(57)【要約】【課題】交流き電のき電切替箇所において、進入する車両へ流れる電流が小さくとも、また中セクショントロリ線の無き電時残留電圧があっても正確な無き電圧時間の測定を可能にする。【解決手段】電圧記録器２６からＡ切替開閉器が開になるとき（Ａ開）はＶＮとＶＡを、Ｂ切替開閉器が開になるとき（Ｂ開）はＶＮとＶＢを時間経過方向波形読出し器２８で読み出し、それぞれ第１の減算器３０で差を取り、第１の非ゼロ値出力時刻検出器３２でそれぞれ開になる時刻を検出し、Ａ，Ｂ両切替開閉器が閉になるとき（Ａ閉、Ｂ閉）はＶＮとＶＡ、ＶＮとＶＢを時間経過逆方向波形読出し器２９で読み出し、第２の減算器３１で差をとり、第２の非ゼロ値出力時刻検出器３３でそれぞれ閉になる時刻を検出し、時刻差算出器３４でＡ開Ｂ閉、Ｂ開Ａ閉の時間を算出する。【選択図】　　　　図１
2004074921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の各構成を有することを特徴とする交流き電回路切替無電圧時間測定装置。
（イ）　中セクショントロリ線、その前後にエアセクションを介して連なるＡトロリ線およびＢトロリ線の時刻／電圧波形を記録する電圧記録器
（ロ）　前記記録された各電圧波形を時間の経過方向に読み出す時間経過方向波形読出し器
（ハ）　前記記録された各電圧波形を時間の経過方向とは逆方向に読み出す時間経過逆方向波形読出し器
（ニ）　前記記録された各電圧が前記時間経過方向波形読出し器で読み出されるか、前記時間経過逆方向波形読出し器で読み出されるかを切替える読出し方向切替器
（ホ）　前記時間経過方向波形読出し器で読出された中セクショントロリ線電圧と、Ａトロリ線電圧又はＢトロリ線電圧を減算する第１の減算器
（ヘ）　前記時間経過逆方向波形読出し器で読み出された中セクショントロリ線電圧と、Ｂトロリ線電圧又はＡトロリ線電圧を減算する第２の減算器
（ト）　前記第１の減算器の出力値がゼロ値でなくなったときの時刻を検出する第１の非ゼロ値出力時刻検出器
（チ）　前記第２の減算器の出力値がゼロ値でなくなったときの時刻を検出する第２の非ゼロ値出力時刻検出器
（リ）　第１の非ゼロ値出力時刻検出器で検出された時刻と第２の非ゼロ値出力時刻検出器で検出された時刻との差時間を算出する時刻差算出器
【請求項２】
請求項１の構成（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）、（ヘ）に加えて下記構成を有することを特徴とする交流き電回路切替無電圧時間測定装置。
（ト）　前記（ホ）の第１の減算器の出力と、前記（ヘ）の第２の減算器の出力とのいずれか一方を選択して出力する選択出力手段
（チ）　前記選択出力手段の出力値がゼロ値でなくなったときの時刻を検出する非ゼロ値出力時刻検出器
（リ）　前記非ゼロ値出力時刻検出器からの時刻出力を記憶する時刻メモリ
（ヌ）　前記時刻メモリからの時刻出力と、前記（ニ）の読出し方向切替器および前記選択出力手段の切替えおよび選択を行ってから前記非ゼロ値出力時刻検出器から出力された時刻との差時間を算出する時刻差検出器
【請求項３】
下記の各構成を有することを特徴とする交流き電回路切替無電圧時間測定装置。
（イ）　中セクショントロリ線、その前後にエアセクションを介して連なるＡトロリ線およびＢトロリ線の時刻／電圧波形を記録する電圧記録器
（ロ）　前記電圧記録器からの読出し電圧を選択する読出し電圧選択器
（ハ）　記録された電圧波形を読み出すに当り、読出しの時間方向を読出し電圧値がゼロ値の部分から時間の経過していく方向と、逆方向とに切替が可能な読出時間方向切替可能波形読出し器
（ニ）　前記読出時間方向切替可能波形読出し器で読み出された中セクショントロリ線電圧と、Ａトロリ線電圧又はＢトロリ線電圧を減算する減算器
（ホ）　前記減算器の出力値がゼロ値でなくなったときの時刻を検出する非ゼロ値出力時刻検出器
（ヘ）　前記非ゼロ値出力時刻検出器からの時刻出力を記憶する時刻メモリ
（ト）　前記時刻メモリからの時刻出力と、前記読出し電圧選択器および前記読出時間方向切替可能波形読出し器の選択切替えおよび読出方向切替えを行ってから前記非ゼロ値出力時刻検出器から出力された時刻との差時間を算出する時刻差検出器
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流き電鉄道における上り下り各線毎のき電切替わり箇所における２個の切替開閉器の一方が開になってから他方が閉になるまでの無電圧時間（無き電時間と同じ）の測定技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は交流き電鉄道のき電切替わり箇所の回路構成を示す図である。
Ａ電源によるき電からＢ電源によるき電に切替わる切替わり箇所では、Ａ電源からき電されているＡトロリ線２０とＢ電源からき電されているＢトロリ線２２の間に中セクショントロリ線２１が設けられ各トロリ線間はＡエアーセクション２３、Ｂエアーセクション２４により電気的には切り離されている。そして、Ａトロリ線２０と中セクショントロリ線２１の間には、両者間を開閉（断続）するＡ切替開閉器１８が設けられており、Ｂトロリ線２２と中セクショントロリ線２１の間にも同様のＢ切替開閉器１９が設けられている。このようなき電電源の切替わり箇所が数ｋｍ〜数十ｋｍ毎に設けられている。
【０００３】
今、図の軌道が、車両２５が左から右へ進行する軌道であるとすれば、定常的にはＡ切替開閉器１８が閉じており、Ｂ切替開閉器１９が開いている。図７はこの状態を示している。従って、中セクショントロリ線２１はＡ電源からき電されていることになる。そして、き電の切替えは次のように行われる。
今、車両２５がＡトロリ線２０の方の位置Ｐ１から進行して来てＡエアーセクション２３を通過し、中セクションの予め定めた位置Ｐ２まで来ると、電気車位置検出用軌道回路３６がこれを検知し、このときＡ切替開閉器１８へ開放指令信号を送出し、Ａ切替開閉器を開放させる。従って車両に対しては無き電（無電圧）状態となる。しかし車両は慣性によって走行を続ける。そして、開放指令信号を送出した時点から車両２５が中セクションに存在する内で予め設定した時間だけ経過した時点（図で車両が位置Ｐ３に来たとき）にＢ切替開閉器１９へ閉指令信号を送出しＢ切替開閉器１９を閉にさせる。
【０００４】
そうすると、車両２５はＢ電源からき電を受けて進行を続けＢエアーセクション２４を通過してＢトロリ線２２の方へ入る。そして、予め定めた位置Ｐ４まで来ると電気車位置検出用軌道回路３６がこれを検知し、この時Ｂ切替開閉器１９へ開放指令信号を送出しＢ切替開閉器１９を開放させる。車両２５はＢトロリ線２２の方へ移行しているからＢ切替開閉器１９を開放させても無き電状態とはならない。しかし、中セクショントロリ線は無電圧状態となる。開放指令信号を送出した時点から予め設定した時間だけ経過した時点（図では車両が位置Ｐ５に来たとき）に、電気車位置検出用軌道回路３６はＡ切替用開閉器１８へ閉指令信号を送出しＡ切替開閉器１８を閉にさせる。これで中セクショントロリ線２１へはＡ電源からき電され元の定常状態に戻ったことになる。
【０００５】
このように、中セクショントロリ線２１に対するき電の切替えにおいて、車両２５が中セクションに在る場合、Ａ切替開閉器１８へ開放指令信号を送出した後予め設定した時間が経過した後にＢ切替開閉器１９へ閉指令信号を送出し、また、車両２５が中セクションを通過した後は、Ｂ切替開閉器１９へ開放指令信号を送出した後予め設定した時間が経過した後にＡ切替開閉器１８へ閉指令信号を送出するようにしているのは、まず、Ａ切替開閉器とＢ切替開閉器が瞬時たりとも同時には閉にならないようにするためである。もし、両切替開閉器が同時に閉になるならば位相の異なるＡ電源とＢ電源が直接接続されることとなり過大電流が流れて、き電系統の破壊をもたらす恐れがあるからである。
【０００６】
そのため、予め設定する時間は次のような点を考慮して定められる。
切替開閉器は開閉のための機械的可動部分を有しており、閉指令信号を受けてから実際に閉になるまでにも、また開放指令信号を受けてから実際に開になるまでにも時間が必要である。そして、この時間は可動部分に用いられている潤滑油の粘度によって変わり、粘度は温度によって変わるため夏冬の季節によっても必要な時間は変わってくる。これらのことを考慮のうえ絶対に両切替開閉器の同時閉が発生しないよう安全度を見て設定時間は定められる。
【０００７】
こうして、従来は３００±５０ｍｓが採用されている。同時閉が起こらないためには下限値以下にならないことが重要であるが、車両が中セクションに在る場合の無電圧状態即ち停電状態が長く続いてもまた別の問題を生じるので上限が定められている。
このように、Ａ切替開閉器１８が開となってからＢ切替開閉器１９が閉となるまでの時間（中セクショントロリ線の無電圧時間）、およびＢ切替開閉器１９が開となってからＡ切替開閉器１８が閉となるまでの時間（中セクショントロリ線の無電圧時間）は一定の範囲内にあることが重要であるため、営業路線について定期的に測定が行われていなければならない。
そこで従来は図８および図９に示す構成で測定を行っていた。
【０００８】
図８は、車両が中セクショントロリ線２１へ入ったときの無電圧時間測定の構成を示すブロック図である。車両がＡトロリ線２０の方に在る状態ではＡ切替開閉器１８は閉となっており、Ｂ切替開閉器１９は開となっている。なお、両切替開閉器の開閉は電気車位置検出用軌道回路３７から出力される開放指令信号、閉指令信号によって行われるようになっている。
今、車両２５が左から右の方へ進行してＡエアーセクション２３を通過し、中セクショントロリ線２１へ進入して予め定めた位置Ｐ２に達すると、電気車位置検出用軌道回路３７がこれを検出してＡ切替開閉器１８に対する開指令信号ＡＯを出力する。この信号ＡＯはＡ切替開閉器１８へ送られるとともにスタート回路３のＡＮＤ回路８の一方端へ論理“１”として入力される。
一方、Ａ切替開閉器１８に直列に設けられているＡ変流器１はスタート回路３の電流オフ検出回路７へ接続されている。この電流オフ検出回路７はＡ変流器１に流れていた検出電流がゼロになると論理“１”をＡＮＤ回路８の他方の入力端へ出力する。従って、ＡＯ信号が出力されてからＡ切替開閉器１８が実際に開となって流れる電流がゼロになったときにＡＮＤ回路８から論理“１”が出力される。この論理“１”は計時回路５へスタート信号として送出され計時動作をスタートさせる。
【０００９】
電気車位置検出用軌道回路３７はＡＯ信号を出力した後、車両２５が中セクションに存在する間で予め定めた時間だけ経過するとＢ切替開閉器１９を閉にするＢＣ信号を出力する。この時の車両２５の位置は進行によって例えば位置Ｐ３ということになる。ＢＣ信号はＢ切替開閉器１９へ送られるとともにストップ回路４のＡＮＤ回路１０の一方の入力端へ論理“１”信号として入力される。
【００１０】
一方、Ｂ切替開閉器１９に直列に設けられているＢ変流器２はストップ回路４の電流オン検出回路９に接続されている。
この電流オン検出回路９はＢ変流器２で、Ｂ切替開閉器１９を通じて電流が流れたことが検出されると論理“１”をＡＮＤ回路１０の他方の入力端へ送出する。従って、ＢＣ信号が出力されてからＢ切替開閉器１９が実際に閉となって電流が流れたときにＡＮＤ回路１０から論理“１”が出力される。この論理“１”は計時回路５へストップ信号として送出され、スタート信号入力時から続いていた計時動作をストップさせる。計時回路５では、こうしてスタート信号からストップ信号までの時間を計測する。
【００１１】
こうして計測された時間はＡ切替開閉器１８が実際に開となってからＢ切替開閉器１９が実際に閉となるまでの時間ということになる。
この時間の間は中セクショントロリ線２１は無電圧ということになるので切替無電圧時間と呼ばれている。こうして測定された切替無電圧時間が予め設定されている許容時間範囲から外れている場合には、切替開閉器の予備への切替え或いは交換等を行って事故を未然に防止する。
更に、警報器６を設け、計時回路５の測定データを入力し、測定された切替無電圧時間が前記許容時間範囲から外れた場合に警報を出すようにすることにより、一層、事故未然防止の効果をあげることができる。
【００１２】
図９は、車両が中セクショントロリ線２１から出た後の無電圧測定の構成を示すブロック図である。
図８の説明で述べたように車両２５が中セクショントロリ線２１内で位置Ｐ３より右の方へ進行した状態ではＡ切替開閉器１８は開となっており、Ｂ切替開閉器１９は閉となっている。今、車両２５が右の方へ進行してＢエアーセクション２４を通過し、Ｂトロリ線２２へ進入して予め定めた位置Ｐ４に達すると、電気車位置検出用軌道回路３８がこれを検出してＢ切替開閉器１９に対する開放指令信号ＢＯを出力する。この信号ＢＯはＢ切替開閉器１９へ送られるとともにスタート回路１２のＡＮＤ回路１５の一方の入力端へ論理“１”として入力される。
【００１３】
一方、中セクショントロリ線２１に設けられた変成器１１の電圧検出端はスタート回路１２の電圧オフ検出回路１４へ接続されている。
この電圧オフ検出回路１４は中セクショントロリ線２１に印加されていた電圧がゼロになると論理“１”をＡＮＤ回路１５の他方の入力端へ出力する。従って、ＢＯ信号が出力されてからＢ切替開閉器１９が実際に開となって中セクショントロリ線２１の電圧がゼロになったときにＡＮＤ回路１５から論理“１”が出力される。この論理“１”は計時回路５へスタート信号として送出され計時動作をスタートさせる。電気車位置検出用軌道回路３８は、ＢＯ信号を出力した後、予め定めた時間だけ経過するとＡ切替開閉器１８を閉にするＡＣ信号を出力する。この時の車両２５の位置は進行により例えば位置Ｐ５ということになる。ＡＣ信号はＡ切替開閉器１８へ送られるとともにストップ回路１３のＡＮＤ回路１７の一方の入力端へ論理“１”信号として入力される。
【００１４】
一方、変成器１１の電圧検出端はストップ回路１３の電圧オン検出回路１６へも接続されている。この電圧オン検出回路１６は無電圧の中セクショントロリ線２１に電圧が印加されると論理“１”をＡＮＤ回路１７の他方の入力端へ送出する。従って、ＡＣ信号が出力されてからＡ切替開閉器１８が実際に閉となって中セクショントロリ線２１に電圧が印加されたときにＡＮＤ回路１７から論理“１”が出力される。
【００１５】
この論理“１”は計時回路５へストップ信号として送出され、スタート信号入力時から続いていた計時動作をストップさせる。計時回路５では、こうしてスタート信号からストップ信号までの時間を計測する。
こうして計測された時間は、車両２５が中セクションを通過し終わった後、Ｂ切替開閉器１９が実際に開となってからＡ切替開閉器１８が実際に閉となるまでの時間ということになる。この時間の間も中セクショントロリ線２１は無電圧ということになるのでやはり切替無電圧時間と呼ばれる。こうして測定された切替無電圧時間が予め設定されている許容時間範囲から外れている場合には、切替開閉器の予備への切替え或いは交換等を行って事故を未然に防止する。
【００１６】
更に、警報器６を設け、計時回路５の測定データを入力し、測定された切替無電圧時間が前記許容時間範囲から外れた場合に警報を出すようにしている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。
まず、車両が中セクションに進入したとき（図８の場合）であるが、この場合はＡ変流器１や、Ｂ変流器２を通じて車両に流れ込む電流のオン・オフを検出することにより、無電圧時間を測定しようとしているわけであるが、進入して来る車両が惰性運転（慣性運転）しているときには車両に流れる電流は少なくなるし、短編成の車両の場合も電流は少ない。また、切替無電圧時間中に自動的に惰行状態になる車両（ＰＷＭコンバータ制御車など）で且つ電源電圧と逆加圧電圧の位相関係により変圧器励磁突入電流が流れないような場合も電流が少ない。
このように電流が少ない場合には、そのオン・オフによって開閉器の開極・閉極を確実に特定することが難しいという問題がある。
【００１８】
次に、車両が中セクションから出た後の場合（図９の場合）であるが、この場合は変成器１１によって中セクショントロリ線２１の電圧の有無（オン・オフ）を検出することにより無電圧時間を測定しようとしているわけであるが、中セクションが電力ケーブルによってき電されている場合や、中セクションにＣＲ振動抑制装置が装備されている場合、電力ケーブルやＣＲ振動抑制装置の静電容量により、Ｂ切替開閉器１９の開極後も中セクションに電圧が残留し、この電圧が変成器１１の１次巻線を通って放電されるまでの間、変成器１１の２次側には継続して電圧が現れている。
【００１９】
従って、単に変成器１１の２次電圧（実効値或いは瞬時値にかかわらず）の有無を観測するだけではＢ切替開閉器１９の開極時刻を正確に特定することは難しいという問題がある。
【００２０】
更に、複線の場合には、他回線からの誘導により中セクションに電圧が現れる場合があり、このような場合もＢ切替開閉器１９の開極時刻を正確に特定することは難しい。
【００２１】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、単に、中セクショントロリ線２１に流れ込む電流の有無や、中セクショントロリ線２１の電圧の有無に依るのではなく、切替開閉器の開閉があった場合に、開閉器の両極間の電圧状態が変化すること、即ち閉状態では両極間電圧はゼロとなり、開状態では、中セクショントロリ線の残留電圧とＡトロリ線電圧又はＢトロリ線電圧との差電圧が現れることに着眼し、この変化を捉えることにより切替開閉器の開閉極の正確な時刻を特定できる交流き電回路切替無電圧時間測定装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の交流き電回路切替無電圧時間測定装置（以下、単に本発明装置という）は下記の各構成を有する。
本発明装置の第１の構成は、下記の各構成手段を有することを特徴とする。
（イ）　中セクショントロリ線、その前後にエアセクションを介して連なるＡトロリ線およびＢトロリ線の時刻／電圧波形を記録する電圧記録器
（ロ）　前記記録された各電圧波形を時間の経過方向に読み出す時間経過方向波形読出し器
（ハ）　前記記録された各電圧波形を時間の経過方向とは逆方向に読み出す時間経過逆方向波形読出し器
（ニ）　前記記録された各電圧が前記時間経過方向波形読出し器で読み出されるか、前記時間経過逆方向波形読出し器で読み出されるかを切替える読出し方向切替器
（ホ）　前記時間経過方向波形読出し器で読出された中セクショントロリ線電圧と、Ａトロリ線電圧又はＢトロリ線電圧を減算する第１の減算器
（ヘ）　前記時間経過逆方向波形読出し器で読み出された中セクショントロリ線電圧と、Ｂトロリ線電圧又はＡトロリ線電圧を減算する第２の減算器
（ト）　前記第１の減算器の出力値がゼロ値でなくなったときの時刻を検出する第１の非ゼロ値出力時刻検出器
（チ）　前記第２の減算器の出力値がゼロ値でなくなったときの時刻を検出する第２の非ゼロ値出力時刻検出器
（リ）　第１の非ゼロ値出力時刻検出器で検出された時刻と第２の非ゼロ値出力時刻検出器で検出された時刻との差時間を算出する時刻差算出器
【００２３】
本発明装置の第２の構成は、前記第１の構成の構成手段（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）、（ヘ）に加えて下記構成を有することを特徴とする。
（ト）　前記（ホ）の第１の減算器の出力と、前記（ヘ）の第２の減算器の出力とのいずれか一方を選択して出力する選択出力手段
（チ）　前記選択出力手段の出力値がゼロ値でなくなったときの時刻を検出する非ゼロ値出力時刻検出器
（リ）　前記非ゼロ値出力時刻検出器からの時刻出力を記憶する時刻メモリ
（ヌ）　前記時刻メモリからの時刻出力と、前記（ニ）の読出し方向切替器および前記選択出力手段の切替えおよび選択を行ってから前記非ゼロ値出力時刻検出器から出力された時刻との差時間を算出する時刻差検出器
【００２４】
本発明装置の第３の構成は、下記の各構成手段を有することを特徴とする。
（イ）　中セクショントロリ線、その前後にエアセクションを介して連なるＡトロリ線およびＢトロリ線の時刻／電圧波形を記録する電圧記録器
（ロ）　前記電圧記録器からの読出し電圧を選択する読出し電圧選択器
（ハ）　記録された電圧波形を読み出すに当り、読出しの時間方向を読出し電圧値がゼロ値の部分から時間の経過していく方向と、逆方向とに切替が可能な読出時間方向切替可能波形読出し器
（ニ）　前記読出時間方向切替可能波形読出し器で読み出された中セクショントロリ線電圧と、Ａトロリ線電圧又はＢトロリ線電圧を減算する減算器
（ホ）　前記減算器の出力値がゼロ値でなくなったときの時刻を検出する非ゼロ値出力時刻検出器
（ヘ）　前記非ゼロ値出力時刻検出器からの時刻出力を記憶する時刻メモリ
（ト）　前記時刻メモリからの時刻出力と、前記読出し電圧選択器および前記読出時間方向切替可能波形読出し器の選択切替えおよび読出方向切替えを行ってから前記非ゼロ値出力時刻検出器から出力された時刻との差時間を算出する時刻差検出器
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明は、切替開閉器が開のときの両極間の電圧は一方の極にかかっている電圧と他方の極にかかっている電圧の差電圧となる一方、閉となったときの両極間の電圧はゼロになるという点に着眼し、この両極間の電圧を経時的に見て行くことにより、開又は閉になったときの時刻を正確に把握し、以て、中セクショントロリ線の無電圧（無き電）時間を測定しようとするものである。
図４は、交流き電回路切替箇所の基本回路を示す図である。
【００２６】
Ａトロリ線２０にはＡ電源からＶＡなる電圧がき電されている。従って、Ａトロリ線２０と接続されているＡ切替開閉器１８の電極ａの電圧もＶＡである。中セクショントロリ線２１には残留電圧ＶＮが存在している。従って、中セクショントロリ線２１に接続されているＡ切替開閉器１８の電極ｂおよびＢ切替開閉器１９の電極ｃの電圧はＶＮである。
Ｂトロリ線２２にはＢ電源からＶＢなる電圧がき電されている。従って、Ｂトロリ線２２に接続されているＢ切替開閉器１９の電極ｄの電圧はＶＢである。
【００２７】
以上のような電圧状態であるから、Ａ切替開閉器１８が開となっているときの電極ａと電極ｂ間の電圧はＶＮ−ＶＡとなる。これはゼロではない電圧である。閉になったときは短絡状態と同じであるから両極間の電圧はゼロである。同様に、Ｂ切替開閉器１９が開となっているときの電極ｃと電極ｄ間の電圧はＶＮ−ＶＢであり、ゼロではない電圧であるが、閉となったときの電圧はゼロである。
【００２８】
これを逆に見れば、両極間の電圧がゼロのときは当該開閉器は閉になっているということであり、電圧があるときは開になっていることを示していることになる。本発明はこの点に着眼し、車両が中セクションへ入って出ていく過程においてＡ切替開閉器１８およびＢ切替開閉器１９が開閉動作を行う時点を含む時間範囲で、電極ａにかかる電圧ＶＡ（Ａトロリ線電圧）、電極ｂおよびｃにかかる電圧ＶＮ（中セクショントロリ線電圧）、電極ｄにかかる電圧ＶＢ（Ｂトロリ線電圧）を時間の経過に対応させて一旦記録し、これを読み出して差電圧ＶＮ−ＶＡおよび差電圧ＶＮ−ＶＢを算出し、この差電圧がゼロ値から非ゼロ値になった時刻が開となった時刻であり、非ゼロ値からゼロ値になった時刻を閉となった時刻として捉えるのである。
【００２９】
そして、一方の切替開閉器が開となってから他方の切替開閉器が閉となるまでの時間が無電圧（無き電）時間となる。
即ち、車両が中セクションへ進入したときは閉であったＡ切替開閉器１８が開となりその後でＢ切替開閉器１９が閉となるから、この間の時間が無電圧時間ということになる。
車両が中セクションから出たときは、閉であったＢ切替開閉器１９が開となり、その後にＡ切替開閉器１８が閉となるからこの間の時間が無電圧時間となる。
【００３０】
図５は、本発明における、Ａ切替開閉器およびＢ切替開閉器の開閉状態とそれに対応する各開閉器の極間電圧のゼロ・非ゼロ状況を経時的に示した図である。（ａ）は車両位置の時間経過を示す。Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５は図７における車両位置の説明と同じである。（ｂ）はＡ切替開閉器１８およびＢ切替開閉器１９の開閉状態を示す。（ｃ）はＡ切替開閉器１８の極間電圧であり基線はゼロ値（０）を意味し、１ステップ上がったレベル線は非ゼロ値を意味する。
同様に（ｄ）はＢ切替開閉器１９の極間電圧である。（ｅ）は無電圧時間であり、Ｔ１は車両が中セクション中に居るときの無電圧時間であり、Ｔ２は車両がＢトロリ線の方へ出てからの無電圧時間である。
【００３１】
図５を概観すれば、車両がＡトロリ線から中セクションの位置Ｐ２に来る迄（第１区間）はＡ切替開閉器１８（以下単にスイッチＳＡと言う）は閉、Ｂ切替開閉器１９（以下単にスイッチＳＢと言う）は開、従って、（ｃ）のスイッチＳＡの極間電圧はゼロ、（ｄ）のスイッチＳＢの極間電圧は非ゼロ値である。
【００３２】
位置Ｐ２でスイッチＳＡが開となりこの状態（スイッチＳＡ、ＳＢがともに開の状態）が位置Ｐ３まで続く（第２区間）。従って（ｃ）のスイッチＳＡの極間電圧は非ゼロ値となる。第２区間の終りの位置Ｐ３に来るとスイッチＳＢが閉となり、（ｄ）の極間電圧はゼロになる。この状態（ＳＡ開、ＳＢ閉の状態）はＢトロリ線の位置Ｐ４まで続く（第３区間）。
【００３３】
位置Ｐ４まで来るとスイッチＳＢは再び開となりこの状態（ＳＡ、ＳＢともに開の状態）が位置Ｐ５まで続く（第４区間）。この間（ｄ）の極間電圧は再び非ゼロ値になる。その状態で位置Ｐ５まで来るとスイッチＳＡが閉となり（ｃ）の極間電圧がゼロになる。以後この状態が続く（第５区間）。これは第１区間の状態に戻ったことを示している。
【００３４】
無電圧というのはスイッチＡ、スイッチＢがともに開の状態、即ち、それぞれの極間電圧が非ゼロ値になった状態であるから、（ｃ）と（ｄ）がともに非ゼロ値になっている時間が無電圧時間であり（ｅ）のようになる。
Ｔ１は車両が中セクションにいるときの無電圧時間であり、Ｔ２は車両がＢトロリ線の方へ出た後の無電圧時間である。
【００３５】
そこで、無電圧時間Ｔ１を求めるには、スイッチＳＡが開になる時刻ｔ１とスイッチＳＢが閉になる時刻ｔ２を検出し、時刻ｔ２から時刻ｔ１を減算すればよいことになる。
【００３６】
同様に、無電圧時間Ｔ２を求めるには、スイッチＳＢが開になる時刻ｔ３とスイッチＳＡが閉になる時刻ｔ４を検出し、時刻ｔ４から時刻ｔ３を減算すればよいことになる。
【００３７】
時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４は次のようにして求める。
まず、時刻ｔ１を求めるには、電圧記録器に時刻とともに記録されている中セクショントロリ線電圧ＶＮとＡトロリ線電圧ＶＡを第１区間から第２区間へかけて時間の経過方向（図５の（ｃ）のｔ１における矢印方向）に読み出しながら両電圧の差電圧ＶＮ−ＶＡ（スイッチＡの極間電圧）を算出し、これがゼロから非ゼロ値になる時刻を検出する。これが時刻ｔ１である。
【００３８】
時刻ｔ２を求めるには、電圧記録器に時刻とともに記録されている中セクショントロリ線電圧ＶＮとＢトロリ線電圧ＶＢを第３区間から第２区間へかけて、時間の経過方向とは逆方向（図５の（ｄ）のｔ２における矢印方向）に読み出しながら両電圧の差電圧ＶＮ−ＶＢ（スイッチＢの極間電圧）を算出し、これがゼロから非ゼロ値になる時刻を検出するとその時刻がｔ２ということになる。
【００３９】
時刻ｔ３を求めるには、電圧記録器に時刻とともに記録されている中セクショントロリ線電圧ＶＮとＢトロリ線電圧ＶＢを第３区間から第４区間へかけて時間の経過方向（図５の（ｄ）のｔ３における矢印方向）に読み出しながら両電圧の差電圧ＶＮ−ＶＢ（スイッチＢの極間電圧）を算出し、これがゼロから非ゼロ値になる時刻を検出するとその時刻がｔ３ということになる。
【００４０】
時刻ｔ４を求めるには、電圧記録器に時刻とともに記録されている中セクショントロリ線電圧ＶＮとＡトロリ線電圧ＶＡを第５区間から第４区間の方へかけて時間の経過方向とは逆方向（図５の（ｃ）のｔ４における矢印方向）に読み出しながら両電圧の差電圧ＶＮ−ＶＡ（スイッチＡの極間電圧）を算出し、これがゼロから非ゼロ値になる時刻を検出するとその時刻がｔ４ということになる。
【００４１】
図６は、切替開閉器が閉から開になった時刻および開から閉になった時刻を検出する概念図である。
（ａ）は閉から開になる場合である。この場合極間電圧は、閉である間はゼロであるが開になったときから電圧が現れ始める。電圧記録器から時間の経過方向に読み出している電圧を１時点で監視していると恰も電圧監視点が電圧波形を時間経過方向になぞっているのと同じようになる。図中相対移動方向の矢印はこのことを意味する。そして読み出し値がゼロでなくなる時刻ｔ０が開となった時刻ということになる。
【００４２】
（ｂ）は開閉器が開から閉になる場合である。
開である間は電圧が現れているが閉になるとゼロになる。このような記録電圧を時間の経過方向とは逆方向に読み出し、１時点で監視していると恰も電圧監視点が時間の経過方向とは逆方向になぞっているのと同じようになる。図中左向きの矢印はこのことを意味する。従って、監視点の読み出し値がゼロでなくなる時刻ｔＣが閉となった時刻ということになる。
【００４３】
（ｃ）および（ｄ）は、電圧の監視を（ａ）および（ｂ）のように１時点ではなく、ある時間幅（電圧監視窓）を設定し、この幅内にゼロでない点が現れたときの時刻ｔ０およびｔＣがそれぞれ開および閉となった時刻にするというものである。
【００４４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本発明装置の第１の実施例の構成を示すブロック図である。電圧記録器２６には中セクショントロリ線電圧ＶＮ、Ａトロリ線電圧ＶＡおよびＢトロリ線電圧ＶＢが時間経過に沿って時刻とともに記録されている。
図５のｔ１を求めるには、ＶＮとＶＡを第１区間から第２区間へという時間経過方向に読み出さなければならない。ｔ２を求めるにはＶＮとＶＢを第３区間から第２区間へという時間の経過方向とは逆方向に読み出さなければならない。
同様に、ｔ３を求めるにはＶＮとＶＢを第３区間から第４区間へという時間経過方向に読み出さなければならないし、ｔ４を求めるにはＶＮとＶＡを第５区間から第４区間へと時間の経過方向とは逆方向に読み出さなければならない。
【００４５】
読出し方向切替器２７は、上記の必要に応じて、電圧記録器２６から読み出すべき電圧の選択と、時間経過方向波形読出し器２８で読み出すか或いは時間経過逆方向波形読出し器２９で読み出すかの選択を行う。
【００４６】
時間経過方向波形読出し器２８で読み出されたＶＮとＶＡ又はＶＢは第１の減算器３０でＶＮ−（ＶＡ又はＶＢ）の差が算出される。この出力は第１の非ゼロ値出力時刻検出器３２へ送られここで出力値がゼロ値でなくなったときの時刻を検出する。今、差値がＶＮ−ＶＡ、即ちＡ切替開閉器の極間電圧であるときは、図５の（ｃ）のＳＡ開即ちｔ１が検出され、差値がＶＮ−ＶＢ即ちＢ切替開閉器の極間電圧であるときは図５の（ｄ）のＳＢ開即ちｔ３が検出される。
【００４７】
また、時間経過逆方向波形読出し器２９で読み出されたＶＮとＶＡ又はＶＢは第２の減算器３１でＶＮ−（ＶＡ又はＶＢ）の差が算出される。この出力は第２の非ゼロ値出力時刻検出器３３へ送られここで出力値がゼロ値でなくなったときの時刻を検出する。今、差値がＶＮ−ＶＡ即ちＡ切替開閉器の極間電圧であるときは図５の（ｃ）のＳＡ閉即ちｔ４が検出され、差値がＶＮ−ＶＢ即ちＢ切替開閉器の極間電圧であるときは図５の（ｄ）のＳＢ閉即ちｔ２が検出される。
【００４８】
こうして得られた時刻ｔ１とｔ２から、時刻差算出器３４でｔ２−ｔ１を算出することにより車両が中セクションに居るときの無電圧時間Ｔ１が得られ、ｔ４−ｔ３を算出することにより車両が中セクションからＢトロリ線へ出た後の無電圧時間Ｔ２が得られることになる。
【００４９】
図２は、本発明装置の第２の実施例の構成を示すブロック図である。
図１との相違点は、図１では非ゼロ値出力時刻検出器が時間経過方向読出し系統と、時間経過逆方向読出し系統の両方に、即ち２個設けられていたのを１個とし、選択出力手段３５で切り替えて使用するようにし、先に検出した時刻を、減算すべき時刻が検出されるまで保持させておく時刻メモリ４０を設けた点である。
【００５０】
この構成により図５のｔ１を求めるには、読出し方向切替器２７は電圧記録器２６のＶＮとＶＡを時間経過方向波形読出し器２８で第１区間から第２区間へ向けて読み出させるようにし、読み出した電圧から第１の減算器３０でＶＮ−ＶＡを算出し、非ゼロ値出力時刻検出器３９で検出する。検出された時刻ｔ１は時刻メモリ４０に保持させておく。次いでｔ２を求めるために、読出し方向切替器２７は電圧記録器２６のＶＮとＶＢを時間経過逆方向波形読出し器２９で第３区間から第２区間へ向けて読み出させるようにし、読み出した電圧から第２の減算器３１でＶＮ−ＶＢを算出し、選択出力手段３５をｂの方に切り替えて、非ゼロ値出力時刻検出器３９へ送りｔ２を検出し、時刻差算出器３４でｔ２と時刻メモリ４０に保持されているｔ１を減ずることにより無電圧時間Ｔ１を求める。
【００５１】
車両がＢトロリ線へ出た後の無電圧時間Ｔ２は次のように求める。
まずｔ３を求めるために読出し方向切替器２７は電圧記録器２６のＶＮとＶＢを時間経過方向波形読出し器２８で第３区間から第４区間へ向けて読み出させるようにし、読み出した電圧から第１の減算器３０でＶＮ−ＶＢを算出し、選択出力手段３５をａの方にして、非ゼロ値出力時刻検出器３９へ送り、ゼロ値でなくなったときの時刻をｔ３とし出力しこれを時刻メモリ４０に保持させる。次いでｔ４を求めるために、読出し方向切替器２７は、電圧記録器２６のＶＮとＶＡを時間経過逆方向波形読出し器２９で第５区間から第４区間へ向けて読み出させるようにし、読み出した電圧から第２の減算器３１でＶＮ−ＶＡを算出し、選択出力手段３５をｂの方にして、非ゼロ値出力時刻検出器３９へ送り、ゼロ値でなくなったときの時刻をｔ４として時刻差算出器３４へ送り、ここで時刻メモリ４０に保持されているｔ３とで減算を行いＴ２を算出する。
【００５２】
この構成は非ゼロ値出力時刻検出器が１個でよいという利点がある。
なお、以上述べたところではｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の順序で求めているが、記録された電圧に対する処理であるから求める順序は必ずしも上記の通りでなくてもよい。
【００５３】
図３は本発明装置の第３の実施例の構成を示すブロック図である。
図２の構成との主たる相違は、図２の構成においては、波形読出し器が時間経過方向用のものと時間経過逆方向用のものを別個に設けているのに対し、図３のものにおいては、読出し方向が切替可能のもの１個を用いている点である。その結果、減算器も１個となり選択出力手段３５も用いていない。図２の構成より更に簡単な構成となっている。
【００５４】
以下、動作について述べる。
まずｔ１を求めるには、読出し電圧選択器４１は、読出時間方向切替可能波形読出し器（以下単に波形読出し器と言う）４２に、電圧記録器２６のＶＮとＶＡを第１区間から第２区間の方へ時間経過方向に読み出させるようにし、読み出した電圧から減算器４３でＶＮ−ＶＡを算出しこれを非ゼロ値出力時刻検出器３９へ送り、この算出値がゼロ値でなくなったときの時刻を検出するとこれがｔ１である。この時刻ｔ１は一旦時刻メモリ４０に保持させる。
【００５５】
ｔ２を求めるには、読出し電圧選択器４１は波形読出し器４２にＶＮとＶＢを第３区間から第２区間に向かって読み出させるようにし、読み出した電圧から減算器４３でＶＮ−ＶＢを算出し、これを非ゼロ値出力時刻検出器３９へ送り、この算出値がゼロ値でなくなったときの時刻を検出するとこれがｔ２である。この時刻ｔ２と先に時刻メモリ４０に保持させてあった時刻ｔ１とを時刻差算出器３４へ送り時刻差を算出することにより無電圧時間Ｔ１を得る。
【００５６】
ｔ３を求めるには、ＶＮ、ＶＢを第３区間から第４区間へと時間経過方向に読み出させるようにし、ｔ４を求めるにはＶＮとＶＡを第５区間から第４区間へと時間経過逆方向へと読み出させるようにする。読み出した後の処理は無電圧時間Ｔ１を求めた場合と同様に行い、車両が中セクショントロリ線からＢトロリ線へ出た後の無電圧時間Ｔ２が求められる。
【００５７】
以上、第１、第２、第３の実施例について機能手段ブロック的に説明して来たが、これらの機能を、コンピュータとプログラムによって実現する場合も含むことは当然である。
また、本発明において、ゼロ値とは論理的にゼロの場合の他、技術的にゼロと見做せる場合も含むものである。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は切替開閉器の開閉があった場合、切替開閉器の両極間の電圧状態が変化すること即ち閉状態では両極間電圧はゼロとなり、開状態では中セクショントロリ線の残留電圧とＡトロリ線電圧又はＢトロリ線電圧との差電圧が現れることに着眼し、中セクショントロリ線電圧、Ａトロリ線電圧およびＢトロリ線電圧を時刻の経過とともに記録し、この記録された電圧を、時間経過方向或いは逆方向に読み出し、差をとり、その差値がゼロ値からゼロでなくなる時刻を検出し、これを開閉の時刻とし無電圧（無き電）時間を算出するようにしたので、従来のような進入車両の惰性運転や短編成のときの電流が少ないことによる問題は全くなくなるという利点があるし、車両が出た後無き電状態のときに、中セクショントロリ線に電力ケーブルやＣＲ振動抑制装置の静電容量により残留電圧があったとしてもその影響を受けずに正確な無電圧（無き電）時間を測定できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施例の構成を示すブロック図である。
【図４】交流き電回路切替箇所の基本回路を示す図である。
【図５】本発明におけるＡ切替開閉器およびＢ切替開閉器の開閉状態とそれに対応する各開閉器の極間電圧のゼロ・非ゼロ状況を経時的に示した図である。
【図６】本発明において切替開閉器が閉から開になった時刻および開から閉になった時刻を検出する概念図である。
【図７】従来の交流き電回路切替り箇所の構成を示すブロック図である。
【図８】従来の交流き電回路切替り箇所における中セクションへ車両が進入したときの無電圧時間測定の回路構成を示すブロック図である。
【図９】従来の交流き電回路切替り箇所における中セクションから車両が出たときの無電圧時間測定の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　Ａ変流器
２　Ｂ変流器
３　スタート回路
４　ストップ回路
５　計時回路
６　警報器
７　電流オフ検出回路
８　ＡＮＤ回路
９　電流オン検出回路
１０　ＡＮＤ回路
１１　変成器
１２　スタート回路
１３　ストップ回路
１４　電圧オフ検出回路
１５　ＡＮＤ回路
１６　電圧オン検出回路
１７　ＡＮＤ回路
１８　Ａ切替開閉器
１９　Ｂ切替開閉器
２０　Ａトロリ線
２１　中セクショントロリ線
２２　Ｂトロリ線
２３　Ａエアーセクション
２４　Ｂエアーセクション
２５　車両
２６　電圧記録器
２７　読出し方向切替器
２８　時間経過方向波形読出し器
２９　時間経過逆方向波形読出し器
３０　第１の減算器
３１　第２の減算器
３２　第１の非ゼロ値出力時刻検出器
３３　第２の非ゼロ値出力時刻検出器
３４　時刻差算出器
３５　選択出力手段
３６　電気車位置検出用軌道回路
３７　電気車位置検出用軌道回路
３８　電気車位置検出用軌道回路
３９　非ゼロ値出力時刻検出器
４０　時刻メモリ
４１　読出し電圧選択器
４２　読出時間方向切替可能波形読出し器
４３　減算器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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