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JP2005199838A - Cable fault contact detecting device - Google Patents

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JP2005199838A
JP2005199838A JP2004007742A JP2004007742A JP2005199838A JP 2005199838 A JP2005199838 A JP 2005199838A JP 2004007742 A JP2004007742 A JP 2004007742A JP 2004007742 A JP2004007742 A JP 2004007742A JP 2005199838 A JP2005199838 A JP 2005199838A
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幹博 永野
Tomoaki Mae
友章 前
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敏広 渡辺
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Daido Signal Co Ltd
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East Japan Railway Co
Daido Signal Co Ltd
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Abstract

【課題】鉄道分野の標準的手法と半導体部品の採用とを前提とし、更にスキャニング形ケーブル混触検知装置と電圧加算形混触検知装置と他の混触検知装置の利点を兼備する。
【解決手段】ケーブル部32における回線33間の混触を検知するため機器側整合変成器34の中点に測定用直流電圧を印加するケーブル混触検知装置において、常時通電にて測定用直流電圧を発生するシャント抵抗12aを複数設け、これらが回線33に対して並列に且つ継続して電圧印加を行うように接続し、シャント抵抗12aを順に選択してその降下電圧を測定しこの測定値に基づいて混触の有無を判定する手段を設ける。これにより、混触検知の機能も性能も高く安定性や安全性にも優れたケーブル混触検知装置がコンパクトに実現される。
【選択図】 図1
The present invention is based on the premise of standard methods in the railway field and the use of semiconductor parts, and further has the advantages of a scanning type cable mixture detection device, a voltage addition type mixture detection device, and other mixture detection devices.
In a cable mixture detection device that applies a measurement DC voltage to the midpoint of a device-side matching transformer 34 in order to detect a contact between lines 33 in a cable section 32, a measurement DC voltage is generated by always energizing. A plurality of shunt resistors 12a are provided, connected in parallel to the line 33 so as to continuously apply a voltage, and the shunt resistor 12a is sequentially selected to measure the voltage drop, and based on this measured value A means for determining the presence or absence of incompatibility is provided. As a result, a cable mixture detection device that has both high detection function and performance and excellent stability and safety is realized in a compact manner.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、鉄道信号用のケーブル混触検知装置に関し、詳しくは、軌道回路を用いた列車検知装置やATC地上装置などの鉄道用機器と共に設置されて、それらの機器と軌道との間のケーブルに回線同士の混触が生じているかいないかの検知を行うケーブル混触検知装置に関する。   The present invention relates to a cable signal detection device for railway signals, and more specifically, installed together with a railway device such as a train detection device using a track circuit or an ATC ground device, and a cable between those devices and the track. The present invention relates to a cable mixture detection device that detects whether or not lines are mixed.

図3のブロック図に概要構成を示した列車検知システムは、ケーブル混触検知装置の典型的な設置例である。このシステムでは、鉄道のレール30(軌道)が適宜長さの軌道回路1T,2T,3T,…に区分けされ、各軌道回路と列車検知装置とがケーブルで信号送受可能に繋がれている。具体的には、それぞれの軌道回路1T,2T,3T,…に対して軌道側整合変成器31,31,…が信号伝達可能に接続され、それぞれの軌道側整合変成器31に一端の接続された一対の信号線からなる回線33が、ケーブル部32を経て機器室に至っている。また、機器室には、列車検知回路37(列車検知装置)が設置されており、これには多数(図では計四個)の送信回路35(送信器)及び受信回路36(受信器)が付設されている。さらに、送信回路35及び受信回路36には、それぞれ、機器側整合変成器34が信号伝達可能に接続されており、それぞれの機器側整合変成器34に対して回線33の他端が接続されている。   The train detection system whose schematic configuration is shown in the block diagram of FIG. 3 is a typical installation example of the cable mixture detection device. In this system, a rail 30 (track) of a railway is divided into track circuits 1T, 2T, 3T,... Having appropriate lengths, and each track circuit and the train detection device are connected to each other so as to be able to send and receive signals with cables. Specifically, the track-side matching transformers 31, 31,... Are connected to the track circuits 1T, 2T, 3T,... So that signals can be transmitted, and one end is connected to each track-side matching transformer 31. A line 33 made up of a pair of signal lines reaches the equipment room via the cable portion 32. In addition, a train detection circuit 37 (train detection device) is installed in the equipment room, which includes a large number (four in the figure) of transmission circuits 35 (transmitters) and reception circuits 36 (receivers). It is attached. Further, a device-side matching transformer 34 is connected to the transmission circuit 35 and the receiving circuit 36 so that signals can be transmitted, and the other end of the line 33 is connected to each device-side matching transformer 34. Yes.

そして、列車検知回路37から送信回路35及び機器側整合変成器34を介して交流の送信信号が回線33に送出されると、その回線33の接続先の軌道側整合変成器31を介して軌道回路たとえば3Tに送信信号が伝達され、それから、その軌道回路3Tの先の軌道側整合変成器31を介して別の回線33に送信信号が伝達され、その回線33の接続先の機器側整合変成器34及び受信回路36を介して列車検知回路37に信号が戻ってくる。このように信号が戻ってくるのは軌道回路に列車が進入していないときだけであり、列車進入時には軌道回路が短絡して信号伝達が阻止され戻ってこなくなるので、軌道回路における列車の進入有無を状態把握することができる。   When an AC transmission signal is sent from the train detection circuit 37 to the line 33 via the transmission circuit 35 and the equipment-side matching transformer 34, the track is connected via the track-side matching transformer 31 to which the line 33 is connected. The transmission signal is transmitted to a circuit, for example, 3T, and then the transmission signal is transmitted to another line 33 via the track-side matching transformer 31 ahead of the track circuit 3T. The signal returns to the train detection circuit 37 via the device 34 and the reception circuit 36. The signal is returned only when the train has not entered the track circuit. When the train enters, the track circuit is short-circuited and the signal transmission is blocked and no longer returns. Can grasp the status.

このようなケーブル部32の回線33間に混触が生じると、伝達すべき信号が伝達されなかったり、信号が伝達先でないところへ誤って伝達されたり、不都合が生じるので、機器室には、ケーブルの回線33間の混触を検知するケーブル混触検知装置39も設置されている。照査信号を送るためケーブル混触検知装置39と検査対象の各回線33はそれぞれ計測線38で接続されるが、標準的なケーブル混触検知装置の場合、計測線38は、何れも、一端がケーブル混触検知装置39に接続され、他端が何れか該当する機器側整合変成器34のケーブル接続側の中点に接続されている。   When such a contact occurs between the lines 33 of the cable part 32, a signal to be transmitted is not transmitted, or the signal is erroneously transmitted to a place other than the transmission destination. A cable contact detection device 39 for detecting contact between the lines 33 is also installed. In order to send an inspection signal, the cable contact detection device 39 and each line 33 to be inspected are connected to each other by a measurement line 38. In the case of a standard cable contact detection device, one end of each of the measurement lines 38 is cable contact. Connected to the detection device 39, the other end is connected to the midpoint of the cable connection side of the corresponding device-side matching transformer 34.

図4に示した従来の電圧加算形混触検知装置40は(例えば非特許文献1や特許文献1図1を参照)、そのような標準的装置の具体例であり、機器側整合変成器34のケーブル部32接続側の中点に接続された計測線38に対し、照査信号として測定用直流電圧を印加するようになっている。すなわち、このケーブル混触検知装置40は、直流電圧印加回路41にて測定用直流電圧を生成するとともにこれをリレーR1,R2,R3,…のコイル経由で計測線38,38,…に印加しておき、ケーブル部32に混触が生じて何れかのリレー例えばR2に電流が流れると、そのリレーR2が動作してその接点がオンし、この接点を含む混触検知出力回路42の混触検知出力が有意になる、というものである。   4 is a specific example of such a standard device (see, for example, FIG. 1 of Non-Patent Document 1 and Patent Document 1), and includes a device-side matching transformer 34. A DC voltage for measurement is applied as a verification signal to the measurement line 38 connected to the midpoint of the cable part 32 connection side. That is, the cable contact detection device 40 generates a DC voltage for measurement by the DC voltage application circuit 41 and applies it to the measuring lines 38, 38,... Via the coils of the relays R1, R2, R3,. When the cable portion 32 is mixed and a current flows through any of the relays, for example, R2, the relay R2 is operated and the contact is turned on. The contact detection output of the contact detection output circuit 42 including this contact is significant. It becomes that.

図5に示した従来のスキャニング形混触検知装置50も、ケーブル混触検知装置39の具体例であるが、これは、出願人が実用に供しているものであり、測定用直流電圧の印加方式や混触検知能力が上述のものと異なっている。具体的には、機器側整合変成器34のケーブル部32接続側の中点に接続された計測線38に対し直流電圧発生回路51から測定用直流電圧を印加するのは上述したのと同じであるが、その電圧印加ラインに限流抵抗52やサージノイズフィルタ53と共に介挿接続されたリレー1R,2R,…,30Rをスキャン制御回路54にて順に一つずつ動作させて測定用直流電圧の印加先38を切り替えながら混触の検知を行うようになっている。そのため、直流電圧発生回路51が共用化されて装置が小型になるとともに、混触した回線33を特定することまでもできる。   The conventional scanning-type intrusion detection device 50 shown in FIG. 5 is also a specific example of the cable intrusion detection device 39, which is used by the applicant for practical purposes. The touch detection ability is different from the above. Specifically, the DC voltage for measurement is applied from the DC voltage generation circuit 51 to the measurement line 38 connected to the midpoint of the device side matching transformer 34 on the cable part 32 connection side, as described above. However, the relays 1R, 2R,..., 30R, which are connected to the voltage application line together with the current limiting resistor 52 and the surge noise filter 53, are operated one by one by the scan control circuit 54 one by one in order. While changing the application destination 38, the contact is detected. Therefore, the DC voltage generating circuit 51 can be shared to reduce the size of the device, and it is also possible to specify the line 33 that is in contact.

その他、混触の検知を行う際、機器側整合変成器34のケーブル部32接続側の中点に照査信号を印加するのでなく、機器側整合変成器34のケーブル部32接続側コイルに両端から直流電流を流すようになったものが、知られている(例えば特許文献1の図2,図3を参照)。このケーブル混触検知装置では、混触発生時にリレーのコイル電流が断たれてリレーがオフ動作することにより、混触の検知が行われる。
また、受信器の受信レベルを監視して、受信レベルが所定値以上になったり、受信レベルの上昇変化が混触状態を示したときに、混触を検知するようになったものも、知られている(例えば特許文献2参照)。これも、機器側整合変成器34のケーブル部32接続側の中点に照査信号を印加するものではない。
In addition, when detecting contact, a check signal is not applied to the midpoint of the device side matching transformer 34 on the cable portion 32 connection side, but a DC is applied to the cable 32 connection side coil of the device side matching transformer 34 from both ends. A device in which a current flows is known (see, for example, FIGS. 2 and 3 of Patent Document 1). In this cable contact detection device, when the contact occurs, the relay coil current is cut off and the relay is turned off to detect contact.
It is also known that the reception level of the receiver is monitored, and when the reception level exceeds a predetermined value or when an increase in the reception level indicates an incompatibility state, the incompatibility is detected. (For example, refer to Patent Document 2). This also does not apply a check signal to the midpoint of the device side matching transformer 34 on the cable part 32 connection side.

さらに、多数の軌道回路における列車検知をスキャンニング方式で行うのを利用して軌道回路間の絶縁不良までも検知するようになったものが、知られている(例えば特許文献3参照)。これは、ケーブル混触検知装置の設置を必要とせず、しかもケーブル混触検知装置の設置を排除もしない。混触検知装置が設置されていないときには、列車の検知と共にケーブル混触の検知もそれなりに行い、混触検知装置が設置されているときには、それとは異なる原理で混触の検知を行うことで、混触検知装置の機能を強化する。   Furthermore, it has been known that even a poor insulation between track circuits is detected by using train detection in a number of track circuits by a scanning method (see, for example, Patent Document 3). This does not require the installation of a cable mixture detection device and does not eliminate the installation of the cable mixture detection device. When the intrusion detection device is not installed, the detection of the intrusion of the cable is performed as well as the detection of the train, and when the intrusion detection device is installed, the detection of the incompatibility is performed by a different principle. Strengthen functions.

特開昭54−26618号公報(図1〜図3)JP 54-26618 A (FIGS. 1 to 3) 特開2001−171520号公報(図1)JP 2001-171520 A (FIG. 1) 特開2001−328533号公報JP 2001-328533 A 電気局信通課「ATC(1D形)システム設計資料集」、昭和58年3月、p−218Electricity Bureau Shin-tsu Section "ATC (1D type) system design data collection", March 1983, p-218

もっとも、このような従来のケーブル混触検知装置には、それぞれ一長一短があった。例えば、図4の電圧加算形混触検知装置40の場合、機器側整合変成器34の中点に測定用直流電圧を印加する手法を採用していることから、常態では機器側整合変成器34や回線33に照査電流は流れないので、回線33に交流を通して信号伝送を行う鉄道信号の分野に良く適合している、という利点がある一方、リレーを電流センサとしているので、検出感度・精度を上げるが難しく、混触の程度も分からない。また、複数の異なる回線間で同時に絶縁抵抗が低下したとき、並列合成抵抗のみでしか検出できないため、個々には混触状態に至っていなくても、混触検知を出してしまう。さらに、加算されて高くなった電圧が回線33にかかることや、多数の直流電圧印加回路41を共用化しきれず小型化しにくい、といった不満もある。   However, such conventional cable contact detection devices have their advantages and disadvantages. For example, in the case of the voltage addition type intrusion detection device 40 of FIG. 4, since a method of applying a measurement DC voltage to the middle point of the device side matching transformer 34 is adopted, the device side matching transformer 34 or Since the check current does not flow in the line 33, there is an advantage that it is well suited to the field of railway signals in which signal transmission is performed through the alternating current in the line 33. On the other hand, since the relay is a current sensor, the detection sensitivity and accuracy are increased. It is difficult, and I do not know the degree of contact. In addition, when the insulation resistance is lowered between a plurality of different lines at the same time, it can be detected only by the parallel combined resistance, so that even if the contact state is not reached individually, contact detection is issued. Furthermore, there are also complaints that the voltage that is increased by addition is applied to the line 33 and that a large number of DC voltage application circuits 41 cannot be shared and are difficult to downsize.

また、図5のスキャニング形ケーブル混触検知装置50の場合、変成器中点への電圧印加手法の利点を維持しながら、直流電圧発生回路51を共用化して小型化を図り、さらには混触回線を特定する、といった利点までも追加獲得しているが、その一方、測定用直流電圧の印加先の回線を切り替えるときの過渡的状態に深い注意を払って十分な対策をとらなければならない。過渡的状態では、例えば、ケーブル間静電容量への充放電が行われる。また、回線に不平衡が生じている場合には、回線に過渡的ノイズが発生しやすいので、それを抑制する必要がある。さらに、スキャンニングの機能を実現する際、接点信頼性の高い水銀リレーが多用されるが、水銀リレーは保護や処分に注意と対策が要る。   In the case of the scanning-type cable mixture detection device 50 of FIG. 5, the DC voltage generation circuit 51 is shared while maintaining the advantage of the voltage application method to the transformer midpoint, and further, the mixture line is connected. Although the advantage of specifying is additionally acquired, on the other hand, sufficient measures must be taken by paying close attention to the transient state when the circuit to which the measurement DC voltage is applied is switched. In the transient state, for example, charging / discharging to the inter-cable capacitance is performed. In addition, when the line is unbalanced, transient noise is likely to occur on the line, and it is necessary to suppress it. Furthermore, when implementing the scanning function, mercury relays with high contact reliability are often used, but mercury relays require caution and measures for protection and disposal.

さらに、特許文献1のケーブル混触検知装置の場合、自故障の発生まで検知できるようになった一方で、変成器中点への電圧印加手法の利点を喪失している。そのため、鉄道信号の標準的な規格に則った列車検知装置であっても安直に付設できるとは限らない。また、上述したケーブル混触検知装置40の不満も殆どそのまま引き継いでいる。
また、特許文献2の混触検知装置の場合、受信機ごとに多数を設置しなければならないうえ、変成器中点への電圧印加手法の利点を欠いている。そもそも、照査信号を用いる直接的な手法でなく、受信レベルを監視するという間接的手法なので、補強的な意味合いの濃いものである。
Furthermore, in the case of the cable mixture detection device of Patent Document 1, it is possible to detect the occurrence of a self-failure, but the advantage of the method of applying a voltage to the midpoint of the transformer is lost. For this reason, even a train detection device that complies with the standard specification of railroad signals cannot always be installed safely. Moreover, the dissatisfaction of the above-described cable mixture detection device 40 is almost taken over as it is.
In addition, in the case of the intrusion detection device of Patent Document 2, a large number must be installed for each receiver, and the advantage of the voltage application method to the midpoint of the transformer is lacking. In the first place, it is not a direct method using a verification signal, but an indirect method of monitoring the reception level, so it has a strong meaning of reinforcement.

特許文献3の列車検知方法に伴う軌道回路間の絶縁不良検知も、間接的な手法であり、スキャンニング方式の列車検知を前提とするが、ハードウェアの追加が不要なうえ、ケーブル混触検知装置を並置すればその機能を強化するものである。
他方、半導体の技術進歩に伴い、鉄道分野でも、半導体製の電子部品の採用が進んでおり、例えば、電磁式のリレーを半導体リレーで置き換えることや、リレー回路を等価な又は高性能な電子回路で置き換えることが、行われつつある。
Insulation failure detection between track circuits associated with the train detection method of Patent Document 3 is also an indirect method and is premised on scanning-type train detection. If it is juxtaposed, its function will be strengthened.
On the other hand, with the advancement of semiconductor technology, the adoption of electronic components made of semiconductors is also progressing in the railway field. For example, electromagnetic relays can be replaced with semiconductor relays, or relay circuits can be replaced with equivalent or high-performance electronic circuits. Is being replaced.

そこで、ケーブル混触検知装置についても、電磁式のリレーの使用をやめて半導体部品を採用することにより小型化や低電圧化を図ることが、技術面での趨勢となる。
しかしながら、単に半導体部品での置換を従来のケーブル混触検知装置に適用しただけでは、上述した一長一短がほぼそのまま引き継がれることになるので、性能面の魅力は増えない。
そこで、なるべく多くの長所を兼備するよう回路構成等に工夫を凝らすことが技術的な課題となる。
Therefore, as for the cable contact detection device, it is a technical trend to reduce the size and voltage by using semiconductor components instead of electromagnetic relays.
However, simply applying replacement with a semiconductor component to a conventional cable mixture detection device will inherit the advantages and disadvantages described above, and the attractiveness of the performance will not increase.
Therefore, it is a technical problem to devise a circuit configuration or the like so as to have as many advantages as possible.

具体的には、鉄道信号の分野への適合性を確保するよう機器側整合変成器の中点に測定用直流電圧を印加する標準的手法を採用し、このことと半導体部品の採用とを前提として更に、回線切り替えにて電圧発生回路の共用化や混触回線の特定が可能になるといったスキャニング形ケーブル混触検知装置の利点と、回線を切り替えないので測定用直流電圧の印加に過渡的状態が発生しないという電圧加算形混触検知装置の利点と、ケーブル回線に高い測定用直流電圧が印加されないといった他の混触検知装置の利点も、兼備するように改良することが課題となる。また、混触抵抗値や自故障が分かるようにすることも更なる課題となる。   Specifically, a standard method of applying a DC voltage for measurement to the midpoint of the equipment-side matching transformer to ensure compatibility with the railway signal field is assumed, and this is premised on the adoption of semiconductor components. In addition, the advantages of the scanning type cable mixing detection device that enables sharing of voltage generation circuits and identification of mixed contact lines by switching the line, and a transient state occurs in the application of the DC voltage for measurement because the line is not switched. There is a problem to improve so that the advantages of the voltage addition type intrusion detection device and the advantages of other intrusion detection devices in which a high DC voltage for measurement is not applied to the cable line are combined. Further, it becomes a further problem to make it possible to understand the incompatibility resistance value and the self-failure.

本発明のケーブル混触検知装置は、このような課題を解決するために創案されたものであり、鉄道の軌道側整合変成器と機器側整合変成器とに亘るケーブルの回線間の混触を検知するため前記機器側整合変成器の前記ケーブル接続側の中点に測定用直流電圧を印加するケーブル混触検知装置において、常時通電にて前記測定用直流電圧を発生するシャント抵抗を複数設けるとともに、これらが前記回線に対して並列に且つ継続して電圧印加を行うように接続し、さらに、前記シャント抵抗を順に選択してその降下電圧を測定しこの測定値に基づいて混触の有無を判定するスキャニング判定手段を設けたことを特徴とする。   The cable mixture detection device of the present invention was created to solve such a problem, and detects the cable mixture between the track side matching transformer and the equipment side matching transformer of the railway. Therefore, in the cable contact detection device that applies a measurement DC voltage to the midpoint of the cable connection side of the device-side matching transformer, a plurality of shunt resistors that generate the measurement DC voltage by always energizing are provided. Scanning determination that connects to the line so as to continuously apply voltage, further selects the shunt resistor in order, measures the voltage drop, and determines the presence or absence of contact based on this measured value Means is provided.

より具体的には、鉄道の軌道側に設置された軌道側整合変成器に一端が接続され列車検知装置等の機器側に設置された機器側整合変成器に他端が接続されたケーブルの回線間の混触を検知する際、前記機器側整合変成器の前記ケーブル接続側の中点に接続された計測線に測定用直流電圧を印加するケーブル混触検知装置において、前記測定用直流電圧より高い定電圧を発生する定電圧発生回路と、一端が前記定電圧発生回路の出力端に接続され他端が前記計測線の何れかに接続されたシャント抵抗を複数と、これらのシャント抵抗それぞれに対応して複数設けられ一端が対応シャント抵抗の他端に接続され他端が前記定電圧発生回路の基準端に接続されたアイドリング抵抗と、前記シャント抵抗から一つずつ順に選択してそのシャント抵抗の他端側の電圧を出力する選択切換回路と、その電圧と前記定電圧とに基づいて混触の有無を判定する処理部とを備えたものである。   More specifically, a cable line in which one end is connected to a track-side matching transformer installed on the track side of a railway and the other end is connected to a device-side matching transformer installed on a device side such as a train detector. In a cable mixture detection device that applies a measurement DC voltage to a measurement line connected to the midpoint of the cable connection side of the device-side matching transformer when detecting an incompatibility between the two, a constant voltage higher than the measurement DC voltage is determined. A plurality of shunt resistors each having one end connected to the output end of the constant voltage generation circuit and the other end connected to one of the measurement lines, and corresponding to each of the shunt resistors. The idling resistor, one end of which is connected to the other end of the corresponding shunt resistor and the other end is connected to the reference end of the constant voltage generating circuit, and the shunt resistor are sequentially selected one by one. A selection switch circuit for outputting a voltage at the end side, in which a determining section whether a mixed contact, based on said constant voltage and that voltage.

また、上記の更なる課題も解決すべく、混触抵抗の値を算出する手段を前記処理部に設けたものである。
あるいは、前記シャント抵抗での降下電圧が大きいときに混触のおそれが有ると判定し、前記シャント抵抗での降下電圧が小さいときに自故障が有ると判定するよう、前記処理部の機能を拡張したものである。
さらには、混触のおそれが有ると判定したとき、混触抵抗の値を算出し、それに応じた警告を発するよう、前記処理部の機能を更に拡張したものである。
In addition, in order to solve the above-described further problem, means for calculating the value of the contact resistance is provided in the processing unit.
Alternatively, the function of the processing unit has been expanded so that it is determined that there is a risk of contact when the voltage drop at the shunt resistor is large, and that there is a self-failure when the voltage drop at the shunt resistor is small. Is.
Furthermore, the function of the processing unit is further expanded so that when it is determined that there is a risk of contact, the value of the contact resistance is calculated and a warning is issued accordingly.

このような本発明のケーブル混触検知装置にあっては、機器側整合変成器の中点に測定用直流電圧を印加する標準的手法を引き継ぐことで鉄道信号の分野への適合性を確保するとともに、電磁式のリレーを必須としない抵抗回路や半導体化に適した電圧測定手段を採用することで小型化や低電圧化が図られている。また、測定用直流電圧を印加するケーブル回線それぞれに対応させてシャント抵抗を設け、それらに常時通電しておき、その電流変化を降下電圧の測定にて検出できるようにもしたことから、回線に対して並列に且つ継続して電圧印加を行いながら、スキャンニングまで行うことが可能となる。すなわち、シャント抵抗を順に選択してその降下電圧を測定することにより、回線への電圧印加そのものを切り替えなくても、回線箇所まで特定して混触の有無判定や程度把握まで行うことが可能になる。   In such a cable mixture detection device of the present invention, by taking over the standard method of applying a DC voltage for measurement to the midpoint of the equipment-side matching transformer, ensuring compatibility with the field of railway signals. By adopting a resistance circuit that does not require an electromagnetic relay and voltage measuring means suitable for semiconductors, miniaturization and low voltage are achieved. In addition, shunt resistors are provided corresponding to each cable line to which the DC voltage for measurement is applied, and they are always energized so that changes in current can be detected by measuring the drop voltage. On the other hand, it is possible to perform scanning while applying voltage continuously in parallel. In other words, by selecting shunt resistors in order and measuring the voltage drop, it is possible to specify the location of a line and determine the presence or degree of contact without switching the voltage application itself to the line. .

そして、そのような回路構成にしたことにより、混触回線の特定が可能になり、しかも測定用直流電圧の印加に過渡的状態が発生するのは回避することができる。さらに、電圧発生回路を多数のシャント抵抗等で共用化することができるうえ、ケーブル回線に印加する測定用直流電圧が、加算されないので、さほど高くならないで済む。
このような回線特定や程度把握により混触検知の機能や性能が向上し、過渡的状態がケーブル回線に及ばないようにしたことにより、ノイズ耐性が向上して、動作が安定するとともに混触検知の信頼性が増す。また、回線への印加電圧が低いことは、エネルギー消費の削減ばかりか、感電時など万一のときの安全性確保にも、寄与する。
したがって、この発明によれば、混触検知の機能も性能も高く安定性や安全性にも優れたケーブル混触検知装置をコンパクトに実現することができる。
With such a circuit configuration, it is possible to specify the contact line, and it is possible to avoid the occurrence of a transient state in applying the measurement DC voltage. Furthermore, the voltage generation circuit can be shared by a number of shunt resistors and the measurement DC voltage applied to the cable line is not added, so that it does not need to be so high.
The function and performance of intrusion detection are improved by identifying and determining the level of this line, and by preventing the transient state from reaching the cable line, noise resistance is improved, operation is stabilized and reliability of intrusion detection is improved. Increases nature. In addition, the low voltage applied to the line not only reduces energy consumption, but also contributes to ensuring safety in the event of an electric shock.
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a compact cable touch detection device that has high touch detection functions and performance and is excellent in stability and safety.

このような本発明のケーブル混触検知装置について、これを実施するための具体的な形態を、図1,2を引用して説明するが、先ず、本発明のケーブル混触検知装置10の構成を詳細に説明する。図1(a)は、全体回路のブロック図、同図(b)は、そのうち処理部のブロック図である。なお、それらの図示に際し従来と同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、また、背景技術の欄で図3を引用して述べたことは以下の実施形態についても共通するので、重複する再度の説明は割愛し、以下、従来との相違点を中心に説明する。   A specific form for carrying out such a cable mixture detection device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. First, the configuration of the cable mixture detection device 10 of the present invention will be described in detail. Explained. FIG. 1A is a block diagram of the entire circuit, and FIG. 1B is a block diagram of a processing unit. In the drawings, the same reference numerals are given to the same components as those in the prior art, and what is described with reference to FIG. 3 in the background art section is also common to the following embodiments. Therefore, the repeated description will be omitted, and the description below will focus on differences from the prior art.

このケーブル混触検知装置10は(図1(a)参照)、既述したケーブル混触検知装置39を外部配線等の変更なしで置き換えられるものであり、ケーブル部32における回線33間の混触を検知するに際して、機器側整合変成器34のケーブル接続側の中点に接続された計測線38に測定用直流電圧を印加するようになっている。図示の例では、五個の外部端子C1S〜C5Sにそれぞれ計測線38で接続された送信用回線33と、五個の外部端子C1R〜C5Rにそれぞれ計測線38で接続された受信用回線33とを対象にして、混触の検知を行う。具体的には混触の有無判定と混触のおそれ判定と混触抵抗値の算出と自故障の有無判定とを行うようになっている。この例では、与えられた要求仕様により、外部端子C1S〜C5Sの先の送信用回線33については混触した回線を特定しなければならないが、外部端子C1R〜C5Rの先の受信用回線33については回線特定の必要がないとの想定で、具体的な回路構成は以下のようになっている。   The cable mixture detection device 10 (see FIG. 1A) replaces the cable mixture detection device 39 described above without changing external wiring or the like, and detects the mixture between the lines 33 in the cable portion 32. At this time, a measurement DC voltage is applied to the measurement line 38 connected to the midpoint of the cable connection side of the device side matching transformer 34. In the illustrated example, a transmission line 33 connected to five external terminals C1S to C5S by measurement lines 38, and a reception line 33 connected to five external terminals C1R to C5R by measurement lines 38, respectively. Detecting incompatibility for the target. Specifically, the presence / absence determination of the contact, the risk determination of the contact, the calculation of the contact resistance value, and the presence / absence determination of the self-failure are performed. In this example, according to a given required specification, a mixed line must be specified for the transmission line 33 ahead of the external terminals C1S to C5S, but for the reception line 33 ahead of the external terminals C1R to C5R, Assuming that there is no need for line identification, the specific circuit configuration is as follows.

すなわち、ケーブル混触検知装置10は、図示した定電圧発生回路11と電流センサ回路12と選択切換回路13とアイドリング回路14と選択リレー制御回路15と図示しないアラームブザーやステータス表示器などを具えたものであり、そのうち定電圧発生回路11は、例えば24V程度の定電圧を発生するようになっている。この電圧は、電流センサ回路12で降圧されて測定用直流電圧となり送信側外部端子C1S〜C5Sを介して各計測線38に印加されるので、測定用直流電圧より高いが、従来の直流電圧印加回路41,51で発生していた100V〜200Vの電圧よりは低い。   That is, the cable mixture detection device 10 includes a constant voltage generation circuit 11, a current sensor circuit 12, a selection switching circuit 13, an idling circuit 14, a selection relay control circuit 15, and an alarm buzzer and status indicator (not shown). Among them, the constant voltage generation circuit 11 generates a constant voltage of about 24V, for example. This voltage is stepped down by the current sensor circuit 12 and becomes a measurement DC voltage, which is applied to each measurement line 38 via the transmission-side external terminals C1S to C5S. The voltage is lower than the voltage of 100V to 200V generated in the circuits 41 and 51.

電流センサ回路12は、複数(図示の例では五個)のシャント抵抗12aと、後で詳述する処理部12bとからなる。そのうち、シャント抵抗12aは、何れも、一端が定電圧発生回路11の出力端(即ち24V電位部)に接続され、他端が送信側外部端子C1S〜C5Sを介して計測線38の何れかに接続されている。これに対し、混触検知時に回線特定の必要がない受信側外部端子C1R〜C5Rは、シャント抵抗へ直に接続されることはなく、定電圧発生回路11の基準端(即ち0V電位部)に接続されている。このシャント抵抗12aは例えば数kΩである。   The current sensor circuit 12 includes a plurality (five in the illustrated example) of shunt resistors 12a and a processing unit 12b described in detail later. Of these, one end of the shunt resistor 12a is connected to the output end of the constant voltage generation circuit 11 (that is, the 24V potential portion), and the other end is connected to any one of the measurement lines 38 via the transmission side external terminals C1S to C5S. It is connected. On the other hand, the receiving-side external terminals C1R to C5R, which do not need to specify a line when detecting contact, are not directly connected to the shunt resistor, but are connected to the reference terminal (that is, the 0 V potential portion) of the constant voltage generating circuit 11. Has been. The shunt resistor 12a is, for example, several kΩ.

アイドリング回路14には、シャント抵抗12aと同じ個数だけアイドリング抵抗14aが設けられている。アイドリング抵抗14aは、シャント抵抗12aと一対一で対応づけられ、直列に接続される。すなわち、アイドリング抵抗14aの一端が、対応するシャント抵抗12aの他端および送信側外部端子(C1S〜C5Sの何れか)に接続され、アイドリング抵抗14aの他端は、定電圧発生回路11の基準端に接続される。このアイドリング抵抗14aについても一例を挙げると100kΩである。このようなアイドリング抵抗14aとシャント抵抗12aとの直列抵抗によって、常態での即ち混触のない正常状態でのシャント抵抗12aの通電量すなわちアイドリング電流が決まり、両者の抵抗比によって、定電圧発生回路11の出力する定電圧から常態でのシャント抵抗12aの降下電圧および測定用直流電圧が決まる。   The idling circuit 14 is provided with the same number of idling resistors 14a as the shunt resistors 12a. The idling resistor 14a is in one-to-one correspondence with the shunt resistor 12a and connected in series. That is, one end of the idling resistor 14a is connected to the other end of the corresponding shunt resistor 12a and the transmission side external terminal (any one of C1S to C5S), and the other end of the idling resistor 14a is the reference end of the constant voltage generating circuit 11. Connected to. An example of the idling resistor 14a is 100 kΩ. The series resistance of the idling resistor 14a and the shunt resistor 12a determines the energization amount of the shunt resistor 12a in the normal state, that is, the normal state without incompatibility, that is, the idling current, and the constant voltage generating circuit 11 is determined by the resistance ratio of both. The voltage drop of the shunt resistor 12a and the DC voltage for measurement are determined from the constant voltage output by

選択リレー制御回路15は、シャント抵抗12aと同じ個数だけリレー1R〜5Rが付設されており、これらのリレーを所定周期たとえば1000ms毎に一つずつ決まった順番で動作させるようになっている。リレー1R〜5Rには半導体リレーが採用され、それらの接点部は、選択切換回路13を構成している。何れのリレー接点も、シャント抵抗12aと一対一で対応づけられ、一端が対応シャント抵抗12aの他端と送信側外部端子(C1S〜C5Sのうち何れか対応するもの)とアイドリング抵抗14aの一端との接続点に接続され、他端が共通接続されたうえで処理部12bの入力に接続される。これにより、選択切換回路13は、シャント抵抗12aから一つずつ順に選択してそのシャント抵抗12aの他端側の電圧を処理部12bへ出力するもの(マルチプレクサ構成の回路)となる。   The selection relay control circuit 15 is provided with the same number of relays 1R to 5R as the shunt resistor 12a, and operates these relays one by one in a predetermined cycle, for example, every 1000 ms. Semiconductor relays are employed for the relays 1R to 5R, and their contact portions constitute a selection switching circuit 13. Each of the relay contacts is associated with the shunt resistor 12a on a one-to-one basis, one end of which corresponds to the other end of the corresponding shunt resistor 12a, a transmission-side external terminal (one corresponding to any of C1S to C5S), and one end of an idling resistor 14a. The other end is connected in common and then connected to the input of the processing unit 12b. As a result, the selection switching circuit 13 is a circuit that selects one by one from the shunt resistor 12a and outputs the voltage on the other end side of the shunt resistor 12a to the processing unit 12b (a circuit having a multiplexer configuration).

処理部12bは、シャント抵抗12aの一端側の電圧すなわち定電圧発生回路11の出力する定電圧も入力するようになっており、さらに(図1(b)参照)、選択されたシャント抵抗12aと共に電流−電圧変換部(I/V変換)を構成する絶縁アンプ12cと、電圧−デジタル値変換部(A/D変換)を構成するV/F変換回路12d及び波形整形回路12eと、デジタル処理部を構成する計数回路12f及び判定回路12gとを具えている。V/F変換回路12dはVCO(電圧制御発振回路)等で具体化され、波形整形回路12eはヒステリシス特性のフリップフロップ等で具体化され、計数回路12fはデジタルカウンタ等で具体化され、判定回路12gはマイクロプロセッサやデジタル論理回路等で具体化される。   The processing unit 12b is also configured to input a voltage at one end of the shunt resistor 12a, that is, a constant voltage output from the constant voltage generation circuit 11 (see FIG. 1B), and together with the selected shunt resistor 12a. Insulation amplifier 12c constituting a current-voltage conversion unit (I / V conversion), V / F conversion circuit 12d and waveform shaping circuit 12e constituting a voltage-digital value conversion unit (A / D conversion), and digital processing unit And a determination circuit 12g. The V / F conversion circuit 12d is embodied by a VCO (voltage controlled oscillation circuit) or the like, the waveform shaping circuit 12e is embodied by a hysteresis characteristic flip-flop or the like, and the counting circuit 12f is embodied by a digital counter or the like. 12g is embodied by a microprocessor, a digital logic circuit, or the like.

絶縁アンプ12cは、シャント抵抗12aの両端の電圧を入力して、その差電圧をとることで、シャント抵抗12aでの降下電圧を測定するものであるが、回線系とセンサ系との電気絶縁を確保するため、内部にトランスが組み入れられている。
V/F変換回路12dは、デジタル的な処理を簡易化するため、直流電圧に重畳する交流ノイズや瞬時的なノイズの影響を少なくすべく、降下電圧を周波数情報に変換するようになっている。
波形整形回路12eは、周波数情報を担っている信号を、計数しやすくするため、波形を整えて例えば矩形波にするようになっている。
The insulation amplifier 12c measures the voltage drop across the shunt resistor 12a by inputting the voltage across the shunt resistor 12a and taking the voltage difference between them. In order to ensure, a transformer is incorporated inside.
In order to simplify digital processing, the V / F conversion circuit 12d converts the drop voltage into frequency information in order to reduce the influence of AC noise superimposed on the DC voltage and instantaneous noise. .
The waveform shaping circuit 12e adjusts the waveform to make it a rectangular wave, for example, in order to make it easier to count the signal carrying the frequency information.

計数回路12fは、周波数情報を担っている信号について、単位時間当たりの波数をカウントすることにより、周波数情報すなわちシャント抵抗12aでの降下電圧を得、それからシャント抵抗12aの通電電流を算出するようになっている。
シャント抵抗12aの降下電圧と通電電流は一対一で対応しているので、どちらか一方があれば混触の検知など必要な処理を遂行できるが、この例では便宜のため両方を使えるようにしている。
The counting circuit 12f obtains the frequency information, that is, the voltage drop at the shunt resistor 12a by counting the number of waves per unit time for the signal carrying the frequency information, and then calculates the conduction current of the shunt resistor 12a. It has become.
Since the drop voltage and the energization current of the shunt resistor 12a are in one-to-one correspondence, if one of them is present, necessary processing such as intrusion detection can be performed, but in this example, both can be used for convenience. .

判定回路12gは、この降下電圧または通電電流と所定の閾値とを比較して混触の有無を判定するが、その際、選択リレー制御回路15の選択情報も利用して、どの回線33が混触したのか、少なくとも送信側外部端子C1S〜C5Sの先の回線33のうち何れが他の回線33と混触したのかを、明確にするようになっている。
具体的には、選択したシャント抵抗12aの降下電圧が所定の第一閾値より大きいときには混触が生じていると判定し、その第一閾値よりは小さい第二閾値より降下電圧が大きいときには混触のおそれが有ると判定するようになっている。
The determination circuit 12g compares the voltage drop or energization current with a predetermined threshold value to determine the presence or absence of contact. At this time, which line 33 is contacted using the selection information of the selection relay control circuit 15 However, at least one of the previous lines 33 of the transmission-side external terminals C1S to C5S is clarified as to which the other line 33 is in contact.
Specifically, when the drop voltage of the selected shunt resistor 12a is greater than a predetermined first threshold value, it is determined that contact has occurred, and when the drop voltage is greater than a second threshold value that is smaller than the first threshold value, there is a risk of contact. It is determined that there is.

しかも、そのような判定を行ったときには更に、混触抵抗の値を算出し、その値やシャント抵抗12aの番号をステータス表示器で表示したり、アラームブザーを鳴らしたりする。その際、混触抵抗の値に応じて、アラームブザーの音色を変えたり、表示色を変えたりするようにもなっている。さらに、第二閾値よりも小さい第三閾値よりシャント抵抗12aの降下電圧が小さいときには、シャント抵抗12aかリレー1R〜5Rに故障が発生したものと判定して、上述したものと異なるアラーム発報やエラー表示を行うようになっている。シャント抵抗12aの降下電圧が第二閾値と第三閾値との間にあるときは正常状態と判定する。   In addition, when such a determination is made, the value of the contact resistance is calculated, and the value and the number of the shunt resistor 12a are displayed on the status display or an alarm buzzer is sounded. At this time, the tone color of the alarm buzzer or the display color is changed according to the value of the contact resistance. Furthermore, when the drop voltage of the shunt resistor 12a is smaller than the third threshold value that is smaller than the second threshold value, it is determined that a failure has occurred in the shunt resistor 12a or the relays 1R to 5R, An error is displayed. When the voltage drop across the shunt resistor 12a is between the second threshold value and the third threshold value, the normal state is determined.

このような構成のケーブル混触検知装置10について、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。図2は、その動作状態を示し、(a)が正常状態、(b)が混触状態である。なお、これにはサージノイズフィルタ53も図示したが、これは、回路をサージから保護するとともに、列車検知回路37の送受信号やATCシステムではATC波(1.5kHz程度)等の不所望な伝搬を断って回線間の分離を確実にしておくためのものであり、常態での動作や混触検知の動作には影響しない。   About the cable mixture detection apparatus 10 of such a structure, the use aspect and operation | movement are demonstrated referring drawings. FIG. 2 shows the operation state, where (a) is a normal state and (b) is a mixed contact state. Although a surge noise filter 53 is also shown in this figure, this protects the circuit from surges, and undesired propagation of a transmission / reception signal of the train detection circuit 37 and an ATC wave (about 1.5 kHz) in the ATC system. This is to ensure the separation between the lines, and does not affect the normal operation or the operation of detecting contact.

常態では(図2(a)参照)、リレー1R〜5Rから一つずつ順に選択され、その選択されたリレーiRの接点だけが導通して、その先のシャント抵抗12aの他端側の電圧Vmが絶縁アンプ12cの例えば反転入力とされる。絶縁アンプ12cの非反転入力にはシャント抵抗12aの一端側の電圧Vpが入力され、この電圧Vpと電圧Vmとの差電圧(Vp−Vm)がシャント抵抗12aでの降下電圧Aであるが、この降下電圧Aがそのまま又は適宜増幅され測定値として絶縁アンプ12cから出力される。降下電圧Aは、アナログからデジタルに形態を変えながら、判定回路12gに伝送されて、判定に供される。   In a normal state (see FIG. 2A), the relays 1R to 5R are selected one by one in order, and only the contact of the selected relay iR is turned on, and the voltage Vm on the other end side of the shunt resistor 12a ahead. Is, for example, an inverting input of the insulation amplifier 12c. A voltage Vp on one end side of the shunt resistor 12a is input to the non-inverting input of the insulation amplifier 12c, and a difference voltage (Vp−Vm) between the voltage Vp and the voltage Vm is a voltage drop A at the shunt resistor 12a. This drop voltage A is amplified as it is or appropriately and is output as a measurement value from the insulation amplifier 12c. The voltage drop A is transmitted to the determination circuit 12g while changing its form from analog to digital, and used for determination.

そして、降下電圧Aが第二閾値と第三閾値との間にあれば、そのときに選択されていたシャント抵抗12aの接続先の計測線38及び回線33は、正常状態と判定される。定電圧発生回路11や,該当するシャント抵抗12a及びリレーiRも正常と判定される。
正常状態では、計測線38及び回線33に測定用直流電圧が印加されてもそこには問題になるような電流は流れず、シャント抵抗12aの通電電流はそのままアイドリング抵抗14aを流れるので、電圧Vmは、電圧Vpをシャント抵抗12aとアイドリング抵抗14aとで分圧した値となる。
If the voltage drop A is between the second threshold value and the third threshold value, the measurement line 38 and the line 33 to which the shunt resistor 12a selected at that time is connected are determined to be in a normal state. The constant voltage generation circuit 11, the corresponding shunt resistor 12a, and the relay iR are also determined to be normal.
In a normal state, even if a measurement DC voltage is applied to the measurement line 38 and the line 33, no current that would cause a problem flows therethrough, and the energization current of the shunt resistor 12a flows through the idling resistor 14a as it is, so that the voltage Vm Is a value obtained by dividing the voltage Vp by the shunt resistor 12a and the idling resistor 14a.

これに対し(図2(b)参照)、送信側外部端子C1S〜C5Sの先の計測線38及び回線33が、何れか他の回線33例えば受信側外部端子C1R〜C5Rの先の計測線38及び回線33の何れか一つ又は複数と混触すると、あるいは混触とはいえないまでもその近くまで絶縁抵抗が低下してくると、そのような回線33間の混触抵抗20(これには混触のおそれのあるときの絶縁抵抗も含まれる)がアイドリング抵抗14aに比して無視できなくなり又はアイドリング抵抗14aより小さくなって、混触抵抗20とアイドリング抵抗14aとの並列抵抗が小さくなり、それに伴ってシャント抵抗12aでの降下電圧Aが大きくなる。   On the other hand (see FIG. 2B), the measurement line 38 and the line 33 ahead of the transmission side external terminals C1S to C5S are any other line 33, for example, the measurement line 38 ahead of the reception side external terminals C1R to C5R. When the insulation resistance is lowered to the vicinity of the line 33 when it is in contact with any one or more of the lines 33 or even if it is not said to be mixed, the contact resistance 20 between the lines 33 (this includes Insulation resistance at the time of fear is also included) is not negligible compared to the idling resistance 14a or becomes smaller than the idling resistance 14a, and the parallel resistance of the mixed contact resistance 20 and the idling resistance 14a is reduced, and accordingly the shunt The voltage drop A at the resistor 12a increases.

そして、降下電圧Aが第二閾値を上回ったときには、そのときに選択されていたシャント抵抗12aの接続先の計測線38及び回線33に混触のおそれ有りと判定される。さらに、降下電圧Aが第一閾値をも上回ったときには、そのときに選択されていたシャント抵抗12aの接続先の計測線38及び回線33に混触が生じていると判定される。混触抵抗20が小さくなると、降下電圧Aが単調に増加し、混触抵抗20の値を決めると降下電圧Aの値が一位に定まるので、回線33での信号伝送に影響する混触抵抗20の値に基づいて第一,第二閾値が予め定められている。   When the voltage drop A exceeds the second threshold value, it is determined that there is a risk of contact with the measurement line 38 and the line 33 to which the shunt resistor 12a selected at that time is connected. Further, when the voltage drop A exceeds the first threshold value, it is determined that the measurement line 38 and the line 33 to which the shunt resistor 12a selected at that time is connected are in contact. When the contact resistance 20 becomes smaller, the drop voltage A monotonously increases. When the value of the contact resistance 20 is determined, the value of the drop voltage A is determined first, so that the value of the contact resistance 20 that affects signal transmission on the line 33 is determined. Based on the above, the first and second threshold values are predetermined.

例えば、混触抵抗20が10kΩを下回ったら混触とし、混触抵抗20が10kΩ〜100kΩのとき混触のおそれ有りとし、100kΩを上回っていれば正常とするのであれば、混触抵抗20が10kΩのとき降下電圧Aとして得られるはずの値が第一閾値とされ、混触抵抗20が100kΩのとき降下電圧Aとして得られるはずの値が第二閾値とされる。このように第一,第二閾値が可成り自由に設定できるのに対し、第三閾値は、シャント抵抗12aとアイドリング抵抗14aとの抵抗比に基づいて電圧Vpからほぼ自動的に決まる。   For example, if the contact resistance 20 is less than 10 kΩ, contact is considered. If the contact resistance 20 is 10 kΩ to 100 kΩ, there is a risk of contact. If the contact resistance 20 exceeds 100 kΩ, it is normal. If the contact resistance 20 is 10 kΩ, the voltage drop The value that should be obtained as A is the first threshold value, and the value that should be obtained as the drop voltage A when the contact resistance 20 is 100 kΩ is the second threshold value. In this way, the first and second threshold values can be set fairly freely, whereas the third threshold value is almost automatically determined from the voltage Vp based on the resistance ratio between the shunt resistor 12a and the idling resistor 14a.

そして、降下電圧Aが第二閾値を上回って混触のおそれ有り或いは混触が有ると判定されたときには、さらに、混触抵抗20の算出も行われる。混触抵抗20は、アイドリング抵抗14aと並列になっている抵抗網モデルに基づいて降下電圧Aから一意に求まる。この場合、算出した混触抵抗値や選択したシャント抵抗12aの番号がステータス表示器に表示され、混触抵抗の値に応じた音色でアラームブザーが鳴る。
また、降下電圧Aが第三閾値を下回ったときには、そのときに選択されていたシャント抵抗12aとその先のアイドリング抵抗14aとリレーiRとの何処かに不具合(特にオープン故障)が発生したものと判定される。この場合、更に自故障発見時のアラーム発報やエラー表示も行われる。
When the voltage drop A exceeds the second threshold and it is determined that there is a risk of contact or contact, the contact resistance 20 is also calculated. The incompatibility resistance 20 is uniquely obtained from the drop voltage A based on a resistance network model in parallel with the idling resistance 14a. In this case, the calculated contact resistance value and the number of the selected shunt resistor 12a are displayed on the status display, and an alarm buzzer sounds with a tone corresponding to the contact resistance value.
Further, when the voltage drop A falls below the third threshold value, a failure (especially an open failure) has occurred somewhere in the shunt resistor 12a selected at that time, the idling resistor 14a ahead thereof, and the relay iR. Determined. In this case, an alarm is issued and an error is displayed when a failure is detected.

こうして、このケーブル混触検知装置10にあっては、ケーブル部32における回線33間の混触について、有無ばかりか、おそれや、混触抵抗も、検知することができる。さらに、自装置の発生した故障までも、検出することができる。しかも、機器側整合変成器34の中点に測定用直流電圧を印加する標準的手法を引き継いでいるが、電磁式のリレーを使わないで抵抗部品や半導体部品で回路が具体化されており、小型化や低電圧化が図られている。しかも、混触発生時には、シャント抵抗12aが、限流抵抗としても働く。   Thus, in the cable mixture detection device 10, not only the presence / absence, but also the fear and the mixture resistance can be detected with respect to the mixture between the lines 33 in the cable portion 32. Furthermore, it is possible to detect even a failure that has occurred in the device itself. Moreover, although the standard method of applying the measurement DC voltage to the midpoint of the device-side matching transformer 34 is taken over, the circuit is embodied with a resistor component and a semiconductor component without using an electromagnetic relay, Miniaturization and low voltage are being achieved. In addition, the shunt resistor 12a also works as a current limiting resistor when the contact occurs.

また、シャント抵抗12aを介して回線33に対し並列に且つ継続して電圧印加を行いながら、シャント抵抗12aを順に選択してその降下電圧を測定するようになったので、回線33への測定用直流電圧の印加に過渡的状態を生じさせることなく、混触回線を特定することができる。
さらに、測定用直流電圧によって混触抵抗20に電流が流れていることを、電磁式のリレーで検出するのでなく、電流センサ回路12を用いて検出するようになったことで、微少電流でも検出することができるばかりか、電流値ひいては混触抵抗20の値を計測することができる。
Further, the voltage drop is measured by sequentially selecting the shunt resistor 12a while applying voltage continuously and in parallel to the line 33 via the shunt resistor 12a. The mixed contact line can be specified without causing a transient state in the application of the DC voltage.
Furthermore, the fact that current is flowing through the contact resistance 20 due to the DC voltage for measurement is detected using the current sensor circuit 12 instead of being detected by an electromagnetic relay, so that even a minute current is detected. In addition, it is possible to measure the current value and thus the value of the incompatible resistance 20.

[その他]
上記実施形態では、五個の送信用回線33及び五個の受信用回線33とを対象にして混触の検知を行ったが、これは一例であり、五個に限られる訳でなく、送信用と受信用とで回線数が違っていても良い。また、送信用回線33同士の混触や受信用回線33同士の混触は、伝文の不一致等に基づき列車検知装置のソフトウェア改造で検出可能であったり、フェールセーフであったりするので、そのような条件を取り込むことにより、ケーブル混触検知装置10単独で徒に完全化を求めるよりも、コンパクト且つ安価に実現することができる。
[Others]
In the above-described embodiment, detection of intrusion is performed with respect to the five transmission lines 33 and the five reception lines 33. However, this is an example, and is not limited to five. And the number of lines may be different for reception. In addition, the contact between the transmission lines 33 and the reception line 33 can be detected by modifying the software of the train detection device based on the mismatch of the message or the like. By incorporating the conditions, it is possible to achieve compactness and lower cost than when the cable contact detection device 10 alone requests the completeness.

上記実施形態で、電流−電圧変換部は、絶縁アンプ12cを用いて構成されていたが、それに限られる訳でなく、例えば、ホール素子を用いた直流増幅器や、フォトカプラ等で構成しても良い。もっとも、ホール素子を用いた場合には、製造時にオフセット調整が必要であり、長期的運用による磁気的オフセットも無視できない。また、電流センサにフォトカプラを用いた場合も、製造時のオフセットがあり、光素子特有の長期的運用による経年変化がある。
さらに、電圧−デジタル値変換部は、コンパレータや、A/Dコンバータ等を用いて構成しても良い。
In the above embodiment, the current-voltage conversion unit is configured using the insulation amplifier 12c. However, the current-voltage conversion unit is not limited thereto. For example, the current-voltage conversion unit may be configured using a DC amplifier using a Hall element, a photocoupler, or the like. good. However, when a Hall element is used, offset adjustment is necessary at the time of manufacture, and magnetic offset due to long-term operation cannot be ignored. Also, when a photocoupler is used for the current sensor, there is an offset at the time of manufacture, and there is a secular change due to long-term operation unique to the optical element.
Furthermore, the voltage-digital value conversion unit may be configured using a comparator, an A / D converter, or the like.

本発明のケーブル混触検知装置の構造を示し、(a)が全体回路のブロック図、(b)が処理部のブロック図である。The structure of the cable contact detection apparatus of this invention is shown, (a) is a block diagram of the whole circuit, (b) is a block diagram of a process part. その動作状態を示し、(a)が正常状態、(b)が混触状態である。The operation state is shown, where (a) is a normal state and (b) is a mixed contact state. ケーブル混触検知装置を付設した列車検知システムの概要構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary structure of the train detection system which attached the cable mixture detection apparatus. 従来の電圧加算形混触検知装置である。This is a conventional voltage addition type intrusion detection device. 従来のスキャニング形混触検知装置である。This is a conventional scanning-type mixed contact detection device.

符号の説明Explanation of symbols

10…ケーブル混触検知装置、
11…定電圧発生回路、12…電流センサ回路、
12a…シャント抵抗、12b…処理部、
12c…絶縁アンプ、12d…V/F変換回路、
12e…波形整形回路、12f…計数回路、
12g…判定回路、13…選択切換回路、
14…アイドリング回路、14a…アイドリング抵抗、
15…選択リレー制御回路、20…混触抵抗、
30…レール(軌道)、
31…軌道側整合変成器、32…ケーブル部、33…回線、
34…機器側整合変成器、35…送信回路、
36…受信回路、37…列車検知回路、38…計測線、
39…ケーブル混触検知装置、
40…ケーブル混触検知装置、
41…直流電圧印加回路、42…混触検知出力回路、
50…ケーブル混触検知装置、
51…直流電圧発生回路、52…限流抵抗、
53…サージノイズフィルタ、54…スキャン制御回路、
1R,2R…リレー
10 ... Cable contact detection device,
11 ... Constant voltage generation circuit, 12 ... Current sensor circuit,
12a ... shunt resistor, 12b ... processing section,
12c ... insulation amplifier, 12d ... V / F conversion circuit,
12e: waveform shaping circuit, 12f: counting circuit,
12g: determination circuit, 13: selection switching circuit,
14 ... Idling circuit, 14a ... Idling resistance,
15 ... selection relay control circuit, 20 ... incompatibility resistance,
30 ... rail (track),
31 ... Track-side matching transformer, 32 ... Cable part, 33 ... Line,
34 ... device-side matching transformer, 35 ... transmission circuit,
36 ... receiving circuit, 37 ... train detection circuit, 38 ... measuring line,
39 ... Cable contact detection device,
40. Cable contact detection device,
41 ... DC voltage application circuit, 42 ... Touch detection output circuit,
50. Cable contact detection device,
51 ... DC voltage generating circuit, 52 ... Current limiting resistance,
53 ... Surge noise filter, 54 ... Scan control circuit,
1R, 2R ... Relay

Claims (5)

鉄道の軌道側整合変成器と機器側整合変成器とに亘るケーブルの回線間の混触を検知するため前記機器側整合変成器の前記ケーブル接続側の中点に測定用直流電圧を印加するケーブル混触検知装置において、常時通電にて前記測定用直流電圧を発生するシャント抵抗を複数設けるとともに、これらが前記回線に対して並列に且つ継続して電圧印加を行うように接続し、さらに、前記シャント抵抗を順に選択してその降下電圧を測定しこの測定値に基づいて混触の有無を判定するスキャニング判定手段を設けたことを特徴とするケーブル混触検知装置。   A cable mixture that applies a DC voltage for measurement to the midpoint of the cable connection side of the equipment-side matching transformer in order to detect the cable-to-wire contact between the track-side matching transformer and the equipment-side matching transformer. In the detection apparatus, a plurality of shunt resistors that generate the DC voltage for measurement with constant energization are provided, and these are connected so as to continuously apply voltage in parallel to the line, and further, the shunt resistor A cable contact detection device characterized by comprising scanning determining means for sequentially selecting and measuring the voltage drop and determining the presence or absence of contact based on the measured value. 鉄道の軌道側に設置された軌道側整合変成器に一端が接続され列車検知装置等の機器側に設置された機器側整合変成器に他端が接続されたケーブルの回線間の混触を検知する際、前記機器側整合変成器の前記ケーブル接続側の中点に接続された計測線に測定用直流電圧を印加するケーブル混触検知装置において、前記測定用直流電圧より高い定電圧を発生する定電圧発生回路と、一端が前記定電圧発生回路の出力端に接続され他端が前記計測線の何れかに接続されたシャント抵抗を複数と、これらのシャント抵抗それぞれに対応して複数設けられ一端が対応シャント抵抗の他端に接続され他端が前記定電圧発生回路の基準端に接続されたアイドリング抵抗と、前記シャント抵抗から一つずつ順に選択してそのシャント抵抗の他端側の電圧を出力する選択切換回路と、その電圧と前記定電圧とに基づいて混触の有無を判定する処理部とを備えたことを特徴とするケーブル混触検知装置。   Detects incompatibility between cable lines, one end of which is connected to the track-side matching transformer installed on the track side of the railway and the other end is connected to the device-side matching transformer installed on the equipment side such as a train detector. In the cable contact detection device that applies a measurement DC voltage to a measurement line connected to the midpoint of the cable connection side of the device-side matching transformer, a constant voltage that generates a constant voltage higher than the measurement DC voltage A plurality of shunt resistors having one end connected to the output end of the constant voltage generation circuit and the other end connected to any of the measurement lines, and a plurality of shunt resistors provided corresponding to each of the shunt resistors. The idling resistor connected to the other end of the corresponding shunt resistor and the other end connected to the reference end of the constant voltage generation circuit are selected one by one from the shunt resistor, and the voltage at the other end of the shunt resistor is output. Selection and switching circuit for a cable incompatible detecting apparatus characterized by comprising a determining unit whether a mixed contact, based on said constant voltage and that voltage. 前記処理部が混触抵抗の値を算出する手段を具備したものであることを特徴とする請求項2記載のケーブル混触検知装置。   3. The cable mixture detection device according to claim 2, wherein the processing unit includes means for calculating a value of the contact resistance. 前記処理部は、前記シャント抵抗での降下電圧が大きいときに混触のおそれが有ると判定し、前記シャント抵抗での降下電圧が小さいときに自故障が有ると判定するものであることを特徴とする請求項2記載のケーブル混触検知装置。   The processing unit determines that there is a risk of contact when the voltage drop at the shunt resistor is large, and determines that there is a self-failure when the voltage drop at the shunt resistor is small. The cable contact detection device according to claim 2. 前記処理部は、混触のおそれが有ると判定したとき、混触抵抗の値を算出し、それに応じた警告を発するものであることを特徴とする請求項4記載のケーブル混触検知装置。   5. The cable mixture detection device according to claim 4, wherein when the processing unit determines that there is a risk of contact, the processing unit calculates a value of contact resistance and issues a warning according to the calculated value.
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