(57)【要約】【課題】三相交流の電流位相に応じて開閉器の開閉動作を制御する制御装置において、開閉器の開閉タイミングが特定の基準に基づいて出力されるため、開閉器で電流遮断を行う際には特定の電極にダメージが集中することを抑制し、このタイミングを適切に制御することにより特定電極のダメージの低減及び均等化を図る制御方法及びそのための制御装置を提供することにある。【解決手段】開閉器制御方法において、駆動制御装置によって、共通の３相電源に接続された複数の開閉器の３相電流位相におけるゼロ電流位相について位相順に一定サイクルに亘って順番を設けるステップ、前記順番に従って前記開閉器を開放させるステップを実行させること。【選択図】図４
2004180401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動制御装置によって、共通の３相電源に接続された複数の開閉器の３相電流位相におけるゼロ電流位相について位相順に一定サイクルに亘って順番を設けるステップ、前記順番に従って前記複数の開閉器を開放させるステップを実行させることを特徴とする開閉器制御方法。
【請求項２】
前記一定サイクルを１から６までの前記順番の整数倍としたことを特徴とする請求項１記載の開閉器制御方法。
【請求項３】
駆動制御装置を位相制御装置と開閉制御装置で構成し、前記位相制御装置によって位置検知装置で検知した列車の位置情報に基づいて列車と同期するような位相基準を作成し、前記位相基準を電力変換器に出力するステップを実行させ、前記開閉制御装置によって列車の前記位相基準に基づいて開閉器に対し開閉指令を出力するステップを実行させることを特徴とする請求項１又は２記載の開閉器制御方法。
【請求項４】
前記開閉器をき電回路におけるき電区分開閉器、中性点構成開閉器及びセクション間短絡開閉器の内の任意の開閉器としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の開閉器制御方法。
【請求項５】
前記開閉器を真空開閉器としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の開閉器制御方法。
【請求項６】
共通の３相電源に接続された複数の開閉器と、前記複数の開閉器を開閉操作する駆動制御手段とからなり、前記複数の開閉器の３相電流位相におけるゼロ電流位相について位相順に一定サイクルに亘って順番を設け、前記順番に従って前記複数の開閉器を開放することを特徴とする開閉器制御装置。
【請求項７】
前記一定サイクルを１から６までの前記順番の整数倍としたことを特徴とする請求項６記載の開閉器制御装置。
【請求項８】
共通の３相電源に接続された複数の開閉器と、電力変換器と、位相制御装置と開閉制御装置からなる駆動制御装置と、位置検知装置とからなり、前記位相制御装置は前記位置検知装置で検知した列車の位置情報に基づいて列車と同期するような位相基準を作成し、前記位相基準を電力変換器に出力し、前記開閉制御装置は列車の前記位相基準に基づいて開閉器に対し開閉指令を出力することを特徴とする請求項６又は７記載の開閉器制御装置。
【請求項９】
前記開閉器をき電回路におけるき電区分開閉器、中性点構成開閉器及びセクション間短絡開閉器の内の任意の開閉器としたことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項記載の開閉器制御装置。
【請求項１０】
前記開閉器を真空開閉器としたことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項記載の開閉器制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイル負荷に三相交流電流を供給制御する制御装置であって、三相交流電流位相に応じて開閉器及び遮断器を制御する制御方法及びそのための制御装置において、開閉器及び遮断器における電流遮断時の電極消耗を最小限に抑制し、且つ電極消耗を三相間で均等にするように開閉器の開閉等を行うための制御方法、及びそのための制御装置に関する。特に、磁気浮上式鉄道において、セクション切換のための遮断器の電極損耗を抑制する制御方法、及びそのための制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
山梨実験線で採用している従来の３重き電システムを図７に示す。このシステムではＡ、Ｂ、Ｃ３系統のインバータ及びき電線を使用し、き電線とセクションはき電区分開閉器を介して接続される。なお、き電線及びセクションは三相３線であり、各セクションの末端で三相各相をＹ結線した構成になっているが、図７では簡略のため単相で表してある。このように３重系とすることにより、１系統が故障した場合においても推力は低下するが残りの２系統で列車の走行を確保することが可能である。また、列車編成長の２倍以上の長さを持つセクションを、互い違いに配置することにより、推力を一定に保ったまま通電セクションの切替を円滑に行うことができる。図７において、例えば列車が左から右へ進行する揚合、列車がセクションＡ（ｎ）を進出してセクションＢ（ｎ）とセクションＣ（ｎ）の２系で走行している間にＡ系インバータの出力を停止し、セクションＡ（ｎ）のき電区分開閉器を開放、セクションＡ（ｎ＋１）の開閉器を投人した後、インバータの運転を再開して列車がセクションＡ（ｎ＋１）に進入する。この際、き電区分開閉器は無電流で開閉する特長を持っている。
【０００３】
浮上式鉄道のき電区分開閉器は無電圧かつ無通電の状態で開閉することで開発を進めてきた。最近建設費の低減を目的として、き電区分開閉器に電流開閉機能を持たせることにより、電力変換器やき電線を３組から２組に削減するき電システムの開発を行っている。
【０００４】
このシステムにはいくつかの構成が考えられるが、推力を一定に保ったまま通電セクションの切替を円滑に行うためには、開閉器を増やして、かつ一部の開閉器で有電流開閉を行うことが必要となる。以下、この方式を電流開閉２重き電方式という。
【０００５】
（  電流開閉２重き電方式  ）
電流開閉２重き電方式は、通電したままセクション切替を行うことにより、き電系統を２重系とするものである。このため、この方式は隣接するセクションを直列接続する機構が必要となる。そこで前記直列接続する機構の問題も含めて電流開閉２重き電方式（例えば、特許文献１参照）についてさらに詳細に検討する。
【０００６】
列車の左右で系統を分離した電流開閉２重き電方式の基本ブロック構成及び制御方法を図２に示す。
【０００７】
図２では、Ａ、Ｂ２系統からなり、電源、き電線及び推進コイルもそれぞれ２系統となっている。この２系統に必須の遮断能力を有する各種開閉器は従来の２系統システムのようにき電区分開閉器、中性点構成開閉器及びセクション間短絡開閉器として配置されている。
【０００８】
具体的には、電力変換所１０は電源となるインバータＡ１１及びＢ１２からなり、電力会社送電線から給電される。
【０００９】
インバータＡ１１は、き電線Ａからき電区分開閉器１９を介して推進コイルＡに給電し、さらにセクション間短絡開閉器２０を介して他のセクションへ給電すると共に、中性点構成開閉器２１によって中性点でゼロ電流とするように構成されている。
【００１０】
また、インバータＢも同様に、き電線Ｂからき電区分開閉器１９を介して推進コイルＢに給電し、さらにセクション間短絡開閉器２０を介して他のセクションへ給電すると共に、中性点構成開閉器２１によって中性点でゼロ電流とするように構成されている。
【００１１】
これらの系は、位置検知装置１４からのデータに基づいて位相制御装置１３及び開閉制御装置１６からなる駆動制御装置１５で前記インバータのタイミングを制御し、また、き電区分開閉器１９、セクション間短絡開閉器２０及び中性点構成開閉器２１に開閉指令を出力する。
【００１２】
図２では左右のセクション境界を進行方向に向かってずらしているが、境界を左右同一としても特性は同じである。
【００１３】
図２は三相回路を単相として表した制御システムを表している。図２の２系統の内、１系統を部分的に抜き出して図１に本来の三相回路として示す。
【００１４】
図２の内、図１に詳細が例示される部分は、斜線を施したセクション（ｎ）と（ｎ＋１）に関し、き電区分開閉器１９−（ｎ）ＳＷ１（ｎ）と１９−（ｎ＋１）ＳＷ１（ｎ＋１）、推進コイルＡのセクション（ｎ）のコイルａ、ｂ及びｃを表すＡ（ｎ）（ａ、ｂ、ｃ）とセクション（ｎ＋１）のコイルａ、ｂ及びｃを表すＡ（ｎ＋１）（ａ、ｂ、ｃ）、セクション間短絡開閉器２０−（ｎ→ｎ＋１）ＳＷ２（ｎ）、中性点構成開閉器２１−（ｎ）ＳＷ３（ｎ）と２１−（ｎ＋１）ＳＷ３（ｎ＋１）とからなる。
【００１５】
１つのセクション（ｎ）では、従来方式と同様にき電線Ａ（三相交流ａ、ｂ、ｃ）と推進コイルＡ（ａ、ｂ、ｃ）のセクション（ｎ）又はセクション（ｎ＋１）を接続するき電区分開閉器（ＳＷ１（ｎ）、ＳＷ１（ｎ＋１））の他、隣接するセクション（ｎ）とセクション（ｎ＋１）同士を接続するセクション間短絡開閉器（ＳＷ２（ｎ））と、セクション（ｎ）又はセクション（ｎ＋１）の中性点を構成する中性点構成開閉器（ＳＷ３（ｎ）、ＳＷ３（ｎ＋１））が必要となる。
【００１６】
この電流開閉２重き電方式におけるセクション切替の流れは、以下のようになる。
【００１７】
図２のＡ系（インバータＡ→き電線Ａ→推進コイルＡの系統）について、列車が左から右へ進行する揚合の制御装置によるセクション切替の流れを図１に基づいて以下▲１▼〜▲４▼に説明する。
【００１８】
▲１▼  推進コイルＡのセクション（ｎ）の中に列車が存在する間はき電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）と中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）を投入し、３重き電方式と同様のセクション構成とする。
【００１９】
▲２▼  列車先頭がセクション（ｎ）とセクション（ｎ＋１）の境界にある程度接近した時点でセクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）を投入し、推進コイルＡのセクション（ｎ）とセクション（ｎ＋１）を接続する。この時点では電流が流れる回路における中性点がセクション（ｎ）とセクション（ｎ＋１）の両方に存在するが、インピーダンスの関係で中性点（ｎ＋１）にはほとんど電流が流れない。これは、推進コイルのインピーダンスに対し中性点構成開閉器の接触抵抗等からなる閉成時のインピーダンスが各段に小さいことによる。
【００２０】
▲３▼  列車先頭がセクション（ｎ）とセクション（ｎ＋１）の境界にさらに接近した時点で中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）を開放する。このとき中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）は負荷電流を遮断する。電流を遮断後前記中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）を開放した時点で中性点はセクション（ｎ＋１）の中性点（ｎ＋１）のみとなり、き電線Ａ（ａ、ｂ、ｃ）からの給電電流は前記き電区分開閉器ＳＷｌ（ｎ）、推進コイルのコイル（ｎ）（ａ、ｂ、ｃ）及びコイル（ｎ＋１）（ａ、ｂ、ｃ）を介し、中性点（ｎ＋１）にかけて２セクションを直列に通電する。なお、中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）の開放により負荷インヒーダンスが増加するが、駆動制御装置１５（図２に示す）によって給電電流が一定となるようにインバータが制御され、磁気浮上式鉄道が所要の推力を得たままセクション境界を通過するように制御される。
【００２１】
▲４▼  列車がセクション（ｎ）とセクション（ｎ＋１）の境界を越えて、完全にセクション（ｎ＋１）に進入した時点でき電区分開閉器ＳＷ１（ｎ＋１）を投入する。これにより、前記でき電区分開閉器ＳＷｌ（ｎ）から推進コイルＡのセクション（ｎ）を経てセクション（ｎ＋１）に通電する回路の他、き電線から前記き電区分開閉器ＳＷｌ（ｎ＋１）を経て推進コイルＡのセクション（ｎ＋１）に通電する回路が構成されるが、インピーダンスの関係（前記説明と同趣旨）でほとんどの電流は前記き電区分開閉器ＳＷｌ（ｎ＋１）を経由する。このため、前記き電区分開閉器ＳＷｌ（ｎ＋１）は有電流投入となる。この後、前記き電区分開閉器ＳＷＩ（ｎ）と前記セクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）をほぼ無電流で開放し、次列車に備えて中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）を投入して一連のセクション切替は完了となる。
【００２２】
この電流開閉２重き電システムの成否を左右する要因として、電流開閉に伴うき電区分開閉器の耐久性・信頼性が問題となる。
【００２３】
そこで、電流遮断時の接点損耗が問題となる。この接点損耗は原理的には以下のようになる。
【００２４】
（１）  交流電流の遮断時においては、接点が開いても接点間にアークが生じて電流は流れ続け、電流が０になる時点でアークが消滅して電流遮断が完了する。
【００２５】
（２）  アークが継続している間は接点の陰（−）極側からは電子が飛び出し続けており、これによって陰極側接点が損耗する。陽極側は電子が飛び込むので発熱するが、接点材料の融点以上に温度が上昇しなければ接点の消耗は少ない。（通常はアーク継続時間が短いので、それほど温度は上昇しない。）
（３）  アークによる電極接点の損耗は、通電電流とアーク継続時間の積にほぼ比例する。通電電流はリニアモータの推力条件によって決まるので、き電区分制御のために変えることはできない。従って、接点損耗を抑制するためにはアーク継続時間を短くすることが必要となる。
【００２６】
（４）  アークによる接点の損耗は陰極側で発生するので、交流開閉器の場合には遮断電流の極性をほぼ半々にすることによってもスイッチ全体としての寿命を延伸することができる。
【００２７】
【特許文献１】
特開平１１−３５５９１３号広報
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
これら接点損耗の問題を実用上の観点から評価すると以下の様に理解できる。
【００２９】
（１）  商用周波数においては、アーク継続時間が最大でも１０ｍｓ（電源周波数の半サイクル時間）を越えることはないので、遮断電流が１０ｋＡを越えるような大電流の多頻度開閉（そのような例はない）でなければアーク継続時間が問題とはならない。また、遮断電流が数１０ｋＡに達する事故電流遮断に対しては、稀にしか発生しないという割り切りから数回遮断でスイッチ部分を交換することにしているが、このような対応でも実用上は問題となっていない。
【００３０】
（２）  電源電圧波形とは非同期で負荷電流の開閉を行うことにより、遮断タイミングにおける遮断電流の極性を変更し、遮断電流の極性のバランスをとるとともに、３相間で累積アーク時間のバランスもとる態様となっている。
【００３１】
（３）  単層の大電流遮断では、電流位相を検知して開極を行うことによりアーク時間を短くする制御遮断法も一部採用されているが、通電電流の位相が１２０°ずつずれている３相開閉器には応用できない。
【００３２】
さらに、前記接点損耗について、用途を浮上式鉄道とした場合の特有の問題点は以下のようになる。
【００３３】
（１）  通電する電流の周波数は車両の速度に比例するために、低速時には低周波電流を遮断する必要がある。現状、１５〜２０Ｈｚ以上の周波数領域で電流遮断を行うことを検討している。このため、５０又は６０Ｈｚの商用周波数に対して、１５〜２０Ｈｚ以上の周波数ではアーク時間が長くなる。
【００３４】
（２）  車両の位置に対応して、リニアモータに通電する電流の位相とき電区分開閉器の開放タイミングを決めているために、常に同じ位相での電流遮断となる可能性が高く、３相の各相の累積アーク時間に極端なばらつきが発生して、三相開閉器としての耐久性が低下する恐れがある。
【００３５】
以上述べた接点損耗の間題点について図を用いて詳述する。
【００３６】
図６（ａ）は従来の制御方法を示す図である。従来、浮上式鉄道では、位置検知装置１４で検出した列車の位置情報▲１▼を駆動制御装置１５内の位相制御装置１３に入力する。位相制御装置１３は前記位置情報▲１▼に基づいて列車と同期するような位相基準▲２▼を作成し、前記位相基準▲２▼を電源（インバータ）に対して出力する。電源では前記位相基準に従って制御した電流▲４▼を出力する。
【００３７】
一方、前記列車の位置情報▲１▼は駆動制御装置１５内の開閉制御装置１６に入力される。開閉制御装置１６では予定された位置に列車が到達すると、開閉器に対して開閉指令▲３▼を出力する。
【００３８】
図６（ａ）に示す従来の制御方法では、電流▲４▼の位相に関わらず開閉器の開閉制御を行うため、開閉器で電流を遮断する場合に必ずしも電極のダメージが最小となるタイミングで開極するわけではない。また、特定の列車位置で開閉することから電流位相と開極のタイミングが常に同じ関係となり、特定の電極にダメージが集中する。この結果、開閉器（特に電極）の保守・交換の頻度が増えることとなる。
【００３９】
このように、三相交流の電流位相に応じて開閉器の開閉動作を制御する制御装置（例えば、浮上式鉄道における制御装置）において、従来は開閉器の開閉タイミングが特定の基準（列車位置等）に基づいて出力されるため、開閉器で電流遮断を行う際には特定の電極にダメージが集中する可能性が高かった。
【００４０】
本発明の目的は、前記問題点に鑑み、三相交流の電流位相に応じて開閉器の開閉動作を制御する制御装置において、開閉器の開閉タイミングが特定の基準に基づいて出力されるため、開閉器で電流遮断を行う際には特定の電極にダメージが集中することを抑制し、このタイミングを適切に制御することにより特定電極のダメージの低減及び均等化を図る制御方法及びそのための制御装置を提供することにある。
【００４１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の解決手段を採用する。
【００４２】
（１）  開閉器制御方法において、駆動制御装置によって、共通の３相電源に接続された複数の開閉器の３相電流位相におけるゼロ電流位相について位相順に一定サイクルに亘って順番を設けるステップ、前記順番に従って前記複数の開閉器を開放させるステップを実行させることを特徴とする。
【００４３】
（２）  上記（１）記載の開閉器制御方法において、前記一定サイクルを１から６までの前記順番の整数倍としたことを特徴とする。
【００４４】
（３）  上記（１）又は（２）記載の開閉器制御方法において、駆動制御装置を位相制御装置と開閉制御装置で構成し、位相制御装置によって位置検知装置で検知した列車の位置情報に基づいて列車と同期するような位相基準を作成し、前記位相基準を電力変換器に出力するステップを実行させ、前記開閉制御装置によって列車の前記位相基準に基づいて開閉器に対し開閉指令を出力するステップを実行させることを特徴とする。
【００４５】
（４）  上記（１）乃至（３）のいずれか１項記載の開閉器制御方法において、前記開閉器をき電回路におけるき電区分開閉器、中性点構成開閉器及びセクション間短絡開閉器の内の任意の開閉器としたことを特徴とする。
【００４６】
（５）  上記（１）乃至（４）のいずれか１項記載の開閉器制御方法において、前記開閉器を真空開閉器としたことを特徴とする。
【００４７】
（６）  開閉器制御装置において、共通の３相電源に接続された複数の開閉器と、前記複数の開閉器を開閉操作する駆動制御手段とからなり、前記複数の開閉器の３相電流位相におけるゼロ電流位相について位相順に一定サイクルに亘って順番を設け、前記順番に従って前記複数の開閉器を開放することを特徴とする。
【００４８】
（７）  上記（６）記載の開閉器制御装置において、  前記一定サイクルを１から６までの前記順番の整数倍としたことを特徴とする。
【００４９】
（８）  上記（６）又は（７）記載の開閉器制御装置において、共通の３相電源に接続された複数の開閉器と、電力変換器と、位相制御装置と開閉制御装置からなる駆動制御装置と、位置検知装置とからなり、前記位相制御装置は位置検知装置で検知した列車の位置情報に基づいて列車と同期するような位相基準を作成し前記位相基準を電力変換器に出力し、前記開閉制御装置は列車の前記位相基準に基づいて開閉器に対し開閉指令を出力することを特徴とする。
【００５０】
（９）  上記（６）乃至（８）のいずれか１項記載の開閉器制御装置において、前記開閉器をき電回路におけるき電区分開閉器、中性点構成開閉器及びセクション間短絡開閉器の内の任意の開閉器としたことを特徴とする。
【００５１】
（１０）  上記（６）乃至（９）のいずれか１項記載の開閉器制御装置において、前記開閉器を真空開閉器としたことを特徴とする。
【００５２】
基本的には、電流遮断時のアークエネルギーを最小にして、開閉器の接点部分の消耗を抑えることによってき電区分開閉器の耐久性を向上させる方法を提案する。なお、浮上式鉄道のき電区分開閉器の接点には真空スイッチを使用することを前提としているが、提案する方法は半導体開閉器でない有極接点を持つものに対しても同様な効果がある。
【００５３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５４】
（第１実施例）
図６（ｂ）は本発明の制御方法を示す図である。本発明の制御方法は、駆動制御装置１５における位相制御装置１３の出力を同じく駆動制御装置１５における開閉制御装置１６に入力し、３相交流電流において所定間隔毎のゼロ電流位相順に該ゼロ電流位相となる開閉器が開極するタイミングで各相開閉器に同時に開極指令を出力する制御方法に特徴を有する。ここで「開極」とは、電極間の間隔が再発弧しない距離離間した状態をいう。従って「開極指令」はゼロ電流位相で開閉器が前記開極の状態となるようにそのゼロ電流位相より所定位相前に出される。そのときの「所定位相」は、開閉器の開閉動作特性によるが、開極指令を受けてから開閉器の電極が再発弧しない距離離間するまでの時間に相当する位相をいう。
【００５５】
前記制御方法では、３相交流電流のａ相を基準とした場合、図５（ａ）に示されている開極タイミング▲２▼で電流ゼロとなる制御方法が最適である。実際には電流ゼロのタイミングで開極することは極めて少なく、アークの発生を伴うことが普通である。アークが最も長く発生する場合を考えると、図５（ａ）のタイミング▲１▼で電極間が開き始める場合となる。電極間が開き始めるタイミングが▲１▼よりも進むとｂ相電流が先にゼロ電流になるのでａ相電流が基準とならなくなる。結局、ｂ相のゼロ電流位相より進み位相で、且つ、タイミング▲２▼の位相より遅れ位相となる範囲では、図５（ａ）の▲１▼のタイミングで電極間が開き始める場合、電極が最も長時間アーク電流の影響を受けることになる。
【００５６】
そこで、タイミング▲２▼でａ相の開閉器が開極するように、そのタイミング▲２▼より所定位相前（以下、「タイミングＳ」という）に３相の開閉器に同時に開極指令を出す。その結果、例えばａ相の開閉器の電極がタイミングＳで開き始めると、同時遮断操作態様を採用している都合上、他のｂ相及びｃ相の開閉器にもタイミングＳで電極間が開いてアークが発生する。その後、タイミング▲２▼でａ相電流がゼロ電流になりその状態を保持するため、ｂ相及びｃ相電流は、反対極性の電流値を取りながら互いに減衰し、タイミング▲３▼でゼロ電流になる。アークの発生時間は、ａ相の開閉器ではタイミングＳからタイミング▲２▼の間となり、ｂ相及びｃ相の開閉器ではタイミングＳからタイミング▲３▼の間となる。以上述べたアーク発生時間は、理論上、三相平衡電流を対象としているが、実際の三相回路においても同様のことが云える。以上の制御方法の特徴点を列記すると以下のようになる。
【００５７】
（１）  図５に示すように、上記三相交流開閉器に対する開極指令の態様は、３相の開閉器に発生するアーク時間の合計が最小となる点に特徴がある。即ち、ｂ相とｃ相の開閉器に発生するアークが同じ開極タイミング▲３▼で消弧（電流ゼロ）する。
【００５８】
（２）  さらに、図５に示すアークによる損耗等の影響は、アーク継続時間の観点から、ａ相の開閉器の電極に比べ、ｂ相及びｃ相の開閉器の電極の方が大きくなる点に特徴がある。
【００５９】
（３）  また、ｂ相とｃ相の開閉器の電極のアーク継続時間は略等しいことから、アークによる電極の損耗は、この例の場合、ａ相の開閉器＜ｂ相の開閉器＝ｃ相の開閉器となる。このことから、アークによる電極の損耗の平均化の調整は３相の開閉器ではなく実質２相の開閉器で考えれば良いことになる。この結果、開極指令を出す対象の開閉器を最低限ａ相、ｂ相、ｃ相の開閉器の１巡で平均化できることになる。
【００６０】
そこで、アークによる損耗が平均化される観点で三相交流電流の遮断タイミングを見直す。
【００６１】
図４は３相交流電流の開極タイミングを示す図である。
【００６２】
特に、三相各相の開閉器の電極が、極性も考慮した上で、平均して損耗するように、三相交流電流の開極タイミングを図４に示す６つのタイミングで順番に形成されるように、即ち開閉器への開極指令を前記開極タイミングよりも所定時間前に出力するようにする。第１実施例では、ａ相基準の場合を説明する。
【００６３】
まず、開閉器１基の場合の遮断動作を図８に基づいて説明する。
【００６４】
開閉器を真空遮断器とした例を示す。図８（ａ）の波形は単相電流の波形を表す。また、ａ点までの太線は開極までに電極に流れた電流を表す。開極以後の電流変化はａ点からｃ点まで破線で示すアーク電流が流れ、ｃ点以降は電流ゼロの遮断状態をとる。
【００６５】
具体的には、遮断器に図８（ａ）のａ点のタイミング（０．０１秒後：開極指令を印加後、アークが切れて電流ゼロになるまでの時間分だけ前記電流ゼロの時点より前の時間）で遮断指令を出し図８（ｂ）の左図の電極接触状態から開極を始める。その後操作力によって図８（ｂ）の中央図のように電極間が離間するのにつれてアークが発生する。このアークに伴ってアーク電流が図８（ａ）のａ点からｃ点近傍まで電極間に流れる。その後電極間が絶縁を確保できる距離離間するとアークが消孤する。その点がｃ点で電流ゼロになる。
【００６６】
使用開閉器が真空遮断器の場合、電流ゼロ値の近傍に裁断電流領域が存在する。このため、前記開極指令は前記裁断電流領域を外して出す必要がある。これにより、再発弧サージ電圧の発生を抑制する。
【００６７】
以上は単相電流の遮断動作であった。次に、三相電流の遮断について検討する。
【００６８】
図５は２０Ｈｚの三相交流電流を同時遮断した場合の電流変化を表す。図５（ａ）は三相電流の時間変化を示す。図５（ｂ）は三相電流の位相角変化を示す。図５（ａ）と図５（ｂ）は横軸が整合されているので、時間と位相角の相関が分かる。
【００６９】
ａ相電流を基準にすると、ａ相電流を流す開閉器に対しタイミング▲１▼で電極間が開き始めるように開極指令を出すと、ａ開閉器の電極離間距離が増大する間ａ相にアーク電流が流れ、アーク放電後タイミング▲２▼でアーク電流を遮断し電流ゼロとなり、その後ゼロ電流を保持する。他のｂ相及びｃ相のアーク電流は、電極離間距離が増大する間流れ続け、ａ相電流がゼロ電流になるタイミング▲２▼の点からそれまでの特性曲線とは異なり、逆極性の略同じ値を取りながら減少を続け、タイミング▲２▼の点から９０度の位相差となるタイミング▲３▼の点で同時に電流ゼロとなり、その後電流ゼロの遮断状態を保持する。
【００７０】
以上の三相交流電流の遮断動作は、特定の相を基準としてみたものであるが、これでは特定の相がいつも電流を遮断するという問題点の解決にはならない。
【００７１】
そこで、三相交流電流の連続波形についてみてみる。
【００７２】
図４に示すように、位相角０度から始まるａ相出力信号を基準とする。
【００７３】
時間と位相の関係は図５の（ａ）と（ｂ）の関係になるので、図４に示すように、最短開極タイミング（電流ゼロの点）は▲１▼の点（位相差１８０度）となる。
【００７４】
次の電流ゼロとなる開極タイミングは▲２▼の点（位相差２４０度）となる。このときは、ｃ相遮断器に位相２４０度より０．０１５秒前に遮断指令を出した場合に該当する。
【００７５】
次の電流ゼロとなる開極タイミングは▲３▼の点（位相差３００度）となる。このときは、ｂ相遮断器に位相３００度より０．０１５秒前に遮断指令を出した場合に該当する。
【００７６】
次の電流ゼロとなる開極タイミングは▲４▼の点（位相差３６０度）となる。このときは、ａ相遮断器に位相３６０度より０．０１５秒前に遮断指令を出した場合に該当する。
【００７７】
次の電流ゼロとなる開極タイミングは▲５▼の点（位相差４２０度）となる。このときは、ｃ相遮断器に位相４２０度より０．０１５秒前に遮断指令を出した場合に該当する。
【００７８】
次の電流ゼロとなる開極タイミングは▲６▼の点（位相差４８０度）となる。このときは、ｂ相遮断器に位相４８０度より０．０１５秒前に遮断指令を出した場合に該当する。
【００７９】
以上、電流ゼロとなる開極タイミングは▲１▼〜▲６▼の６点を示したが、これに制限されることはなく、理論上電流ゼロの点であればさらに続けて採用することが可能である。但し、現実的には、０．５サイクルから１．５サイクルの間の開極タイミングが採用される。
【００８０】
以上はａ相、ｂ相、ｃ相の内の１相に着目した表現となっているが、全ての相に着目すると以下のようになる。
【００８１】
【表１】
2004180401.tif 000003
【００８２】
表１から、遮断相の電流が開極タイミングで電流ゼロになった後、遅れ相が遅れ位相分遅れて電流が切れる。このため遮断相よりも遅れ相が遅れ位相分余計にアークが発生することになる。
【００８３】
このため、遅れ相の真空遮断器の電極は遮断相の真空遮断器の電極よりアークによる電極表面の損耗が大きい。
【００８４】
そこで、▲１▼〜▲３▼と▲４▼〜▲６▼の遅れ位相の合計に着目すると、いずれも２（ａ＋ｂ＋ｃ）となり、ａ、ｂ、ｃの損耗が平均化されていることがわかる。
【００８５】
以上から、図４に示されるように、各相の遮断器への遮断指令を、特定の相を基準とした場合、前記特定の相の半サイクル後の電流ゼロ点を順番▲１▼とし、その後の各相の電流ゼロ点に順次連番を付与しておき、各相の遮断器への遮断指令を前記順番に従って出力する。
【００８６】
電極損耗防止のための遮断指令のセットの最小単位は、▲１▼〜▲３▼、▲４▼〜▲６▼、▲１▼▲３▼▲５▼、▲２▼▲４▼▲６▼となる。
【００８７】
なお、開閉器に対して開極指令を出力する際には、指令を伝送する時間や開閉器が指令を受信してから実際に開極するまでの時間を補正できるようにする。
【００８８】
（浮上式鉄道の列車駆動システムについて）
次に、前記開閉器を適用する図２の浮上式鉄道について説明する。
【００８９】
電力会社送電線から三相電力が給電されるインバータＡ１１、インバータＢ１２は、それぞれ電力変換を行って、き電線Ａ及びき電線Ｂ、更にき電区分開閉器１９を介して推進コイルＡ及び推進コイルＢに電力を供給する。各インバータＡ１１、Ｂ１２の出力は３相電力なので、き電線Ａ及びき電線Ｂや推進コイルＡ及びＢも３相電力が給電される。図２では、３相電力を単相で表してある。
【００９０】
列車駆動システムは、車両の位置を位置検出装置１４によって検出する。駆動制御装置１５内の位相制御装置１３は位置検出信号に基づいて、電力変換所１０の各インバータに波高値指令、電流位相指令、位相基準を出力し、また、き電区分開閉器に開閉指令を出力する。
【００９１】
図２の列車駆動システムをインバータＡに限定し、各開閉器の開閉動作を図１に詳細に説明する。
【００９２】
図１では、電力変換所のインバータＡがき電線Ａａ、き電線Ａｂ、き電線Ａｃに給電する。
【００９３】
各き電線Ａａ、き電線Ａｂ及びき電線Ａｃはそれぞれき電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）及びＳＷ１（ｎ＋１）を介して推進コイルＡのコイル（ｎ）ａ、コイル（ｎ）ｂ、コイル（ｎ）ｃ、コイル（ｎ＋１）ａ、コイル（ｎ＋１）ｂ、コイル（ｎ＋１）ｃに接続される。
【００９４】
コイルＡの系列の各コイル（ｎ）とコイル（ｎ＋１）とはコイルａ、コイルｂ及びコイルｃ毎に直列接続される。コイルＢの系列の各コイル（ｎ）とコイル（ｎ＋１）とも同様に直列接続される。
【００９５】
き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）、ＳＷ１（ｎ＋１）は、き電線と推進コイルにおける各コイルとの間、例えば、き電線Ａ−ａとコイルＡ−ａの一方端の間に設ける。各コイルａ、コイルｂ及びコイルｃの他方端には、一端中性点でＹ接続した各中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）、ＳＷ３（ｎ＋１）の他方端を接続する。
【００９６】
前記各中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）、ＳＷ３（ｎ＋１）の他方端と次のセクションのき電区分開閉器の接続点との間に、セクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）、ＳＷ２（ｎ＋１）を設ける。
【００９７】
（通電セクション切替の流れ）
以下、図１において、列車が左から右に走行する場合について説明する。
【００９８】
初期状態として、セクション（ｎ）とセクション（ｎ＋１）のき電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）、ＳＷ１（ｎ＋１）を開放、セクション（ｎ）とセクション（ｎ＋１）の各中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）を投入、セクション（ｎ）のセクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）を開放、としておく。
【００９９】
この初期状態から、車両がセクション（ｎ）に進入し、セクション（ｎ＋１）へ抜ける動作に応じて、▲１▼〜▲４▼の給電を行う。
【０１００】
▲１▼  推進コイルＡのセクション（ｎ）に列車が完全に進入した時点で、セクション（ｎ）のき電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）を投入すると、給電回路は以下のように形成される。
【０１０１】
インバータＡ  →  き電線Ａａ、Ａｂ及びＡｃ  →  き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）  →  セクション（ｎ）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）  →  中性点（ｎ）。
【０１０２】
▲２▼  列車先頭がセクション（ｎ）とセクション（ｎ＋１）の境界にある程度接近した時点で、セクション（ｎ）のセクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）を投入すると、前記▲１▼に示す給電回路とともに、以下のような給電回路が形成される。
【０１０３】
インバータＡ  →  き電線Ａａ、Ａｂ及びＡｃ  →  き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）  →  セクション（ｎ）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  セクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）  →  セクション（ｎ＋１）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ＋１）  →  中性点（ｎ＋１）。
【０１０４】
ここで、セクション（ｎ＋１）の各コイルａ、ｂ及びｃのインピーダンスに比べてセクション（ｎ）の中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）のインピーダンスが小さいので、供給電流は主に中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）に流れる。従って、給電回路は、主に前記▲１▼と同様になる。
【０１０５】
▲３▼  列車先頭がセクション（ｎ）とセクション（ｎ＋１）の境界にさらに接近した時点で、セクション（ｎ）の中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）を開放すると、給電回路は以下のように形成される。
【０１０６】
インバータＡ  →  き電線Ａａ、Ａｂ及びＡｃ  →  き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）  →  セクション（ｎ）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  セクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）  →  セクション（ｎ＋１）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ＋１）  →  中性点（ｎ＋１）。
【０１０７】
▲４▼  列車が、セクション（ｎ）とセクション（ｎ＋１）の境界を越えて、完全にセクション（ｎ＋１）に進入した時点で、き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ＋１）を投入すると、給電回路は以下（１）（２）のようになる。
【０１０８】
（１）インバータＡ  →  き電線Ａａ、Ａｂ及びＡｃ  →  き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）  →  セクション（ｎ）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  セクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）  →  セクション（ｎ＋１）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ＋１）  →中性点（ｎ＋１）。
【０１０９】
（２）インバータＡ  →  き電線Ａａ、Ａｂ及びＡｃ  →  き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ＋１）  →  セクション（ｎ＋１）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  各中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ＋１）  →  中性点（ｎ＋１）。
【０１１０】
この後、前記き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）と前記セクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）をほぼ無電流で開閉し、次の列車に備えて中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）を投入して一連のセクション切替が完了する。
【０１１１】
以上は図１において、列車が左から右に走行する場合について説明した。これとは逆に「列車が右から左に走行する場合」の通電セクション切替の流れを説明する。
【０１１２】
初期状態として、列車はセクション（ｎ＋１）に存在する。
【０１１３】
き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ＋１）と中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ＋１）のみが投入され、その他の開閉器は開放されている。この初期状態から車両がセクション（ｎ＋１）に進入し、セクション（ｎ）へ抜ける動作に応じて、▲１▼〜▲４▼の給電を行う。
【０１１４】
▲１▼  推進コイルＡのセクション（ｎ＋１）に列車が完全に進入した時点でセクション（ｎ＋１）のき電区分開閉器ＳＷ１（ｎ＋１）を投入すると、給電回路は以下のように形成される。
【０１１５】
インバータＡ  →  き電線Ａａ、Ａｂ及びＡｃ  →  き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ＋１）  →  セクション（ｎ＋１）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ＋１）  →  中性点（ｎ＋１）。
【０１１６】
▲２▼  列車先頭がセクション（ｎ＋１）とセクション（ｎ）の境界に接近した時点でセクション（ｎ）のき電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）とセクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）を投入する。この時点で、給電回路は、
（１）  インバータＡ  →  き電線Ａａ、Ａｂ及びＡｃ  →  き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ＋１）  →  セクション（ｎ＋１）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ＋１）  →  中性点（ｎ＋１）（▲１▼の給電回路）と、
（２）  インバータＡ  →  き電線Ａａ、Ａｂ及びＡｃ  →  き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）  →  セクション（ｎ）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  セクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）  →  セクション（ｎ＋１）のコイルａ、ｂ及びｃ→  中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ＋１）  →  中性点（ｎ＋１）と形成されるが、インピーダンスの大小関係で電流はほとんど前記（１）の回路に流れる。
【０１１７】
▲３▼  さらに列車先頭がセクション（ｎ＋１）とセクション（ｎ）の境界に接近した時点で、き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ＋１）を開放する（負荷電流遮断）。この結果、電流は下記の回路に流れる。
【０１１８】
インバータＡ  →  き電線Ａａ、Ａｂ及びＡｃ  →  き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）  →  セクション（ｎ）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  セクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）  →  セクション（ｎ＋１）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ＋１）  →  中性点（ｎ＋１）。
【０１１９】
▲４▼  列車がセクション（ｎ＋１）とセクション（ｎ）の境界を越えて、完全にセクション（ｎ）に進入した時点で、中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）を投入する。この結果、給電回路は、
（１）インバータＡ  →  き電線Ａａ、Ａｂ及びＡｃ  →  き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）  →  セクション（ｎ）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）  →  中性点（ｎ）と、
（２）インバータＡ  →  き電線Ａａ、Ａｂ及びＡｃ  →  き電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）  →  セクション（ｎ）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  セクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）  →  セクション（ｎ＋１）のコイルａ、ｂ及びｃ  →  中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ＋１）  →  中性点（ｎ＋１）の２つの回路となるが、インピーダンスの関係で電流はほとんど前記（１）に流れる。
【０１２０】
この後、セクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）と中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ＋１）をほぼ無電流状態で開放し、一連の流れは終了となる。
【０１２１】
以上説明した▲１▼〜▲４▼の給電制御を車両の進行に伴って順次行う。
【０１２２】
このとき、各開閉器の動作タイミングは図３に示すようになる。列車が左から右に走行する場合について説明する。
【０１２３】
図３では、スイッチＳＷｎは、セクション（ｎ−１）のセクション間短絡開閉器▲２▼と中性点構成開閉器▲３▼及びセクション（ｎ）のき電区分開閉器▲１▼を代表し、
スイッチＳＷｎ＋１は、セクション（ｎ）のセクション間短絡開閉器▲２▼と中性点構成開閉器▲３▼及びセクション（ｎ＋１）のき電区分開閉器▲１▼を代表し、
スイッチＳＷｎ＋２は、セクション（ｎ＋１）のセクション間短絡開閉器▲２▼’と中性点構成開閉器▲３▼’及びセクション（ｎ＋２）のき電区分開閉器▲１▼’を代表する。
【０１２４】
この例では、図３に示す各開閉器は図１の開閉器に以下のように対応する。
【０１２５】
図３のき電区分開閉器▲１▼→図１のき電区分開閉器ＳＷ１（ｎ）、
図３のセクション間短絡開閉器▲２▼→図１のセクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ）、
図３の中性点構成開閉器▲３▼→図１の中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ）、
図３のき電区分開閉器▲１▼’→図１のき電区分開閉器ＳＷ１（ｎ＋１）、
図３のセクション間短絡開閉器▲２▼’→図１のセクション間短絡開閉器ＳＷ２（ｎ＋１）、
図３の中性点構成開閉器▲３▼’→図１の中性点構成開閉器ＳＷ３（ｎ＋１）。
【０１２６】
また、タイミング説明図における▲１▼〜▲３▼及び▲１▼’〜▲３▼’は前記各開閉器を意味する。
【０１２７】
駆動制御装置１５（図２に示す）は以下のように各開閉器の動作タイミングを制御する。列車は図３で左から右に進行する。タイミングは図中ａ〜ｌに示すように設ける。ここで、有電流開放はアーク発生により接点の消耗を伴う。
【０１２８】
（タイミングａ）：  列車がセクション（ｎ−１）とセクション（ｎ）の境界に接近したときスイッチＳＷｎのセクション（ｎ−１）のセクション間短絡開閉器▲２▼に入〔無電流投入〕指令を出す。
【０１２９】
（タイミングｂ）：  前記セクション間短絡開閉器▲２▼からの前記入指令に対する入アンサ（応答）を受信したときスイッチＳＷｎの中性点構成開閉器▲３▼に切〔有電流開放〕指令を出す。
【０１３０】
（タイミングｃ）：  前記中性点構成開閉器▲３▼からの前記切指令に対する切アンサ（応答）を受信後、列車が完全に次セクション（ｎ）に進入したときスイッチＳＷｎのき電区分開閉器▲１▼に入（投入）〔無電流投入〕指令を出す。
【０１３１】
（タイミングｄ）：  前記き電区分開閉器▲１▼からの前記入指令に対する入アンサ（応答）を受信したとき、（図示しない）スイッチＳＷｎ−１のき電区分開閉器▲１▼に切（開放）指令を出す。
【０１３２】
（タイミングｅ）：  前記（図示しない）スイッチＳＷｎ−１のき電区分開閉器▲１▼からの前記切指令に対する切アンサ（応答）を受信したとき、スイッチＳＷｎのセクション間短絡開閉器▲２▼に切（開放）〔無電流開放〕指令を出す。
【０１３３】
（タイミングｆ）：  前記セクション間短絡開閉器▲２▼からの前記切指令に対する切アンサ（応答）を受信したとき中性点構成開閉器▲３▼に入（投入）〔無電流投入〕指令を出す。
【０１３４】
（タイミングｇ）：  列車がセクション（ｎ）とセクション（ｎ＋１）の境界に接近したとき、スイッチＳＷｎ＋１のセクション間短絡開閉器▲２▼’に入（投入）指令を出す。
【０１３５】
（タイミングｈ）：  前記セクション間短絡開閉器▲２▼’からの前記入指令に対する入アンサ（応答）を受信したとき、中性点構成開閉器▲３▼’に切（開放）指令を出す。
【０１３６】
（タイミングｉ）：  前記中性点構成開閉器▲３▼’からの前記切指令に対する切アンサ（応答）を受信後、列車が完全に次セクション（ｎ＋１）に進入したときき電区分開閉器▲１▼’に入（投入）指令を出す。
【０１３７】
（タイミングｊ）：  前記き電区分開閉器▲１▼’の入アンサ（応答）を受信したとき、スイッチＳＷｎのき電区分開閉器▲１▼に切（開放）〔ほぼ無電流開放〕指令を出す。
【０１３８】
（タイミングｋ）：  前記き電区分開閉器▲１▼からの前記切指令に対する切アンサ（応答）を受信したとき、セクション間短絡開閉器▲２▼’  に切（開放）指令を出す。
【０１３９】
（タイミングｌ）：  前記セクション間短絡開閉器▲２▼’  からの前記切指令に対する切アンサ（応答）を受信したとき、中性点構成開閉器▲３▼’に入（投入）指令を出す。
【０１４０】
以降、以上の動作タイミングで連続して行う。
【０１４１】
以上説明したき電区分開閉器、中性点構成開閉器及びセクション間短絡開閉器、特に中性点構成開閉器は、遮断能力を有し、電流が流れている状態で遮断操作される。このため、電極のアークによる損耗を抑制するために、前記のように、各相の遮断器への遮断指令を、特定の相を基準とした場合、前記特定の相の半サイクル後の電流ゼロ点を順番▲１▼とし、その後の各相の電流ゼロ点に順次連番を付与しておき、各相の遮断器への遮断指令を前記順番に従って出力するように制御する。
【０１４２】
以上の例では、本発明は、三相交流電流の遮断指令を、相順に６相単位で連続発生するようにしたので、電極損耗の低減及び均等化によるメンテナンス周期の延伸を可能にする。特に、三相交流電流の遮断指令を、強制的に相順に６相単位で連続発生するので、低周波のため、アークの発生時間が長引き、電極の荒れがひどくなっても、強制的に相順を変えるので、商用周波数より低い周波数で電流遮断を行う場合に有効である。なお、三相交流電流の遮断指令を図４において、▲１▼▲３▼▲５▼又は▲２▼▲４▼▲６▼の三相単位でもよい。
【０１４３】
（他の実施態様）
同一セクション内の真空遮断器における電極の接触面高さを計測し、その計測データに基づいて最も接触面高さの高い（アークによる損耗の最もひどくない）真空遮断器を特定し、次回の遮断指令をその真空遮断器に出力する。
【０１４４】
前記電極の損耗は、電極を案内支持する軸棒の端部の高さを光学的に検出することにより行う。
【０１４５】
また、アーク発生時の測定電流には、アーク分の影響を受けて高調波が検出される。この高調波電流信号をハイパスフィルタを介して検出し、特定の相を基準として三相同時遮断信号を指令し、一番最後までアークに基づく高調波電流信号を発生している相を除き、その前の相を次回の電流遮断指令の基準とする。
【０１４６】
これによれば、アークを実際に発生している相を除く他の２相（アークによる損耗が少ないものと設定する。）の内の一方を選んで次回の遮断時のアークによる接点損耗を少なくする。
【０１４７】
【発明の効果】
本発明は、三相交流電流のゼロ電流位相について位相順に一定サイクルに亘って順番を設け、三相交流電流の遮断指令を、前記順番に従って連続発生することにより、電極損耗の低減及び均等化によるメンテナンス周期の延伸を可能にする。特に、商用周波数より低い周波数で電流遮断を行う場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気浮上式鉄道におけるセクション構成図である。
【図２】磁気浮上式鉄道におけるセクション配置を列車の左右で系統を分離した電流開閉２重き電方式の構成図である。
【図３】図１における各開閉器の動作タイミングを説明する図である。
【図４】三相交流電流の開極タイミングを示す図である。
【図５】三相交流電流の遮断タイミングを示す図である。
【図６】従来と本発明の制御方法を示す図である。
【図７】従来の３重き電システムを示す。
【図８】開閉器１基の場合の遮断動作を示す。
【符号の説明】
１０    電力変換所
１１    インバータＡ
１２    インバータＢ
１３    位相制御装置
１４    位置検知装置
１５    駆動制御装置
１６    開閉制御装置
１９、１９−（ｎ）〜１９−（ｎ＋２）  き電区分開閉器
ＳＷ１（ｎ）    セクション（ｎ）のき電区分開閉器
ＳＷ１（ｎ＋１）    セクション（ｎ＋１）のき電区分開閉器
２０、２０−（ｎ→ｎ＋１）ＳＷ２（ｎ）    セクション間短絡開閉器
ＳＷ２（ｎ）    セクション（ｎ）とセクション（ｎ＋１）を短絡するセクション間短絡開閉器
ＳＷ２（ｎ＋１）    セクション（ｎ＋１）とセクション（ｎ＋２）を短絡するセクション間短絡開閉器
２１    中性点構成開閉器
２１−（ｎ）ＳＷ３（ｎ）  セクション（ｎ）の中性点構成開閉器
２１−（ｎ＋１）ＳＷ３（ｎ＋１）    セクション（ｎ＋１）の中性点構成開閉器
Ａ（ｎ）（ａ、ｂ、ｃ）    コイルＡにおけるセクション（ｎ）のコイル（ｎ）ａ、コイル（ｎ）ｂ、コイル（ｎ）ｃ
Ａ（ｎ＋１）（ａ、ｂ、ｃ）  コイルＡにおけるセクション（ｎ＋１）のコイル（ｎ＋１）ａ、コイル（ｎ＋１）ｂ、コイル（ｎ＋１）ｃ
【図１】
2004180401.tif 000004
【図２】
2004180401.tif 000005
【図３】
2004180401.tif 000006
【図４】
2004180401.tif 000007
【図５】
2004180401.tif 000008
【図６】
2004180401.tif 000009
【図７】
2004180401.tif 000010
【図８】
2004180401.tif 000011