ断器オフ押ボ乏ンスイ
ッチ（図示せず）により、しゃ断器投入条件接点１９が
開（＝なることでしゃ断器投入リレー２２がオフになり
、しゃ断器トリップコイルに加圧してトリップさせるよ
うに構成されている。
また、主整流器５の故障検出器７から、過電流あるいは
アンバランスによる異常指令が出た場合τ；は、過電流
検知リレー２４あるいはアンバランス検知リレー２３が
動作し、しゃ断器投入リレー２２をオフしてしゃ断器を
トリップさせるようになっている。
アンバランスによる異常指令が出た場合τ；は、過電流
検知リレー２４あるいはアンバランス検知リレー２３が
動作し、しゃ断器投入リレー２２をオフしてしゃ断器を
トリップさせるようになっている。
（Ｃ） 従来技術の問題点
一方、通常の鉄道車両においては、主整流器５の容量は
前記したよう（二大きく、第３図１＝示す如く複数個の
素子が並列（二接続されて構成されており、その内の１
素子の特性劣化や熱的あるいは過電圧や過１を流による
電気的破壊などを生じ九場合、当然主整ｉ器故障検出器
７が動作し前記のよう１；しゃ断器を解放するが、特に
素子破壊の場合、大容量素子では短絡モードの故障とな
り、第５図及び第６図に示すように、例えばサイリスタ
が破壊した場合には、第５図の如く、また例えばダイオ
ードが破壊の場合１＝は第６図の如く、主変圧器４の２
次側巻線から故障素子を通じて回路短絡になり、故障素
子もさることながら健全な素子へ本又主変圧器巻線にも
過大な電流が、流れ健全な素子の特性劣化を早めたりあ
るいは破壊にまでも至らしめることになる。また、さら
には主変圧器巻線へもストレスを与え、巻線の絶縁低下
やこの繰返えしによっては、主変圧器自体の破壊にまで
も至る。
前記したよう（二大きく、第３図１＝示す如く複数個の
素子が並列（二接続されて構成されており、その内の１
素子の特性劣化や熱的あるいは過電圧や過１を流による
電気的破壊などを生じ九場合、当然主整ｉ器故障検出器
７が動作し前記のよう１；しゃ断器を解放するが、特に
素子破壊の場合、大容量素子では短絡モードの故障とな
り、第５図及び第６図に示すように、例えばサイリスタ
が破壊した場合には、第５図の如く、また例えばダイオ
ードが破壊の場合１＝は第６図の如く、主変圧器４の２
次側巻線から故障素子を通じて回路短絡になり、故障素
子もさることながら健全な素子へ本又主変圧器巻線にも
過大な電流が、流れ健全な素子の特性劣化を早めたりあ
るいは破壊にまでも至らしめることになる。また、さら
には主変圧器巻線へもストレスを与え、巻線の絶縁低下
やこの繰返えしによっては、主変圧器自体の破壊にまで
も至る。
一方、鉄道車両においてはその性格上から、運用中に何
んらかの異常が生じてしゃ断器が、各徨の保護回路によ
って解放されても運転士は再度投入操作を行ない、例え
ば回路の何んらかの原因による一時的な不安定動作等で
しゃ断器の解放が行なわれた場合などでしゃ断器が解放
された後、正常に復帰すれば、再び正常とみなして通常
運用を行ない、それが例えば素子破壊などで、しゃ断器
解放４Ｉ４正常に復帰できない場合には（再投入操作を
行なって、しゃ断器を投入しても再び過電流が流れてし
ゃ断器解放となるため）運用不能の判断を行なうような
扱いＣ二なっている。このようＩ：異常の原因に拘らず
、再投入がなされるため、前記したような主整流器の素
子破壊の場合Ｃ：おいては他の健全な素子（二対しても
、また主変圧器の巻線に対しても、再度の過大電流を流
すことになり、前記した如く特性劣化や破壊等の危険を
晶すことになる。
んらかの異常が生じてしゃ断器が、各徨の保護回路によ
って解放されても運転士は再度投入操作を行ない、例え
ば回路の何んらかの原因による一時的な不安定動作等で
しゃ断器の解放が行なわれた場合などでしゃ断器が解放
された後、正常に復帰すれば、再び正常とみなして通常
運用を行ない、それが例えば素子破壊などで、しゃ断器
解放４Ｉ４正常に復帰できない場合には（再投入操作を
行なって、しゃ断器を投入しても再び過電流が流れてし
ゃ断器解放となるため）運用不能の判断を行なうような
扱いＣ二なっている。このようＩ：異常の原因に拘らず
、再投入がなされるため、前記したような主整流器の素
子破壊の場合Ｃ：おいては他の健全な素子（二対しても
、また主変圧器の巻線に対しても、再度の過大電流を流
すことになり、前記した如く特性劣化や破壊等の危険を
晶すことになる。
（ｄ） 発明の目的
本発明は、このような従来の欠点を改良すべく、主整流
器の特に過電流による異常発生時においては、運転士の
通常の再投入操作では、再加圧されないように構成し、
被害の鉱夫を未然（＝防ぐようにした鉄道車両の保瞳装
置を提供するものである。
器の特に過電流による異常発生時においては、運転士の
通常の再投入操作では、再加圧されないように構成し、
被害の鉱夫を未然（＝防ぐようにした鉄道車両の保瞳装
置を提供するものである。
（ｅ） 発明の歓要
この目的を達成するため、本発明はしゃ断器の投入回路
に般けたＮｌｉ’Ｈのトリップコイルと主整流器の故障
検出器を接続したものである。
に般けたＮｌｉ’Ｈのトリップコイルと主整流器の故障
検出器を接続したものである。
（０発明の実施例
第７図に本発明を用いたしゃ断器制御回路の一例を示す
。
。
（ｆｉ）構 成
しゃ断器の投入・しゃ断の作用については第４図及び前
項で説明した通りであり説明を省略するが、本発明の主
旨は、このしゃ断器制御回路の投入リレー側のＮＦＢ２
５ をトリップコイル付ＮＦＢに１〜、主整流器５の故
障検出器７（第２図で説明）の過電流検知側が動作した
時に、前記ＮＦＢをトリップして、運転士の通常の操作
では再投入できないように構成したことにあり、この作
用について説明する。
項で説明した通りであり説明を省略するが、本発明の主
旨は、このしゃ断器制御回路の投入リレー側のＮＦＢ２
５ をトリップコイル付ＮＦＢに１〜、主整流器５の故
障検出器７（第２図で説明）の過電流検知側が動作した
時に、前記ＮＦＢをトリップして、運転士の通常の操作
では再投入できないように構成したことにあり、この作
用について説明する。
＠２図で、熱的あるいは何んしかの要因でＡｉｌ記した
如く素子が短絡した場合、例えばダイオード１０側の場
合、サイリスタ８を点弧すると、そのブリッジ回路に相
対した主変圧器４の２次側巻線からサイリスタ８・故障
ダイオードの経路で砲絡電流が障れ、故障検出器７は設
定電流以上のＡ−流になったことを検知し、第３図に示
−［故障検出器７の過電流側サイリスタ１４を点弧する
。第７図に示す如く、通常故障検出器は主整流器５のブ
リッジ回路毎に設けられており、かつそれらの出力は、
アンバランス検知側と過電流検知側に分割され、各々の
異常をブリッジ回路毎に表示できるよう独立した出力と
、それらの出力を系統別１：まとめて過電流検知リレー
２４あるいはアンバランス検知リレー２３を動作させる
ように構成されている。
如く素子が短絡した場合、例えばダイオード１０側の場
合、サイリスタ８を点弧すると、そのブリッジ回路に相
対した主変圧器４の２次側巻線からサイリスタ８・故障
ダイオードの経路で砲絡電流が障れ、故障検出器７は設
定電流以上のＡ−流になったことを検知し、第３図に示
−［故障検出器７の過電流側サイリスタ１４を点弧する
。第７図に示す如く、通常故障検出器は主整流器５のブ
リッジ回路毎に設けられており、かつそれらの出力は、
アンバランス検知側と過電流検知側に分割され、各々の
異常をブリッジ回路毎に表示できるよう独立した出力と
、それらの出力を系統別１：まとめて過電流検知リレー
２４あるいはアンバランス検知リレー２３を動作させる
ように構成されている。
（ｆり作 用
過電流状態が発生した場合、本発明においては過電流検
知リレー２４を動作させるとともに、しゃ断器投入用Ｎ
Ｆ’Ｂ２５のトリップコイルにも電流を流してＮＦＢを
トリップするように構成し、しゃ断器解放後もこのＮＦ
Ｂ２５はオフ状態を保つために運転士の通常の再投入操
作では、しゃ断器は投入されないように構成したもので
、この場合の投入には運転士（二対して通常操作以外の
操作を強制するよう（＝し丸ものである。
知リレー２４を動作させるとともに、しゃ断器投入用Ｎ
Ｆ’Ｂ２５のトリップコイルにも電流を流してＮＦＢを
トリップするように構成し、しゃ断器解放後もこのＮＦ
Ｂ２５はオフ状態を保つために運転士の通常の再投入操
作では、しゃ断器は投入されないように構成したもので
、この場合の投入には運転士（二対して通常操作以外の
操作を強制するよう（＝し丸ものである。
（４）他の実施例
これらの説明から容易に解るよう（二、主整流器の故障
検出器が過電流で動作した時、しゃ断器制御回路のしゃ
断器投入側の回路のＮＦＢをトリップコイル付としてそ
のＮｒＢをトリップすることが本発明の主旨であり、第
５図に示すような回路例の他に、過電流検知リレー２４
の接点でトリップさせることも容易にでき、これらは本
発明の主旨内のものであることに変わりはない。
検出器が過電流で動作した時、しゃ断器制御回路のしゃ
断器投入側の回路のＮＦＢをトリップコイル付としてそ
のＮｒＢをトリップすることが本発明の主旨であり、第
５図に示すような回路例の他に、過電流検知リレー２４
の接点でトリップさせることも容易にでき、これらは本
発明の主旨内のものであることに変わりはない。
まえ、必要に応じてアンバランス検知でも動作するよう
に構成することは容易である。
に構成することは容易である。
（ｈ） 発明の効果
以上の説明の如く、本発明によれば、しゃ断器制御回路
等を大幅に変更することな（ＮＦ’Ｂをトリップコイル
付に変更する程度で容易に効果を上げることができ、ま
たその効果は、今後重両のバリーエレクトロニクス化が
進むにつれて、より大きな効果となることは明白である
。
等を大幅に変更することな（ＮＦ’Ｂをトリップコイル
付に変更する程度で容易に効果を上げることができ、ま
たその効果は、今後重両のバリーエレクトロニクス化が
進むにつれて、より大きな効果となることは明白である
。
第１図は普通に使用されている交流鉄道型−のシステム
を表わす概略ブロック図、第２図は主整流器の１つのブ
リッジ回路を表わす回路図、第３図は主整流器の故障を
検知する故障検出器の内部ブロック図、第４図は第３図
の故障検出器としゃ断器の制御回路との関係を表わす概
略回路図、また、第５図及び第６図は故障モードを表わ
した説明用のブロック図、第７図は第４図に本発明の実
施例を示す回路図である。 ３・・しゃ断器 ５・・主整流器７・・・故障検
出器 １４．１５・・・故障指示すイリスタ ２０・・しゃ断器投入電磁弁 ２１・・・しゃ断器トリップコイル ２５・・ トリップコイル付ノーヒユーズブレーカ−（
７３１７） 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほ
か１名）第１図 第３図 第 ５ 図
を表わす概略ブロック図、第２図は主整流器の１つのブ
リッジ回路を表わす回路図、第３図は主整流器の故障を
検知する故障検出器の内部ブロック図、第４図は第３図
の故障検出器としゃ断器の制御回路との関係を表わす概
略回路図、また、第５図及び第６図は故障モードを表わ
した説明用のブロック図、第７図は第４図に本発明の実
施例を示す回路図である。 ３・・しゃ断器 ５・・主整流器７・・・故障検
出器 １４．１５・・・故障指示すイリスタ ２０・・しゃ断器投入電磁弁 ２１・・・しゃ断器トリップコイル ２５・・ トリップコイル付ノーヒユーズブレーカ−（
７３１７） 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほ
か１名）第１図 第３図 第 ５ 図
Claims (1)
- 一次側にしゃ断器を接続した主変圧器の二次側に整流器
を接続し、この整流器比カＣ二よって主電動機を駆動す
°るとともＣ二、上記整流器の故障を故障検出器で検知
して上記し中断器を開放するものＣ二おいて、上記し中
断器の投入回路に設けたノーヒユーズブレーカ−のトリ
ップコイルと上記故障検出器とを接続したことを特徴と
する鉄道車両の保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57040138A JPS58159602A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 鉄道車両の保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57040138A JPS58159602A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 鉄道車両の保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58159602A true JPS58159602A (ja) | 1983-09-22 |
Family
ID=12572421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57040138A Pending JPS58159602A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 鉄道車両の保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58159602A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100440545B1 (ko) * | 2001-10-30 | 2004-07-15 | 인천광역시 지하철공사 | 직류보호장치의 시험기 |
-
1982
- 1982-03-16 JP JP57040138A patent/JPS58159602A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100440545B1 (ko) * | 2001-10-30 | 2004-07-15 | 인천광역시 지하철공사 | 직류보호장치의 시험기 |
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