(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電鉄変電所の制御を行うための複数の制御機器と、これらの制御機器間を接続するとともに周期的に情報伝送する通信線と、前記制御機器の状態を読み込み、前記電鉄変電所からの電力供給源を切替えるための制御演算を行い、前記制御演算を行った結果を制御信号として前記通信線を介して前記制御機器から情報伝送する一連の処理を前記周期伝送完了から次の周期伝送開始までの間に実行し、前記一連の処理開始を周期伝送完了後直ちに開始することによって、前記電鉄変電所からの電力供給源を切替える区間を電車が進行している間に周期的な情報伝送に伴って発生する情報遅延を回復処理する演算部とを備えることを特徴とする電鉄変電所用配電盤。
【請求項２】
少なくとも一つの制御機器が、当該電鉄変電所用配電盤の外部に設けられた受変電機器インターフェースと結合できる通信インターフェースを備えることを特徴とする請求項１記載の電鉄変電所用配電盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電鉄変電所の制御機器等を収納する配電盤に関するものであり、とくに配電盤内の省配線化を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今の電鉄変電所用配電盤の設置工事では、電鉄変電所の新設が少ないことから、既設変電所の建屋をそのまま使用して配電盤のみを更新することが増えている。このような配電盤の更新工事では、まず既設変電所の空きスペースに新設配電盤を設置し、新設配電盤の据付試験及び運転開始を経て、既設配電盤を撤去する。ここで、一般に新設配電盤は既設配電盤よりも高度な機能を備えているため、収納される制御機器も増加する傾向にある。
【０００３】
従来の技術では、このような配電盤に収納される制御機器の増加に対して、配電盤内の前後に制御機器を配置している。さらに、配電盤内の前後を連通する通線スペースを設けて、とくに前後の制御機器同士を接続する配線を通電スペースに通すことによって、配線の最短化を図っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２６２４１３号公報（図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、多くの既設変電所の空きスペースは十分とは言えず、新設配電盤は省スペース化も要求される。しかしながら、従来の技術では、新設配電盤の省スペース化に伴って通電スペースも縮小される場合には、必要本数の配線をこの通電スペースに通すことが難しくなるという問題がある。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、電鉄変電所用配電盤の更新において新設配電盤の省スペース化に伴って通電スペースが縮小されたとしても、制御機器間の接続を十分に確保できるように配電盤内の配線量の削減を図った電鉄変電所用配電盤を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明における電鉄変電所用配電盤は、電鉄変電所の制御を行うための複数の制御機
器と、これらの制御機器間を接続するとともに周期的に情報伝送する通信線と、制御機器の状態を読み込み、電鉄変電所からの電力供給源を切替えるための制御演算を行い、制御演算を行った結果を制御信号として通信線を介して制御機器から情報伝送する一連の処理を周期伝送完了から次の周期伝送開始までの間に実行し、一連の処理開始を周期伝送完了後直ちに開始することによって、電鉄変電所からの電力供給源を切替える区間を電車が進行している間に周期的な情報伝送に伴って発生する情報遅延を回復処理する演算部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、電鉄変電所用配電盤の更新において新設配電盤の省スペース化に伴って通電スペースが縮小されたとしても、制御機器間の接続を十分に確保できるように配電盤内の配線量の削減を図った電鉄変電所用配電盤を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における電鉄変電監視制御システムを説明するための概略図である。電鉄変電所１００は、電力会社の変電所２００より電気を受電し、適切なレベルに変成して電車３００へ電気を供給する。電気の受変電は遮断器、断路器、変圧器などの受変電機器５で行うが、それらの機器の監視制御は配電盤１で行う。また、配電盤１は中央指令２０からの制御指令を受信し、受変電機器５の監視制御状況を中央指令２０へ通知する役割を担う。
【００１０】
図２は、実施の形態１における電鉄変電所用配電盤を説明するための構成図である。電鉄変電所用配電盤（配電盤）１には、中央処理装置（ＣＰＵ）２Ａ及び入出力ユニット（Ｉ／Ｏユニット）２Ｂからなる演算部２と、電鉄変電所の制御を行うための複数の制御機器３と、受変電機器インターフェース４とが収納されている。
【００１１】
Ｉ／Ｏユニット２Ｂと制御機器３と受変電機器インターフェース４とは、それぞれ通信インターフェース１０を有し、これらの通信インターフェース１０を介して通信線９によって接続されている。通信線９としては、例えばフィールドネットワーク用通信線が用いられ、Ｉ／Ｏユニット２Ｂと制御機器３と受変電機器インターフェース４との間で周期的に情報伝送するものである。受変電機器インターフェース４は、複数の電線（盤内配線）７Ａと端子台６と複数の電線（盤外配線）７Ｂを介して受変電機器５に接続されている。
【００１２】
ここで、演算部２、複数の制御機器３および受変電機器インターフェース４間に周期的に情報伝送した場合に発生する情報遅延について説明する。演算部２は受変電機器５の状態や制御機器３の状態を読み込み、制御演算を行った結果を制御信号として受変電機器５へ出力する。受変電機器５や制御機器３の状態の変化があったとしても、周期的に情報伝送を行っているため、状態変化の発生から最大で１周期分遅延して受変電機器５へ到達する。
【００１３】
ところで、電鉄変電所は線路に沿って例えば１０〜２０ｋｍ間隔で設置されており、線路上の電車は最寄りの電鉄変電所からの送電によって運行されている。図３は、電車に送電する電鉄変電所電力切換の模式図である。
【００１４】
電鉄変電所用配電盤１は、受配電機器５としての遮断器５５などへ制御信号を出力して、電車３００への電力供給源を例えば第１の電鉄変電所１００から第２の電鉄変電所１００へと速やかに切り替える制御を行う。この制御は、電車３００が切換区間内を進行している間に行う必要がある。このとき、上述した演算部２、制御機器３および受変電機器インターフェース４間での情報遅延が発生すると、このような電力供給源の切換制御の遅延につながる。情報遅延が大きければ、電車３００への電力供給源の切換が失敗する。この場合、第１の電鉄変電所１００と第２の電鉄変電所１００は異電源であるために、パンタグラフや架線や第１および第２の電鉄変電所１００に影響が出て、電車３００の運行に支障が出る。
【００１５】
そこで、この実施の形態では、演算部２において情報遅延の回復処理を行っている。具体的には、周期伝送完了から次の周期伝送開始までの間に情報入力、制御演算、情報出力を実行可能とするように処理を適正化し、かつ、一連の処理開始を周期伝送完了後直ちに開始することによって、周期伝送による制御処理遅延を抑制している。このようにして、電鉄変電所切換区間における電力供給源の切換制御の失敗を防止することができ、そのため電車３００の運行に支障が出ることがない。
【００１６】
さらに、この実施の形態によれば、配電盤１内の制御機器３間を通信線９で接続したことによって、従来多くの本数を必要としていた配線を一本の通信線に置き換えたので、配電盤１内の配線量を削減することができる。そのため、電鉄変電所用配電盤の更新において新設配電盤の省スペース化に伴って通電スペースが縮小されたとしても、制御機器３間の接続を十分に確保できる。また、従来配線に使用していたスペースを利用して新たに制御機器３を配置することもできる。
【００１７】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２を説明するための電鉄変電所用配電盤の構成図である。この実施の形態は、実施の形態１における受変電機器インターフェース４を配電盤１の外部に設けた変形例である。受変電機器インターフェース４は、受変電機器５の近傍に設けられたリモート制御盤１１に収納されている。配電盤１内において少なくとも１つの制御機器３は、受変電機器インターフェース４と結合できる通信インターフェース１０を備えている。
【００１８】
この実施の形態によれば、受変電機器インターフェース４を配電盤１の外部に設けたので、配電盤１の一層の省スペース化を図ることができる。また、受変電機器インターフェース４と受変電機器５とを近接配置できるので、盤外配線７Ｂを短くすることができる。受変電機器インターフェース４と制御機器３を接続する通信線９は長くなるものの、盤外配線７Ｂは複数本からなることから、トータルの配線量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１を説明するための電鉄変電監視制御システムの概略図である。
【図２】実施の形態１を説明するための電鉄変電所用配電盤の構成図である。
【図３】実施の形態１を説明するための電鉄変電所電力切換の模式図である。
【図４】実施の形態２を説明するための電鉄変電所用配電盤の構成図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  電鉄変電所用配電盤、２  演算部、３  制御機器、４  受変電機器インターフェース、５  受変電機器、９  通信線、１０  通信インターフェース、１００  電鉄変電所。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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