直流大電流試験装置
公益財団法人鉄道総合技術研究所

電力技術研究部

試験体への大電流通電試験
試験体への大電流通電試験
遮断器やヒューズの遮断性能、部材の温度上昇特性などの把握には、実設備と同等の電圧・電流を印加することが必要な場合があります。鉄道総研では、実際の印加電圧や遮断器やヒューズの遮断性能、部材の温度上昇特性などの把握には、実設備と同等の負荷電流・故障電流に相当する条件で試験を実施することができる直流の大電流試験装電圧・電流を印加することが必要な場合があります。鉄道総研では、実際の印加電圧や置を備えています。
負荷電流・故障電流に相当する条件で試験を実施することができる直流の大電流試験装置を備えています。

電 気

低圧大電流試験装置
低圧大電流試験装置【特徴】

誘導電圧調整器
誘導電圧調整器
変圧器
制御盤

 回路の切り替えによって20V-10kA、【特徴】
または40V-5kAの連続通電が可能で
 回路の切り替えによって20V-10kA、す。
または40V-5kAの連続通電が可能で
 通電試験中においても、誘導電圧調整す。
器によって電流値の調整が可能です。
 通電試験中においても、誘導電圧調整
 電気鉄道用のトロリ線の温度上昇試験
器によって電流値の調整が可能です。
や、パンタグラフの離線試験、電気自 電気鉄道用のトロリ線の温度上昇試験
動車及び自然エネルギー関係部品などや、パンタグラフの離線試験、電気自数多く実施した実績があります。
動車及び自然エネルギー関係部品など数多く実施した実績があります。

制御盤

変圧器
整流器
整流器

パンタグラフの離線試験
パンタグラフの離線試験

高圧大電流試験装置
高圧大電流試験装置【特徴】
 実際の直流き電用変電所と同程度の容【特徴】
量と性能を有しています。
 実際の直流き電用変電所と同程度の容 短絡発電機を電源として、整流器用変量と性能を有しています。
圧器と、シリコン整流器により、直流 短絡発電機を電源として、整流器用変電圧1,500Vで、最大50,000Aの通電圧器と、シリコン整流器により、直流試験を安全に実施することが可能です。
電圧1,500Vで、最大50,000Aの通電グリッド抵抗と空芯リアクトルで、き試験を安全に実施することが可能です。
電回路定数を調整することができます。
グリッド抵抗と空芯リアクトルで、き 電気鉄道用の直流高速度遮断器や電回路定数を調整することができます。
ヒューズの性能試験、絶縁物の絶縁性
 電気鉄道用の直流高速度遮断器や能試験など数多く実施した実績がありヒューズの性能試験、絶縁物の絶縁性ます。
能試験など数多く実施した実績があります。

9グリッド抵抗空芯
グリッド抵抗
リアクトル
空芯
リアクトル
シャント
抵抗
シャント
抵抗
短絡発電機
(周波数変換装置)
短絡発電機(周波数変換装置)

直流高速度
直流高遮断器
速度遮断器

遮断器の遮断試験
遮断器の遮断試験

変電所周辺の磁界測定評価
公益財団法人鉄道総合技術研究所

電力技術研究部

低周波電磁界に関連する様々な課題に対応
低周波電磁界に関連する様々な課題に対応

直流き電用変電所における商用周波数の磁界シミュレーション結果例
直流き電用変電所における商用周波数の磁界シミュレーション結果例

直流き電用変電所の直流母線部における磁界低減対策の効果検討例
直流き電用変電所の直流母線部における磁界低減対策の効果検討例

10

電 気

電力設備周辺における低周波（直流や商用周波など）の電磁界（電界・磁界）は、電力設備周辺における低周波（直流や商用周波など）の電磁界（電界・磁界）は、環境問題の一つとして社会的に関心が高くなっています。鉄道総研では、変電所な環境問題の一つとして社会的に関心が高くなっています。鉄道総研では、変電所など鉄道用電力設備の低周波電磁界に関連する測定評価を実施しています。
ど鉄道用電力設備の低周波電磁界に関連する測定評価を実施しています。
【特徴】
【特徴】
 実設備における電磁界の測定により実際の電磁界レベルを評価します。設備の電実設備における電磁界の測定により実際の電磁界レベルを評価します。設備の電流測定を並行して実施すれば、測定時とは異なる負荷条件への外挿も可能です。
流測定を並行して実施すれば、測定時とは異なる負荷条件への外挿も可能です。
 設備の平面図や断面図から磁界分布をシミュレーションすることが可能です。設設備の平面図や断面図から磁界分布をシミュレーションすることが可能です。設
備設計の段階で発生量の推定が可能です。
備設計の段階で発生量の推定が可能です。
 設備から発生する磁界を低減する対策を検討します。対策効果はシミュレーショ設備から発生する磁界を低減する対策を検討します。対策効果はシミュレーショ
ンにより計画段階で推定することが可能です。
ンにより計画段階で推定することが可能です。

鉄道信号システムの安全性評価
公益財団法人鉄道総合技術研究所

信号・情報技術研究部

国際規格を参考にした第三者視点の安全性評価
国際規格を参考にした第三者視点の安全性評価

電 気

鉄道信号システムは、冗長構成による比較、故障診断、故障検知時の安全側固定
鉄道信号システムは、冗長構成による比較、故障診断、故障検知時の安全側固定という仕組みを組み込んで安全性を確保しています。鉄道総研では、新たに鉄道信という仕組みを組み込んで安全性を確保しています。鉄道総研では、新たに鉄道信号システムを開発する際に、システムの安全性確保の考え方を示す文書をベースに、号システムを開発する際に、システムの安全性確保の考え方を示す文書をベースに、安全設計のためのアドバイスや安全性評価を実施します。
安全設計のためのアドバイスや安全性評価を実施します。
【特徴】
【特徴】
「設計段階」の評価では、システムの故障モードが特定されているか、各故障
 「設計段階」の評価では、システムの故障モードが特定されているか、各故障モードに対してフェールセーフを基本とした対策が施されていることを確認しま
モードに対してフェールセーフを基本とした対策が施されていることを確認します。システム全体を観点としたＦＴＡ、ＦＭＥＡの結果も確認します。
 す。システム全体を観点としたＦＴＡ、ＦＭＥＡの結果も確認します。
「試験段階」の評価では、試験項目の入力条件、判定条件、試験結果を確認しま 「試験段階」の評価では、試験項目の入力条件、判定条件、試験結果を確認します。また、試験項目は、設計仕様書に対応していることも確認します。
す。また、試験項目は、設計仕様書に対応していることも確認します。
ハードウェアハードウェア・危険側誤動作の発生頻度が従来と同等以下

ソフトウェア
ソフトウェア・機能仕様の明確化

・危険側誤動作の発生頻度が従来と同等以下
・故障検出時の安全側固定
・故障検出時の安全側固定
・積極的な故障診断（潜在故障の防止）
・積極的な故障診断（潜在故障の防止）
・診断回路自身の判断
・診断回路自身の判断
・ROM、RAM診断
・ROM、RAM診断
・入出力回路の故障診断 等
・入出力回路の故障診断 等

・機能仕様の明確化
・安全側と危険側の明確な区分
・安全側と危険側の明確な区分（プログラム構造、情報）（プログラム構造、情報）
・実績のあるプログラム言語の使用
等
・実績のあるプログラム言語の使用 等【列車保安制御システムの安全性技術指針】【列車保安制御システムの安全性技術指針】

主な確認項目
主な確認項目

第3者視点で第3者視点で第3者視点で評価
評価
安全性技術
安全性技術
で対策
で対策

故障
故障

フェールセーフフェールセーフコンピュータコンピュータ

ノイズ
ノイズ
誤動作
誤動作
しないか？
しないか？

主な確認項目のイメージ
主な確認項目のイメージ

11

誘導障害の評価
公益財団法人鉄道総合技術研究所

信号・情報技術研究部

車上側のノイズが信号設備に与える影響を評価車上側のノイズが信号設備に与える影響を評価

電流
電流
評価の流れ
評価の流れ
デジタル伝送式
デジタル伝送式
変周式
変周式
車軸検知器
車軸検知器
踏切制御子
踏切制御子
ATC
ATC
軌道回路
軌道回路

ATS
ATS

周波数
周波数
帰線電流の測定例
帰線電流の測定例

10 100 1k 10k 100k 1M
10 100 1k 10k 100k 1M
信号設備の周波数帯域
信号設備の周波数帯域

12

電 気

新製車両を導入する際、VVVF装置やSIV装置といった車上装置から発せられる新製車両を導入する際、VVVF装置やSIV装置といった車上装置から発せられるノイズが、ATSや踏切制御子、軌道回路などの設備に対して影響を与えないことをノイズが、ATSや踏切制御子、軌道回路などの設備に対して影響を与えないことを確認する必要があります。鉄道総研では、試験方法のアドバイスを行うとともに、確認する必要があります。鉄道総研では、試験方法のアドバイスを行うとともに、試験結果から対象となる信号設備に対しての影響評価を実施します。
試験結果から対象となる信号設備に対しての影響評価を実施します。
【特徴】
【特徴】
 本線試験の可否等を判断するための構内試験、最終的な車両運用を判断するため
 本線試験の可否等を判断するための構内試験、最終的な車両運用を判断するための本線試験の順で実施します。
 の本線試験の順で実施します。
一般的な新車開発や機器更新と異なる特殊な試験の場合には、評価だけでなく実 一般的な新車開発や機器更新と異なる特殊な試験の場合には、評価だけでなく実際の試験における測定も行います。
際の試験における測定も行います。

鉄道用無線通信回線シミュレータ＜RADTRACE＞
公益財団法人鉄道総合技術研究所

信号・情報技術研究部

無線通信品質を予測計算し、回線設計の妥当性を評価する
無線通信品質を予測計算し、回線設計の妥当性を評価する

車上局データ
車上局データ

無線機仕様
無線機仕様
無線機仕様
（全局共通）（全局共通）（全局共通）
・変復調方式・変復調方式・変復調方式
・符号化方式，伝送速度
・符号化方式，伝送速度
・符号化方式，伝送速度
・占有帯域幅・占有帯域幅・占有帯域幅・フィルタ特性・フィルタ特性・フィルタ特性・受信機のNF
・受信機のNF
・受信機のNF

基地局①
基地局①

BS3
BS3

妨害源1
妨害源1

妨害源データ
妨害源データBS2
BS2
BS2

基地局②基地局②BS1
BS1
BS1

シミュレータの画面例
シミュレータの画面例
BS1‐20 BS1‐20‐40‐40BS2
BS2都市
都市

BS3BS3

主な入力パラメータ
主な入力パラメータ
BS4
BS4

BS5
BS5

BS6
BS6

BS7
BS7

開放地
開放地

99%値
99%値

BS8BS8
郊外
郊外

BS9
BS91
1.E+00
1.E+001-1
1.E‐0110-1
1.E‐0110-2
1.E‐0210-2
1.E‐0210-3
1.E‐0310-3
1.E‐0310

訂正前のBER
訂正前のBER

1%値
1%値

雑音レベル
雑音レベル-4
1.E‐0410-4
1.E‐0410-51.E‐0510-51.E‐0510‐120‐120‐140‐140

干渉波レベル
干渉波レベル

訂正後のBER
訂正後のBER
005510151015
列車位置（km）
列車位置（km）

20202525

仮想線区における通信品質の計算結果例
仮想線区における通信品質の計算結果例

13BS6BS6BS6・アンテナの位置（ 緯度，経度，アンテナ高）
・アンテナの位置（ 緯度，経度，アンテナ高）
・ハンドオーバー方式
・ハンドオーバー方式
・ハンドオーバー方式
・アンテナの種類、指向方向（上り方，下り方）
・アンテナの種類、指向方向（上り方，下り方）
・アンテナの種類、指向方向（ 上り方，下り方）
・送信周波数，受信周波数
・送信周波数，受信周波数
・送信周波数，受信周波数
・送信出力，高周波部の損失（ 送受別）
・送信出力，高周波部の損失（送受別）
・送信出力，高周波部の損失（ 送受別）
・ダイバーシチ・ダイバーシチ・ダイバーシチ・雑音電力密度・雑音電力密度・雑音電力密度‐80‐80‐100‐100BS5BS5BS5

基地局データ（1局毎に個別設定）
基地局データ（1局毎に個別設定）
基地局データ（1局毎に個別設定）
・アンテナの位置（ 緯度，経度，アンテナ高）

50%値
50%値

‐60‐60BS4BS4BS4妨害源2妨害源2妨害源2

線形データ
線形データ
線形データ

・線形（・線形（緯度，経度，RL）
緯度，経度，RL）
・線形（ 緯度，経度，RL）
・各点ごとの伝搬条件
・各点ごとの伝搬条件
・各点ごとの伝搬条件（遮蔽、フェージング）（ 遮蔽、フェージング）（ 遮蔽、フェージング）

北緯
北緯
北緯
WGS84系
WGS84系
WGS84系
東経
東経
東経車上局データ・アンテナの位置（高さ、先頭からの距離）・アンテナの位置（高さ、先頭からの距離）・アンテナの位置（高さ、先頭からの距離）・送信出力、高周波部の損失（送受別）
・送信出力、高周波部の損失（送受別）
・送信出力、高周波部の損失（送受別）
・ダイバーシチ・ダイバーシチ・ダイバーシチ・雑音電力密度・雑音電力密度・雑音電力密度BER／FLR
BER／FLR

線路
線路

受信レベル／干渉波レベル／雑音レベル
受信レベル／干渉波レベル／雑音レベル
（dBm）
（dBm）

電 気

無線通信システムを導入する際には、通信を行うエリア内で所要の通信品質が得ら
無線通信システムを導入する際には、通信を行うエリア内で所要の通信品質が得られるよう、無線機の仕様やアンテナの配置などを適切に設計する必要があります。鉄れるよう、無線機の仕様やアンテナの配置などを適切に設計する必要があります。鉄道総研では、これらの設計を効率化できるよう、電波伝搬や雑音など設計時の想定が道総研では、これらの設計を効率化できるよう、電波伝搬や雑音など設計時の想定が難しい現象をシミュレーションし、通信品質を予測計算するツールを開発しました。
難しい現象をシミュレーションし、通信品質を予測計算するツールを開発しました。
【特徴】
【特徴】
 設計対象線区の線形や地形条件、無線機の仕様、アンテナの配置等を入力すること
設計対象線区の線形や地形条件、無線機の仕様、アンテナの配置等を入力することにより、通話品質やデータ伝送品質を出力します。
により、通話品質やデータ伝送品質を出力します。
 地図画面上で、線路の条件やアンテナの配置などの入力や、計算結果の表示を行う
地図画面上で、線路の条件やアンテナの配置などの入力や、計算結果の表示を行うことができます。
ことができます。
 沿線の伝搬環境や、雑音、干渉波の影響も考慮できます。
沿線の伝搬環境や、雑音、干渉波の影響も考慮できます。
 無線周波数の変更、妨害試験など、現車試験では実施が困難な条件も試行できます。
無線周波数の変更、妨害試験など、現車試験では実施が困難な条件も試行できます。

1.E‐06Error
Free
1.E‐06
Error
Free