(57)【要約】      （修正有）【課題】事故電流がどの経路を流れたかを容易に且つ外部電源を設けずに判断することができる事故電流表示装置を提供する。【解決手段】変流器１６が吸上線４に取付られており、変流器１６は吸上線４を流れる電流を検出し、低電流に変換する。計測部１１が変流器１６で検出された電流を計測し、閾値比較部１２がこの計測電流と予め設定された閾値とを比較して、計測電流が閾値を超えた場合に、事故電流と判別して、表示信号を表示部１３に出力する。【選択図】図２
2012201185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロリー線と、負き電線と、レールとが並設され、前記トロリー線と前記負き電線との間に接続され、前記トロリー線を介して負荷に供給した電流を前記負き電線を経由して変電所に戻す複数個のブースタートランスが、前記トロリー線及び前記負き電線に沿って適宜の間隔で配置され、前記ブースタートランスにより区分けされた区間毎に１本の吸上線が、前記レールと前記負き電線との間に接続された交流ＢＴき電回路における事故電流表示装置において、
前記各吸上線に設けられ、前記吸上線を通流する電流を低電流に変換して検出する変流器と、
前記変流器からの出力電流を計測する計測部と、
前記計測部にて計測された電流計測値が所定の閾値を超えた場合に表示信号を出力する比較部と、
前記比較部からの表示信号を入力したときに表示する表示部と、
を有することを特徴とする事故電流表示装置。
【請求項２】
前記変流器は、１個のＣＴ箱にまとめて収容され、前記計測部、前記比較部及び前記表示部は、１個の表示器にまとめて収納され、前記ＣＴ箱と前記表示器とは別体で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の事故電流表示装置。
【請求項３】
前記計測部の感度を調整するタップを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の事故電流表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気鉄道における交流ＢＴき電回路において発生する事故電流を検出し、表示する事故電流表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気鉄道の交流き電区間においては、トロリー線（以下、Ｔともいう）から線路（以下、Ｒともいう）に短絡電流が流れると、これは、通常の電車の運行による負荷電流ではないので、事故電流として、その事故電流が流れた事故点（故障点）を特定する必要がある。図３は、従来の電気鉄道の交流ＢＴき電回路を示す模式図である。
【０００３】
図３に示すように、トロリー線１と、線路２と、負き電線（以下，ＮＦともいう）３とが併設され、負き電線（ＮＦ）３と線路（Ｒ）２とは吸上線４を介して接続されている。トロリー線（Ｔ）１と、線路（Ｒ）２との間には、例えば，２万ボルトという電圧が印加され、電車が運行されるときに、トロリー線１と線路２との間には、電車を介して負荷電流が流れる。そして、線路２と負き電線３との間は、複数本の吸上線４により接続されており、レール２に流れた電流は、吸上線４を介して負き電線３に戻される。また、ブースタートランス（以下、ＢＴともいう）方式の交流き電回路においては、適宜の距離をおいて、トロリー線１と負き電線３との間にＢＴ５が設置されており、このＢＴ５は変電所ＳＳからトロリー線１を介して負荷（電車）に供給した電流を負き電線３を経由して変電所ＳＳに戻し、安定した電力を負荷（電車）に供給している。トロリー線１から負荷（電車）を介してレール２に流れた電流は、吸上線４により負き電線３に吸い上げられる。吸上線４は、ＢＴ５により区分された区間毎に、１本ずつ設置されている。また、負き電線３には、ＮＦコンデンサ６が適宜の箇所に直列に接続されている。このＮＦコンデンサ６には、トロリー線（Ｔ）と、線路（Ｒ）との間に短絡電流が流れる事故時に、この事故電流で発生する過電圧の保護回路が設けられている。この保護回路には、動作カウンタがあり、事故電流が流れると、カウント値が一つ増加する。現場巡回の際には、このカウント値の変化から、電流経路を推定することができる。
【０００４】
一方、特許文献１乃至３には、従来の事故電流検出装置及び事故点標定装置が開示されている。特許文献１には、吸上線が設けられた負き電線の箇所毎に設けられた放電センサにより放電の有無を検出し、トロリ線と負き電線間又はトロリ線とレール間に短絡が発生したことを故障電流検出手段により検出し、変電所のき電電圧及びき電電流に基づいて変電所から短絡点までの線路リアクタンスを算出し、所定の補正を施したリアクタンス値に基づいて、変電所から短絡点までの距離を求める故障点標定装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、交流き電線に流れる電流を検出し、この電流が事故電流か否かを判別し、事故電流の場合に、それを外部に表示する事故電流検出装置が開示されている。そして、事故電流か否かは、瞬時電流を検出した後、所定時間内に負荷電流を検出しない場合に事故電流と判定する。この事故電流検出装置は、ブースタートランスの配置間毎に設置され、この配置間隔を単位区間として事故区間を判別する。
【０００６】
特許文献３には、吸上線を流れる電流が設定値を超えたことを、吸上線毎に感知し、少なくとも１つの吸上線を流れる電流が設定値を超えたと感知された場合に、超えたと感知された吸上線が接続された区間で、トロリー線とレールとの短絡故障が発生したと判定する交流ＢＴき電回路故障判定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１５７４９５号公報
【特許文献２】特開２０００−２０１４２７号公報
【特許文献３】特開２０００−１４７０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図３に示す従来技術においては、交流ＢＴき電回路において、線路リアクタンス補償のため、負き電線（Ｎ）３に直列にコンデンサ６（ＮＦコンデンサ）を設備しており、ＮＦコンデンサ６には、事故時短絡電流等で発生する過電圧の保護回路が設けられていて、この動作回数カウンタを利用して、事故電流の経時推定を行う。しかしながら、ＮＦコンデンサ６が設置されていない区間は、このカウンタがないため、事故電流がどの経路を流れたかということがわからなかった。このため、事故点の特定は、故障点標定装置に依存するしか方法がなかった。また、ＮＦコンデンサ６の過負荷定格に対して、事故電流が少ないときは、保護装置が動作せず、故障点標定装置の指示値を狂わせる場合もあるという問題点がある。
【０００９】
また、特許文献１に開示された従来技術は、放電センサを設けたり、線路リアクタンスを算出する必要がある等、事故電流の検出のための装置構成が複雑である。更に、特許文献２に開示された従来技術は、事故電流検出装置が、瞬間電流を検出した後、所定時間内に負荷電流を検出しない場合に事故電流と判定するため、事故電流の検出のための装置が複雑である。更に、特許文献３に開示された従来技術は、吸上線電流感知部の他に、フィーダ線電流感知部も設けて、両者を電流が流れるか否かにより、トロリー線と、負き電線又はレールとのいずれで短絡故障が発生したかを検知するので、装置構成が複雑である。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、事故電流がどの経路を流れたかを容易に且つ外部電源を設けずに判断することができる事故電流表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る事故電流表示装置は、
トロリー線と、負き電線と、レールとが並設され、前記トロリー線と前記負き電線との間に接続され、前記トロリー線を介して負荷に供給した電流を前記負き電線を経由して変電所に戻す複数個のブースタートランスが、前記トロリー線及び前記負き電線に沿って適宜の間隔で配置され、前記ブースタートランスにより区分けされた区間毎に１本の吸上線が、前記レールと前記負き電線との間に接続された交流ＢＴき電回路における事故電流表示装置において、
前記各吸上線に設けられ、前記吸上線を通流する電流を低電流に変換して検出する変流器と、
前記変流器からの出力電流を計測する計測部と、
前記計測部にて計測された電流計測値が所定の閾値を超えた場合に表示信号を出力する比較部と、
前記比較部からの表示信号を入力したときに表示する表示部と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
この事故電流表示装置において、前記変流器は、１個のＣＴ箱にまとめて収容され、前記計測部、前記比較部及び前記表示部は、１個の表示器にまとめて収納され、前記ＣＴ箱と前記表示器とは別体で設けられていることが好ましい。また、前記計測部の感度を調整するタップを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、既存の吸上線に、計器用変流器を取り付け、この変流器により低電流に変換された電流を計測部により計測し、この計測電流が所定の閾値を超えたときに、比較部は表示信号を表示部に出力して、表示させるので、事故電流がどの経路を流れたかを、事故電流のエネルギで外部電源を必要とせずに表示することができる。吸上線を流れる電流の計測結果が前記閾値より低い場合は、事故電流ではなく電車を運行するための負荷電流であると判断し、吸上線を流れる電流の計測結果が前記閾値より高い場合に、事故電流と判断するので、事故電流を容易に、且つ格別の設備変更なく、検出して表示することができる。
【００１４】
また、前記変流器を収容するＣＴ箱と、前記計測部、前記比較部及び前記計測部を収容する表示器とを、別体とした場合は、表示器を視認しやすい位置に設置すると共に、ＣＴ箱の吸上線への設置位置を、取り付けやすい位置にすることができる。
【００１５】
更に、電車の相違により負荷電流が相違するので、前記計測部の感度をタップにより調整可能とすることにより、電車の相違によらず、負荷電流か事故電流かの見極めを適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る事故電流表示装置が取り付けられた交流ＢＴき電回路を示す図である。
【図２】変流器等を示す図である。
【図３】従来の交流ＢＴき電回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施形態に係る事故電流表示装置が設置された交流ＢＴき電回路を示す回路図である。トロリー線（Ｔ）１と、レール（Ｒ）２と、負き電線（ＮＦ）３とが並設されている。電車電力は、トロリー線１から給電され、電車の走行に供された負荷電流はレール２に流れる。また、レール２と負き電線３との間には吸上線４が接続されており、レール２に流れた負荷電流は、吸上線４を介して負き電線３に流れる。この負き電線３とトロリー線１との間には、ブースタートランス（ＢＴ）５が接続されており、ブースタートランス５は変電所ＳＳからトロリー線１を介して負荷（電車）に供給した電流を負き電線３を経由して変電所ＳＳ）に戻す役割をもっている。これにより、トロリー線１に安定した電力を供給している。
【００１８】
ブースタートランス５は、トロリー線１に沿って複数箇所に設けられており、このブースタートランス５により区分けされた区間毎に、吸上線４が１本設けられている。そして、この吸上線４に事故電流表示装置のＣＴ箱１０が取り付けられている。また、各ＣＴ箱１０には、表示器２０が接続されている。
【００１９】
図２は、ＣＴ箱１０及び表示器２０の構成を示す回路図である。変流器１６は計器用変流器（所謂、カレントトランスフォーマー）であり、その一次側は吸上線４が貫通し、二次側はコイル状をなし、吸上線４を流れる電流（例えば、５００Ａ）を低電流（５Ａ）に変換して検出する。この変流器１６の二次側出力１７には、感度調整用タップ１５が直列に接続された状態で、計測部１１が接続されている。計測部１１では、変流器１６により低電流に変換された検出電流が計測される。この計測部１６には閾値比較部１２が接続されており、閾値比較部１２は、計測部１１にて計測された電流が、所定の閾値を超えた場合に、表示部１３に表示信号を出力する。これにより、表示部１３は表示色を変更する等をして、閾値を超えた電流、即ち、事故電流が検出されたことを表示する。
【００２０】
次に、上述のごとく構成された事故電流表示装置の動作について説明する。先ず、電車通行時に電車を負荷として負荷電流が吸上線４に流れるが、これは、変流器１６にて検出され、計測部１１で計測されるが、この計測電流は、閾値比較部１２で閾値と比較されて、閾値以下であるので、閾値比較部１２からは表示信号が出力されない。一方、地絡事故が発生して事故電流が流れた場合には、この事故電流は、地絡が発生した地点の近傍の吸上線４を経由して、変電所に戻る。そこで、この吸上線４を流れる事故電流は、変流器１６を介して低電流に変換されて検出され、この検出電流は、計測部１１で計測され、閾値比較部１２で所定の閾値と比較され、事故電流の計測値は、予め設定された閾値を超えるので、閾値比較部１２から表示信号が表示部１３に出力される。表示部１３は、表示信号を入力して、例えば、表示部の色を変化させる等によりこれを表示する。
【００２１】
このように、ＢＴき電において、地絡事故が発生した場合、事故電流はいずれかの吸上線４を経由して、変電所に戻る。よって、色等が変化した表示部１３が収容された表示器２０を判別すれば、事故点の範囲を特定することができる。
【００２２】
また、ＣＴ箱１０は吸上線４の取り付けやすい位置に取り付けることができ、表示器２０は、屋外の電柱等、巡回する作業員が視認しやすい位置に取り付けることができる。また、計器用変流器１６は通常貫通型のものであり、中心孔に吸上線４を通すだけで取り付けることができ、吸上線４を切断することなく、取り付けることができるため、既存の設備に対し、格別、設備変更することなく、事故電流表示装置を取り付けることができる。
【００２３】
また、計測部１１による計測電流の感度をタップ１５により調整できるようにすれば、電車の種類に応じて、負荷電流が異なる場合に、負荷電流で不要動作しないよう電車条件に応じて調整できるので、電車の相違に拘わらず、負荷電流か事故電流かの見極めを適切に行うことができる。
【００２４】
本発明では、ＣＴ箱１０と表示器２０を組合せた事故電流表示装置を吸上線４に設備し、事故電流が流れた吸上線４を容易に判別して、事故点の範囲を限定することができる。この事故電流の検出は、事故電流を利用するので、動作用電源を必要としない。また、事故電流表示装置は、き電回路に影響せず、故障点標定装置とも干渉しない。
【符号の説明】
【００２５】
１：トロリー線（Ｔ）
２：レール（Ｒ）
３：負き電線（ＮＦ）
４：吸上線
５：ブースタートランス（ＢＴ）
１１：計測部
１２：閾値比較部
１３：表示部
１５：タップ
１６：変流器
２０：表示器
【図１】
2012201185.tif 000003
【図２】
2012201185.tif 000004
【図３】
2012201185.tif 000005