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発明の名称 電鉄変電所用配電盤
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−49811(P2007−49811A)
公開日 平成19年2月22日(2007.2.22)
出願番号 特願2005−231111(P2005−231111)
出願日 平成17年8月9日(2005.8.9)
代理人 【識別番号】100113077
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 省吾
発明者 森 実紀
要約 課題
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。

解決手段
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、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ようにした。
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、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、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。




 

 


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