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【発明の名称】 交流き電系における車両の異電源通過方法
【発明者】 【氏名】渡辺 秀夫
【要約】 【課題】異電源区間の通過を列車側で対応し、力行状態で通過可能とする。

【解決手段】列車１１のパンタ１２Ａ，１２Ｂと母線１３Ａ，１３Ｂ間に切替遮断器ＣＢＡ，ＣＢＢを接続し、母線を連絡遮断器ＣＢＣで接続し、ＣＢＡ，ＣＢＣの入力側に継電器２７Ａ，２７Ｂを接続する。またデッドセクション（ＤＳ）２の手前側軌道回路に列車に信号を渡すＤＳ接近区間３を設ける。列車１１がパンタ１２Ｂが区間３に入ると信号が列車に渡され、ＣＢＢが開放され列車はパンタ１２Ａの電力で走る。２７ＢはＤＳ２に入ると動作し、トロリー１2の区間に入ると復帰し、ＣＢＡを開とし微少時間遅れでＣＢＢを閉としてパンタ１２Ｂの電力で走る。パンタ１２Ａがトロリー１2の区間に入ると２７Ａが復帰しＣＢＡは閉となり、ＣＢＡ，ＣＢＢは共に閉となる。パンタ１２Ｂ，１２Ａが夫々ＤＳ２に入るときＣＢＢ，ＣＢＡは夫々開となっているのでアークを生じない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 異電源の第１，第２のトロリー線間にデッドセクションが設けられている異電源区間を複数のパンタグラフを有する列車が力行状態で通過しうる交流き電系における車両の異電源通過方法であって、前記デッドセクション手前の軌道回路に列車に信号を渡すデッドセクション接近区間を設け、列車には各パンタグラフに接続する各母線とそれぞれ直列に各切替遮断器を設けると共に、この各切替遮断器の出力側の母線を連絡遮断器で接続し、列車は各切替遮断器を閉とした状態で第１のトロリー線を走行して前記デッドセクション近くに来たとき前記デッドセクション接近区間からの信号を受けて前側の切替遮断器を開として後側パンタグラフで受電した電力で走行し、次いで、前側のパンタグラフがデッドセクションを通過したことを前側パンタグラフの電圧復帰を検出して後側の切替遮断器を開にすると共に微小時間遅れで前側の切替遮断器を閉にして前側パンタグラフで受電した電力で走行し、その後、後側のパンタグラフがデッドセクションを通過したことを後側パンタグラフの電圧復帰を検出して後側の切替遮断器を閉とし、通常の各切替遮断器を閉とした状態での走行に戻ることを特徴とする交流き電系における車両の異通過方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、交流電気鉄道において電気車が異電源区間を通過するための、交流き電系における車両の異電源通過方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】交流電気鉄道では、三相電源をスコット変圧器またはウッドブリッジ変圧器を用いてそのＭ座，Ｔ座巻線から９０°位相の違う２つの単相（Ｍ座，Ｔ座電源）に変換してき電している。また、き電系は連続しているため隣り合う変電所の電源突き合わせ箇所がある。
【０００３】これら電源突き合わせ場所にはトロリー線から電源を集電する列車のパンタグラフが、異電源を短絡させることなく通過できるような構成となっている。
【０００４】在来線では図３に示すように、異電源のトロリー線１1，１2間に約８ｍのＦＲＰ又はウッド等の絶縁材料を挿入してデッドセクション２として絶縁を保っている。列車１１はこの異電源区間を通過する時アークが発生したり、異電源のトロリー線１1，１2間に短絡を起きないように、デッドセクション２の手前に設けたデッドセクション標識５1を見てノッチオフとし、デッドセクション通過位置に設けたデッドセクション標識５2を見てノッチオンとしている。
【０００５】新幹線においては図４に示すように異電源のトロリー線１1，１2間に約１ｋｍの切替セクション（中セクション）４を設け、トロリー線１1と切替セクション４間及びトロリー線１2と切替セクション４間にそれぞれ切替遮断器ＣＢ１，ＣＢ２を接続し、切替遮断器ＣＢ１，ＣＢ２を列車１１の進行に合わせて切替セクション４がトロリー線１1のＭ（Ａ）座の電源又はトロリー線１2のＴ（Ｂ）座電源により加圧され、ノッチオンのまま列車１１が通過しうるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記在来線の場合、（１）デッドセクションを設けるための条件に制約があるため、本来変電所直下に設けるのが最良であるが、トロリー線を引き回しているケースが多いため設備費が嵩む。
（２）デッドセクション付近ではノッチオフとするため高速運転に適さない。
（３）デッドセクション通過時ノッチオフとしているが、補機電力等はオン状態のままであり、トロリー線からデッドセクションに移るときある程度のアークが発生するため、定期的なデッドセクションの点検及び交換が必要であり、保守費の負担が大きい。
【０００７】また上記新幹線の場合、（１）切替セクション区間におけるトロリー線の引き回しが多く複雑となり、設備費が嵩む。
（２）変電所の切替設備は２重系とする等設備費が嵩む。
（３）切替遮断器は多頻度で開閉するので定期的な点検，交換が必要であり、保守費の負担が大きい。
（４）切替遮断器は一方の遮断器が入りの時他方の遮断器は切りとなっており、切りとなっている遮断器には常に異電源の電圧が極間に印加されているため、僅かなコンタクトの荒れにより短絡事故が発生するケースが多い。
【０００８】この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、デッドセクションを有する異電源区間を力行状態で高速通過することのできる、交流き電系における車両の異電源通過方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、異電源の第１，第２のトロリー線間にデッドセクションが設けられている異電源区間を複数のパンタグラフを有する列車が力行状態で通過しうる交流き電系における車両の異電源通過方法であって、前記デッドセクション手前の軌道回路に列車に信号を渡すデッドセクション接近区間を設け、列車には各パンタグラフに接続する各母線とそれぞれ直列に各切替遮断器を設けると共に、この各切替遮断器の出力側の母線を連絡遮断器で接続し、列車は各切替遮断器を閉とした状態で第１のトロリー線を走行して前記デッドセクション近くに来たとき前記デッドセクション接近区間からの信号を受けて前側の切替遮断器を開として後側パンタグラフで受電した電力で走行し、次いで、前側のパンタグラフがデッドセクションを通過したことを前側パンタグラフの電圧復帰を検出して後側の切替遮断器を開にすると共に微小時間遅れで前側の切替遮断器を閉にして前側パンタグラフで受電した電力で走行し、その後、後側のパンタグラフがデッドセクションを通過したことを後側パンタグラフの電圧復帰を検出して後側の切替遮断器を閉とし、通常の各切替遮断器を閉とした状態での走行に戻ることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明は、従来列車が異電源区間を通過するために地上側で行っていた対応を、車両側において実施するものである。
【００１１】そのシステム構成を図１に示す。同図において、１1，１2は異電源のトロリー線、２はトロリー線１1，１2間に設けられたデッドセクション、３は軌道回路に設けられたデッドセクション接近区間で、この区間を通る車両に区間３の信号を渡すためのものである。
【００１２】１１はパンタグラフ付の車両１１Ａ，１１Ｂを有する編成の列車、ＣＢＡ，ＣＢＢは車両１１Ａ，１１Ｂのパンタグラフ１２Ａ，１２Ｂと母線１３Ａ，１３Ｂ間に接続された切替用遮断器で、進行方向前側の遮断器ＣＢＢは当該車両１１Ｂが上記デッドセクション接近区間３の信号を受けた時開放される。ＣＢＣは車両１１Ａ，１１Ｂの母線１３Ａ，１３Ｂを接続する連絡用遮断器、２７Ａ，２７Ｂはそれぞれ遮断器ＣＢＡ，ＣＢＢの入力側に計器用変圧器ＰＴＡ，ＰＴＢを介して接続された不足電圧継電器で、それぞれパンタグラフ電圧無しで動作し、パンタグラフ点電圧有りで復旧し当該受電用遮断器を投入させる。
【００１３】上記システムの動作を図２のタイムチャートを用いて説明する。従来の在来線では列車の各パンタグラフは各々独立していたが、図１のシステムではパンタグラフ１２Ａ，１２Ｂを遮断器ＣＢＡ，ＣＢＢ，ＣＢＣと母線１４を介して連結する。
【００１４】列車１１が矢印方向に進行し、進行方向前側の車両１１Ｂが軌道回路のデッドセクション接近区間３に入るとこの区間信号を受け取り（ａ）、遮断器ＣＢＢを開放し（ｂ）、パンタグラフ１２Ｂはデッドセクション２に進入する。このためデッドセクション進入時にパンタグラフ１２Ｂにアークが発生することがない。列車１１はパンタグラフ１２Ａによるトロリー線１1からの電力で走行する。
【００１５】パンタグラフ１２Ｂのデッドセクション２への進入により不足電圧継電器２７Ｂが動作する（ｄ）。その後パンタグラフ１２Ｂがデッドセクション２を通過するとトロリー線１2の電圧により不足電圧継電器２７Ｂが復帰する（ｅ）。
【００１６】不足電圧継電器２７Ｂの復帰を条件に車両１１Ａの遮断器ＣＢＡを開放し（ｆ）、２５０ｍｓ〜３５０ｍｓ以内に車両１１Ｂの遮断器ＣＢＢを投入する（ｇ）。これにより列車１１はパンタグラフ１２Ｂによるトロリー線１2からの電力での走行に切り替る。遮断器ＣＢＡが遮断された状態でパンタグラフ１２Ａがデッドセクション２に侵入するので、パンタグラフ１２Ｂにアークが発生することはない。パンタグラフ１２Ａがデッドセクション２に進入すると不足電圧不継電器２７Ａが動作し（ｈ）、デッドセクション２を通過するとトロリー線１2の電圧により復帰し（ｉ）、車両１１Ａの遮断器ＣＢＡを投入させる（ｊ）。これにより車両１１はパンタグラフ１２Ａ，１２Ｂによるトロリー線１2の電力で走行する。
【００１７】不測の事態によりパンタグラフ１２Ａ，１２Ｂがデッドセクション２を挾んで列車１１が停止してしまった場合に初期状態として母線連絡用遮断器ＣＢＣを開放させる。表１に列車位置と遮断器状態及び電圧条件を示す。
【００１８】
【表１】

【００１９】上記実施の形態はパンタグラフを有する車両が２台の場合であるが、３台以上の場合でも上記同様の原理によりノッチをオフとせずにデッドセクションを力行状態で通過するようにできる。
【００２０】また、この発明によれば、異電源区間を力行状態で通過することができるので、高速運転が可能となる。そのため新幹線への適用も可能である。
【００２１】
【発明の効果】この発明は、上述のとおり構成されているので、以下に記載する効果を奏する。
【００２２】（１）デッドセクションを運転手が意識することなく力行状態で通過することができ、高速運転が可能となる。
【００２３】（２）デッドセクションをパンタグラフが通過する際のアーク発生がなく、デッドセクションの寿命が長くなる。
【００２４】（３）母線引通しにより集電性能が向上し、パンタグラフの離線によるアーク発生が少なくなり、トロリー線、パンタグラフともに寿命が長くなる。
【００２５】（４）デッドセクションを勾配区間にも設備できるなど設置条件が緩和され、設備費の軽減が図れる。
【００２６】（５）新幹線では切替セクションをなくすことにより、設備量の大幅な低減が可能となる。
【００２７】（６）切替遮断器の極間は従来の地上の切替遮断器のように常時電源が突き合っている訳でないため、信頼度が高い。
【出願人】 【識別番号】０００００６１０５
【氏名又は名称】株式会社明電舎
【出願日】 平成１０年１０月１３日（１９９８．１０．１３）
【代理人】 【識別番号】１０００６２１９９
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 富士弥 （外１名）
【公開番号】 特開２０００−１２５４０９（Ｐ２０００−１２５４０９Ａ）
【公開日】 平成１２年４月２８日（２０００．４．２８）
【出願番号】 特願平１０−２８９９０６