第2章　主回路

39問 • 2年前

西浦公祐

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【主回路断路器・母線断路器】主回路断路器（①）はメンテナス時などに（②）を解放するための（③）スイッチです。主回路断路器（①）・母線断路器（④）は母線回路を（⑤）ための③スイッチです。 ※①と④は機器記号

MS, 主回路, 刃形, BS, 切り離す

【パンタグラフ】パンタグラフ（①）は（②）から直流（③）Vの電気を電車に取り入れる（④）です。E233系では（⑤）の屋根上に装備しています。 ※①は機器記号

Pan, トロリ線, 1500, 集電装置, M車

【パンタグラフ】パンタグラフが破損した際の対応用に、基本・付属各編成あたり一基の（①）を設けています。

副パンタグラフ

【パンタグラフ】 JR東日本では（①）形又は（②）形のパンタグラフが使用されています。動作方式は「（③）」で、（④）で上昇し、（⑤）に圧縮空気を送り降下します。枠組はステンレスやアルミ鋳物などの（⑥）で構成されています。

菱, シングルアーム, バネ上昇・空気下降, 主バネの力, 下げシリンダ, 導体

【パンタグラフ】 ①〜④の名称を答えよ

スリ板, 舟体, 補助スリ板, ホーン

【パンタグラフ】スリ板は（①）と接触して集電する部分です。１つの（②）に枕木方向に（③）スリ板があります。

トロリ線, 舟体, 2列

【パンタグラフ】補助スリ板は、スリ板の範囲外からトロリ線が舟体に接近してくる際に、トロリ線と接触することで舟体が（①）しないように保護している部分です。ホーンは、分岐器などトロリ線が（②）する箇所で、トロリ線を舟体の上へ（③）するための部品です。

破損, 交差, 誘導

【パンタグラフの収納】パンタグラフが畳まれた状態は（①）で絶えず上昇しようとする舟体を（②）のカギにかけることで維持している。

主バネの力, カギ装置

【パンタグラフの上昇】運転台にある（①）を押すと、蓄電池の（②）が、パンタグラフのカギ装置のコイルを（③）します。ピストンがカギを押し、ロックを解除してパンタグラフが上昇します。①の機器記号は（④）

パンタグラフ上げスイッチ, 直流100V, 励磁, PanUS

【パンタグラフの上昇】圧縮空気（上げシリンダ）でカギ外しを行う電車は、圧縮空気がない場合に、車内や地上からカギを外すことができる（①）が取り付けられている

パンタグラフ引きひも

【パンタグラフの降下】パンタグラフを降下させる際は（①）を押す。①を扱うと（②）が動作し、（③）に圧縮空気が送られ、圧縮空気の力で降下する。カギに掛かるまでは一定時間を要する。①の機器記号は（④）

パンタグラフ下げスイッチ, 電磁弁, 下げシリンダ, PanDS

【パンタグラフの降下】 E231系以前の電車ではパンタグラフの上昇・下降の指令は（①）による伝送で行っていたが、E233系では（②）による指令とした。 PanUSの引通し線→（③）線 PanDSの引通し線→（④）線

TIMS, 引通し線, 213, 212

パンタグラフが上昇すると各運転台にある（①）に（②）が表示される。旧形式車両は（③）を②として表示。新系列車両は（④）に加圧されてる電圧を②として表示する。※④は機器記号

高圧電圧計, 架線電圧, 母線電圧, SIV

パンタグラフの上昇・降下は（①）の表示と共に、編成全体のパンタグラフの（②）を確認することが重要です。

高圧電圧計, 状態

【電磁弁】電磁弁は電磁コイルの（①）を利用して、圧縮機空気などの流体の通る管路の（②）を行うもので、（③）と（④）がある。 ③は加圧時に通路を開き、④は無加圧時に通路を開く。

電磁力, 開閉, オン電磁弁, オフ電磁弁

新系列電車では（①）でパンタグラフの上昇・降下を検出している。検出されたパンタグラフの状態は（②）表示器で確認することができる。

上昇検知装置, TIMS

【避雷器】避雷器はパンタグラフの付近にあり、（①）などの過電圧から車両の（②）を保護する機器です。通常時は電流を通さないが、ある（③）を超えた電圧を受けたときだけ電流を流す。避雷器の機器記号は（④）

落雷, 電気機器, 一定の値, Arr

【避雷器】避雷器の接続先は（①）となっており、落雷のような異常電圧は避雷器から接地し、（②）の各機器に流さずに、電流を直接（③）に導く。

アース, 主回路, 大地

【高速度しゃ断器】高速度しゃ断器は①に過大電流が流れた場合に、回路を迅速に（②）して、①の各機器を保護する目的のしゃ断器です。高速度しゃ断器の機器記号は（③）

主回路, 自己しゃ断, HB

【高速度しゃ断器】高速しゃ断器は、車両の電源が入った後、一旦投入すると異常がない限り（①）を継続する。投入は運転台にある（②）を扱う。②の機器記号は（③）

投入状態, リセットスイッチ, RS

【高速度しゃ断器】新系列電車の高速しゃ度断器は、（①）式で（②）によって投入される。運転台では、高速度しゃ断器が投入すると（③）が消灯する。③の機器記号は（④）

電磁, 直流100V, 事故表示灯, ALp

【断流器】断流器は（①）の（②）を行う目的で設けられ、（③）開始の段階で①を構成し、（④）の際に機器を保護するために回路を「切」とする。断流器の機器記号は（⑤）

主回路, 入切, 運転, 故障, LB

【断流器】 E233系では（①）を「前」又は「後」に転換後、初回の（②）の際に「入」となる。その後は①を「切」に戻すか、（③）または（④）機能が働かない限り、原則的に「入」状態を維持する。

逆転ハンドル, 力行ノッチ投入, 非常ブレーキ, 保護動作

【フィルタリアクトル】フィルタリアクトルは大きな（①）から構成される。半導体電力変換装置のスイッチングに伴う（②）が（③）に戻ることを防止するが、主回路側の短絡事故時に（④）を制限する役割もある。フィルタリアクトルの機器記号は（⑤）

コイル, 高調波, 架線側, 事故電流, FL

【フィルタリアクトル】 VVVFインバータ制御を行うことに伴い、半導体素子の（①）動作で発生する（②）電流を（③）と組み合わせて抑制する。②電流が架線側に流れないようにすると同時に、②が周囲の機器に悪影響を与えるのを防止する。　※③は機器記号

スイッチング, 高調波, FC

【フィルタリアクトル】短絡・地気発生時に（①）等が生じた際にも電流の急激な変化を和らげ、（②）の動作時間を確保する。※②は機器記号

過電流, HB

【VVVFインバータ】 VVVFインバータ装置は（①）にある。制御方式は（②）で、パンタグラフで集電した直流1500Vを走行速度などに応じた（③）・（④）に変換して（⑤）に供給する。減速時はモーターからの電力を（⑥）することも可能です。

M車, PWM制御, 電圧, 周波数, 主電動機, 回生

【VVVFインバータの制御】 VVVFインバータ装置はIGBT等の（①）機能を持った（②）で構成され、IGBTを利用してトロリ線から取り入れた電圧を（③）に変換する。

スイッチング, 半導体, 三相交流

【VVVFインバータ　三相交流への変換】（①）回路で電圧や周波数を変えた交流を出力する。直流から交流への変換は（②）などのパワートランジスタを高速で（③）し、ON/OFFの間隔を変えて、幅の異なる（④）を作る。それらを合成し、擬似的な正弦波にしている。

インバータ, IGBT, スイッチング, パルス波

【VVVFインバータ　三相交流への変換】合成された正弦波は（①）交流であるため、（②）ずつ位相がずれた状態で発生させることで（③）相、（④）相、（⑤）相の三相交流になる。主電動機の（⑥）の切換は④相と⑤相を切り換えることで行う。

単相, 120°, U, V, W, 回転方向

【VVVFインバータ　PWM制御】 PWM制御は（①）と呼ばれており、スイッチのオン、オフにより発生する細切れの電圧を（②）といい、②の幅や数を変えることで疑似的な正弦波に近づける。この電圧や周波数を変えて主電動機の（③）や（④）の制御を行っている。

パルス幅変調, パルス, 回転力, 回転数

【VVVFインバータ　利点】旧形式電車に比べて、制御装置内の各機器が（①）されたことから、（②）が図られ、大幅な軽量化・小型化が実現できた。また定期的な接点の点検や修繕が不要になったためメンテナス性が向上した。

無接点化, 簡素化

【VVVFインバータ　利点】（①）を容易に実現できるため省エネルギー化が図られる。制御上においてもきめ細かい制御が可能となり（②）を抑えながら（③）等の高度な制御が可能です。

回生ブレーキ, 車輪の空転, 加速する

【VVVFインバータ　フィルタコンデンサ】フィルタコンデンサはVVVFインバータ装置へ安定した（①）を供給する目的と、FLと組み合わせて、VVVFインバータのスイッチングにより生じる（②）を（③）する役割がある。フィルタコンデンサの機器記号は（④）

電源, 高調波, 吸収, FC

【主電動機】直流直巻電動機は回転する（①）に主回路の大電流を供給するために、刷子を（②）に接触させることが必要です。空転、振動、衝撃のほか塵埃などで、ブラシと②面の接触が悪くなり（③）が発生すると②面が（④）し電動機として使えない状態になる

電機子, 整流子, フラッシュオーバー, 炭化

【主電動機】誘導電動機を電車の制御に適した広範な速度域で制御するためには（①）装置が必要です。電車で使用される（②）は三相交流により固定子に（③）を生成し、導体の両端を全て（④）した「りすかご」のような、かご形の回転子に電磁誘導作用により（⑤）を発生させるため、回転子に電流を流すためのブラシが不要です。

VVVFインバータ, かご形三相誘導電動機, 回転磁界, 短絡, 誘導電流

【高圧ヒューズ】高圧ヒューズは（①）からの過電流から（②）を保護するために②の（③）にあるヒューズです。予め（④）された電流値以上が流れると熱により（⑤）し、電流を（⑥）するものです。

架線, 高圧回路, プラス側, 設定, 溶断, しゃ断

【高圧ヒューズ】車両形式により（①）ヒューズや（②）ヒューズが使用されている。E233系ではヒューズが溶断したことが表示用の（③）により視覚的に分かるヒューズを使用している。近年の車両では（④）ヒューズや（⑤）のヒューズなどで使用されている。

筒, 板, マイクロスイッチ, 母線, 架線電圧計

【母線しゃ断器】母線しゃ断器は編成内の母線を（①）で切り離すための（②）で、（③）と共に母線しゃ断器箱に収納されている。

遠隔操作, 電磁接触器, 母線ヒューズ

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