(57)【要約】  本発明は、多数の電気開閉器（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ）を備えた装置（１０）に関する。本発明によれば、開閉器の開閉状態の検出のために少なくとも１つの監視装置（１００ａ、１００ｂ）が各開閉器に各々付設され、全ての監視装置が互いにデータ接続（１１０、１２０）をされていて、データ接続を介して全ての開閉器の開閉状態が各監視装置に伝達される。この結果、２つ以上のステータセクションの同時動作を回避できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の電気開閉器（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ）を備えた装置（１０）であって、
各開閉器に、各々開閉器の開閉状態を検出すべく少なくとも１つの監視装置（１００ａ、１００ｂ）が付設されており、
全ての監視装置が互いにデータ接続（１１０、１２０）をされていて、データ接続を介して全ての開閉器の開閉状態が各監視装置に伝達されることを特徴とする装置。
【請求項２】
装置が、多数のステータセクション（２０、３０、４０）を有する磁気浮上鉄道区間部分の構成部分をなし、
給電開閉器（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）を有する各ステータセクションの各給電点および各々中性点開閉器（７０ａ、７０ｂ、７０ｃ）を有する各ステータセクションの各中性点（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ）が設けられており、
各給電開閉器および各中性点開閉器に各々少なくとも１つの監視装置が付設されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
各監視装置が、各々異なる少なくとも２つの開閉器に関連していることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
データ接続が、全ての監視装置を互いに接続する少なくとも１つのデータ伝送リング（１１０、１２０）を含むことを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の装置。
【請求項５】
データ接続が、各々全ての監視装置を互いに接続する２つの冗長動作をするデータ伝送リングを含むことを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
各開閉器が、各々少なくとも２つの監視装置に関連していることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の装置。
【請求項７】
少なくとも２つのステータセクション（２０、３０、４０）を有する磁気浮上鉄道区間部分を制御するための方法であって、
磁気浮上鉄道区間部分の各ステータセクションに関し、各ステータセクションの給電開閉器（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）の開閉状態および各ステータセクションの中性点開閉器（７０ａ、７０ｂ、７０ｃ）の開閉状態が少なくとも１つの監視装置（１００ａ、１００ｂ）により監視され、
全ての監視装置が、各々全てのステータセクションの給電開閉器および中性点開閉器の開閉状態を伝達され、
各監視装置により、各々付設されたステータセクション内に許容できない動作状態が存在するかどうかが検査され、
少なくとも１つのステータセクションにおいて許容できない動作状態が認識された際、少なくとも１つの給電開閉器および／又は少なくとも１つの中性点開閉器が各々付設された監視装置により遮断されることを特徴とする方法。
【請求項８】
監視装置により、磁気浮上鉄道区間部分の２つ以上のステータセクションが同時に投入されているかどうかが検査され、同時に投入されている場合に個別又は全ての該当するステータセクションが遮断されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載の特徴を有する装置に関する。
【０００２】
鉄道技術の分野、特に磁気浮上技術の分野では、区間において車両の最大輸送量を達成すべく、車両の列車運転間隔をできるだけ短い時間に選ぶように努められる。最小の列車運転間隔が、磁気浮上技術の分野においては、所謂区域重なりが容認されることによって達成される。ここで区域重なりとは、特定の予め与えられた限界条件の下で、２つ以上の車両が同一の駆動又は運転制御区域内で移動することを許すことを意味する。しかしこの場合、同一の駆動又は運転制御区域内で移動する２つの車両が、場合よっては、即ち１つのモータシステム内において同時に２つのステータセクションが投入される場合、相互に望ましくない影響を及ぼし合うという欠点がある。
【０００３】
しかし、１つの駆動又は運転制御区域内にその際唯一の車両のみが移動する場合にも、２つのステータセクションが同時に投入されるなら、基本的に不利である。何故なら、２つのステータセクションの同時動作が、不都合な場合には、車両の片側落下および／又はすぐ次の停車位置への不到達をもたらし得るからである。２つの障害の結果は、運転経過を激しく乱し得ることから望ましくない。従って、１つのモータシステムの１つよりも多いステータセクションの投入が確実に防止されるように配慮する必要がある。
【０００４】
本発明の課題は、望ましくない開閉状態を確実に防止することを可能にした、多数の電気開閉器を有する装置を提供することにある。
【０００５】
この課題は、本発明によれば、請求項１による特徴を有する装置によって解決される。本発明による装置の有利な構成を従属請求項に示す。
【０００６】
それに基づいて本発明によれば、装置の各開閉器に、各々開閉器の開閉状態を検出するための少なくとも１つの監視装置が付設される。更に、全ての監視装置がデータ接続されていて、データ接続を介して全ての開閉器の開閉状態が各監視装置に伝達される。
【０００７】
本発明による装置の主たる利点は、異常のある状態を非常に高い信頼性をもって識別可能な点にある。何故なら、各開閉器に監視装置が付設されており、そして個々の監視装置間のデータ接続によって、全ての監視装置が自身の開閉器の開閉状態のみならず、残りの全開閉器の開閉状態も認識でき、場合によっては異常を警報し得るからである。
【０００８】
最初に述べたように、特に磁気浮上技術の分野では、大きな車両輸送量の場合にも安全な運転状態を保証すべく、望ましくない開閉状態を回避するという課題が存在する。
【０００９】
それに応じて、装置が、多数のステータセクションを有する磁気浮上鉄道区間又は磁気浮上鉄道区間部分の構成部分をなし、給電開閉器を有する各ステータセクションの各給電点および各々中性点開閉器を有する各ステータセクションの各中性点が設けられる。この場合、各給電開閉器と各中性点開閉器に各々少なくとも１つの監視装置が付設される。装置のこの構成の主たる利点は、装置の全開閉器の開閉状態が連続的に監視することにより同一のモータシステムの２つのステータセクションの同時投入が信頼性をもって阻止可能であることにある。
【００１０】
特に高度な安全性は、各開閉器が各々少なくとも２つの監視装置に関連している際に、特に簡単に、従って有利に達成できる。このような冗長な構成は、１つの監視装置の故障時でさえも、その都度少なくともなおも１つの他の監視装置が不都合な開閉状態を検出し、相応に知らせるか、又は止めることができる。
【００１１】
装置のできるだけ簡単な構成に関しては、各監視装置が、各々異なるステータセクション、好ましくは隣接するステータセクションに属する少なくとも２つの開閉器に関連していると有利である。装置のこの構成の場合、磁気浮上鉄道技術の分野において相次ぐステータセクションが直接に隣接するので、少なくとも２つの開閉器、例えば１つのステータセクションの中性点開閉器と隣接したステータセクションの給電開閉器とを、同一の監視装置により最小限の費用で監視できる。
【００１２】
できるだけ障害のないかつ信頼性のあるデータ伝送を考慮して、データ接続が全ての監視装置を互いに接続する少なくとも１つのデータ伝送リングを含むとよい。即ち、データ伝送リングは、リング構造の故に、仮にデータ伝送リングが一個所で遮断されてもデータ接続の遮断に至らないという利点を持つ。何故なら、リング構造の故に、監視装置がリング遮断時にも「開いた状態の残りのリング」を介してなお接続されたままだからである。
【００１３】
特に高いデータ安全性は、データ接続が、各々全ての監視装置を互いに接続する２つの冗長動作をするデータ伝送リングを含むとき、特に簡単に、従って有利に達成できる。この際、２つのデータ伝送リングの一方は、データ接続の遮断に至ることなしに、完全停止が可能である。何故ならば、その都度他方のなおも動作しているデータ伝送リングを介してデータ接続を維持できるからである。
【００１４】
更に、本発明は、少なくとも２つのステータセクションを有する磁気浮上鉄道区間又は磁気浮上鉄道区間部分を制御するための方法に関する。
【００１５】
この方法で、多数のステータセクションの同時投入という不所望の結果を引き起こさぬよう、本発明によれば、磁気浮上鉄道区間部分の各ステータセクションのために、各ステータセクションの給電開閉器の開閉状態と各ステータセクションの中性点開閉器の開閉状態が、例えばステータセクションに関連づけされた監視装置により監視される。全ての監視装置は、その都度付加的に残りの全ステータセクションにおける開閉状態も伝達されるので、各監視装置により、許容できない動作状態が存在するか否か、特にその都度付設のステータセクションにおいて許容できない動作状態が存在するか否かを検査できる。
【００１６】
この場合に許容できない動作状態としては、１つのモータシステム内において同時に２つのステータセクションが投入されているという最初に述べたケースであれ、或いは超過温度、過電流、過電圧又は故障記録動作の投入のような他の故障時であれ、望ましくないあらゆる考え得るプロセス状態が考慮される。
【００１７】
本発明の方法の利点に関しては、本発明による装置に関する上記説明を参照されたい。
【００１８】
監視装置により、磁気浮上鉄道区間部分の２つ以上のステータセクションが同時に投入されているか否かが検査され、同時投入がなされた場合、個別又は全ての該当するステータセクションが遮断されるならば、特に有利である。
【００１９】
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
【００２０】
図１乃至５において、図の見易さのため、同一又は対比可能な構成要素については常に同一の参照符号を使用している。
【００２１】
図１は、磁気浮上鉄道区間の一部分の構成要素をなす装置１０の実施例を示す。装置１０は多数のステータセクション有する。該ステータセクションの内、図１は図の見易さのために３つのみを示している。これらには符号２０、３０および４０を付している。
【００２２】
各ステータセクション２０、３０および４０は、各々給電開閉器５０ａ、５０ｂ又は５０ｃに接続されていて、これらの給電開閉器により、各ステータセクションと区間ケーブル６０との間の電気接続の形成が可能である。
【００２３】
各ステータセクション２０、３０および４０は、更に中性点開閉器７０ａ、７０ｂ又は７０ｃに関連していて、これら中性点開閉器により各ステータセクションと付属の中性点８０ａ、８０ｂ又は８０ｃとの間の電気接続の形成が可能である。このために中性点開閉器７０ａ、７０ｂ、７０ｃが各々３相で実施されているが、図１はこれを示していない。
【００２４】
図１から、中性点開閉器と給電開閉器が多数の監視装置により監視されていることが解る。これら監視装置のうち図１には２つのみを示す。両監視装置を符号１００ａと１００ｂにより示している。
【００２５】
監視装置１００ａが場所的に両ステータセクション２０と３０の間に配置されており、電気的にステータセクション２０の中性点８０ａとステータセクション３０の給電開閉器５０ｂに接続されている。
【００２６】
対応する方法で監視装置１００ｂが場所的にステータセクション３０および４０の間の移行又は結合点の範囲に配置されている。監視装置１００ｂは、電気的にステータセクション４０の給電開閉器５０ｃとステータセクション３０の中性点開閉器７０ｂに、これらの制御および監視のために接続されている。
【００２７】
更に図１では、監視装置１００ａと１００ｂ並びに磁気浮上鉄道区間のステータセクションに付設されている全ての他の監視装置が、互いに２つのデータ伝送リングによりデータ的に接続されている。両データ伝送リングの一方を符号１１０で、第２のデータ伝送リングを符号１２０で図１に示す。両データ伝送リング１１０と１２０は同じに構成されていて対比可能に動作する。
【００２８】
図１による装置は次のとおり動作する。
ステータセクション２０、３０又は４０の１つにおいて移動する車両を制御すべく、対応する給電開閉器５０ａ、５０ｂ又は５０ｃと、対応する中性点開閉器７０ａ、７０ｂ又は７０ｃが投入又は遮断される。その際、ステータセクション内の１つステータセクション２０、３０又は４０のみが投入されることが保証される。残りのステータセクションは遮断されたままである。このような開閉状態を保証すべく、監視装置は、常にステータセクションの内の１つのみ、即ち各時点で車両の駆動のために必要なステータセクションのみを投入し、残りのステータセクションを遮断するように構成されている。その際、両監視装置１１０と１２０は、各監視装置にその都度装置１０の全開閉器の開閉状態についての情報の伝達を可能にするので、各監視装置は自主的に各々付設の開閉器が投入されるべきか、又は遮断されるべきかを判定できる。
【００２９】
仮に両データ伝送リング１１０と１２０の内一方に遮断が起きても、冗長性に基づき、全ての監視装置が装置１０の残りの全ての開閉器の各開閉状態について情報を伝達可能である。何故ならば、その都度他方のデータ伝送リングがデータ伝送のために存在し、動作状態に留まっているからである。
【００３０】
図１は、図の見易さのため、装置１０の開閉器の各々について唯一の監視装置のみを示す。しかし、各開閉器に少なくとも２つ以上の監視装置を付設すれば、特に大きな冗長性が得られるので、監視装置の内の１つが故障した時にも、装置１０の全ての開閉器が正しい開閉状態を有することを保証できる。
【００３１】
データ伝送リング１１０および／又は１２０に、更にセンターも接続可能であり、センターには監視装置が各警報を送る。センターは監視装置の監視と制御を行なう。装置１０の監視装置の１つを、例えばこのようなセンターに組み込むとよい。代替的に、センターを監視装置の１つに含ませてもよい。
【００３２】
図２は、両データ伝送リング１１０と１２０のリング構造を更に詳細に示す。多数の監視装置、即ち図１による監視装置１００ａと１００ｂ並びに模範的に符号１００ｃ、１００ｄおよび１００で示す他の監視装置が存在することが解る。これら監視装置の全てが、故障に耐えるデータ伝送を保証すべく、第１のデータ伝送リング１１０を介しても第２のデータ伝送リング１２０を介しても接続されている。
【００３３】
図３は、図１又は図２による監視装置１００ａについての実施例が更に詳細に示す。２つの制御モジュール３１０と３２０を有する制御装置３００が存在することが解る。
【００３４】
両制御モジュールの内の一方である３１０が第１のデータ伝送リング１１０に接続されており、残りの監視装置から供給されて入力側に入るデータ電信Ｔｒを評価する。このために制御モジュール３１０が付設のプログラムモジュール３３０にアクセスする。プログラムモジュール３３０内には、制御モジュール３１０の制御のための相応のソフトウェア又はファームウェアが格納されている。制御モジュール３１０は残りの監視装置から供給される残りの開閉器の開閉状態を解析し、プログラムモジュール３３０の設定に従い、付設の開閉器の一方又は他方、即ち中性点開閉器７０ａ又は給電開閉器５０ｂが、許容されない開閉状態を避けるために開かれなければならないか否かを決定する。
【００３５】
制御モジュール３１０がこのような遮断決定をした際、制御モジュール３１０は出力側に相応の出力信号Ｓａ１又はＳａ２を発生し、これを監視装置１００ａの開閉装置３４０に伝達する。開閉装置３４０の使命は、出力信号Ｓａ１を入力された際中性点開閉器７０ａを遮断し、出力信号Ｓａ２を入力された際給電開閉器５０ｂを遮断することにある。
【００３６】
図３は、両開閉器５０ｂと７０ａを概略的に、監視装置１００ａの開閉装置３４０に接続されたブロックとしてのみ示している。
【００３７】
制御装置３００の制御モジュール３２０は、制御モジュール３１０と同様に動作する。このことは、制御モジュール３２０が、入力される第２のデータ伝送リング１２０のデータ電信Ｔｒを評価し、制御モジュール３２０と関連するプログラムモジュール３５０を用いて、中性点開閉器７０ａ又は給電開閉器５０ｂの遮断のための相応の出力信号Ｓｂ１又はＳｂ２を発生させるべきか否かを決定することを意味する。発生させるべき際には、相応の信号Ｓｂ１又はＳｂ２が開閉装置３４０に伝達され、その際に開閉装置３４０が出力側において該当する開閉器の相応の切換を生じさせる。
【００３８】
更に、両制御モジュール３１０と３２０は、図１による装置１０の残りの監視装置に、それらに付設された開閉器７０ａ又は５０ｂの開閉状態について情報を伝える使命を有する。これを保証すべく、制御モジュール３１０と３２０は、入ってくるデータ電信Ｔｒに付設の開閉器５０ｂ又は７０ａに関係する情報を挿入して、これらを出力側において各々に付設のデータ伝送リング１１０と１２０を介して残りの監視装置に送る。
【００３９】
図４は、制御モジュール３１０と３２０における電信評価ならびに電信転送が、例えばどのような様子であるかを概略的に示している。解析ブロック４１０、４２０、４３０および４４０において、入ってくるデータ電信Ｔｒの内容が解析される。
【００４０】
図４は、例示的に、入ってくるデータ電信Ｔｒと出ていくデータ電信Ｔｔとが４つの独立な情報ブロックを含み得るという前提から出発する。情報ブロックの１つは「地絡」なる語で示されている。この情報ブロックは、図１による装置１０において場合によって起こり得る地絡を表す使命を有する。「開閉状態」と示された他の情報ブロックは、図１による装置１０の個々の開閉器の開閉状態がどのような様子であるかを表す。第３の情報ブロックは「過電流」なる語で示され、図１による装置１０において過電流がいつ発生したかを表す。「リンク」なる情報ブロックでは、図１によるデータ伝送リング１１０又は１２０に関係する情報が伝達される。
【００４１】
解析ブロック４１０、４２０、４３０および４４０は、受信したデータ電信Ｔｒの該当する情報部分を解析し、該当する制御信号ＬＳＡ地絡、ＬＳＡ開閉状態、ＬＳＡ過電流、ＬＳＡリンクを発生し、これらは、例えば開閉装置３４０に伝達される。
【００４２】
更に、解析ブロック４１０、４２０、４３０および４４０は、各々付設のデータ伝送リング１１０又は１２０を介して残りの監視装置に転送されるデータ電信Ｔｔを、出力側に発生する。
【００４３】
解析ブロック４１０、４２０、４３０および４４０は、出力データ電信Ｔｔの発生時に、ステータセクションのその都度の状態を、例えば付設の開閉器５０ｂ又は７０ａの開閉状態ならびに残りの監視装置に関連し得る残りの状態に関して考慮する。該当する情報ＯＳＳ地絡、ＯＳＳ開閉状態、ＯＳＳ過電流、ＯＳＳリンクが、図４に概略的に示すように、出て行くデータ電信Ｔｔに追加される。
【００４４】
図５は、両リングが異なるデータ伝送方向にて動作する場合、図２による両データ伝送リング１１０又は１２０の遮断発生時にも個々の監視装置間のデータ伝送が可能のままであることを例示的に示す。何故ならば、逆の伝送方向の場合、図５において例えば監視装置１１０ａと１００ｃの間でリング遮断４００が生じた場合でも、各監視装置から他の各監視装置へデータ電信を送り得る余地が残されているからである。代替的に、伝送障害を避けるべく、両データ伝送リングが双方向性動作をしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】多数のステータセクションを有する磁気浮上鉄道区間をなす本発明による装置のための実施例を示す概略図
【図２】図１による装置の監視装置間のデータ接続を示す概略図
【図３】図１による装置の監視装置の構成のための実施例を示す概略図
【図４】図１による装置における監視装置間のデータ伝達のための電信構造ならびに監視装置内の後続処理のための実施例を示す概略図
【図５】図１による監視装置を接続するデータ伝送リングの遮断発生時におけるデータ伝送のための実施例を示す概略図
【符号の説明】
【００４６】
１０  装置、２０、３０、４０  ステータセクション、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ  給電開閉器、６０  区間ケーブル、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ  中性点開閉器、８０ａ、８０ｂ、８０ｃ  中性点、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ  監視装置、１１０、１２０  データ伝送リング、３００  制御装置、３１０、３２０  制御モジュール、３３０、３５０  プログラムモジュール、３４０  開閉装置、４１０、４２０、４３０、４４０  解析モジュール、Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２  出力信号、Ｔｒ、Ｔｔ  データ電信
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2009538767.tif 000009
2009538767.tif 000010
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