JPS6037882Y2 - 無絶縁軌道回路用受電装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、無絶縁軌条によって構成される無絶縁軌道回
路に通ずる交流信号を受電し、無絶縁軌道回路を進行す
る列車の検出を行なうために用いられる信号受電装置の
改良に関するものである。

か）る信号受電装置は、無絶縁軌道回路（以下、軌道回
路）を所定距離により区分して形成される各区間の境界
へ設置され、当該区間への列車進入を検出のうえ、信号
機および踏切の遮断機等を領地するために用いられてお
り、従来は電圧受電式または電流受電式のいずれかく適
用されるものとなっていた。

すなわち、電圧受電式の場合は、特定の境界から送出さ
れる交流信号によって生ずる無絶縁軌条（以下、軌条）
間の電圧を、受電すべき境界へ設けた受信器により受信
しておき、列車の車軸による軌条間の短絡により軌条間
電圧が低下すれば、受信出力も低下することにより、列
車の検出を行なうものとなっている。

また、電流受電式の場合は、受電すべき境界へ各軌条に
沿ったループ状の検出コイルを設け、これによって各軌
条へ通ずる信号電流を検出のうえ受信器へ与えておき、
列車の車軸による軌条間の短絡により各軌条へ通ずる信
号電流が減少すると、これに応じて検出コイルの検出々
力も減少することにより、列車の検出を行なうものとな
っている。

しかし、電圧受電式の場合は、軌道回路が無絶縁のため
、受電すべき境界の前後近傍へ列車が存在すれば、列車
が境界の前方または後方にいずれに存在しても、車軸に
よる短絡効果が受電すべき境界へ及ぶものとなり、列車
検出の境界点が不明確となる欠点を生じている。

また、電流受電式の場合には、軌道回路と検出コイルと
が別個の回路となっており、車軸による短絡効果が検出
コイルには直接及ばないものとなっているため、チョッ
パー車の普及に伴なって増加する傾向にある車軸からの
雑音磁界も検出コイルが検出し、これによって受信器が
誤動作を生ずる欠点を有している。

本考案は、従来のか）る欠点を一挙に解消する目的を有
し、電圧受電と電流受電とを功みに組み合せることによ
り、列車の検出境界点を明確にすると共に、列車の検出
を確実かつ安定に行なえるものとした極めて効果的な、
無絶縁軌道回路用受電装置を提供するものである。

以下、実施例を示す図によって本考案の詳細を説明する
。

第１図の構成国においては、各軌条１，２により構成さ
れる軌道回路３の境界Ｂ１から、送信器ＴＸにより特定
周波数ｆの交流信号を送信しており、これによって各軌
条１，２へ信号電流Ｉｓ□。

Ｉｓ２が互に逆方向として通ずると共に、各軌条１．２
間には信号電圧Ｖｓが生ずるものとなっている。

また、受電すべき境界鳥には、受電装置ＲＥが設けられ
、これの電流受信コイルｐｃ、、 ｐｃ２が、各軌条１
，２と交差して各個に配設されていると共に、電圧受信
変成器Ｔ１の１次巻線Ｐ、が、これと共に特定周波数ｆ
に対して直列共振作用を呈するコンデンサＣ１および、
軌道インピーダンス整合用の抵抗器Ｒ１を介して、各軌
条１，２間へ橋絡接続されており、電圧受信変成器Ｔ１
の２次巻線Ｓ１には、同変成器Ｔ１による電圧受信成分
の分圧調整に用いる抵抗器Ｒ２を介して結合変成器Ｔ２
の１次巻線Ｐ２が接続されている。

このため、常時は軌条１，２間の信号電圧Ｖｓが電圧受
信変成器Ｔ１の１次巻線Ｐ１へ印加され、これに応じて
結合変成器Ｔ２の２次巻線Ｓ２には、各変成器Ｔ５．Ｔ
２の巻線比および抵抗器Ｒ１，Ｒ２の値によって定まる
電圧受信成分Ｖｖが生じており、電流受信コイルＰＣ１
，ＰＣ２の出力として信号電流ｉｓ１． Ｉｓ２に応じ
て得られる電流受信成分Ｖｉが、電圧受信成分Ｖｖと同
相になるものとして結合変成器Ｔ２の２次巻線Ｓ２に対
し、電流受信コイルｐｃｍ、ｐｃ２を電流受信成分調整
用の抵抗器Ｒ３を介して直列に接続すると、これらの出
力端子ｔ□。

ち間からＶｉ十Ｖｖの信号電圧が得られ、これを信号受
信器ＲＸへ与えれば、送信器ＴＸから送信される交流信
号の受信が行なわれる。

た）シ、受信器ＲＸの入力インピーダンスをＺｉ１結合
変戒器Ｔ２の２次巻線インピーダンスを△２とし、電流
受信コイルＰＣ１，ＰＣ２のインピータンスを無視すれ
ば、出力端子ｔ１．ｔ２間の信号電圧Ｖｒは次式によっ
て示される。

１ Ｖｒ＝（Ｖｉ十ｖＶ）ｚｉ＋Ｒ３＋ｚｓ。

・・・・・・（１）したがって、抵抗器Ｒ
３の設定により、主として、電圧受信成分Ｖｉが信号電
圧Ｖｒへ関与する関係を調整することができる。

また、抵抗器Ｒ２の設定により電圧受信成分Ｖｖが変化
するため、これによって（１）式の電圧受信成分Ｖｖの
調整を行なえるが、抵抗器Ｒ３により受信器ＲＸの入力
端子ｔｔｔｔ２から見た受電装置ＲＥの内部インピーダ
ンスが変化するため、っぎの手順により調整を行なうこ
とが望ましい。

すなわち、まず電圧受電点Ｐｖ、、 Ｐｖ２を０．１Ω
程度の抵抗により短絡し、電圧受信成分Ｖｖを零とした
うえ、受信器ＲＸの受信出力により駆動される図上省略
した列車検出用のリレーが動作する最小動作人レベルに
対し受信器ＲＸの受信入力レベルが電圧比約ｍ増となる
様に抵抗器Ｒ３を調整する。

なお、この際には電圧受電点Ｐ■１．Ｐｖ２間へ短絡電
流が通ずるため、信号電流ｉｓ、、 Ｉｓ２が最大値Ｉ
ｓとなっており、電流受信成分Ｖｉも最大となっている
。

ついで、短絡を開放すると、電圧受信変成器Ｔ１の１次
巻線Ｐ１には、次式により示される信号電流ｌｐ１が通
ずる。

Ｖｓ ・・・・・・・・・（２）ｉｐ
・＝Ｚｔ＋Ｒ１ ただし、２１は直列共振用のコンデンサＣ１と電圧受信
変成器Ｔ、の１次巻線Ｐ１とが呈する共振インピーダン
スであり、当然にＩｐ＜Ｉｓの関係となる。

このため、信号電流ｉｓ□、ｉＳ２もＩｐｔ／Ｉｓの比
率により減少し、これに応じて電流受信成分Ｖｉが低下
する反面、電圧受信成分Ｖｖが正規な値として生ずるも
のとなり、信号電圧Ｖｒは殆んどが電圧受信成分Ｖｖに
より支配される。

したがって、この状態において受信器ＲＸの受信入力レ
ベルが、リレーの動作する最小動作入力レベルに対し電
圧比６〜９ｄＢ増となる様に抵抗器Ｒ２を調整する。

以上のとおりに調整を行なえば、列車ＴＲが境界Ｂ１の
左方に存在するときには、主として電圧信号成分Ｖｖに
より受信器ＲＸの受信入力が生じ、これによってリレー
が動作しており、境界ａ〜鳥の区間に列車ＴＲが不存在
であることを示すが、左方から境界Ｂ１より右方へ列庫
丁Ｒが進入すると、その車軸による短絡によって信号電
圧Ｖｓおよび信号電流ｉｓ、、 ｉｓ２が減少し、受信
器ＲＸの受信入力が低下するためリレーが復旧し、これ
によって列車が境界Ｂ□〜Ｂ２の区間へ進入したことの
検出が行なわれる。

ついで、列車ＴＲの最終局車軸が電流受信コイルＰＣ１
，ＰＣ２上を通過すれば、同コイルＰＣ１，ＰＣ２より
も右方側の車軸短絡により信号電流ｉＳ１．ｉＳ２が最
大値Ｉｓとなり、信号電圧Ｖｓが末だ零であっても、電
流受信成分Ｖｉの急増によって、受信器ＲＸの受信入力
レベルも急激に上昇し、リレーが直ちに動作するため、
列車ＴＲが電流受信コイルｐｃ、、 ｐｃ２上を通過し
、境界Ｂ１〜Ｂ２の区間は列車ＴＲが不在となったこと
を示すものとなる。

したがって、電流受信コイルＰＣ１，ＰＣ２の配設位置
を列車検出境界として、列車ＴＲの通過を確実に検出で
きるため、単なる電圧変電式に比し列車検出境界点が極
めて明確になると共に、列車検出対象区間への列車進入
を信号電圧Ｖｓの低下により検出するため、列車ＴＲの
検出が確実かつ安定なものとなる。

第２図は、電流受信コイルＰＣ１，ＰＣ２の具体的配設
状況例を示す断面図であり、軌条１，２の道床４中へ、
軌条１，２の下面から約３０ｍ／ ｍの間隔ｄを設け、
かつ、軌条１，２と各々をはＳ゛直交せて電流受信コイ
ルＰＣ１，ＰＣ２を埋設のうえ、互に逆方向の信号電流
ｉｓ、、 ｉｓ２による同コイルＰＣ１，ＰＣ２の超電
力が相加的になるものとしてリード線Ｌ１ａ、Ｌ２ｂを
接続し、リード線ｌ、１ｂ、Ｌ、２ａから出力を取り出
している。

このため、軌条１，２へ同方向に通ずる帰線電流雑音の
磁界等は、各電流受信コイルＰＣ１，ＰＣ２へ同相とし
て印加されるため、互に相殺されて出力へ現われず、信
号電流ｉｓ□、 ｉｓ２のみを確実に受信することがで
きる。

なお、電圧受電点Ｐｖ１．Ｐｖ２から電圧受信変成器Ｔ
１側を見たインピーダンスは、特定周波数ｆ以外の周波
数に対して高インピーダンスを呈するため、特定周波数
ｆの交流信号のみを効果的に受信することがべきると共
に、抵抗器Ｒ□を軌道回路３の特性インピーダンスとは
Ｓ゛等価的な値とすれば、特定周波数ｆの交流信号に対
しても低インピーダンスとならず、１台の送信器ＴＸと
対応して複数の受電装置ＲＥが所定の距離を置いて並設
される場合、軌条１，２間の信号電圧Ｖｓが殆んど低下
せず好適となる。

また、電圧受信変成器Ｔ１の巻線比は１：１程度でよい
が、２次巻線Ｓ１ヘタツブを設け、抵抗器Ｒ２の調整と
同時にこれの選定も行なえば便利である。

これに対し、結合変成器Ｔ２の巻線比は、１次：２次を
３〜６：１のステップダウンとし、同変戊器Ｔ２の２次
側インピーダンスを低下させておけば、抵抗器Ｒ３によ
る調整状態への抵抗器Ｒ２による影響が軽減される。

このほか、電圧受信成分Ｖｖと電流受信成分Ｖｉとの位
相関係が逆相となる場合には、各変成器Ｔ□、Ｔ２の各
巻線ｐ、、 ｓよ、Ｐ２．Ｓ２中いずれかへの接続を反
転すればよい。

したがって、受電装置ＲＥが多数並設される場合にも、
各装置間の相互干渉が生ぜず、各装置毎に独立して調整
が行なえると共に、各装置毎の調整は、電圧受信成分Ｖ
ｖと電流受信成分Ｖｉとを相互干渉なく各個にかつ自在
に行なうことができるため、調整が甚だ容易となる。

ただし、抵抗器Ｒ１の作用を電圧受信変成器Ｔ□の１次
側インピーダンスにより置換してもよく、受電装置ＲＥ
を単独で設ける場合には、抵抗器Ｒ１を省略することが
できる。

また、抵抗器Ｒ２，Ｒ３としては、可変抵抗器、タップ
付抵抗器、等を用いてもよく、本考案は種々の変形が自
在である。

なお、説明上抵抗器Ｒ３を付加したが、受信器Ｒｘは電
流成分を任意に分圧すべき構成を設計上様ることが出来
るため、抵抗器Ｒ３を削除することは任意である。

以上の説明により明らかなとおり本考案によれば、軌道
回路における列車検出境界点が明確となり、かつ、車軸
短絡を確実かつ安定に検出できると共に、受電装置の多
数並設が可能となると同時に、調整が容易であるうえ、
回路構成上いずれかの断線により必ず受信出力が削減し
、リレーが復旧して列車の検出状態となるため、完全な
フエールマーク機能を有腰無絶縁軌道回路における受電
装置として多大な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す構成国、第２図は電流受
信コイルの配設状況例を示す断面図である。 １．２・・・・・・軌条（無絶縁軌条）、３・・・・・
・軌道回路（無絶縁軌道回路）、Ｔ□・・・・・・電圧
受信変成器、Ｔ２・・・・・・結合変成器、ＰＣｌ、Ｐ
Ｃ２・・・・・・電流受信コイル、Ｃ□・・・・・・コ
ンデンサ、Ｒ２，Ｒ３・・・・・・抵抗器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 無絶縁軌道回路を構成する無絶縁軌条間へ直列共振用の
   コンデンサおよび整合用抵抗を介して１次巻線が橋絡接
   続された電圧受信変成器と、該電圧受信変成器の２次巻
   線へ電圧受信威分分圧用の抵抗器を介して１次巻線が接
   続された結合変成器と、前記各軌条の各々と交差して配
   設されかつその出力として得られる電流受信成分が前記
   結合変成器の２次巻線に生ずる電圧受信成分と同相にな
   るものとして前記結合変成器の２次巻線に対し直列に接
   続された電流受信コイルとからなることを特徴とする無
   絶縁軌道回路用受電装置。