(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する異相交流電源に各々接続された第１、第２のき電線と、
前記第１および第２のき電線間に設けられた切替セクションとを具備し、
前記切替セクションは、前記第１、第２のき電線とは第１、第２のエアセクションにより各々絶縁され、且つ第３のエアセクションにより２つに分割された第１、第２の中セクションと、
前記第１のき電線と第１の中セクションを結ぶ電路に介挿された第１の切替スイッチと、
前記第２のき電線と第２の中セクションを結ぶ電路に介挿された第２の切替スイッチと、
前記第１の中セクションと第２の中セクションを結ぶ電路に介挿された第３の切替スイッチと、
前記第１の切替スイッチおよび第３の切替スイッチの共通接続点と第１の中セクションを結ぶ電路に介挿された第１の変流器と、
前記第２の切替スイッチおよび第３の切替スイッチの共通接続点と第２の中セクションを結ぶ電路に介挿された第２の変流器と、
前記第１の変流器および第２の変流器の出力電流の有無に基づいて、前記第１〜第３の切替スイッチの投入、開放を制御する切替制御手段と
を備えたことを特徴とする交流電気鉄道の中セクション電源切替システム。
【請求項２】
前記切替制御手段は、
列車が第１のき電線から第２のき電線方向に走行する走行系において、
前記第１および第２の変流器の出力電流がともに無しであるときに、前記第１の切替スイッチを投入するとともに、第２および第３の切替スイッチを開放し、
前記第１の変流器の出力電流のみ有るか又は第１および第２の変流器の出力電流がともに有るときに、第１および第３の切替スイッチを投入するとともに第２の切替スイッチを開放し、
前記第１の変流器の出力電流が無く且つ第２の変流器の出力電流が有るときに、前記第１〜第３の切替スイッチを全て開放し、該開放から所定時間後に前記第２の切替スイッチのみを投入することを特徴とする請求項１に記載の交流電気鉄道の中セクション電源切替システム。
【請求項３】
前記切替制御手段は、
列車が第１のき電線から第２のき電線方向に走行する下り方向走行系において、
前記第１および第２の変流器の出力電流がともに無しである第１の状態のときに、前記第１および第２の切替スイッチを投入するとともに第３の切替スイッチを開放し、
前記第１の状態から、前記第１の変流器の出力電流が有り第２の変流器の出力電流が無い第２の状態になったときに、前記第２の切替スイッチを開放し、該開放から所定時間後に前記第３の切替スイッチを投入し、
前記第２の状態から、前記第１および第２の変流器の出力電流がともに有る第３の状態になったときに、前記第１および第３の切替スイッチの入状態および第２の切替スイッチの切状態を維持し、
前記第３の状態から、前記第１の変流器の出力電流が無く且つ第２の変流器の出力電流が有る第４の状態になったときに、前記第１の切替スイッチを開放し、該開放から所定時間後に前記第２の切替スイッチを投入するとともに第３の切替スイッチを開放し、
前記第４の状態から、前記第１および第２の変流器の出力電流がともに無しである第１の状態になったときに、前記第１の切替スイッチを投入する、下り方向運転時切替制御を行い、
列車が、第２のき電線から第１のき電線方向に走行する上り方向走行系において、
前記第１および第２の変流器の出力電流がともに無しである第１の状態のときに、前記第１および第２の切替スイッチを投入するとともに第３の切替スイッチを開放し、
前記第１の状態から、前記第１の変流器の出力電流が無く且つ第２の変流器の出力電流が有る第４の状態になったときに、前記第１の切替スイッチを開放し、該開放から所定時間後に前記第３の切替スイッチを投入し、
前記第４の状態から、前記第１および第２の変流器の出力電流がともに有る第３の状態になったときに、前記第２および第３の切替スイッチの入状態および第１の切替スイッチの切状態を維持し、
前記第３の状態から、前記第１の変流器の出力電流が有り且つ第２の変流器の出力電流が無い第２の状態になったときに、前記第２の切替スイッチを開放し、該開放から所定時間後に前記第１の切替スイッチを投入するとともに第３の切替スイッチを開放し、
前記第２の状態から、前記第１および第２の変流器の出力電流がともに無しである第１の状態になったときに、前記第２の切替スイッチを投入する、上り方向運転時切替制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の交流電気鉄道の中セクション電源切替システム。
【請求項４】
隣接する異相交流電源に各々接続された第１、第２のき電線と、
前記第１および第２のき電線間に設けられた切替セクションとを具備し、
前記切替セクションは、前記第１、第２のき電線とは第１、第２のエアセクションにより各々絶縁され、且つ第３のエアセクションにより２つに分割された第１、第２の中セクションと、
前記第１のき電線と第１の中セクションを結ぶ電路に介挿された第１の切替スイッチと、
前記第２のき電線と第２の中セクションを結ぶ電路に介挿された第２の切替スイッチと、
前記第１の切替スイッチと第２の切替スイッチを結ぶ接続線と、
前記接続線と第１の中セクションを結ぶ電路に介挿された第１の変流器と、
前記接続線と第２の中セクションを結ぶ電路に介挿された第２の変流器と、
前記第１の変流器および第２の変流器の出力電流の有無に基づいて、前記第１および第２の切替スイッチの投入、開放を制御する切替制御手段と
を備えたことを特徴とする交流電気鉄道の中セクション電源切替システム。
【請求項５】
前記切替制御手段は、
列車が第１のき電線から第２のき電線方向に走行する走行系において、
前記第１および第２の変流器の出力電流がともに無しであるときに、前記第１の切替スイッチを投入するとともに第２の切替スイッチを開放し、
前記第１の変流器の出力電流のみ有るか又は第１および第２の変流器の出力電流がともに有るときに、第１の切替スイッチを投入するとともに第２の切替スイッチを開放し、
前記第１の変流器の出力電流が無く且つ第２の変流器の出力電流が有るときに、前記第１および第２の切替スイッチを全て開放し、該開放から所定時間後に前記第２の切替スイッチのみを投入することを特徴とする請求項４に記載の交流電気鉄道の中セクション電源切替システム。
【請求項６】
前記切替制御手段は、前記第１〜第３の切替スイッチのうち、いずれかの切替スイッチで投入又は開放動作の不応動が発生したときは、前記不応動が発生していない切替スイッチを開放した後、前記第１〜第３の切替スイッチを予備器に切り替えることを特徴とする請求項２又は３に記載の交流電気鉄道の中セクション電源切替システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電気鉄道、例えば日本の新幹線（登録商標）システムで一般的に使われている異相電源突合せ区間に設けられた中セクションの電源切替システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交流電気鉄道において、隣接する２つの変電所から送られるき電電力を切替える区間（異相電源突合せ区間）には、例えば図４に示すような切替セクションが設けられていた。
【０００３】
図４は新幹線システムで使用されている切替セクションを示し、１ａ，１ｂは、隣接する２つの変電所の互いに異なる相の交流電源２ａ，２ｂに各々接続されたき電線である。
【０００４】
き電線１ａ，１ｂ間には絶縁をとるためのエアセクション３ａ，３ｂを介して中セクション４が設けられている。き電線１ａと中セクション４を結ぶ電路には切替スイッチａが介挿され、き電線１ｂと中セクション４を結ぶ電路には切替スイッチｂが介挿されている。
【０００５】
５は列車、６はレール（軌道）であり、該レール６には、列車位置を検知する軌道回路（図示省略）が設けられている。前記軌道回路の列車位置検知信号は図示省略の電源切替システムの制御部に送信され、該制御部は前記検知信号に基づいて切替スイッチａ，ｂの投入、開放を制御する。
【０００６】
上記のように構成された装置において、列車５がき電線１ａから１ｂ方向に走行する場合、図示省略の軌道回路によって、列車５が例えばき電線１ａ下の図示位置に存在していると検知されると、電源切替システムの制御部は切替スイッチａを投入し、切替スイッチｂを開放する。このため列車５には交流電源２ａから電源が供給される。
【０００７】
次に列車５が中セクション４下に進入しその存在位置が検知されると、前記制御部は切替スイッチａを開放した後切替スイッチｂを投入する。これによって中セクション４下の列車５には交流電源２ｂから切替スイッチｂを介して電源が供給される。
【０００８】
次に列車５がき電線１ｂに進入し、その存在位置が検知されると、前記制御部は切替スイッチｂを開放し、切替スイッチａを投入する。
【０００９】
上記のような制御によって列車５は異相電源突合せ区間（中セクション４）を力行したままで通過することができる。
【００１０】
また、列車５が前記とは逆方向に走行する場合は、切替スイッチａ，ｂは前記とは逆に制御される。
【００１１】
尚、従来の交流電気鉄道の異電源切替システムとしては、例えば下記特許文献１、２に記載のものが提案されていた。
【特許文献１】特開２０００−２０３３１６号公報
【特許文献２】特開２０００−１２５４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
交流電気鉄道のき電設備において、異電源を切り替える切替スイッチを制御するための列車「有」、「無」を検知する列車在線検知システムは、旧態依然としたシステムを踏襲しており、信号システムとしては切替システムだけのためにこの列車在線システムを持つことが必要となっている。信号システムにとって、切替スイッチのための在線検知システムを持つ事は、コスト的に大きな負担となっている。
【００１３】
また、切替スイッチを制御するための列車「有」、「無」情報を、信号機器室〜変電所間でやり取りするための制御線配線が必要となるなど、システム間の調整が必要である。さらに、信頼性やメンテナンス性の面からもこれらの信号を無くすことが求められている。
【００１４】
最近の交流電気鉄道の運行管理システム・信号システムは、ディジタル化が進んできたため従来のような軌道回路を必要としなくなってきつつある。すなわち、近年、列車の運行制御にディジタルＡＴＣ（自動列車制御システム）を採用するようになり、地上子が様々な情報（運行管理や信号制御に必要な情報）を担うことが出来るようになり、異相電源突合せ区間の中セクションの電源切替システムのためだけに軌道回路が残っている。
【００１５】
このため、電源切替システムにおいて軌道回路不要となれば、沿線上の軌道回路用の制御配線を無くすことができ、メンテナンス性が向上し保守費用の軽減が図れるが、現在は電源切替システムの列車在線検知のために軌道回路が残っており、保守費用の負担が大きい。
【００１６】
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、軌道回路無しで電源を切り替えることができる交流電気鉄道の中セクション電源切替システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するための請求項１に記載の交流電気鉄道の中セクション電源切替システムは、隣接する異相交流電源に各々接続された第１、第２のき電線と、前記第１および第２のき電線間に設けられた切替セクションとを具備し、前記切替セクションは、前記第１、第２のき電線とは第１、第２のエアセクションにより各々絶縁され、且つ第３のエアセクションにより２つに分割された第１、第２の中セクションと、前記第１のき電線と第１の中セクションを結ぶ電路に介挿された第１の切替スイッチと、前記第２のき電線と第２の中セクションを結ぶ電路に介挿された第２の切替スイッチと、前記第１の中セクションと第２の中セクションを結ぶ電路に介挿された第３の切替スイッチと、前記第１の切替スイッチおよび第３の切替スイッチの共通接続点と第１の中セクションを結ぶ電路に介挿された第１の変流器と、前記第２の切替スイッチおよび第３の切替スイッチの共通接続点と第２の中セクションを結ぶ電路に介挿された第２の変流器と、前記第１の変流器および第２の変流器の出力電流の有無に基づいて、前記第１〜第３の切替スイッチの投入、開放を制御する切替制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１８】
上記構成によれば、第１、第２の変流器の出力電流の有無のみによって、切替セクション通過時の列車の位置を検知することができるため、列車位置検知のための軌道回路が不要となる。
【００１９】
また請求項２に記載の交流電気鉄道の中セクション電源切替システムは、請求項１において、前記切替制御手段は、列車が第１のき電線から第２のき電線方向に走行する走行系において、前記第１および第２の変流器の出力電流がともに無しであるときに、前記第１の切替スイッチを投入するとともに、第２および第３の切替スイッチを開放し、前記第１の変流器の出力電流のみ有るか又は第１および第２の変流器の出力電流がともに有るときに、第１および第３の切替スイッチを投入するとともに第２の切替スイッチを開放し、前記第１の変流器の出力電流が無く且つ第２の変流器の出力電流が有るときに、前記第１〜第３の切替スイッチを全て開放し、該開放から所定時間後に前記第２の切替スイッチのみを投入することを特徴としている。
【００２０】
上記構成において、列車が第１のき電線から第２のき電線方向に走行する走行系において、第１および第２の変流器の出力電流がともに無しの場合、列車は未だ切替セクションに存在しないと判断することができ、この時点で切替制御手段は第１のき電線と第１の中セクションを結ぶ電路に介挿されている第１の切替スイッチのみを投入する。
【００２１】
次に列車が第１の中セクション下に進入すると、該列車には第１の交流電源から第１のき電線および第１の切替スイッチを介して電源が供給され、第１の変流器に電流が流れる。
【００２２】
このため列車は第１の中セクション下に存在すると判断することができ、この時点で切替制御手段は第１および第３の切替スイッチを投入する。
【００２３】
次に列車が第１および第２の中セクション下に進入し、列車の前側と後側のパンタグラフが第３のエアセクションを挟むと、後側のパンタグラフには、第１の交流電源から第１のき電線および第１の切替スイッチを介して電源が供給され、前側のパンタグラフには第１の交流電源から第１のき電線、第１の切替スイッチおよび第３の切替スイッチを介して電源が供給される。
【００２４】
このため第１および第２の変流器の出力電流がともに有りとなり、列車が第１および第２の中セクションに跨った位置に存在すると判断することができ、この時点で切替制御手段は第１および第３の切替スイッチの投入状態を維持する。
【００２５】
次に列車が第２の中セクション下に完全に進入すると、該列車には第１の交流電源から第１のき電線、第１および第３の切替スイッチを介して電源が供給され、第１の変流器には電流が流れず第２の変流器にのみ電流が流れる。
【００２６】
このため列車は第２の中セクション下に存在すると判断することができ、この時点で切替制御手段は第１〜第３の切替スイッチをすべて開放した後、例えば２５０ｍｓｅｃ後に第２の切替スイッチを投入する。
【００２７】
これによって第２の中セクション下の列車には、前記第１の交流電源に代えて第２の交流電源から第２の切替スイッチを介して電源が供給される（電源が切り替えられる）。
【００２８】
次に列車が第２のき電線下に進入すると、第１および第２の変流器にはともに電流は流れない。このため列車は切替セクションに存在しないと判断することができ、この時点で切替制御手段は、後続の列車が切替セクションに進入してくることに備えて前記同様に第１の切替スイッチのみを投入する。
【００２９】
上記のように列車は異相電源突合せ区間である切替セクションを力行運転のままで通過することができる。また異相電源切替時の異相短絡事故発生は確実に防止される。
【００３０】
また請求項３に記載の交流電気鉄道の中セクション電源切替システムは、請求項１において、前記切替制御手段は、列車が第１のき電線から第２のき電線方向に走行する下り方向走行系において、前記第１および第２の変流器の出力電流がともに無しである第１の状態のときに、前記第１および第２の切替スイッチを投入するとともに第３の切替スイッチを開放し、前記第１の状態から、前記第１の変流器の出力電流が有り第２の変流器の出力電流が無い第２の状態になったときに、前記第２の切替スイッチを開放し、該開放から所定時間後に前記第３の切替スイッチを投入し、前記第２の状態から、前記第１および第２の変流器の出力電流がともに有る第３の状態になったときに、前記第１および第３の切替スイッチの入状態および第２の切替スイッチの切状態を維持し、前記第３の状態から、前記第１の変流器の出力電流が無く且つ第２の変流器の出力電流が有る第４の状態になったときに、前記第１の切替スイッチを開放し、該開放から所定時間後に前記第２の切替スイッチを投入するとともに第３の切替スイッチを開放し、前記第４の状態から、前記第１および第２の変流器の出力電流がともに無しである第１の状態になったときに、前記第１の切替スイッチを投入する、下り方向運転時切替制御を行い、列車が、第２のき電線から第１のき電線方向に走行する上り方向走行系において、前記第１および第２の変流器の出力電流がともに無しである第１の状態のときに、前記第１および第２の切替スイッチを投入するとともに第３の切替スイッチを開放し、前記第１の状態から、前記第１の変流器の出力電流が無く且つ第２の変流器の出力電流が有る第４の状態になったときに、前記第１の切替スイッチを開放し、該開放から所定時間後に前記第３の切替スイッチを投入し、前記第４の状態から、前記第１および第２の変流器の出力電流がともに有る第３の状態になったときに、前記第２および第３の切替スイッチの入状態および第１の切替スイッチの切状態を維持し、前記第３の状態から、前記第１の変流器の出力電流が有り且つ第２の変流器の出力電流が無い第２の状態になったときに、前記第２の切替スイッチを開放し、該開放から所定時間後に前記第１の切替スイッチを投入するとともに第３の切替スイッチを開放し、前記第２の状態から、前記第１および第２の変流器の出力電流がともに無しである第１の状態になったときに、前記第２の切替スイッチを投入する、上り方向運転時切替制御を行うことを特徴としている。
【００３１】
上記構成において、第１および第２の変流器の出力電流がともに無しである第１の状態のとき、列車は未だ切替セクションに存在しないと判断することができ、このとき切替制御手段は、列車が、第１のき電線から第２のき電線方向に走行する下り方向走行系、又は第２のき電線から第１のき電線方向に走行する上り方向走行系のいずれの場合であっても、第１および第２のき電線側の第１および第２の切替スイッチをともに投入する制御を行う。
【００３２】
次に、例えば下り方向に走行する列車が第１の中セクション下に進入すると、該列車には第１の交流電源から第１のき電線および第１の切替スイッチを介して電源が供給され、第１の変流器に電流が流れ、第１の変流器の出力電流が有り、第２の変流器の出力電流が無い第２の状態になる。
【００３３】
前記２つの変流器の出力電流の状態に基づいて、第１の状態から第２の状態になったときは列車が第１の中セクション下に存在すると判断することができ、この時点で切替制御手段は、第２のき電線側の第２の切替スイッチを開放した後、例えば２５０ｍｓｅｃ後に第３の切替スイッチを投入する。
【００３４】
次に列車が第１および第２の中セクション下に進入し、列車の前側と後側のパンタグラフが第３のエアセクションを挟むと、後側のパンタグラフには、第１の交流電源から第１のき電線および第１の切替スイッチを介して電源が供給され、前側のパンタグラフには第１の交流電源から第１のき電線、第１の切替スイッチおよび第３の切替スイッチを介して電源が供給される。
【００３５】
このため第１および第２の変流器の出力電流がともに有る第３の状態となる。前記２つの変流器の出力電流の状態に基づいて、第２の状態から第３の状態になったときは列車が第１および第２の中セクションに跨った位置に存在すると判断することができ、この時点で切替制御手段は第１および第３の切替スイッチの投入状態を維持する。
【００３６】
次に列車が第２の中セクション下に完全に進入すると、該列車には第１の交流電源から第１のき電線、第１および第３の切替スイッチを介して電源が供給され、第１の変流器には電流が流れず第２の変流器にのみ電流が流れ、第１の変流器の出力電流が無く且つ第２の変流器の出力電流が有る第４の状態となる。前記２つの変流器の出力電流の状態に基づいて、第３の状態から第４の状態になったときは列車が第２の中セクション下に存在すると判断することができ、この時点で切替制御手段は第１の切替スイッチを開放した後、例えば２５０ｍｓｅｃ後に第２の切替スイッチを投入するとともに第３の切替スイッチを開放する。
【００３７】
これによって第２の中セクション下の列車には、前記第１の交流電源に代えて第２の交流電源から第２の切替スイッチを介して電源が供給される（電源が切り替えられる）。
【００３８】
次に列車が第２のき電線下に進入すると、第１および第２の変流器にはともに電流は流れず、第１および第２の変流器の出力電流がともに無しである第１の状態となる。前記２つの変流器の出力電流に基づいて、第４の状態から第１の状態になったときは、列車が切替セクションに存在しないと判断することができ、この時点で切替制御手段は、他の列車が切替セクションに進入してくることに備えて第１の切替スイッチを投入し、第１および第２の切替スイッチを入状態にし、第３の切替スイッチを切状態にしておく。
【００３９】
上記のように列車は、下り方向に走行する際に、異相電源突合せ区間である切替セクションを力行運転のままで通過することができる。また異相電源切替時の異相短絡事故発生は確実に防止される。
【００４０】
また前記第１および第２の変流器の出力電流がともに無しである第１の状態のときに、前記とは反対方向、すなわち上り方向に走行する列車が第２の中セクション下に進入すると、該列車には第２の交流電源から第２のき電線および第２の切替スイッチを介して電源が供給され、第２の変流器に電流が流れ、第１の変流器の出力電流が無く且つ第２の変流器の出力電流が有る第４の状態になる。
【００４１】
前記２つの変流器の出力電流の状態に基づいて、第１の状態から第４の状態になったときは列車が第２の中セクション下に存在すると判断することができ、この時点で切替制御手段は、第１のき電線側の第１の切替スイッチを開放した後、例えば２５０ｍｓｅｃ後に第３の切替スイッチを投入する。
【００４２】
次に列車が第１および第２の中セクション下に進入し、列車の前側と後側のパンタグラフが第３のエアセクションを挟むと、後側のパンタグラフには、第２の交流電源から第２のき電線および第２の切替スイッチを介して電源が供給され、前側のパンタグラフには第２の交流電源から第２のき電線、第２の切替スイッチおよび第３の切替スイッチを介して電源が供給される。
【００４３】
このため第１および第２の変流器の出力電流がともに有る第３の状態となる。前記２つの変流器の出力電流の状態に基づいて、第４の状態から第３の状態になったときは列車が第１および第２の中セクションに跨った位置に存在すると判断することができ、この時点で切替制御手段は第２および第３の切替スイッチの投入状態を維持する。
【００４４】
次に列車が第１の中セクション下に完全に進入すると、該列車には第２の交流電源から第２のき電線、第２および第３の切替スイッチを介して電源が供給され、第２の変流器には電流が流れず第１の変流器にのみ電流が流れ、第２の変流器の出力電流が無く且つ第１の変流器の出力電流が有る第２の状態となる。前記２つの変流器の出力電流の状態に基づいて、第３の状態から第２の状態になったときは列車が第１の中セクション下に存在すると判断することができ、この時点で切替制御手段は第２の切替スイッチを開放した後、例えば２５０ｍｓｅｃ後に第１の切替スイッチを投入するとともに第３の切替スイッチを開放する。
【００４５】
これによって第１の中セクション下の列車には、前記第２の交流電源に代えて第１の交流電源から第１の切替スイッチを介して電源が供給される（電源が切り替えられる）。
【００４６】
次に列車が第１のき電線下に進入すると、第１および第２の変流器にはともに電流は流れず、第１および第２の変流器の出力電流がともに無しである第１の状態となる。前記２つの変流器の出力電流に基づいて、第２の状態から第１の状態になったときは、列車が切替セクションに存在しないと判断することができ、この時点で切替制御手段は、他の列車が切替セクションに進入してくることに備えて第２の切替スイッチを投入し、第１および第２の切替スイッチを入状態にし、第３の切替スイッチを切状態にしておく。
【００４７】
上記のように列車は、上り方向に走行する際に、異相電源突合せ区間である切替セクションを力行運転のままで通過することができる。また異相電源切替時の異相短絡事故発生は確実に防止される。
【００４８】
上記のように請求項３に記載の発明においては、第１および第２の変流器の出力電流がともに無しである第１の状態のときに、第１および第２のき電線側の第１および第２の切替スイッチをともに投入しておくので、第１および第２の変流器の出力電流が第１の状態から第２の状態になったときは、下り方向に走行する列車が第１のき電線から第１の中セクションへ進入したことを、第１および第２の変流器の出力電流のみによって判別することができる。
【００４９】
また、第１および第２の変流器の出力電流が第１の状態から第４の状態になったときは、上り方向に走行する列車が第２のき電線から第２の中セクションへ進入したことを、第１および第２の変流器の出力電流のみによって判別することができる。
【００５０】
これによって単線区間で双方向に列車が走行するときに、列車位置検知信号無しで異相電源の切り替え（切替セクションの切り替え）を行うことができる。
【００５１】
また請求項４に記載の交流電気鉄道の中セクション電源切替システムは、隣接する異相交流電源に各々接続された第１、第２のき電線と、前記第１および第２のき電線間に設けられた切替セクションとを具備し、前記切替セクションは、前記第１、第２のき電線とは第１、第２のエアセクションにより各々絶縁され、且つ第３のエアセクションにより２つに分割された第１、第２の中セクションと、前記第１のき電線と第１の中セクションを結ぶ電路に介挿された第１の切替スイッチと、前記第２のき電線と第２の中セクションを結ぶ電路に介挿された第２の切替スイッチと、前記第１の切替スイッチと第２の切替スイッチを結ぶ接続線と、前記接続線と第１の中セクションを結ぶ電路に介挿された第１の変流器と、前記接続線と第２の中セクションを結ぶ電路に介挿された第２の変流器と、前記第１の変流器および第２の変流器の出力電流の有無に基づいて、前記第１および第２の切替スイッチの投入、開放を制御する切替制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００５２】
上記構成によれば、第１、第２の変流器の出力電流の有無のみによって、切替セクション通過時の列車の位置を検知することができるため、列車位置検知のための軌道回路が不要となる。
【００５３】
また請求項１〜３に記載の発明の第３の切替スイッチが不要になるため、システムの構成を簡素化することができる。
【００５４】
また請求項５に記載の交流電気鉄道の中セクション電源切替システムは、請求項４において、前記切替制御手段は、列車が第１のき電線から第２のき電線方向に走行する走行系において、前記第１および第２の変流器の出力電流がともに無しであるときに、前記第１の切替スイッチを投入するとともに第２の切替スイッチを開放し、前記第１の変流器の出力電流のみ有るか又は第１および第２の変流器の出力電流がともに有るときに、第１の切替スイッチを投入するとともに第２の切替スイッチを開放し、前記第１の変流器の出力電流が無く且つ第２の変流器の出力電流が有るときに、前記第１および第２の切替スイッチを全て開放し、該開放から所定時間後に前記第２の切替スイッチのみを投入することを特徴としている。
【００５５】
上記構成において、列車が第１のき電線から第２のき電線方向に走行する走行系において、第１および第２の変流器の出力電流がともに無しの場合、列車は未だ切替セクションに存在しないと判断することができ、この時点で切替制御手段は第１のき電線と第１の中セクションを結ぶ電路に介挿されている第１の切替スイッチのみを投入する。
【００５６】
次に列車が第１の中セクション下に進入すると、該列車には第１の交流電源から第１のき電線および第１の切替スイッチを介して電源が供給され、第１の変流器に電流が流れる。
【００５７】
このため列車は第１の中セクション下に存在すると判断することができ、この時点で切替制御手段は第１の切替スイッチの投入状態を維持する。
【００５８】
次に列車が第１および第２の中セクション下に進入し、列車の前側と後側のパンタグラフが第３のエアセクションを挟むと、後側のパンタグラフには、第１の交流電源から第１のき電線および第１の切替スイッチを介して電源が供給され、前側のパンタグラフには第１の交流電源から第１のき電線、第１の切替スイッチおよび接続線を介して電源が供給される。
【００５９】
このため第１および第２の変流器の出力電流がともに有りとなり、列車が第１および第２の中セクションに跨った位置に存在すると判断することができ、この時点で切替制御手段は第１の切替スイッチの投入状態を維持する。
【００６０】
次に列車が第２の中セクション下に完全に進入すると、該列車には第１の交流電源から第１のき電線、第１の切替スイッチおよび接続線を介して電源が供給され、第１の変流器には電流が流れず第２の変流器にのみ電流が流れる。
【００６１】
このため列車は第２の中セクション下に存在すると判断することができ、この時点で切替制御手段は第１および第２の切替スイッチをすべて開放した後、例えば２５０ｍｓｅｃ後に第２の切替スイッチを投入する。
【００６２】
これによって第２の中セクション下の列車には、前記第１の交流電源に代えて第２の交流電源から第２の切替スイッチを介して電源が供給される（電源が切り替えられる）。
【００６３】
次に列車が第２のき電線下に進入すると、第１および第２の変流器にはともに電流は流れない。このため列車は切替セクションに存在しないと判断することができ、この時点で切替制御手段は、後続の列車が切替セクションに進入してくることに備えて前記同様に第１の切替スイッチのみを投入する。
【００６４】
上記のように列車は異相電源突合せ区間である切替セクションを力行運転のままで通過することができる。また異相電源切替時の異相短絡事故発生は確実に防止される。
【００６５】
また請求項２、３に記載の発明の第３の切替スイッチの制御が不要になるため、切替制御手段の制御が簡素化される。
【００６６】
また請求項６に記載の交流電気鉄道の中セクション電源切替システムは、請求項２又は３において、前記切替制御手段は、前記第１〜第３の切替スイッチのうち、いずれかの切替スイッチで投入又は開放動作の不応動が発生したときは、前記不応動が発生していない切替スイッチを開放した後、前記第１〜第３の切替スイッチを予備器に切り替えることを特徴としている。
【００６７】
上記構成によれば、例えば請求項３に記載の交流電気鉄道の中セクション電源切替システムにおいて、列車が下り方向に走行する際に、第１の状態から第２の状態になったとき、すなわち第１および第２の変流器の出力電流がともに無しの状態から第１の変流器の出力電流が有り且つ第２の変流器の出力電流が無しの状態になったとき、切替制御手段が第２の切替スイッチの開放制御を行ったものの「開放」不応動が発生したとする。
【００６８】
この場合切替制御手段は、不応動が発生していない第１および第３の切替スイッチを開放した後、第１〜第３の切替スイッチをすべて予備器に切り替える。
【００６９】
従来、切替スイッチの故障時には連絡遮断装置を介してき電停止を行った後予備器への切り替えを行っていたが、請求項６の発明によればそのようなき電停止を行う必要はない。
【００７０】
このため切替セクションを通過中の列車の他、当該回線のき電区間を走行中の全ての列車を停電させてしまう不都合は生じない。
【発明の効果】
【００７１】
（１）請求項１〜６に記載の発明によれば、第１、第２の変流器の出力電流の有無のみによって、切替セクション通過時の列車の位置を検知することができるため、列車位置検知のための軌道回路が不要となる。
【００７２】
このため沿線上の軌道回路用の制御配線を無くすことができ、メンテナンス性が向上し、保守費用の軽減を図ることができる。
（２）また請求項２、３、５に記載の発明によれば、列車は異相電源突合せ区間である切替セクションを力行運転のままで通過することができるとともに、異相電源切替時の異相短絡事故発生は確実に防止される。
（３）また請求項３に記載の発明によれば、単線区間で双方向に列車が走行するときに、列車位置検知信号無しで異相電源の切り替え（切替セクションの切り替え）を行うことができる。
（４）また請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３に記載の発明の第３の切替スイッチが不要になるため、システムの構成を簡素化することができる。
（５）また請求項５に記載の発明によれば、請求項２、３に記載の発明の第３の切替スイッチの制御が不要になるため、切替制御手段の制御が簡素化される。
（６）また請求項６に記載の発明によれば、切替スイッチの故障が発生した回線のき電停止を行うことなく切替スイッチを予備器に切り替えることができるので、切替セクションを通過中の列車の他、当該回線のき電区間を走行中の全ての列車を停電させてしまう不都合は生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施形態例に限定されるものではない。
【００７４】
（実施例１）
本実施例１は請求項１、２に記載の発明の実施例である。図１において図４と同一部分は同一符号をもって示している。き電線１ａ，１ｂ間には、エアセクション３ａ，３ｂにより各々絶縁され、且つエアセクション３ｃにより２つに分割された中セクション４ａ，４ｂ（第１、第２の中セクション）が設けられている。
【００７５】
き電線１ａと中セクション４ａの間には切替スイッチａ（第１の切替スイッチ）が接続され、き電線１ｂと中セクション４ｂの間には切替スイッチｂ（第２の切替スイッチ）が接続され、中セクション４ａ，４ｂ間には切替スイッチｃ（第３の切替スイッチ）が接続されている。
【００７６】
切替スイッチａおよびｃの共通接続点と中セクション４ａを結ぶ電路には変流器Ａ（第１の変流器）が介挿され、切替スイッチｂおよびｃの共通接続点と中セクション４ｂを結ぶ電路には変流器Ｂ（第２の変流器）が介挿されている。
【００７７】
本実施例のシステムにおいては、前記変流器Ａ，Ｂの各出力電流の有無に基づいて前記切替スイッチの投入、開放を制御する、図示省略の切替制御部（切替制御手段）を備えており、また、列車５の存在位置を検知する軌道回路は設けていない。
【００７８】
次に、上記のように構成されたシステムにおいて、列車５がき電線１ａから１ｂ方向（例えば下り線）に走行する場合を例にとり、その動作を表１とともに述べる。
【００７９】
【表１】
0005211853.tif 000002
【００８０】
まず列車５が図示のようにき電線１ａ下に存在する場合、該列車５には交流電源２ａからき電線１ａを介して電源が供給される。このとき変流器Ａ，Ｂの出力電流はともに無しであり、列車５は中セクション４ａ，４ｂに存在しないと判断され、この場合切替制御部は切替スイッチａを投入し、切替スイッチｂ、ｃを開放する。
【００８１】
尚表１において、「∧」は論理積を意味し、「入」は切替スイッチの投入、「切」は切替スイッチの開放を各々示している。
【００８２】
次に列車５が中セクション４ａ下に進入すると、該列車５には交流電源２ａからき電線１ａ、切替スイッチａおよび中セクション４ａを介して電源が供給され、変流器Ａに電流が流れる。
【００８３】
このため列車５は中セクション４ａ下に存在すると判断され、切替制御部は切替スイッチａ，ｃを投入、切替スイッチｂを開放状態とする。
【００８４】
次に列車５が中セクション４ａ，４ｂに進入し、前側と後側のパンタグラフ５ａ，５ｂがエアセクション３ｃを挟むと、後側のパンタグラフ５ｂには交流電源２ａからき電線１ａ、切替スイッチａおよび中セクション４ａを介して電源が供給され、前側のパンタグラフ５ａには交流電源２ａからき電線１ａ、切替スイッチａ，ｃおよび中セクション４ｂを介して電源が供給される。
【００８５】
このため変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに有りとなり、列車５が中セクション４ａ，４ｂに跨った位置に存在すると判断され、切替制御部は切替スイッチａ，ｃの投入状態および切替スイッチｂの開放状態を維持する。
【００８６】
次に列車５が中セクション４ｂに完全に進入すると、該列車５には交流電源２ａからき電線１ａ、切替スイッチａ，ｃおよび中セクション４ｂを介して電源が供給され、変流器Ａには電流が流れず変流器Ｂにのみ電流が流れる。
【００８７】
このため列車５は中セクション４ｂに存在すると判断され、切替制御部は切替スイッチａ〜ｃをすべて開放した後、例えば２５０ｍｓｅｃ後に切替スイッチｂを投入する。
【００８８】
これによって中セクション４ｂ下の列車５には、前記交流電源２ａに代えて交流電源２ｂからき電線１ｂ、切替スイッチｂおよび中セクション４ｂを介して電源が供給される。
【００８９】
尚、前記切替スイッチａ〜ｃをすべて開放した後切替スイッチｂの投入を２５０ｍｓｅｃ遅らせているのは、列車５（車両側）が異相電源突合せ区間を通過していることを自動検知して自動でノッチのオン、オフを行うようにするためで、ノッチのオン、オフを自動で行える最小時間以上となる所定時間であれば良い。
【００９０】
次に列車５がき電線１ｂ下に進入すると、変流器Ａ，Ｂにはともに電流は流れない。このため列車は中セクション４ａ，４ｂに存在しないと判断され、切替制御部は、後続の列車が中セクション４ａ，４ｂに進入してくることに備えて前記同様に切替スイッチａのみを投入する。
【００９１】
上記のように列車５は異相電源突合せ区間である中セクション４ａ，４ｂを力行運転のままで通過することができる。
【００９２】
また、３つの切替スイッチａ〜ｃを配設することによりそれらの開閉が２点切りとなり、従来、切替スイッチの開閉時にしばしば発生していた異相電源切替時の異相短絡事故を確実に無くすことができる。
【００９３】
尚、列車５がき電線１ｂから１ａ方向に走行する上り線の場合は、前記動作説明の切替スイッチａをｂに、変流器ＡをＢに各々置き変えることで同様に電源の切り替えが行われる。
【００９４】
（実施例２）
本実施例２は請求項３に記載の発明の実施例である。前記実施例１の表１で述べた切替制御部の制御は、図１の列車５が一方向（き電線１ａから１ｂ方向へ向かう下り線又はき電線１ｂから１ａ方向へ向かう上り線）を走行する場合の制御であったが、本実施例２では単線区間を列車５が双方向に走行する場合の制御を表２、表３に示すように行う。
【００９５】
【表２】
0005211853.tif 000003
【００９６】
【表３】
0005211853.tif 000004
【００９７】
表２は列車５がき電線１ａからき電線１ｂ方向に走行する下り方向走行系の場合を示し、動作は表の左から右へ進行する。
【００９８】
表３は列車５がき電線１ｂからき電線１ａ方向に走行する上り方向走行系の場合を示し、動作は表の右から左へ進行する。
【００９９】
尚表２、表３において、「∧」は論理積を意味し、「入」は切替スイッチの投入、「切」は切替スイッチの開放を各々示している。
【０１００】
また、表２、表３におけるＣＴ（変流器）の電流の欄の、「Ａ無∧Ｂ無」は第１の状態を示し、「Ａ有∧Ｂ無」は第２の状態を示し、「Ａ有∧Ｂ有」は第３の状態を示し、「Ａ無∧Ｂ有」は第４の状態を示している。
【０１０１】
まず列車５が図１に示すようにき電線１ａ下に存在する場合、該列車５には交流電源２ａからき電線１ａを介して電源が供給される。このとき変流器Ａ，Ｂの出力電流はともに無しの第１の状態であり、列車５は未だ中セクション４ａ，４ｂに存在しないと判断することができる。
【０１０２】
このため切替制御部は、下り方向走行系（表２の場合）又は上り方向走行系（表３の場合）のいずれの場合であっても、き電線１ａおよび１ｂ側の切替スイッチａおよびｂをともに投入する（切替スイッチｃは「切」状態にしておく）。
【０１０３】
次に表２において、下り方向に走行する列車５が、第１の中セクション４ａ下に進入すると、該列車５には交流電源２ａからき電線１ａおよび切替スイッチａを介して電源が供給され、変流器Ａに電流が流れ、変流器Ａの出力電流が有り、変流器Ｂの出力電流が無い第２の状態になる。
【０１０４】
前記２つの変流器Ａ，Ｂの出力電流の状態に基づいて、第１の状態から第２の状態になったときは列車５が中セクション４ａ下に存在すると判断することができ、この時点で切替制御部は、き電線１ｂ側の切替スイッチｂを開放した後、所定時間後となる例えば２５０ｍｓｅｃ後に切替スイッチｃを投入する。
【０１０５】
次に列車５が中セクション４ａ，４ｂ下に進入し、列車５の前側と後側のパンタグラフ５ａ，５ｂがエアセクション３ｃを挟むと、後側のパンタグラフ５ｂには、交流電源２ａからき電線１ａおよび切替スイッチａを介して電源が供給され、前側のパンタグラフ５ｂには交流電源２ａからき電線１ａ、切替スイッチ１および切替スイッチｃを介して電源が供給される。
【０１０６】
このため変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに有る第３の状態となる。前記２つの変流器Ａ，Ｂの出力電流の状態に基づいて、第２の状態から第３の状態になったときは列車５が中セクション４ａ，４ｂに跨った位置に存在すると判断することができ、この時点で切替制御部は切替スイッチａ，ｃの投入状態を維持する。
【０１０７】
次に列車５が第２の中セクション４ｂ下に完全に進入すると、該列車５には交流電源２ａからき電線１ａ、切替スイッチａ，ｃを介して電源が供給され、変流器Ａには電流が流れず変流器Ｂにのみ電流が流れ、変流器Ａの出力電流が無く且つ変流器Ｂの出力電流が有る第４の状態となる。前記２つの変流器Ａ，Ｂの出力電流の状態に基づいて、第３の状態から第４の状態になったときは列車５が中セクション４ｂ下に存在すると判断することができ、この時点で切替制御部は切替スイッチａを開放した後、所定時間後となる例えば２５０ｍｓｅｃ後に切替スイッチｂを投入するとともに切替スイッチｃを開放する。
【０１０８】
これによって中セクション４ｂ下の列車には、前記交流電源２ａに代えて交流電源２ｂから切替スイッチｂを介して電源が供給される（電源が切り替えられる）。
【０１０９】
次に列車５がき電線１ｂ下に進入すると、変流器Ａ，Ｂにはともに電流は流れず、変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに無しである第１の状態となる。前記２つの変流器Ａ，Ｂの出力電流に基づいて、第４の状態から第１の状態になったときは、列車５が中セクション４ａ，４ｂに存在しないと判断することができ、この時点で切替制御部は、他の列車が切替セクションに進入してくることに備えて切替スイッチａを投入し、切替スイッチａ，ｂを入状態にし、切替スイッチｃを切状態にしておく。
【０１１０】
上記のように列車は、下り方向に走行する際に、異相電源突合せ区間である中セクション４ａ，４ｂを力行運転のままで通過することができる。また異相電源切替時の異相短絡事故発生は確実に防止される。
【０１１１】
また前記変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに無しである第１の状態のときに、表３において、前記とは反対方向、すなわち上り方向に走行する列車、例えば図１の列車５が中セクション４ｂ下に進入すると、該列車５には交流電源２ｂからき電線１ｂおよび切替スイッチｂを介して電源が供給され、変流器Ｂに電流が流れ、変流器Ａの出力電流が無く且つ変流器Ｂの出力電流が有る第４の状態になる。
【０１１２】
前記２つの変流器Ａ，Ｂの出力電流の状態に基づいて、第１の状態から第４の状態になったときは列車５が中セクション４ｂ下に存在すると判断することができ、この時点で切替制御部は、き電線１ａ側の切替スイッチａを開放した後、所定時間後となる例えば２５０ｍｓｅｃ後に切替スイッチｃを投入する。
【０１１３】
次に列車５が中セクション４ｂ、４ａ下に進入し、列車５の前側と後側のパンタグラフ５ａ，５ｂがエアセクション３ｃを挟むと、後側のパンタグラフ５ａには、交流電源２ｂからき電線１ｂおよび切替スイッチｂを介して電源が供給され、前側のパンタグラフ５ｂには交流電源２ｂからき電線１ｂ、切替スイッチｂおよび切替スイッチｃを介して電源が供給される。
【０１１４】
このため変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに有る第３の状態となる。前記２つの変流器Ａ，Ｂの出力電流の状態に基づいて、第４の状態から第３の状態になったときは列車５が中セクション４ａ，４ｂに跨った位置に存在すると判断することができ、この時点で切替制御部は切替スイッチｂ、ｃの投入状態を維持する。
【０１１５】
次に列車５が中セクション４ａ下に完全に進入すると、該列車５には交流電源２ｂからき電線１ｂ、切替スイッチｂ，ｃを介して電源が供給され、変流器Ｂには電流が流れず変流器Ａにのみ電流が流れ、変流器Ｂの出力電流が無く且つ変流器Ａの出力電流が有る第２の状態となる。前記２つの変流器Ａ，Ｂの出力電流の状態に基づいて、第３の状態から第２の状態になったときは列車５が中セクション４ａ下に存在すると判断することができ、この時点で切替制御部は切替スイッチｂを開放した後、所定時間後となる例えば２５０ｍｓｅｃ後に切替スイッチａを投入するとともに切替スイッチｃを開放する。
【０１１６】
これによって中セクション４ａ下の列車には、前記交流電源２ｂに代えて交流電源２ａから切替スイッチａを介して電源が供給される（電源が切り替えられる）
次に列車５がき電線１ａ下に進入すると、変流器Ａ，Ｂにはともに電流は流れず、変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに無しである第１の状態となる。前記２つの変流器Ａ，Ｂの出力電流に基づいて、第２の状態から第１の状態になったときは、列車５が中セクション４ａ，４ｂに存在しないと判断することができ、この時点で切替制御部は、他の列車が中セクション４ａ．４ｂに進入してくることに備えて切替スイッチｂを投入し、切替スイッチａ，ｂを入状態にし、切替スイッチｃを切状態にしておく。
【０１１７】
上記のように列車５は、上り方向に走行する際に、異相電源突合せ区間である中セクション４ａ，４ｂを力行運転のままで通過することができる。また異相電源切替時の異相短絡事故発生は確実に防止される。
【０１１８】
上記のように本実施例２においては、変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに無しである第１の状態のときに、き電線１ａ，１ｂ側の切替スイッチａ，ｂをともに投入しておくので、変流器Ａ，Ｂの出力電流が第１の状態から第２の状態になったとき（表２の「Ａ無∧Ｂ無」→「Ａ有∧Ｂ無」へ移行したとき）は下り方向に走行する列車５がき電線１ａから中セクション４ａへ進入したことを、変流器Ａ，Ｂの出力電流のみによって判別することができる。
【０１１９】
また、変流器Ａ，Ｂの出力電流が第１の状態から第４の状態になったとき（表３の「Ａ無∧Ｂ無」→「Ａ無∧Ｂ有」へ移行したとき）は上り方向に走行する列車５がき電線１ｂから中セクション４ｂへ進入したことを、変流器Ａ，Ｂの出力電流のみによって判別することができる。
【０１２０】
これによって単線区間で双方向に列車５が走行するときに、列車位置検知信号無しで異相電源の切り替え（切替セクションの切り替え）を行うことができる。
【０１２１】
（実施例３）
本実施例３は請求項４、５に記載の発明の実施例である。
【０１２２】
前記実施例１、２においては、中セクション４ａ，４ｂを切り替えるために３個の切替スイッチａ〜ｃを用いていたが、本実施例３では、第３の切替スイッチｃを除去して図２に示すように構成した。
【０１２３】
図２において図１と同一部分は同一符号をもって示している。図２において図１と異なる部分は、前記切替スイッチｃを除去し、切替スイッチａと切替スイッチｂの間を接続線１１で接続した点にあり、その他の部分は図１と同一に構成されている。
【０１２４】
図２のように構成されたシステムにおいて、列車５がき電線１ａから１ｂ方向（例えば下り線）に走行する場合を例にとり、その動作を表４とともに説明する。
【０１２５】
【表４】
0005211853.tif 000005
【０１２６】
まず列車５が図示のようにき電線１ａ下に存在する場合、該列車５には交流電源２ａからき電線１ａを介して電源が供給される。このとき変流器Ａ，Ｂの出力電流はともに無しであり、列車５は中セクション４ａ，４ｂに存在しないと判断され、この場合切替制御部は切替スイッチａを投入し、切替スイッチｂを開放する。
【０１２７】
尚表４において、前記表１〜表３と同様に、「∧」は論理積を意味し、「入」は切替スイッチの投入、「切」は切替スイッチの開放を各々示している。
【０１２８】
次に列車５が中セクション４ａ下に進入すると、該列車５には交流電源２ａからき電線１ａ、切替スイッチａおよび中セクション４ａを介して電源が供給され、変流器Ａに電流が流れる。
【０１２９】
このため列車５は中セクション４ａ下に存在すると判断され、切替制御部は切替スイッチａの投入状態および切替スイッチｂの開放状態を各々維持する。
【０１３０】
次に列車５が中セクション４ａ，４ｂに進入し、前側と後側のパンタグラフ５ａ，５ｂがエアセクション３ｃを挟むと、後側のパンタグラフ５ｂには交流電源２ａからき電線１ａ、切替スイッチａおよび中セクション４ａを介して電源が供給され、前側のパンタグラフ５ａには交流電源２ａからき電線１ａ、切替スイッチａ、接続線１１および中セクション４ｂを介して電源が供給される。
【０１３１】
このため変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに有りとなり、列車５が中セクション４ａ，４ｂに跨った位置に存在すると判断され、切替制御部は切替スイッチａの投入状態および切替スイッチｂの開放状態を維持する。
【０１３２】
次に列車５が中セクション４ｂに完全に進入すると、該列車５には交流電源２ａからき電線１ａ、切替スイッチａ、接続線１１および中セクション４ｂを介して電源が供給され、変流器Ａには電流が流れず変流器Ｂにのみ電流が流れる。
【０１３３】
このため列車５は中セクション４ｂに存在すると判断され、切替制御部は切替スイッチａを開放した後、例えば２５０ｍｓｅｃ後に切替スイッチｂを投入する。
【０１３４】
これによって中セクション４ｂ下の列車５には、前記交流電源２ａに代えて交流電源２ｂからき電線１ｂ、切替スイッチｂおよび中セクション４ｂを介して電源が供給される。
【０１３５】
尚、前記切替スイッチａ，ｂをすべて開放した後切替スイッチｂの投入を２５０ｍｓｅｃ遅らせているのは、列車５（車両側）が異相電源突合せ区間を通過していることを自動検知して自動でノッチのオン、オフを行うようにするためで、ノッチのオン、オフを自動で行える最小時間以上となる所定時間であれば良い。
【０１３６】
次に列車５がき電線１ｂ下に進入すると、変流器Ａ，Ｂにはともに電流は流れない。このため列車は中セクション４ａ，４ｂに存在しないと判断され、切替制御部は、後続の列車が中セクション４ａ，４ｂに進入してくることに備えて前記同様に切替スイッチａのみを投入する。
【０１３７】
上記のように列車５は異相電源突合せ区間である中セクション４ａ，４ｂを力行運転のままで通過することができる。
【０１３８】
尚、列車５がき電線１ｂから１ａ方向に走行する上り線の場合は、前記動作説明の切替スイッチａをｂに、変流器ＡをＢに各々置き変えることで同様に電源の切り替えが行われる。
【０１３９】
本実施例３によれば、変流器Ａ，Ｂの出力電流の有無のみによって、切替セクション通過時の列車の位置を検知することができるため、列車位置検知のための軌道回路が不要となる。
【０１４０】
また前記実施例１、２の切替スイッチｃが不要になるため、システムの構成を簡素化することができる。
【０１４１】
また前記実施例１、２の切替スイッチｃの制御が不要になるため、切替制御手段の制御を簡素化することができる。
【０１４２】
（実施例４）
本実施例４は請求項６に記載の発明の実施例である。
【０１４３】
従来の電気鉄道のセクション切替システムは、切替遮断器の故障などにより切り替えができなくなった時には、当該回線のき電用遮断器を開放し、き電をトリップさせることによりセクションオーバーを防止しており、セクションを通過中の当該列車の他、当該回線のき電区間を走行中の全ての列車が停電してしまう不都合があった。
【０１４４】
このようにき電区分所で切替故障が発生した時は、変電所のき電用遮断器を開放するため、連絡遮断装置を用いて一定時間内にき電を停止する必要があり、システムの複雑さを招いていた。
【０１４５】
本実施例４では、図３に示す構成と、以下に説明する切替制御部の動作によって、セクション切り替え用の切替スイッチの故障時に変電所のき電用遮断器を開放してき電停止させることなく復旧させるものである。
【０１４６】
図３において図１と同一部分は同一符号をもって示している。図３において図１と異なる点は、中セクション４ａの（すなわち切替スイッチａとｃの共通接続点の）電圧を検出する計器用変圧器ＰＴａと、中セクション４ｂの（すなわち切替スイッチｃとｂの共通接続点の）電圧を検出する計器用変圧器ＰＴｂとを設けた点にあり、その他は図１と同一に構成されている。
【０１４７】
次に上記のように構成されたシステムにおいて、列車５が一方向（例えば下り方向）にのみ走行する系の場合（表１の制御を行う場合）における、切替スイッチの故障時の動作を述べる。
【０１４８】
＜パターン１−１＞
（１）変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに無く、切替スイッチａ「入」、ｂ「切」、ｃ「切」の状態から列車５がエアセクション３ａに進入する。
（２）変流器Ａが電流を検知する。
（３）切替スイッチｃを開放制御するが、ここで切替スイッチｃで「開放」不応動が発生したとする。
（４）「入」状態となっている切替スイッチａを開放制御し、中セクション４ａを無電圧区間にし、列車５を中セクション４ａ〜エアセクション３ｃ間で惰行走行させる。
（５）計器用変圧器ＰＴａの「電圧無」で切替スイッチａ〜ｃを予備器（図示省略）に切り替える。
【０１４９】
＜パターン１−２＞
（１）切替スイッチａ，ｃがともに「入」であり、列車５が中セクション４ａ，４ｂに進入しパラグラフ５ａ，５ｂがエアセクション３ｃを挟むと変流器Ａ，Ｂがともに電流を検出する。
（２）次に列車５がセクション４ｂに完全に進入すると、変流器Ａの出力電流が無し、変流器Ｂの出力電流が有りとなる。
（３）切替スイッチａ，ｃを開放制御するが、ここで切替スイッチａ，ｃで「開放」不応動が発生したとする。
（４）切替スイッチａ〜ｃを予備器に切り替える。
【０１５０】
＜パターン１−３＞
（１）列車５が中セクション４ｂに完全に進入し、変流器Ａの出力電流無し、変流器Ｂの出力電流が有りとなっている。
（２）切替スイッチａ，ｃを開放し、その２５０ｍｓ後に切替スイッチｂを投入制御するが、ここで切替スイッチｂで「投入」不応動が発生する。
（３）列車５は中セクション４ｂ下を惰行走行する。計器用変圧器ＰＴｂの「電圧無」で切替スイッチａ〜ｃを予備器に切り替える。
【０１５１】
＜パターン１−４＞
（１）列車５が中セクション４ｂに進入しており、変流器Ａの出力電流が無く、変流器Ｂの出力電流が有る状態にある。
（２）列車５がき電線１ｂに進入すると変流器Ｂの出力電流が無しとなる。
（３）切替スイッチａを投入制御するが、ここで切替スイッチａで「投入」不応動が発生したとする。
（４）切替スイッチ４ｂを開放させて中セクション４ｂを無電圧区間にした後切替スイッチａ〜ｃを予備器に切り替える。
【０１５２】
＜パターン１−５＞
（１）列車５が中セクション４ｂに進入しており、変流器Ａの出力電流が無く、変流器Ｂの出力電流が有る状態にある。
（２）列車５がき電線１ｂに進入すると変流器Ｂの出力電流が無しとなる。
（３）切替スイッチｂを投入制御するが、ここで切替スイッチｂで「投入」不応動が発生したとする。
（４）変流器Ａの出力電流無しで切替スイッチａ〜ｃを予備器に切り替える。
【０１５３】
尚、前記パターン１−１〜１−５のいずれの場合も切替スイッチａ〜ｃを予備器に切り替えた後は、変流器Ａ，Ｂの出力電流の有無に応じて表１の制御を続行するものである。
【０１５４】
上記のように切替スイッチａ〜ｃのいずれかで投入又は開放操作の不応動が発生したときは、不応動が発生していない切替スイッチを開放した後に予備器に切り替えるので、無電圧区間となったときに列車が惰行走行するだけであり、セクション通過列車への運行阻害が殆どなく、また同一き電区間に存在する他の列車への影響を無くすことができる。
【０１５５】
次に列車５が下り、上りの双方向に走行する系の場合（表２、表３の制御を行う場合）における切替スイッチの故障時の動作を述べる。
【０１５６】
＜パターン２−１＞
（１）変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに無く、切替スイッチａ「入」、ｂ「入」、ｃ「切」の状態から列車５がエアセクション３ａに進入する。
（２）変流器Ａが電流を検知する。
（３）切替スイッチｂを開放制御するが、ここで切替スイッチｂで「開放」不応動が発生したとする。
（４）「入」状態となっている切替スイッチａを開放制御し、中セクション４ａを無電圧区間にし、列車５を中セクション４ａ〜エアセクション３ｃ間で惰行走行させる。
（５）変流器Ｂの出力電流無しで切替スイッチａ〜ｃを予備器に切り替える。
【０１５７】
＜パターン２−２＞
（１）変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに無く、切替スイッチａ「入」、ｂ「入」、ｃ「切」の状態から列車５がエアセクション３ａに進入する。
（２）変流器Ａが電流を検知する。
（３）切替スイッチｂを開放制御し、その２５０ｍｓ後に切替スイッチｃを投入制御するが、ここで切替スイッｃで「投入」不応動が発生したとする。
（４）列車５のパンタグラフがエアセクション３ｃに進入し、パンタグラフ５ａ，５ｂを介して中セクション４ｂに電圧が生じこれによって計器用変圧器ＰＴｂが「電圧有」を検知する。
（５）切替スイッチａを開放制御し、中セクション４ａを無電圧区間とし、中セクション４ａ〜エアセクション３ｃ〜中セクション４ｂ間を惰行走行させる。
（６）計器用変圧器ＰＴｂの「電圧無」で切替スイッチａ〜ｃを予備器に切り替える。
【０１５８】
＜パターン２−３＞
（１）変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに無く、切替スイッチａ「入」、ｂ「入」、ｃ「切」の状態から列車５がエアセクション３ａに進入する。
（２）変流器Ａが電流を検知する。
（３）切替スイッチｂを開放制御し、その２５０ｍｓ後にスイッチｃを投入制御する。
（４）列車５のパンタグラフ５ａ，５ｂがエアセクション３ｃを通過し列車５が中セクション４ｂ下に進入すると、変流器Ａの出力電流が無しとなる。
（５）切替スイッチａを開放制御するが、ここで切替スイッチａで「開放」不応動が発生したとする。
（６）「入」状態となっている切替スイッチｃを開放制御し、中セクション４ｂを無電圧区間にし、列車５を中セクション４ｂ〜エアセクション３ｂ間で惰行走行させる。
（７）計器用変圧器ＰＴｂの「電圧無」で切替スイッチａ〜ｃを予備器に切り替える。
【０１５９】
＜パターン２−４＞
（１）変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに無く、切替スイッチａ「入」、ｂ「入」、ｃ「切」の状態から列車５がエアセクション３ａに進入する。
（２）変流器Ａが電流を検知する。
（３）切替スイッチｂを開放制御し、その２５０ｍｓ後にスイッチｃを投入制御する。
（４）列車５のパンタグラフ５ａ，５ｂがエアセクション３ｃを通過し列車５が中セクション４ｂ下に進入すると、変流器Ａの出力電流が無しとなる。
（５）切替スイッチａを開放制御し、その２５０ｍｓ後に切替スイッチｂを投入制御するが、ここで切替スイッチｂで「投入」不応動が発生したとする。
（６）切替スイッチｃを開放制御し、中セクション４ｂを無電圧区間にし、列車５を中セクション４ｂ〜エアセクション３ｂ間で惰行走行させる。
（７）計器用変圧器ＰＴｂの「電圧無」で切替スイッチａ〜ｃを予備器に切り替える。
【０１６０】
＜パターン２−５＞
（１）変流器Ａ，Ｂの出力電流がともに無く、切替スイッチａ「入」、ｂ「入」、ｃ「切」の状態から列車５がエアセクション３ａに進入する。
（２）変流器Ａが電流を検知する。
（３）切替スイッチｂを開放制御し、その２５０ｍｓ後にスイッチｃを投入制御する。
（４）列車５のパンタグラフ５ａ，５ｂがエアセクション３ｃを通過し列車５が中セクション４ｂ下に進入すると、変流器Ａの出力電流が無しとなる。
（５）切替スイッチａを開放制御し、その２５０ｍｓ後に切替スイッチｂを投入制御するとともに、切替スイッチｃを開放制御する。
（６）列車５がき電線１ｂに進入し、変流器Ｂの出力電流無しで切替スイッチａを投入制御するが、ここで切替スイッチａで「投入」不応動が発生したとする。
（７）計器用変圧器ＰＴｂの「電圧無」で切替スイッチａ〜ｃを予備器に切り替える。
【０１６１】
尚列車５が上り方向に走行する系の場合（表３の制御を行う場合）は、変流器ＡとＢが反転し、切替スイッチａとｂが反転した同様の流れとなる。
【０１６２】
上記のように本実施例４によれば、切替故障が発生した時に、セクションオーバーを防止するためのき電停止が不要となり、当該回線を走行している他の列車へは何ら影響を及ぼさない。またき電停止が不要となることから、切替故障時のき電停止のための連遮信号やき電用遮断器を再投入するための信号などが不要となり、連遮装置のチャンネル数が少なくなる他、配電盤システムが非常にシンプル化できる。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】本発明の実施例１〜３におけるシステムの構成図。
【図２】本発明の実施例４，５におけるシステムの構成図。
【図３】本発明の実施例６におけるシステムの構成図。
【図４】従来の交流電気鉄道の構成図。
【符号の説明】
【０１６４】
１ａ，１ｂ…き電線、２ａ，２ｂ…交流電源、３ａ〜３ｃ…エアセクション、４ａ，４ｂ…中セクション、５…列車、ａ，ｂ，ｃ…切替スイッチ、Ａ，Ｂ…変流器、ＰＴａ、ＰＴｂ…計器用変圧器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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