JP3099313B2 - Electric car power protection device - Google Patents
Electric car power protection deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、負荷に流れる過電流
を検出して電源保護動作を行なう電気車の電源保護装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply protection device for an electric vehicle which performs a power supply protection operation by detecting an overcurrent flowing through a load.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、負荷に流れる過電流を検出して電
源保護動作を行なう電気車の電源保護装置として、図4
に示す構成のものが知られている。この従来の電気車の
電源保護装置は、架線1に対して複数の集電器2,3そ
れぞれを通して受電する電源装置4,5を備え、これら
の電源装置4,5それぞれに過電流を検出して高速で電
源遮断を行なう無接点高速過電流保護回路6,7それぞ
れが搭載されている。また各電源装置4,5から負荷
8,9それぞれに対する給電線14,15上にノーフュ
ーズブレーカのような機械的遮断動作を行なうブレーカ
10,11が設けられ、さらに電源装置4,5の給電線
14,15間に相互に電源の受給電を行なうために受給
電接触器12を有する受給電線13が接続されている。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a conventional power supply protection device for an electric vehicle that detects an overcurrent flowing in a load and performs a power supply protection operation.
Is known. This conventional electric vehicle power supply protection device includes power supply devices 4 and 5 for receiving power to the overhead line 1 through a plurality of current collectors 2 and 3, respectively, and detects an overcurrent in each of the power supply devices 4 and 5. Noncontact high-speed overcurrent protection circuits 6 and 7 for shutting off power at high speed are mounted. Further, breakers 10 and 11 for performing a mechanical shutoff operation such as no-fuse breakers are provided on power supply lines 14 and 15 from the power supply devices 4 and 5 to the loads 8 and 9 respectively. A power supply / reception line 13 having a power supply / reception contactor 12 is connected between the power supply 14 and the power supply 15.
【0003】このような従来の電気車の電源保護装置で
は、図5のフローチャートに示すように、いま負荷の1
つ、例えば負荷8に地絡事故が発生して過電流が給電線
14に流れるようになると(ステップS1)、まず高速
動作する電源装置4内の過電流保護回路6が過電流(O
C)を検出して電源遮断を行なう(ステップS2,S
3)。この後、過電流保護回路6は自動的に復帰するが
(ステップS4)、負荷8側の地絡事故が解消されてい
ないので再び過電流が流れ、これによって過電流保護回
路6は再度過電流検出して電源遮断動作し(ステップS
5)、電源装置4はあらかじめ設定されている限定回数
としての2回目の保護動作によってロックアウトされる
(ステップS6)。[0003] In such a conventional power supply protection device for an electric vehicle, as shown in the flowchart of FIG.
For example, when a ground fault occurs in the load 8 and an overcurrent flows through the power supply line 14 (step S1), the overcurrent protection circuit 6 in the power supply device 4 that operates at a high speed first activates the overcurrent (O).
C) to detect and shut off the power (steps S2, S
3). Thereafter, the overcurrent protection circuit 6 automatically recovers (step S4). However, since the ground fault on the load 8 side has not been resolved, an overcurrent flows again, so that the overcurrent protection circuit 6 restarts. Detects and performs power shutdown operation (step S
5) The power supply device 4 is locked out by the second protection operation as a preset limited number of times (step S6).
【0004】そして一方の電源装置4がロックアウトさ
れても、他方の電源装置5は生きているので、受給電接
触器12、受給電線13を通して電源装置5側から負荷
8に対して再度給電がなされるようになるが(ステップ
S7,S8)、負荷8側の地絡事故が解消されていない
ので同じように、電源装置5側の過電流保護回路7が2
度保護動作を行なってロックアウトし(ステップS9〜
S13)、システム全体がダウンするようになっていた
(ステップS14)。Even if one of the power supply devices 4 is locked out, the other power supply device 5 is alive, so that power is again supplied from the power supply device 5 to the load 8 through the power receiving contactor 12 and the power receiving line 13. (Steps S7 and S8), but since the ground fault on the load 8 side has not been eliminated, the overcurrent protection circuit 7 on the power supply 5
Lockout by performing the protection operation (steps S9 to S9).
S13), the whole system is down (step S14).
【0005】そしてこの過電流保護動作の際、給電線1
4上の機械的遮断動作を行なうブレーカ10は過電流に
対する応答が数ミリ秒のオーダーであり、無接点高速過
電流保護回路6の応答がマイクロ秒のオーダーであるた
め、負荷8の地絡事故による過電流に対して過電流保護
回路6側が先に応答して電源遮断を行なってしまうた
め、ブレーカ10は結局過電流に対して保護動作せずに
システムダウンが起こってしまうことになっていた。When the overcurrent protection operation is performed, the power supply line 1
The circuit breaker 10 performing the mechanical shut-off operation on the circuit 4 has a response to overcurrent of the order of several milliseconds, and the response of the contactless high-speed overcurrent protection circuit 6 is on the order of microseconds. As a result, the overcurrent protection circuit 6 responds to the overcurrent and shuts off the power supply, so that the breaker 10 does not perform the protection operation against the overcurrent and the system goes down. .
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
従来の電気車の電源保護装置では、負荷に地絡事故が発
生した場合、その事故発生箇所が特に重要でなく、その
事故発生部分だけをシステムから切り離すことができれ
ば、システムダウンさせないで他の負荷に対しては通常
通り給電しても差し支えないことが多いのに、どのよう
な負荷に地絡事故が発生しても常にシステムダウンが発
生してしまい、電気車の走行を直ちに中止して車庫入れ
検査を行なわなければならなくなる問題点があった。However, in such a conventional power supply protection device for an electric vehicle, when a ground fault accident occurs in a load, the location where the accident occurs is not particularly important. If it can be disconnected from the system, it is often safe to supply power to other loads without shutting down the system, but the system will always go down regardless of the ground fault at any load As a result, there is a problem that it is necessary to immediately stop the running of the electric car and perform a garage inspection.
【0007】この発明はこのような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、重要でない負荷に地絡事故が発生し
てもその負荷に対するブレーカの遮断動作を強制的に行
なわせ、重要な負荷であって正常なものに対しては給電
を継続することができる電気車の電源保護装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of such a conventional problem. Even if a ground fault occurs in an unimportant load, the breaker is forcibly shut off with respect to the load, and an important load is prevented. An object of the present invention is to provide a power supply protection device for an electric vehicle that can continue to supply power to a normal vehicle.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、架線
から集電器を通して受電する電源装置に自動復帰機能を
有する無接点高速過電流保護回路を搭載し、電源装置か
ら負荷に給電される給電線上に機械的接点を有するブレ
ーカを備えた電気車の電源保護装置において、電源装置
からの給電線に機械的接点を有する2つのブレーカを並
列に接続し、それぞれのブレーカの出力側に負荷を接続
し、電源装置に高速過電流保護回路の限定回数の過電流
保護動作によって2つのブレーカの特定の一方に対して
強制トリップ指令を与える強制トリップ回路を備えたも
のである。According to a first aspect of the present invention, a power supply unit that receives power from an overhead line through a current collector is equipped with a contactless high-speed overcurrent protection circuit having an automatic recovery function, and power is supplied from the power supply unit to a load. In a power supply protection device for an electric vehicle provided with a breaker having a mechanical contact on a power supply line, two breakers having a mechanical contact are connected in parallel to a power supply line from the power supply device, and a load is applied to an output side of each breaker. The power supply device includes a forced trip circuit for giving a forced trip command to a specific one of the two breakers by a limited number of overcurrent protection operations of the high-speed overcurrent protection circuit.
【0009】請求項2の発明は、架線から集電器を通し
て受電する複数の電源装置各々に自動復帰機能を有する
高速過電流保護回路を搭載し、電源装置各々から負荷に
給電される給電線上に機械的接点を有するブレーカを設
け、複数の電源装置の給電線間を受給電接触器を有する
受給電線によって相互に接続して成る電気車の電源保護
装置において、複数の電源装置各々の給電線に機械的接
点を有する2つのブレーカを並列に接続し、それぞれの
ブレーカの出力側に負荷を接続し、複数の電源装置各々
に、当該電源装置に搭載されている高速過電流保護回路
の限定回数の過電流保護動作によって2つのブレーカの
特定の一方に対して強制トリップ指令を与える強制トリ
ップ回路と、強制トリップ回路による特定のブレーカの
強制トリップ後の高速過電流保護回路の過電流保護動作
を検出して受給電接触器の受給電動作を禁止させる受給
電停止回路を設けたものである。According to a second aspect of the present invention, each of a plurality of power supply devices receiving power from an overhead line through a current collector is provided with a high-speed overcurrent protection circuit having an automatic recovery function. A power supply protection device for an electric vehicle, comprising a breaker having a power contact and interconnecting power supply lines of a plurality of power supply devices by a power supply / reception line having a power supply / reception contactor. The two breakers having the electrical contacts are connected in parallel, the load is connected to the output side of each breaker, and each of the plurality of power supply units is provided with a limited number of times of the high-speed overcurrent protection circuit mounted on the power supply unit. A forced trip circuit for giving a forced trip command to a specific one of the two breakers by a current protection operation, and a forced trip circuit after the forced trip of the specific breaker by the forced trip circuit. Is provided with a receiving electric stop circuit to prohibit the receiving electric operation of the receiving electric contactor detects the overcurrent protection operation of fast overcurrent protection circuit.
【0010】[0010]
【作用】請求項1の発明の電気車の電源保護装置では、
電源装置からの給電線に並列に接続された2つのブレー
カそれぞれの出力側に重要負荷と通常負荷とを分けて接
続する。そしてこの通常負荷が接続される側のブレーカ
を特定ブレーカとし、過電流保護回路に限定回数の過電
流保護動作が発生すれば、電源装置に備えられた強制ト
リップ回路によってこの特定ブレーカに対して強制トリ
ップ指令を与えて特定ブレーカを強制的にトリップさせ
る。こうして特定ブレーカがトリップすれば、その後、
過電流保護回路が自動復帰した時に通常負荷側は電源装
置から切り離された状態になって給電されることがな
い。In the power supply protection device for an electric vehicle according to the first aspect of the present invention,
An important load and a normal load are separately connected to the output side of each of the two breakers connected in parallel to the power supply line from the power supply device. The breaker on the side to which the normal load is connected is a specific breaker. If the overcurrent protection circuit performs a limited number of overcurrent protection operations, a forced trip circuit provided in the power supply unit forcibly applies the specific breaker. A trip command is given to forcibly trip a specific breaker. If a specific breaker trips in this way, then
Normally, when the overcurrent protection circuit automatically recovers, the load side is disconnected from the power supply device and power is not supplied.
【0011】そこで、過電流の発生原因が通常負荷側に
あればこの通常負荷側は電源装置から切り離されている
ので、再度過電流保護回路が自動復帰した後は、重要負
荷側には通常通りに給電が再開されることになり、電源
装置のロックアウトが発生することがない。他方、重要
負荷側に地絡事故が発生していたのであれば、再度過電
流保護回路が自動復帰した後に再び過電流が流れて電源
遮断がなされ、電源装置がロックアウトされることにな
るが、重要負荷に地絡事故が発生すれば本来、直ちに車
庫入れして故障修理すべきであるので、それを確実に検
出して保護動作できることになり、過電流保護動作の信
頼性を維持することができることになる。Therefore, if the cause of the overcurrent is on the normal load side, the normal load side is disconnected from the power supply device. Therefore, after the overcurrent protection circuit automatically recovers again, the important load side returns to the normal load side as usual. The power supply is restarted, and the lockout of the power supply device does not occur. On the other hand, if a ground fault has occurred on the important load side, an overcurrent will flow again after the overcurrent protection circuit automatically recovers again and the power supply will be cut off, and the power supply will be locked out. In the event that a ground fault occurs in a critical load, the vehicle should be immediately put in the garage and repaired, so that it can be reliably detected and protected, and the reliability of the overcurrent protection operation must be maintained. Can be done.
【0012】請求項2の発明の電気車の電源保護装置で
は、各電源装置からの給電線に並列に接続された2つの
ブレーカそれぞれの出力側に重要負荷と通常負荷とを分
けて接続する。そしてこの通常負荷が接続される側のブ
レーカを特定ブレーカとし、過電流保護回路に限定回数
の過電流保護動作が発生すれば、電源装置に備えられた
強制トリップ回路によってこの特定ブレーカに対して強
制トリップ指令を与えて特定ブレーカを強制的にトリッ
プさせる。こうして特定ブレーカがトリップすれば、そ
の後、過電流保護回路が自動復帰した時に通常負荷側は
電源装置から切り離された状態になって給電されること
がない。In the power supply protection device for an electric vehicle according to the second aspect of the present invention, an important load and a normal load are separately connected to the output side of each of two breakers connected in parallel to a power supply line from each power supply device. The breaker on the side to which the normal load is connected is a specific breaker. If the overcurrent protection circuit performs a limited number of overcurrent protection operations, a forced trip circuit provided in the power supply unit forcibly applies the specific breaker. A trip command is given to forcibly trip a specific breaker. If the specific breaker trips in this way, then, when the overcurrent protection circuit automatically recovers, the normal load side is disconnected from the power supply device and power is not supplied.
【0013】そこで、過電流の発生原因が通常負荷側に
あればこの通常負荷側は電源装置から切り離されている
ので、再度過電流保護回路が自動復帰した後は、重要負
荷側には通常通りに給電が再開されることになり、電源
装置のロックアウトが発生することがない。Therefore, if the cause of the overcurrent is on the normal load side, the normal load side is disconnected from the power supply device. Therefore, after the overcurrent protection circuit automatically recovers again, the important load side returns to the normal load side as usual. The power supply is restarted, and the lockout of the power supply device does not occur.
【0014】他方、重要負荷側に地絡事故が発生してい
たのであれば、再度過電流保護回路が自動復帰した後に
再び過電流が流れて電源遮断がなされ、電源装置がロッ
クアウトされることになる。この後さらに過電流保護回
路から自動復帰してもすぐに過電流保護動作を行なう場
合、重要負荷側に地絡事故が発生しているのであるか
ら、他の電源装置から受給電接触器および受給電線を通
して電源を重要負荷に給電するようにすれば、この他の
電源装置もロックアウトし、システムダウンが発生して
しまうことになる。On the other hand, if a ground fault has occurred on the important load side, after the overcurrent protection circuit automatically recovers again, an overcurrent flows again and the power is cut off, and the power supply is locked out. become. After that, if the overcurrent protection operation is performed immediately after the automatic recovery from the overcurrent protection circuit, a ground fault has occurred on the important load side. If the power is supplied to the important load through the electric wire, the other power supply devices are also locked out, resulting in a system down.
【0015】そこで、一方の電源装置において通常負荷
の接続されているブレーカが強制トリップされた後にも
過電流保護動作が発生した場合には、この電源装置に接
続されている重要負荷に地絡事故が発生しているものと
して受給電機能を停止し、他方の電源装置に影響が及ん
でシステムダウンしてしまうのを防止し、正常な負荷が
接続されている電源装置側だけでもその動作を継続でき
るようにし、地絡事故の影響を最小限に食い止め、シス
テムの信頼性の向上を図る。Therefore, if an overcurrent protection operation occurs even after a breaker to which a normal load is connected in one power supply device is forcibly tripped, a ground fault occurs in the important load connected to this power supply device. The power supply / reception function is stopped assuming that a power failure has occurred, preventing the other power supply from affecting the system and causing the system to go down, and continuing its operation only on the power supply connected to a normal load. To minimize the effects of ground faults and improve the reliability of the system.
【0016】[0016]
【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。図1は請求項1および請求項2の発明の共通する
実施例の回路図である。この実施例の電気車の電源保護
装置では、架線1から集電器2,3それぞれを通して受
電する複数の電源装置4,5各々に自動復帰機能を有す
る無接点高速過電流保護回路6,7各々を搭載し、電源
装置4,5各々からの給電線14,15各々に機械的接
点を有するノーフューズブレーカ(NFB)10A,1
0B、ノーフューズブレーカ(NFB)11A,11B
の2つずつが並列に接続され、各給電線14,15上の
一方のブレーカ10A,11A各々にはそれほど重要で
はないクーラーや換気、室内灯などの通常負荷8A,9
A各々が接続され、各給電線上の他方のブレーカ10
B,11B各々には列車無線や車上制御、保安装置など
の重要負荷8B,9B各々が接続されるようにしてあ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a common embodiment of the first and second aspects of the present invention. In the power supply protection device for an electric vehicle according to this embodiment, a plurality of contactless high-speed overcurrent protection circuits 6 and 7 having an automatic return function are provided in a plurality of power supply devices 4 and 5 that receive power from the overhead line 1 through the current collectors 2 and 3 respectively. No-fuse breakers (NFB) 10A, 1 which are mounted and have mechanical contacts on power supply lines 14, 15 from power supply devices 4, 5, respectively.
0B, No fuse breaker (NFB) 11A, 11B
Are connected in parallel, and one of the breakers 10A and 11A on each of the feed lines 14 and 15 has a normal load 8A, 9 such as a cooler, ventilation, room light, etc., which are not so important.
A each is connected and the other breaker 10 on each feeder line
Important loads 8B and 9B, such as train radio, on-board control, and security devices, are connected to B and 11B, respectively.
【0017】複数の電源装置4,5の給電線14,15
間には受給電線13が接続され、この受給電線13上に
受給電接触器12が設けられている。The power supply lines 14 and 15 of the plurality of power supply devices 4 and 5
A power receiving / feeding line 13 is connected between the power receiving and feeding lines 13, and a power receiving / feeding contactor 12 is provided on the power receiving / feeding line 13.
【0018】また複数の電源装置4,5各々に、当該電
源装置に搭載されている無接点高速過電流保護回路6,
7各々の限定回数、この実施例では2回の過電流保護動
作によって2つずつのブレーカ10A,10B;11
A,11Bのうち、通常負荷8A,9Aが接続される側
の特定ブレーカ10A,11Aそれぞれに対して強制ト
リップ指令を与える強制トリップ回路16,17各々
と、これらの強制トリップ回路16,17各々によるブ
レーカ10A,11A各々の強制トリップ後の無接点高
速過電流保護回路6,7各々の過電流保護動作(この実
施例では3回目の保護動作)を検出して受給電接触器1
2の受給電動作を停止させる受給電停止回路18,19
各々が設けられている。A plurality of contactless high-speed overcurrent protection circuits 6 mounted on each of the plurality of power supply devices 4 and 5 are provided.
7. Each of the two breakers 10A, 10B; 11 by a limited number of times, in this embodiment, two times of overcurrent protection operation.
The forced trip circuits 16 and 17 for giving a forced trip command to the specific breakers 10A and 11A on the side to which the normal loads 8A and 9A are connected, respectively, and the forced trip circuits 16 and 17 respectively. The contactless high-speed overcurrent protection circuits 6 and 7 after the forcible trip of the breakers 10A and 11A respectively detect the overcurrent protection operation (the third protection operation in this embodiment) to detect the overcurrent protection operation.
Power supply / reception stop circuits 18, 19 for stopping the power supply / reception operation 2
Each is provided.
【0019】次に、上記構成の電気車の電源保護装置の
動作について説明する。正常状態では受給電接触器12
はオープンであり、各電源装置4,5が個別に動作して
給電線14,15それぞれを通して各2つの負荷8A,
8B;9A,9Bに対して等しく電源を供給する。Next, the operation of the power supply protection device for an electric vehicle having the above configuration will be described. In the normal state, the power supply contactor 12
Is open, and each of the power supply devices 4 and 5 operates independently to load two loads 8A,
8B; power is equally supplied to 9A and 9B.
【0020】そして電源装置4,5のいずれか一方が停
止したときには、外部からの指令を受けて受給電接触器
12が投入され、停止した電源装置側に接続されている
負荷に対して動作中の電源装置から電源が継続して供給
される。例えば、いま電源装置4が停止した場合には、
この電源装置4に接続されている負荷8A,8Bに対し
て電源装置5側から電源が受給電線13A,13Bを通
して給電されることになるのである。When one of the power supply devices 4 and 5 is stopped, the power receiving / contacting device 12 is turned on in response to an external command, and the load connected to the stopped power supply device is in operation. The power is continuously supplied from the power supply device. For example, if the power supply 4 is stopped now,
Power is supplied to the loads 8A and 8B connected to the power supply unit 4 from the power supply unit 5 through the power supply and receiving lines 13A and 13B.
【0021】次に、電源装置4側の通常負荷8Aに地絡
事故が発生し、過電流が流れるようになった場合につい
て、図2のフローチャートに基づいて説明する。通常負
荷8Aに地絡事故が発生して電源装置4に過電流が流れ
ると(ステップS21)、過電流保護回路6が過電流検
出によって保護動作し、給電を停止する(ステップS2
2,S23)。Next, a case where a ground fault has occurred in the normal load 8A of the power supply device 4 and an overcurrent has started to flow will be described with reference to the flowchart of FIG. When a ground fault occurs in the normal load 8A and an overcurrent flows through the power supply device 4 (step S21), the overcurrent protection circuit 6 performs a protection operation by detecting an overcurrent, and stops power supply (step S2).
2, S23).
【0022】この後、過電流保護回路6が自動復帰して
電源装置4が再起動されると、通常負荷8Aに対する特
定ブレーカ10Aはトリップしていないので再びこの通
常負荷8Aに電流が流れ始め、過電流保護回路6が限定
回数として設定されている2回目の過電流保護動作を行
ない(ステップS25)、電源装置4が停止すると共
に、強制トリップ回路16によって通常負荷8A側の特
定ブレーカ(NFB)10Aを強制的にトリップさせ、
地絡事故が発生している通常負荷8Aを切り離す(ステ
ップS26,S27)。Thereafter, when the overcurrent protection circuit 6 automatically recovers and the power supply device 4 is restarted, the specific breaker 10A for the normal load 8A has not tripped, so that the current starts to flow again to the normal load 8A. The overcurrent protection circuit 6 performs the second overcurrent protection operation set as the limited number of times (step S25), the power supply device 4 is stopped, and the forced trip circuit 16 causes the specific breaker (NFB) on the normal load 8A side. 10A is forcibly tripped,
The normal load 8A in which the ground fault has occurred is disconnected (steps S26 and S27).
【0023】この後、過電流保護回路6は再び自動復帰
するが(ステップS28)、地絡事故が発生している通
常負荷8Aが給電線14から切り離されているのでこの
通常負荷8Aには給電されず、したがって過電流が流れ
なくなり、重要負荷8Bに対して電源装置4から通常通
り、給電が再開されることになる(ステップS29)。Thereafter, the overcurrent protection circuit 6 automatically recovers again (step S28). However, since the normal load 8A in which the ground fault has occurred is disconnected from the power supply line 14, power is supplied to the normal load 8A. Therefore, the overcurrent stops flowing, and the power supply from the power supply device 4 to the important load 8B is resumed as usual (step S29).
【0024】こうして、通常負荷8Aを強制トリップ回
路16によってトリップされる特定ブレーカ10A側に
接続し、重要負荷8Bをもう1つのブレーカ10B側に
接続しておくことにより、通常負荷8Aに地絡事故が発
生しても電源装置4がロックアウトすることがなく、引
き続く重要負荷8Bに対して電源を供給し続けることが
できるようになるのである。In this way, by connecting the normal load 8A to the specific breaker 10A side tripped by the forced trip circuit 16 and connecting the important load 8B to the other breaker 10B side, a ground fault occurs in the normal load 8A. Does not lock out the power supply device 4 even if the power failure occurs, the power can be continuously supplied to the subsequent important load 8B.
【0025】次に、重要負荷8Bに地絡事故が発生した
場合の動作について説明すると、この場合には、電源装
置4の再起動を停止し、また受給電機能も停止して重要
負荷8Bに過電流が継続的に給電されて焼損その他の重
大事故にならないように保護動作する必要があるが、こ
れと共に、地絡事故が発生していない電源装置5側では
それに直接接続されている負荷9A,9Bに対して継続
して給電されることが望ましい。Next, the operation when a ground fault has occurred in the important load 8B will be described. In this case, the restart of the power supply unit 4 is stopped, and the power receiving / supplying function is also stopped, and the important load 8B is stopped. It is necessary to perform a protection operation so that overcurrent is continuously supplied to prevent burnout and other serious accidents, and at the same time, on the power supply unit 5 side where no ground fault accident occurs, the load 9A directly connected to the power supply unit 5 is connected. , 9B.
【0026】そこでこの実施例では、次のように保護動
作することになる。つまり、図3のフローチャートに示
すように、電源装置4側の重要負荷8Bに地絡事故が発
生して過電流が流れると(ステップS31)、過電流保
護回路6が過電流を検出して保護動作し、電源装置4を
停止させる(ステップS32,S33)。In this embodiment, the protection operation is performed as follows. That is, as shown in the flowchart of FIG. 3, when a ground fault occurs in the important load 8B of the power supply device 4 and an overcurrent flows (step S31), the overcurrent protection circuit 6 detects the overcurrent and protects the overcurrent. It operates and stops the power supply device 4 (steps S32 and S33).
【0027】この後、過電流保護回路6は自動復帰し、
電源装置4が再起動され(ステップS34)、再び重要
負荷8Bに給電されることによって過電流が流れ始め、
過電流保護回路6が限定回数として設定されている2回
目の保護動作を行ない(ステップS35)、電源装置4
を停止させると共に、強制トリップ回路16によって通
常負荷8A側の特定ブレーカ10Aを強制トリップさせ
る(ステップS36,S37)。Thereafter, the overcurrent protection circuit 6 automatically recovers,
The power supply device 4 is restarted (step S34), and power is again supplied to the important load 8B, so that an overcurrent starts to flow,
The overcurrent protection circuit 6 performs the second protection operation set as the limited number of times (step S35), and the power supply device 4
Is stopped, and the specific breaker 10A on the normal load 8A side is forcibly tripped by the forcible trip circuit 16 (steps S36 and S37).
【0028】しかしながら、この強制トリップは地絡事
故が発生していない通常負荷8Aの接続されているブレ
ーカ10Aに対するものであるので、この後再度、過電
流保護回路6が自動復帰して電源が重要負荷8Bに給電
されるようになると、再々度過電流が流れて過電流保護
回路6が過電流保護動作し、電源装置4側がロックアウ
トする(ステップS40)。そしてこのロックアウトと
共に、受給電停止回路18も働き、受給電接触器12に
対して受給電停止指令を出力し、他方の電源装置5側か
ら受給電線13を通してこの重要負荷8B側に電源が給
電されるのを禁止する(ステップS41)。この保護動
作の後は、正常な負荷9A,9Bが接続されている側の
電源装置5だけが正常運転を継続することになる(ステ
ップS42)。However, since this forced trip is for the breaker 10A connected to the normal load 8A where no ground fault has occurred, the overcurrent protection circuit 6 automatically returns again after this, and the power supply becomes important. When power is supplied to the load 8B, an overcurrent flows again and the overcurrent protection circuit 6 performs an overcurrent protection operation, and the power supply device 4 locks out (step S40). Along with this lockout, the power supply / reception stop circuit 18 also operates to output a power supply / reception stop command to the power supply / reception contactor 12, and power is supplied from the other power supply device 5 to the important load 8B side via the power supply / reception line 13. Is prohibited (step S41). After this protection operation, only the power supply device 5 to which the normal loads 9A and 9B are connected continues normal operation (step S42).
【0029】こうして、一方の電源装置4に接続されて
いる重要負荷8Bに地絡事故が発生して過電流が流れる
ようになった場合には、その重要負荷8Bが動作しなけ
ればこの電源装置4が通常負荷8Aだけに給電を継続し
ても電気車全体としては意味のないことであり、このよ
うな場合には確実に電源装置4側をロックアウトすると
共に受給電回路を通じて他方の電源装置5から給電され
ることも禁止し、重要負荷8Bがそれ以上、重大な事故
に至らないように保護するのである。In this way, when a ground fault occurs in the important load 8B connected to one power supply 4 and an overcurrent flows, the power supply is not operated unless the important load 8B operates. It is not meaningful for the electric vehicle as a whole even if the power supply 4 continues to supply power only to the normal load 8A. In such a case, the power supply 4 is securely locked out and the other power supply 5 is also prohibited, and the important load 8B is protected from any further serious accident.
【0030】なお、上では電源装置4側の過電流検出時
の保護動作について説明したが、電源装置5側の過電流
検出時にも同じ動作が過電流保護回路7、強制トリップ
回路17および受給電停止回路19によって実行される
ことになる。Although the protection operation at the time of detecting an overcurrent on the side of the power supply device 4 has been described above, the same operation is performed when the overcurrent is detected on the side of the power supply device 5. This is executed by the stop circuit 19.
【0031】また過電流検出時の保護動作以外の理由で
電源装置4あるいは電源装置5が停止した場合、正常な
側の電源装置5または電源装置4から受給電接触器およ
び受給電線13を通じて通常負荷および重要負荷に対し
て給電が継続されることになる。When the power supply device 4 or the power supply device 5 is stopped for a reason other than the protection operation at the time of detecting an overcurrent, the normal load is supplied from the power supply device 5 or the power supply device 4 on the normal side through the power receiving contactor and the power receiving line 13. And the power supply to the important load is continued.
【0032】なおさらに、上記実施例で過電流保護回
路、強制トリップ回路および受給電停止回路は半導体を
用いた電子回路として構成することができるが、電源装
置4,5の部分にマイクロコンピュータを組み込み、ソ
フトウェアによって実現することも可能であり、その実
現方法は特に限定されることはない。Further, in the above-mentioned embodiment, the overcurrent protection circuit, the forced trip circuit and the power supply / reception stop circuit can be constituted as electronic circuits using semiconductors. It is also possible to realize by software, and the realization method is not particularly limited.
【0033】また請求項1の発明では、特に上記の回路
構成に限定されず、受給電線、受給電接触器を備えず、
各電源装置が単独で過電流保護動作し、通常負荷の地絡
事故に対してはその特定ブレーカだけを強制的にトリッ
プさせて切り離し、正常な重要負荷側には引き続き給電
が継続でき、逆に重要負荷に地絡事故が発生した場合に
はあらかじめ設定した何回目かの再起動、例えば3回目
の再起動によっても過電流が解消できないときにその電
源装置をロックアウトする簡単な構成とすることもでき
る。In the first aspect of the present invention, the present invention is not particularly limited to the above-described circuit configuration.
Each power supply unit operates independently to protect against overcurrent.In the event of a ground fault at a normal load, only the specific breaker is forcibly tripped and disconnected, and power can be continuously supplied to the normal critical load side. A simple configuration that locks out the power supply unit when an overcurrent cannot be resolved even after a preset number of restarts, for example, a third restart, when a ground fault occurs in a critical load Can also.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
電源装置からの給電線に並列に接続された2つのブレー
カそれぞれの出力側に重要負荷と通常負荷とを分けて接
続し、通常負荷が接続される側のブレーカを特定ブレー
カとし、過電流保護回路に限定回数の過電流保護動作が
発生すれば、電源装置に備えられた強制トリップ回路に
よって特定ブレーカを強制的にトリップさせて通常負荷
側を切り離すようにしているので、地絡事故が通常負荷
側に発生している場合には、再度過電流保護回路が自動
復帰した後は重要負荷側には通常通りに給電を再開する
ことができて電源装置のロックアウトが発生することが
なく、電気車を継続運転することができて地絡事故の影
響を最小限に食い止めることができ、他方、重要負荷側
に地絡事故が発生しているのであれば、再度過電流保護
回路が自動復帰した後に再び過電流が流れて電源遮断が
なされて電源装置がロックアウトされるが、重要負荷に
地絡事故が発生すれば本来、直ちに車庫入れして故障修
理すべきであるので、それを確実に検出して保護動作で
きることになり、過電流保護動作の信頼性を維持するこ
とができる。As described above, according to the first aspect of the present invention,
An important load and a normal load are separately connected to the output side of each of the two breakers connected in parallel to the power supply line from the power supply device, and the breaker on the side to which the normal load is connected is a specific breaker, and an overcurrent protection circuit If the overcurrent protection operation occurs a limited number of times, a specific breaker is forcibly tripped by the forced trip circuit provided in the power supply to disconnect the normal load side. If the overcurrent protection circuit is automatically reset again, power can be resumed to the important load side as usual, and lockout of the power supply device does not occur, and the electric vehicle Can continue to operate, minimizing the effects of a ground fault, and if a ground fault has occurred on the critical load side, the overcurrent protection circuit is automatically reset again. Later, an overcurrent will flow again and the power supply will be cut off and the power supply will be locked out.However, if a ground fault accident occurs in a critical load, it should be put in the garage immediately and repaired properly. As a result, the protection operation can be performed by detection, and the reliability of the overcurrent protection operation can be maintained.
【0035】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
に加えてさらに、一方の電源装置において通常負荷の接
続されているブレーカが強制トリップされた後にも過電
流保護動作が発生した場合には、この電源装置に接続さ
れている重要負荷に地絡事故が発生しているものとして
他方の電源装置との間の受給電機能を停止するようにし
ているので、一方の電源装置において重要負荷に地絡事
故が発生した場合に他方の電源装置にその影響が及んで
両方の電源装置がロックアウトしてしまってシステムダ
ウンすることが防止でき、正常な負荷が接続されている
電源装置側だけでもその動作を継続し、地絡事故の影響
を最小限に食い止めることができてシステムの信頼性の
向上が図れる。According to the second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the overcurrent protection operation can be performed even after the breaker to which the normal load is connected is forcibly tripped in one of the power supply devices. In such a case, it is assumed that a ground fault has occurred in the important load connected to this power supply, and the power supply / reception function between the other power supply is stopped. If a ground fault occurs in the load, the other power supply will be affected, preventing both power supplies from locking out and causing the system to go down, and the power supply connected to a normal load. Alone, the operation can be continued, the influence of the ground fault can be minimized, and the reliability of the system can be improved.
【図1】請求項1および請求項2の発明の共通する実施
例の回路図。FIG. 1 is a circuit diagram of a common embodiment of the first and second aspects of the present invention.
【図2】上記実施例における通常負荷の地絡事故発生時
の動作を示すフローチャート。FIG. 2 is a flowchart showing an operation when a ground fault of a normal load occurs in the embodiment.
【図3】上記実施例における重要負荷の地絡事故発生時
の動作を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the above embodiment when an important load ground fault occurs.
【図4】従来例の回路図。FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional example.
【図5】従来例の負荷の地絡事故発生時の動作を示すフ
ローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing an operation of a conventional example when a load ground fault occurs.
1 架線 2,3 集電器 4,5 電源装置 6,7 過電流保護回路 8A,9A 通常負荷 8B,9B 重要負荷 10A,11A 特定ブレーカ 10B,11B ブレーカ 12 受給電接触器 13 受給電線 14,15 給電線 16,17 強制トリップ回路 18,19 受給電停止回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Overhead wire 2,3 Current collector 4,5 Power supply device 6,7 Overcurrent protection circuit 8A, 9A Normal load 8B, 9B Important load 10A, 11A Specific breaker 10B, 11B Breaker 12 Receiving power contactor 13 Receiving power line 14, 15 Supply Electric wires 16, 17 Forced trip circuit 18, 19 Receiving / supplying stop circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 倫章 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝 府中工場内 (56)参考文献 特開 昭63−100920(JP,A) 特開 昭58−151825(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 1/00 - 15/42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Tomoaki Ishikawa 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Fuchu factory, Toshiba Corporation (56) References JP-A-63-100920 (JP, A) JP-A-58- 151825 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B60L 1/00-15/42
Claims (2)
置に自動復帰機能を有する無接点高速過電流保護回路を
搭載し、前記電源装置から負荷に給電される給電線上に
機械的接点を有するブレーカを備えた電気車の電源保護
装置において、前記電源装置からの給電線に機械的接点
を有する2つのブレーカを並列に接続し、それぞれのブ
レーカの出力側に負荷を接続し、前記電源装置に前記高
速過電流保護回路の限定回数の過電流保護動作によって
前記2つのブレーカの特定の一方に対して強制トリップ
指令を与える強制トリップ回路を備えて成る電気車の電
源保護装置。A power supply device receiving power from an overhead line through a current collector is equipped with a contactless high-speed overcurrent protection circuit having an automatic recovery function, and a breaker having a mechanical contact on a power supply line supplied to a load from the power supply device is provided. In a power supply protection device for an electric vehicle, two breakers having mechanical contacts are connected in parallel to a power supply line from the power supply device, a load is connected to an output side of each breaker, and the high-speed A power supply protection device for an electric vehicle, comprising: a forced trip circuit for giving a forced trip command to a specific one of the two breakers by a limited number of overcurrent protection operations of the overcurrent protection circuit.
電源装置各々に自動復帰機能を有する無接点高速過電流
保護回路を搭載し、前記電源装置各々から負荷に給電さ
れる給電線上に機械的接点を有するブレーカを設け、前
記複数の電源装置の給電線間を受給電接触器を有する受
給電線によって相互に接続して成る電気車の電源保護装
置において、前記複数の電源装置各々の給電線に機械的
接点を有する2つのブレーカを並列に接続し、それぞれ
のブレーカの出力側に負荷を接続し、前記複数の電源装
置各々に、当該電源装置に搭載されている高速過電流保
護回路の限定回数の過電流保護動作によって前記2つの
ブレーカの特定の一方に対して強制トリップ指令を与え
る強制トリップ回路と、前記強制トリップ回路による前
記特定のブレーカの強制トリップ後の前記高速過電流保
護回路の過電流保護動作を検出して前記受給電接触器の
受給電動作を禁止させる受給電停止回路とを設けて成る
電気車の電源保護装置。2. A contactless high-speed overcurrent protection circuit having an automatic recovery function is mounted on each of a plurality of power supply devices that receive power from an overhead line through a current collector, and a mechanical contact is provided on a power supply line supplied from each of the power supply devices to a load. A power supply protection device for an electric car, wherein a power supply line of the plurality of power supply devices is connected to each other by a power supply line having a power supply / reception contactor. Two breakers each having a passive contact are connected in parallel, a load is connected to the output side of each breaker, and each of the plurality of power supplies is provided with a limited number of times of a high-speed overcurrent protection circuit mounted on the power supply. A forced trip circuit for giving a forced trip command to a specific one of the two breakers by an overcurrent protection operation; A power supply protection device for an electric vehicle, comprising: a power supply / reception stop circuit for detecting an overcurrent protection operation of the high-speed overcurrent protection circuit after a forced trip and prohibiting a power supply / reception operation of the power supply / reception contactor.
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