專利名稱：無絕緣軌道電路用保安器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種連接在新干線等那樣的無絕緣軌道電路(jointless track circuit)上的無絕緣軌道電路用保安器(protector )。
背景技術：
在例如既有鐵路等的低速列車中采用有在地面上設置信號機， 駕駛員一邊確認信號一邊以手動控制速度的方法等。與此相比，在新 干線等的高速列車中，為了防止危險以確保安全而采用有在操縱臺 上顯示信號的車內信號方式、以及自動進行剎車控制等的自動列車控 制裝置(Automatic Train Control,以下稱為"ATC裝置")。ATC裝置例 如具有如下(i) ~ (3)這樣的功能。
(1) 車內信號顯示功能
對應于與先行列車的間隔以及線路的條件等，將表示列車的容許 行駛速度的信號連續(xù)顯示在操縱臺上。
(2) 自動減速控制功能
始終對信號所指示的速度和列車速度進行比較，如果列車速度變 成信號所指示的速度以上就自動使剎車工作以減速，當成為規(guī)定速度
以下時就放松剎車。
(3) 車站停車時等的減速控制功能
對應于接近道盆(turnout)、進入停車場等，自動進行減速、停止 控制。
ATC裝置包括地上裝置，檢測列車的有無，并基于該數據來通 過聯動裝置而了解列車間隔、線路條件和前方行進路線的狀態(tài)，根據 其結果向列車傳遞需要的容許速度信號；以及車上裝置，解讀它們的 信號以進行車輛的速度控制。地上裝置利用軌道電路以及收發(fā)器等構 成，使用將ATC信號電流流到鋼軌(rail)上的軌道電路方式。在軌道 電路中，存在有絕緣軌道電路(insulated track circuit)和無絕緣軌道電 路。
有絕緣軌道電路例如通過收發(fā)器同時進行列車的檢測和ATC信號的傳送。在與鄰接軌道電路的邊界上設置有鋼軌絕緣接縫和阻抗軌隙
連接器(impedance bond)。阻抗軌隙連接器具有不使信號電流流動而 使從車輛回到變電所的回掃電流(return current)流動的功能。在各阻 抗軌隙連接器上，分別連接有保安裝置及變壓器。多個保安器及變壓 器通過電纜連接到遠距離集中設置的ATC收發(fā)器上。
在有絕緣軌道電路中，在軌道電路上沒有列車的情況下，從電源 側送來的信號電流流到相反側的電接收端，對軌道繼電器進行勵磁。 在該狀態(tài)為"無列車，，的狀態(tài)下，當列車進入該區(qū)間時，由于通過車輪/ 車軸而使左右鋼軌短路，所以信號電流流不到軌道繼電器而消磁。在 該狀態(tài)為"有列車"的狀態(tài)下，在繼電器不工作的情況下作為前方有列車 的狀況，對后方發(fā)送規(guī)定頻率的信號。在該方法中，有能夠通用列車 檢測用和信號用的電流、進而在鋼軌折損的情況下因為^皮消^磁所以成 為"有列車"而對安全側起作用的優(yōu)點，但卻有需要鋼軌絕緣接縫并較為
保守且容易成為強度上的弱點的缺點。
在下述的專利文獻1中記載了這樣的有絕緣軌道電路的技術，進 而，在下述專利文獻3中記載了有絕緣軌道電路用地上接收裝置以及 列車控制裝置的技術。
與此相比，無絕緣軌道電路由于沒有阻抗軌隙連接器和鋼軌絕緣 物等，所以有節(jié)省經費和能夠使維護簡化的優(yōu)點。但是，如在下述專 利文獻2中記載的那樣，由于在軌道電路的邊界上沒有阻止信號的功 能，所以對鄰接區(qū)間發(fā)送的信號會流入，會產生與該區(qū)間的信號的干 擾。因此，要設法切換下列信號以使其流向軌道電路等，即該信號是 需要始終發(fā)送的列車檢測信號、和僅在列車進入軌道電路并在軌時才 需要發(fā)送給其軌道電路的ATC信號。
專利文獻1:日本專利申請公開平9-2270號公報 專利文獻2:日本專利申請公開平9-301173號公報 專利文獻3:日本專利申請公開2002-337686號公報 但是，作為現有技術，雖然存在有絕緣軌道電路用保安器，但是 作為無絕緣軌道電路用保安器卻沒有適合的。
作為無絕緣軌道電路用保安器，例如有如下的責任。 用于列車在軌檢測和與列車的信息收發(fā)的軌道電路中，由于將鋼
軌使用于電車電流用的電氣電路的回流線路中，所以因在列車運行時
6用于列車在軌檢測和與列車的信息收發(fā)的正規(guī)信號波之外的電車電流 的影響等，會混入許多電車電流基波和高次諧波等各種噪聲。因此， 在 一定容許值以上的噪聲混入的情況下，有利用無絕緣軌道電路用保 安器阻斷噪聲的責任，以便不使異常電壓和異常電流流入連接至遠距
離集中設置的ATC收發(fā)器等的電纜一側。另一方面，在一定容許值以 下的噪聲混入的情況下，無絕緣軌道電路用保安器不進行保護工作， 有正常進行正規(guī)信號的收發(fā)的責任。
由于無絕緣軌道電路用保安器有這樣的責任，所以不能直接應用 以往的有絕緣軌道電路用保安器的技術，難以實現能夠準確防止電纜 側的燒壞的可靠性高的無絕緣軌道電路用保安器。
此外，如上述那樣，在有絕緣軌道電路中，在鋼軌和保安器之間 設置有阻抗軌隙連接器。因此，在接地故障(grounding fault)時從鋼 軌側向信號電纜側侵入的異常電流，其大部分被阻抗軌隙連接器抑制， 因此，配設在阻抗軌隙連接器后級的保安器，只要在電流耐量方面具 有規(guī)定的性能即可，不需要具有特別的高性能。例如，在接地故障時， 有從鋼軌側向信號電纜側產生10000A左右的異常電流的情況，但因為 異常電流的大部分被阻抗軌隙連接器所抑制，所以保安器只要具有 500A左右的電流耐量即可。
另一方面，如上述那樣，在無絕緣軌道電路中沒有設置阻抗軌隙 連接器。因此，例如在由于接地故障從鋼軌側向信號電纜側產生10000A 左右的異常電流的情況下，會有5000A左右(二分之一左右)的大的 異常電流向保安器侵入而來的可能性。這里，作為針對該問題的一個 方案， 一般考慮關于保安器本身和作為附屬構成要素的電感及電容等， 分別應用電流耐量是高性能的(例如5000A左右的)。但是，當分別應 用電流耐量是高性能的時候，會產生保安器整體變得非常大型、制作 費用也大幅上升的弊害。此外，由于保安器整體變得大型，所以也會 產生必須確保較大的設置空間的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種構造比較簡單、小型、維護容易并能夠 準確地防止電纜側的燒壞的可靠性高的無絕緣軌道電路用保安器。
為了達成上迷目的，第一發(fā)明的無絕緣軌道電路用保安器其特征在于，具備第一及第二保安器。這里，所迷第一保安器具有提取電 路，連接在平行鋪設的第一及第二無絕緣軌道電路的邊界點上，提取 在所述第一無絕緣軌道電路上流動的信號波；以及第一防護器件，抑 制在所迷第一及第二無絕緣軌道電路間產生的過大的異常電壓并釋放 過大的異常電流。進而，所述第二保安器連接在所述第一保安器上， 將在所述提取電路提取的所述信號波經由第一電纜向裝置側的ATC用 收發(fā)器轉送。
此外，第二發(fā)明的無絕緣軌道電路用保安器是，在所述笫一發(fā)明 的無絕緣軌道電路用保安器中設置笫三保安器。這里，所述第三保安 器具有變流器(converter),連接在所述第一保安器上，檢測在所述 第一及第二無絕緣軌道電路中流動的電車電流的差和所收發(fā)的ATC電 流，對該檢測電流進行電壓轉換，經由第二電纜向監(jiān)測器裝置送出。
根據第 一及第二發(fā)明，通過利用在無絕緣軌道電路的邊界點側的 笫一保安器內設置的第一防護器件，來釋放、抑制饋電類事故時的異 常電流和異常電壓，從而能保護第二及第三保安器，其結果是能夠準 確地防止連接在該第二及第三保安器上的第一及第二電纜側的燒壞。 因此，能夠實現構造比較簡單、小型、維護容易并能夠準確地防止電 纜側的燒壞的可靠性高的無絕緣軌道電路用保安器，能夠對使用無絕 緣軌道電路的列車的穩(wěn)定、安全運輸作出貢獻。


圖1是表示本發(fā)明實施例1的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖。
圖2是表示本發(fā)明實施例2的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖。
圖3是表示本發(fā)明實施例3的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖。
圖4是表示本發(fā)明實施例4的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖。
圖5是表示本發(fā)明實施例5的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖。
圖6是表示本發(fā)明實施例6的無絕緣軌道電路用保安器的概略結構圖。
圖7是表示本發(fā)明實施例7的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖。
圖8是表示本發(fā)明實施例8的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖。
圖9是圖1~圖8所示的笫一保安器內設置的防護器件的結構圖。 圖IO是圖1 ~圖8所示的第一保安器內設置的防護器件的其他結 構圖。
附圖標記說明
l-i、 2-j第一、第二無絕緣軌道電路
10、 IOA、 10B 第一保安器
12 LC諧振器
13、 13A、 13B 防護器件
20、 20A 第二保安器
22、 22A 變量器
23、 23-lA、 23-2A、 32 放電管 25-1、 25-2 第一電纜
26 ATC收發(fā)器
30 第三保安器
31 變流器
34-1、 34-2 第二電纜 35 監(jiān)視器裝置
具體實施例方式
當對照附圖來解讀以下的優(yōu)選實施例的說明時，就能更完全地了 解本發(fā)明的上述和其他的目的以及新的特征了。其中，以下的附圖主 要用于解說，其并不限定本發(fā)明的范圍。實施例1
(實施例1的構成)
圖1是表示本發(fā)明實施例1的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖。
該無絕緣軌道電路用保安器分別包括在列車TR通過的2條平行鋼軌構成的第一、第二無絕緣軌道電路l-i、 2-j(其中，i=l~n,j=l~n， n為多個)的每個邊界點上連接的第一及第二保安器10、 20。第一及 第二保安器10、 20中的第一保安器IO具有兩對的輸入輸出端子11-1、 11-2以及輸入輸出端子14-1、 14-2,其中一對輸入輸出端子11-1、 11-2 對第一、第二軌道電路l-i、 2-j的邊界點電連接，在另一對輸入輸出端 子14-1、 14-2上，電連接有第二保安器20。
即，第一保安器10具有輸入輸出端子ll-l，連接在第一無絕緣 軌道電路(以下筒稱為"第一軌道電路，，)l-i的邊界點上；以及輸入輸 出端子11-2，連接在第二無絕緣軌道電路(以下簡稱為"笫二軌道電路") 2-j的邊界點上，其中輸入輸出端子14-1經由提取電路(例如LC諧振 器)12連接在該輸入輸出端子11-1上，輸入輸出端子14-2連接在該輸 入輸出端子11-2上。在輸入輸出端子14-1和輸入輸出端子14-2之間 連接有具有放電間隙等的第一防護器件13。
LC諧振器12在用于列車在軌檢測和與列車TR的信息收發(fā)的信號 波頻率下發(fā)生共振，選擇信號波，并且使需要之外的波除去、衰減， 并包括電容器12a及線團12b的串聯電路。該LC諧振器12的內部布 線例如是2sq左右，耐壓例如是交流(AC) 5KV/1分鐘左右。笫一防 護器件13例如包括具有放電間隙的兩個避雷管(也稱為"避電器 (arrester) ") 13a、 13b的串聯電路，通過抑制在用于電車動力電源的 饋電系統(tǒng)的接地故障時或在軌道電路(鋼軌)斷裂時發(fā)生的第一及第 二軌道電路l-i、 2-j之間的過大的異常電壓，并釋放過大的異常電流， 從而具有阻斷成異常電壓和異常電流不會向第二保安器20側侵入的功 能。該防護器件13的耐壓例如是AC5KV/1分鐘左右。具有這樣的防 護器件13的第一保安器IO是，特別靠近第一及第二軌道電路l-i、 2-j 的邊界點一側的保護裝置，由于處于容易受到異常電壓和異常電流的
影響的位置，所以例如將兩個50Hz、 10000A以上的能方文電的高電流耐 量的避雷管13a、 13b串聯連接來確保高可靠性。
第二保安器20包括兩對的輸入輸出端子21-1、 21-2以及輸入輸 出端子24-1、 24-2;匹配用變量器(transformer) 22;以及第二防護器 , 件(例如具有放電間隙的避雷管)23。輸入輸出端子21-1、 21-2分別 連接在第一保安器10的輸入輸出端子14-1、 14-2上。在該輸入輸出端 子21-1及21-2之間連接有匹配用變量器22的一次繞組，相對于該匹配用變量器22的二次繞組并聯連接避雷管23，并且在該二次繞組的兩 端連接有輸入輸出端子24-1、 24-2。輸入輸出端子24-l、 24-2經由第 一電纜25-l、 25-2連接到ATC收發(fā)器26上。
匹配用變量器22進行第一、第二軌道電路l-i、 2-j側的阻抗和第 一電纜25-l、 25-2側的阻抗的匹配，使用于列車在軌檢測和與列車TR 的信息收發(fā)的信號波的衰減為最小限度。作為該匹配用變量器22的保 護功能，將第一電纜25-l、 25-2側和第一、第二軌道電路l-i、 2-j側 以及大地間的耐壓，確保為在電車動力電源的饋電系統(tǒng)事故時產生的 異常電壓以上，防止第一電纜25-l、 25-2側的大地間的耐壓破壞導致 的燒壞，并使用能夠經受住防護器件13不能保護的第一、第二軌道電 路l-i、 2-j間的一定值以下的異常電流的布線，由此，匹配用變量器 22成為不容易破壞的構造。該匹配用變量器22的耐壓例如是AC5KV/1 分鐘左右。相對于匹配用變量器22的二次繞組并聯連接的避雷管23, 進行侵入第一電纜25-l、 25-2側的噪聲的最終級的保護。 (實施例1的工作)
在第一軌道電路l-i及第二軌道電路2-j的邊界點上，流過電流差 在容許值(例如大約100A左右)以下的大致相等的電車電流。在該電 車電流中也包含用于列車在軌檢測和與列車TR的信息收發(fā)的信號波。 LC諧振器12在該信號波頻率下共振以選擇ATC需要的信號波。被選 擇的信號波經由匹配用變量器22以及電纜25-1、 25-2向ATC收發(fā)器 26輸送，自動進行列車TR的速度控制和減速、停止控制等。
當在用于電車動力電源的饋電系統(tǒng)中產生接地故障、或產生軌道 電路(鋼軌)斷裂等時，在第一及第二軌道電路l-i、 2-j之間會產生過 大的異常電壓、或流過過大的異常電流。于是，通過LC諧振器12使 防護器件13放電，并使輸入輸出端子14-1及14-2之間短路，過大的 異常電流被放電，過大的異常電壓被抑制。由此，由于異常電壓和異 常電流不從匹配用變量器22向電纜25-l、 25-2側侵入，所以會保護電 纜25-l、 25-2以及ATC收發(fā)器26避免燒壞等。
如果在沒有設置防護器件13的情況下，為了進行在電車動力電源 的饋電系統(tǒng)接地故障時產生的異常電流對策，就需要將匹配用變量器 22的構造作成過大的電流耐量，但因為除了大小的制約和成本的制約 之外，還會因異常電流過大而在技術上不能確保電流耐量，所以匹配
ii用變量器22的破壞一般就認為不可避免。此外，由于匹配用變量器22 不能確保過大的電流耐量，所以不得不還采用設置相當于保險絲的部 分來截斷異常電流的方法。
但是，在本實施例l中，因為設置了防護器件13，所以在該防護 器件13故障時以外的正常狀態(tài)下，能夠免除線路的截斷，能夠使對列 車運行的影響變得非常小。
進而，匹配用變量器22采用如下構造通過使用能夠經受住防護 器件13不能保護的第一、笫二軌道電路l-i、 2-j間的一定值以下的異 常電流的布線，從而使該匹配用變量器22不容易破壞。由此，能將電 纜25-l、 25-2側和第一、第二軌道電路l-i、 2-j側以及大地間的耐壓， 確保在電車動力電源的饋電系統(tǒng)事故時產生的異常電壓以上，能夠準 確地防止電纜25-l、 25-2側的大地間的耐壓破壞導致的燒壞。而且， 因為相對于匹配用變量器22的二次繞組并聯連接有避雷管23，所以能 夠進行侵入電纜25-1、 25-2側的噪聲的最終級的保護。 (實施例1的效果)
根據本實施例l,因為在第一、第二軌道電路l-i、 2-j的邊界點側 連接了防護器件13，所以通過釋放、抑制饋電類事故時的異常電流和 異常電壓，就能夠保護LC諧振器12以及匹配用變量器22等。進而， 對于防護器件13不能保護的等級的異常電流，電流使匹配用變量器22 及LC諧振器12中的內部布線具有耐量和釋放功能，以能夠使匹配用 變量器22的損傷為最小限度的方式進行協調。而且，因為在匹配用變 量器22的二次繞組側設置了作為最終保護裝置的避雷管23,所以即使 在假設接地電流等的影響波及至匹配用變量器22的情況下，也能夠通 過放電管23放電，來準確地防止連接在匹配用變量器22的設備側的 非常長的笫一電纜25-l、 25-2的燒壞。
這樣，在本實施例1中，能夠實現構造比較簡單、小型、維護容 易并能夠準確地防止電纜側的燒壞的可靠性高的無絕緣軌道電路用保 安器。因此，能夠對使用了無絕緣軌道電路的列車TR的穩(wěn)定、安全運 送作出貢獻。實施例2
(實施例2的構成)
圖2是表示本發(fā)明實施例2的無絕緣軌道電路用保安器的概略結構圖，對和表示實施例1的圖1中的要素是共同的要素賦予共同的附 圖標記。
在本實施例2的無絕緣軌道電路用保安器中，對實施例1的笫一 保安器IO連接有笫三保安器30。第三保安器30包括變流器31,其 包括兩個一次繞組31a、 31b以及一個二次繞組31c;第三防護器件(例 如具有放電間隙的避雷管)32;以及一對輸入輸出端子33-1、 33-2。
變流器31的一次繞組31a、 31b連接在第一保安器10的輸入輸出 端子14-1、 14-2上。經由該一次繞組31a、 31b,第二保安器20的輸入 輸出端子21-1、 21-2分別連接在第一保安器IO的輸入輸出端子14-1、 14-2上。在變流器31的二次繞組31c的兩端上，并聯連接有避雷管32, 并且分別連接有輸入輸出端子33-1、 33-2。輸入輸出端子33-1、 33-2 經由第二電纜34-1、 34-2連接在設備室的監(jiān)視器裝置35上。
變流器31檢測在第一、第二軌道電路l-i、 2-j中流動的電車電流 的差以及所收發(fā)的ATC電流并使其顯示在設備室的監(jiān)視器裝置35上。 作為變流器31的保護功能，將笫二電纜34-l、 34-2側和第一、第二軌 道電路l-i、 2-j側以及大地間的耐壓，確保為在電車動力電源的饋電系 統(tǒng)事故時發(fā)生的異常電壓以上，防止第二電纜34-l、 34-2側的大地間 的耐壓破壞導致的燒壞，并使用能夠經受住防護器件13不能保護的第 一、第二軌道電路l-i、 2-j間的一定值以下的異常電流的布線，由此， 該變流器31成為不容易破壞的構造。該變流器31的耐壓例如是 AC5KV/1分鐘左右。相對于變流器31的二次繞組31c并聯連接的避雷 管32,進行侵入第二電纜34-l、 34-2側的噪聲的最終級的保護。
其他的構成與實施例1同樣。 (實施例2的工作)
在第一軌道電路l-i及第二軌道電路2-j的邊界點流動的電車電流 的差以及所收發(fā)的ATC電流，通過變流器31進行檢測，該檢測結果經 由電纜34-l、 34-2顯示在設備室的監(jiān)視器裝置35上，監(jiān)視該電車電流 的差是否在容許值以下，并且還監(jiān)視流入流出鋼軌的ATC電流等。
當在用于電車動力電源的饋電系統(tǒng)中產生接地故障、或產生軌道 電路的斷裂等時，在第一、第二軌道電路l-i、 2-j之間會產生過大的 異常電壓、或流過過大的異常電流。于是，通過LC諧振器12使防護 器件13放電，并使輸入輸出端子14-1及14-2之間短路，過大的異常
13電流被放電，過大的異常電壓被抑制。由此，由于異常電壓和異常電
流不從匹配用變量器22向電纜25-1、 25-2側侵入、以及不從變流器 31向電纜34-l、 34-2側侵入，所以會保護電纜25-l、 25-2、 34-1、 34-2 以及ATC收發(fā)器26避免燒壞等。
如果在沒有設置防護器件13的情況下，為了進行在電車動力電源 的饋電系統(tǒng)接地故障時產生的異常電流對策，就需要將匹配用變量器 22以及變流器31的構造作成過大的電流耐量，但因為除了大小的制約 和成本的制約之外，還會因異常電流過大而在技術上不能確保電流耐 量，所以匹配用變量器22和變流器31的破壞一般就認為不可避免。 此外，由于匹配用變量器22及變流器31不能確保過大的電流耐量， 所以不得不還采用設置相當于保險絲的部分來截斷異常電流的方法。
但是，在本實施例2中，與實施例1同樣，因為設置了防護器件 13，所以在該防護器件13故障時以外的正常狀態(tài)下，能夠免除線路的 截斷，能夠使對列車運行的影響變得非常小。
進而，變流器31采用如下構造通過使用能夠經受住防護器件13 不能保護的第一及第二軌道電路H、2-j間的一定值以下的異常電流的 布線，從而使該變流器31不容易破壞。由此，能將電纜34-l、 34-2側 和第一、第二軌道電路l-i、 2-j側以及大地間的耐壓，確保在為電車動 力電源的饋電系統(tǒng)事故時產生的異常電壓以上，能夠準確地防止電纜 34-1、 34-2側的大地間的耐壓破壞導致的燒壞。而且，因為相對于變 流器31的二次繞組31c并聯連接有避雷管32，所以能夠進行侵入電纜 34-1、 34-2側的噪聲的最終級的保護。 (實施例2的效果) 根據本實施例2,與實施例1同樣，因為在第一、第二軌道電路 l-i、 2-j的邊界點側連接了防護器件13,所以通過釋放、抑制饋電類事 故時的異常電流和異常電壓，就能夠保護LC諧振器12、匹配用變量 器22以及變流器31等。進而，對于防護器件13不能保護的等級的異 常電流，電流使匹配用變量器22、變流器31及LC諧振器12中的內 部布線具有耐量和釋放功能，以能夠使匹配用變量器22和變流器31 的損傷為最小限度的方式進行協調。而且，因為在匹配用變量器22的 二次繞組側和變流器31的二次繞組31c側上分別設置了作為最終保護 裝置的避雷管23、 32，所以即使在假設接地電流等的影響波及至匹配用變量器22或變流器31的情況下，也能夠通過該放電管23、 32放電， 來準確地防止連接在匹配用變量器22和變流器31的設備側的非常長 的第一電纜25-l、 25-2和第二電纜34-1、 34-2的燒壞。
這樣，在本實施例2中，能夠實現構造比較簡單、小型、維護容 易并能夠準確地防止電纜側的燒壞的可靠性更高的無絕緣軌道電路用 保安器。實施例3
(實施例3的構成)
圖3是表示本發(fā)明實施例3的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖，對和表示實施例2的圖2中的要素是共同的要素賦予共同的附 圖標記。
在本實施例3的無絕緣軌道電路用保安器中，取代實施例2的第 一保安器10，設置有與其電路構成不同的保安器IOA。保安器10A包 括 一對輸入輸出端子11-1、 11-2，其連接在第一、第二軌道電路l-i、 2-j的邊界點上；防護器件13，連接在該輸入輸出端子11-1、 11-2之間； LC諧振器12,其一方的電極連接在輸入輸出端子11-1上；輸入輸出 端子14-1，連接在該LC諧振器12的另一方的電極上；以及輸入輸出 端子14-2，連接在輸入輸出端子11-2上。也就是說，在本實施例3的 保安器10A中，防護器件13連接在第一、第二軌道電路l-i、 2-j的邊 界點側，在該防護器件13的第二、笫三保安器20、 30側連接有LC諧 振器12。其他的構成與實施例1同樣。 (實施例3的作用/效果)
當在用于電車動力電源的饋電系統(tǒng)中產生接地故障、或產生軌道 電路斷裂等時，在第一、第二軌道電路l-i、 2-j之間會產生過大的異 常電壓、或流過過大的異常電流。于是，防護器件13放電，并使輸 入輸出端子11-1及11-2之間短路，過大的異常電流;故放電，過大的 異常電壓被抑制。由此，由于異常電壓和異常電流不向LC諧振器12、 匹配用變量器22、以及變流器31側侵入，所以會保護這些LC諧振 器12、匹配用變量器22、以及變流器31避免燒壞等，并且也能夠保 護電纜25-l、 25-2、 34-1、 34-2以及ATC收發(fā)器26避免燒壞等。而 且，因為通過防護器件13，能夠保護LC諧振器12、匹配用變量器 22、以及變流器31,所以能夠使該LC諧振器12、匹配用變量器22、
15以及變流器31的耐壓以及耐電流特性變小，由此，能夠使無絕緣軌
道電路用保安器小型化。
實施例4
(實施例4的構成)
圖4是表示本發(fā)明實施例4的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖，對和表示實施例2的圖2中的要素是共同的要素賦予共同的附 圖標記。
在本實施例4的無絕緣軌道電路用保安器中，取代實施例2的第 一保安器10，設置有與其電路構成不同的保安器IOB。保安器10B包 括 一對輸入輸出端子11-1、 11-2,其連接在第一、第二軌道電路l-i、 2-j的邊界點上；LC諧振器12，其一方的電極連接在該輸入輸出端子 11-1上；輸入輸出端子14-1,經由變流器31的一次繞組31a連接在該 LC諧振器12的另一方的電極上；輸入輸出端子14-2，經由變流器31 的一次繞組31b連接在所述輸入輸出端子11-2上；以及防護器件13， 連接在該輸入輸出端子14-1、 14-2之間。其他的構成與實施例2同樣。 (實施例4的作用/效果)
當在用于電車動力電源的饋電系統(tǒng)中產生接地故障、或產生軌道 電路斷裂等時，在軌道電路l-i和2-j之間會產生過大的異常電壓、或 流過過大的異常電流。于是，防護器件13經由LC諧振器12及變流 器31的一次繞組31a、 31b放電，并使輸入輸出端子14-1及14-2之 間短路，過大的異常電流4皮放電，過大的異常電壓被抑制。由此，由 于異常電壓和異常電流不向匹配用變量器22側侵入，所以能夠保護 該匹配用變量器22避免燒壞等，并且也能夠保護電纜25-1、 25-2以 及ATC收發(fā)器26避免燒壞等。
其中，因為是當過大的異常電壓和異常電流產生時，經由LC諧 振器12及變流器31的一次繞組31a、 31b,使防護器件13放電，抑 制過大的異常電壓的構成，所以需要將LC諧振器12、變流器31以 及防護器件13的耐壓及耐電流特性設定得較大，以確保安全性。實施例5
(實施例5的構成)
圖5是表示本發(fā)明實施例5的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖，對和表示實施例1的圖1中的要素是共同的要素賦予共同的附圖標記。
在本實施例5的無絕緣軌道電路用保安器中，在實施例1的第二 保安器20的輸入輸出端子24-l、 24-2上連接新的第二保安器20A,該 保安器20A經由第一電纜25-1、 25-2連接在ATC收發(fā)器26上。保安 器20A具備兩對的輸入輸出端子21-1A、 21-2A以及輸入輸出端子
24- lA、 24-2A;匹配用變量器22A;以及多個第二防護器件(例如， 分別具有放電間隙的兩個避雷管)23-lA、 23-2A。
輸入輸出端子21-1A、 21-2A分別連接在保安器20的輸入輸出端 子24-l、 24-2上。在該輸入輸出端子21-1A及21-2A上分別并聯連接 有避雷管23-lA及匹配用變量器22A的一次繞組。在匹配用變量器22A 的二次繞組上并聯連接有避雷管23-2A，并且在該二次繞組的兩端連接 有輸入輸出端子24-lA、 24-2A。避雷管23-2A進行侵入第一電纜25-1 、
25- 2側的噪聲的最終級的保護。輸入輸出端子24-lA、 24-2A經由第一 電纜25-l、 25-2連接在ATC收發(fā)器26上。
例如，在第一電纜25-l、 25-2的連接點與向第一及第二軌道電路 l-i、 2-j的連接點相距長距離(例如100m左右)的情況下，在實施例 l的構成中，在低阻抗的部分加入了長電纜，用于列車在軌檢測和與列 車TR的信息收發(fā)的信號波的傳送損失會增大。因此，在本實施例5中， 在第一及第二軌道電路l-i、 2-j的附近設置保安器10及20，對該保安 器20,經由長電纜連接保安器20A,將該保安器20A連接在第一電纜 25-1、 25-2的分支點上。通過保安器20A,對保安器10及20的輸出阻 抗和電纜阻抗匹配使信號波的傳送損失最小化。其他的構成與實施例1 同樣。
(實施例5的作用/效果)
當在用于電車動力電源的饋電系統(tǒng)中產生接地故障、或產生軌道 電路斷裂等時，在第一及第二軌道電路l-i、 2-j之間會產生過大的異常 電壓、或流過過大的異常電流。于是，在第一保安器10內，防護器件 13經由LC防護器件12放電，使輸入輸出端子14-1及14-2之間短路， 過大的異常電流;故放電，過大的異常電壓被抑制。由此，因為異常電 壓和異常電流不向第二保安器20、 20A側侵入，所以能夠保護這些第 二保安器20、20A避免燒壞等，并且也能夠保護電纜25-1 、 25-2及ATC 收發(fā)器26避免燒壞等。而且，因為通過防護器件13，能夠保護第二保安器20、 20A，所以能夠使該第二保安器20、 20A的耐壓以及耐電流 特性變小，由此，能夠使無絕緣軌道電路用保安器小型化。
特別是，因為在第二保安器20及20A側，具有2級的匹配用變量 器22、 22A，所以比起實施例l,防護異常電壓和異常電流的能力會提 高，能夠確實地保護電纜25-l、 25-2等。此外，通過變量器22A能夠 使信號波的傳送損失最小化。實施例6
(實施例6的構成)
圖6是表示本發(fā)明實施例6的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖，對和實施例2的圖2及實施例5的圖5中的要素是共同的要素 賦予共同的附圖標記。
在本實施例6的無絕緣軌道電路用保安器中，在實施例2的第二 保安器20上連接實施例5的第二保安器20A，該保安器20A經由第一 電纜25-l、 25-2連接到ATC收發(fā)器26。其他的構成與實施例2同樣。
(實施例6的作用/效果)
當在用于電車動力電源的饋電系統(tǒng)中產生接地故障、或產生軌道 電路斷裂等時，在第一及第二軌道電路l-i、 2-j之間會產生過大的異常 電壓、或流過過大的異常電流。于是，在第一保安器10內，防護器件 13經由LC防護器件12放電，使輸入輸出端子14-1及14-2之間短路， 過大的異常電流被放電，過大的異常電壓被抑制。由此，由于異常電 壓和異常電流不向第二保安器20、 20A以及第三保安器30側侵入，所 以能夠保護這些保安器20、 20A、 30避免燒壞等，并且也能夠保護電 纜25-l、 25-2、 34-1、 34-2及ATC收發(fā)器26避免燒壞等。而且，因為 通過防護器件13,能夠保護第二保安器20、 20A以及第三保安器30， 所以能夠使這些保安器20、 20A、 30的耐壓以及耐電流特性變小，由 此，與實施例2及實施例5同樣，能夠使無絕緣軌道電路用保安器小 型化。
實施例7
(實施例7的構成)
圖7是表示本發(fā)明實施例7的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖，對和實施例3的圖3及實施例5的圖5中的要素是共同的要素 賦予共同的附圖標記。
18在本實施例7的無絕緣軌道電路用保安器中，在實施例3的笫二 保安器20上連接實施例5的第二保安器20A，該保安器20A經由第一 電纜25-l、 25-2連接到ATC收發(fā)器26。其他的構成與實施例3同樣。 (實施例7的作用/效果)
在本實施例7的無絕緣軌道電路用保安器中，可取得與實施例3 及實施例5大致同樣的作用及效果。特別是因為在笫二保安器20、 20A 側具有兩級匹配用變量器22、 22A,所以與實施例3及實施例5同樣， 對異常電壓和異常電流的防護能力提高，能夠確實地保護電纜25-1、
25-2等。實施例8
(實施例8的構成)
圖8是表示本發(fā)明實施例8的無絕緣軌道電路用保安器的概略結 構圖，對和實施例4的圖4及實施例5的圖5中的要素是共同的要素 賦予共同的附圖標記。
在本實施例8的無絕緣軌道電路用保安器中，在實施例4的第二 保安器20上連接實施例5的第二保安器20A,該保安器20A經由第一 電纜25-l、 25-2連接到ATC收發(fā)器26。其他的構成與實施例4同樣。 (實施例8的作用/效果)
在本實施例8的無絕緣軌道電路用保安器中，可起到與實施例4 及實施例5大致同樣的作用及效果。特別是因為在第二保安器20、 20A 側具有兩級匹配用變量器22、 22A，所以與實施例4及實施例5同樣， 對異常電壓和異常電流的防護能力提高，能夠確實地保護電纜25-1、 25-2等。
(變形例)
本發(fā)明并不限定于上述實施例，能進行各種利用方式和變形。作 為該利用方式和變形例，例如有下面的(a) ~ (d)。
(a)圖9是圖1~圖8所示的第一保安器10、 IOA、 10B內設置 的防護器件的結構圖。該防護器件13A中，兩個避雷管13a、 13b串聯 連接，在該各避雷管13a、 13b上分別并聯連接有續(xù)流截斷用的電阻器 13c、 13d。續(xù)流指的是，在異常電壓下避雷管工作時，在異常電壓消 失后還通過所連接的供電電壓而繼續(xù)放電的現象。使用這樣的防護器 件13A，也能取得與實施例的防護器件13大致同樣的作用效果，在此
19基礎上有能通過電阻器13c、 13d截斷續(xù)流的效果。
(b) 圖IO是圖1~圖8所示的第一保安器10、 IOA、 10B內設置 的防護器件的其他結構圖。該防護器件13B中，三個避雷管13a、 13b、 13e串聯連接，在該各避雷管13a、 13b、 13e上分別并聯連接有續(xù)流截 斷用的電阻器13c、 13d、 13f。
在第一及第二軌道電路l-i、 2-j的邊界點附近設置的第一保安器 10、 IOA、 IOB中，防護器件13包括串聯連接的2個避雷管13a、 13b。 但是，由于第一保安器IO、 IOA、 IOB設置在容易受異常電壓和異常電 流的影響的位置上，所以通過使用多個(例如2個~5個左右，在圖 10是3個)高電流耐量的避雷管，就能夠確保高可靠性。
(c) 也可以將圖l及圖5所示的笫一保安器IO置換成圖3、圖4、 圖7及圖8所示的第一保安器IOA、 IOB。
(d) 雖然在實施例中，作為防護器件使用具有放電間隙的避雷管 13a、 13b、 23、 23-lA、 23-2A、 32，但也可以取^f戈這些，而4吏用能高 速響應的半導體防護元件(SSPD)等其他的防護元件。
權利要求
1. 一種無絕緣軌道電路用保安器，其特征在于，具備第一保安器，其具有提取電路，連接在平行鋪設的第一及第二無絕緣軌道電路的邊界點上，提取在所述第一無絕緣軌道電路上流動的信號波；以及第一防護器件，抑制在所述第一及第二無絕緣軌道電路間產生的過大的異常電壓并釋放過大的異常電流；以及第二保安器，連接在所述第一保安器上，將在所述提取電路提取的所述信號波經由第一電纜向裝置側的自動列車控制用收發(fā)器轉送。
2. 根據權利要求1所述的無絕緣軌道電路用保安器，其特征在于， 所述笫一保安器包括所述提取電路，連接在所述第一無絕緣軌道電路的邊界點上；以及所述第一防護器件，連接在所述提取電路和 所述第二無絕緣軌道電路之間，所述第二保安器具有一級或并聯連接的多級變量器，該變量器連 接在所迷第一防護器件上，將在所述提取電路提取的所述信號波經由 所述第一電纜向所述裝置側的所述自動列車控制用收發(fā)器轉送，并且 對所述第一及第二無絕緣軌道電路側和所述裝置側的阻抗進行匹配。
3. 根據權利要求1所述的無絕緣軌道電路用保安器，其特征在于， 所述第一保安器包括所述第一防護器件，連接在所述第一及第二無絕緣軌道電路的邊界點之間；以及所述提取電路，連接在所述第 一無絕緣軌道電路的邊界點上，所述第二保安器具有一級或并聯連接的多級變量器，該變量器連 接在所述提取電路和所述第二無絕緣軌道電路上，將在所述提取電路 提取的所述信號波經由所述笫 一 電纜向所述裝置側的所述自動列車控 制用收發(fā)器轉送，并且對所述第一及第二無絕緣軌道電路側和所述裝 置側的阻抗進行匹配。
4. 根據權利要求1所述的無絕緣軌道電路用保安器，其特征在于， 該無絕緣軌道電路用保安器還具備第三保安器，其具有變流器，連接在所述第一保安器上，檢測 在所述第一及第二無絕緣軌道電路中流動的電車電流的差以及所收發(fā) 的自動列車控制電流，對該檢測電流進行電壓轉換，并經由第二電纜向監(jiān)視器裝置送出。
5. 根據權利要求4所述的無絕緣軌道電路用保安器，其特征在于，所述第一保安器包括所述提取電路，連接在所述第一無絕緣軌 道電路的邊界點上；以及所述第一防護器件，連接在所述提取電路和 所述第二無絕緣軌道電路之間，所述第三保安器中的所述變流器具有 一次繞組，連接在所迷笫 一防護器件上；以及二次繞組，對應于所述一次繞組，所述笫二保安器具有一級或并聯連接的多級變量器，該變量器經 由所述變流器的所述一次繞組連接在所述第一防護器件上，將在所迷 提取電路提取的所述信號波經由所述第 一電纜向所述裝置側的所述自 動列車控制用收發(fā)器轉送，并且對所述笫一及第二無絕緣軌道電路側 和所述裝置側的阻抗進行匹配。
6. 根據權利要求4所述的無絕緣軌道電路用保安器，其特征在于， 所述笫一保安器包括所述第一防護器件，連接在所述第一及第二無絕緣軌道電路的邊界點之間；以及所述提取電路，連接在所述第 一無絕緣軌道電路的邊界點上，所述第三保安器中的所述變流器具有 一次繞組，連接在所述提 取電路和所述第二無絕緣軌道電路上；以及二次繞組，對應于所述一 次繞組，所述第二保安器具有一級或并聯連接的多級變量器，該變量器經 由所述變流器的所述一次繞組連接在所述提取電路和所述第二無絕緣 軌道電路上，將在所述提取電路提取的所述信號波經由所述第一電纜 向所述裝置側的所述自動列車控制用收發(fā)器轉送，并且對所述第 一及 第二無絕緣軌道電路側和所述裝置側的阻抗進行匹配。
7. 根據權利要求4所述的無絕緣軌道電路用保安器，其特征在于， 所述第一保安器包括所述提取電路，連接在所述第一無絕緣軌道電路的邊界點上；以及所述第一防護器件，經由所述第三保安器中 的所述變流器的一次繞組，連接在所述提取電路和所述第二無絕緣軌 道電路之間，所述第三保安器中的所述變流器具有所述一次繞組；以及二次 繞組，對應于所述一次繞組，所述第二保安器具有一級或并聯連接的多級變量器，該變量器連 接在所述笫一防護器件上，將在所述提取電路提取的所述信號波經由 所述第 一 電纜向所述裝置側的所述自動列車控制用收發(fā)器轉送，并且對所述第一及第二無絕緣軌道電路側和所述裝置側的阻抗進行匹配。
8. 根據權利要求1至7的任一項所述的無絕緣軌道電路用保安器， 其特征在于，所述提取電路包括串聯連接電容及線圈的LC諧振器。
9. 根據權利要求1至7的任一項所述的無絕緣軌道電路用保安器， 其特征在于，所述第一防護器件包括串聯連接的多個避雷管。
10. 根據權利要求1至7的任一項所迷的無絕緣軌道電路用保安 器，其特征在于，所述第二保安器具有第二防護器件，并聯連接在 所述變量器的二次繞組上。
11. 根據權利要求10所述的無絕緣軌道電路用保安器，其特征在 于，所述笫二防護器件包括避雷管。
12. 根據權利要求4至7的任一項所述的無絕緣軌道電路用保安 器，其特征在于，所述第三保安器具有第三防護器件，并聯連接在 所述變流器的二次繞組上。
13. 根據權利要求12所述的無絕緣軌道電路用保安器，其特征在 于，所述第三防護器件包括避雷管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種構造比較簡單、小型、維護容易并能夠準確地防止電纜側的燒壞的可靠性高的無絕緣軌道電路用保安器。該無絕緣軌道電路用保安器具備保安器(10)；以及連接在其上的保安器(20)。保安器(10)具有LC諧振器(12)，連接在第一及第二無絕緣軌道電路(1-i、2-j)的邊界點上，提取在無絕緣軌道電路(1-i)上流動的信號波；以及防護器件(13)，抑制在第一及第二無絕緣軌道電路間產生的過大的異常電壓，釋放過大的異常電流。保安器(20)具有匹配用變量器(22)，將所述被提取的信號波經由電纜(25-1、25-2)向ATC收發(fā)器(26)轉送。
文檔編號B61L1/00GK101428636SQ20081021028
公開日2009年5月13日 申請日期2008年8月11日 優(yōu)先權日2007年11月7日
發(fā)明者上野幸雄, 井上直樹, 佐藤了吾, 奧谷民雄, 小山敏雄, 細川朗 申請人:獨立行政法人鐵道建設運輸設施整備支援機構;株式會社山光社