JPS6323935B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気鉄道の給電装置に係り、特に交流
電力を直流電力に変換して電気車の駆動源として
供給する直流式電気鉄道の給電装置に関するもの
である。

従来、一般に鉄道線路に沿つて適当な間隔で設
備された直流変電所には１組ないし数組の変換装
置を設け、各変換装置の直流出力側は変換装置専
用の直流しや断器に接続し、交流入力側は直接に
共通の導体に接続している。すなわち、順電力変
換装置と直流高速度しや断器とを含めた給電系は
変電所間で並列に接続されて直流変電所の直流電
源を構成しており、一方、電車線路は一般に隣接
変電所間および線路別に区分され、前記区分され
た給電回線の電車線は各回線専用の直流高速度し
や断器を介して各変電所でそれぞれの正極母線に
接続され、レールは負極母線に接続される。

すなわち、一般に前記区分された電車線路には
隣接する変電所が並列に電力を供給する給電回路
が構成されている。第１図は従来の給電装置で、
１は直流変電所、２は交流電力を直流電力に変換
する順電力変換装置、３は逆電力変換装置であ
る。４は正極母線、５ａ〜５ｄはそれぞれサイリ
スタスイツチ、６ａ〜６ｄはセクシヨン間電位差
を略零する為に必要なダイオードである。７ａ〜
７ｄは給電用直流断路器、８は変電所用負極母
線、９ａ，９ｂおよび１０ａ〜１０ｄは選択しや
断リレーである。１１ａ，１１ｂは区分された電
車線、１３はレールである。

第１図において電気車の力行運転用電力は変電
所においてそれぞれ図示しない一般の商用周波３
相交流送電線より交流しや断器を通して受電され
た３相交流電圧を変圧器で適当な電圧に変換し、
順変換装置２により直流電力に変換して、正極母
線４、各区分された電車線路１１ａ，１１ｂによ
り電車１４に供給される。

電気車が回生運転時にある場合は、この回生電
力は電車線路１１ａ，１１ｂおよび回生能力のあ
る隣接の変電所のストツパダイオードを経て直流
正極母線４に至り、逆電力変換装置３により、そ
れぞれ３相電力に変換され、変圧器、しや断器を
経て３相交流送電線に回生される仕組となつてい
る。

この第１図に示す従来の直流式電気鉄道の給電
装置によれば、電車線１１ａのＦ点で短絡事故が
発生し、電車１４のパンタグラフ１５ａと１５ｂ
がセクシヨン１２をまたいだ状態になると、不都
合な事態が発生する。すなわち、電車１４が第１
図に示す状態にあるとパンタグラフ１５ａ，１５
ｂがセクシヨン１２をバイパスし、又はセクシヨ
ン１２をパンタグラフ１５ａ，１５ｂで渡らせ、
事故点Ｆに再通電させる。事故点Ｆに再通電され
ると、パンタグラフ１５ａ，１５ｂ間に過大なバ
イパス電流が流れて該パンタグラフ１５ａ，１５
ｂを損傷し、その後セクシヨン１２間に閃絡電流
が発生してセクシヨン１２にも損傷を与えるとい
う重大な欠点があつた。

本発明は上述の欠点を除去したもので、その目
的は１変電所内に少なくとも２つのセクシヨンを
設け各セクシヨンの両側に位置する各き電区間
に、スイツチ回路を各別に介して電力を供給する
とともに電圧リレーを設け、事故時における前記
各き電区間の電圧差を検出してスイツチ回路をし
や断することにより高信頼性の電気鉄道の給電装
置を提供することである。

以下に本発明の実施例に係る電気鉄道の給電装
置を第２図によつて説明する。

第２図において第１図のものと同一部分または
相当部分は同一符号で示されている。この実施例
においては、１変電所内に少なくとも２個のセク
シヨン１２ａおよび中間セクシヨン１２ｂを設け
る。電車線（き電線）１１ａはサイリスタスイツ
チ５ａおよび給電用直流断路器７ａを介して直流
正極母線４に接続されている。またセクシヨン１
２ａを介して隣接する電車線（き電線）１１ｂは
新たに設けられたサイリスタスイツチ５ｅおよび
給電用断路器７ｅを介して正極母線４に接続され
ている。さらにき電線１１ｂにセクシヨン１２ｂ
を介して隣接するき電線１１ｃはサイリスタスイ
ツチ５ｃおよび断路器７ｃを介して正極母線４に
接続する。またき電線１１ｅも第２図に示すよう
に接続され、該き電線にセクシヨン１２ｃを介し
て隣接するき電線１１ｆはサイリスタスイツチ５
ｆおよび断路器７ｆを介して正極母線４に接続さ
れている。さらにき電線１１ｇはサイリスタスイ
ツチ５ｄおよび断路器７ｄを介して正極母線４に
接続されている。すなわち、各セクシヨンの両側
に位置する各き電線をそれぞれサイリスタスイツ
チと断路器を有する直列回路を介して正極母線に
接続するものである。またセクシヨン１２ａには
このセクシヨン１２ａの両側の差電圧を検出して
動作する電圧リレー１６ａを並列接続し、セクシ
ヨン１２ｂには電圧リレー１６ｂを、セクシヨン
１２ｃには電圧リレー１６ｃを、セクシヨン１２
ｄには電圧リレー１６ｄを並列接続する。なお６
ａ〜６ｆは回生用ダイオード、１０ｅ，１０ｆは
選択しや断リレー、１８は回生用サイリスタスイ
ツチである。

上記構成において、第２図に示すＦ点で地絡事
故が発生すると、サイリスタスイツチ５ａ、断路
器７ａおよびき電線１１ａを通して短絡電流がレ
ール１３に流れるとともに、き電線１１ａと１１
ｂ間に電位差が生じる。き電線１１ａと１１ｂ間
に電位差が生じると、電圧リレー１６ａが動作
し、サイリスタスイツチ５ａがオフさせられると
ともにサイリスタスイツチ５ｅもオフさせられ、
短絡電流がしや断される。第２図に示すようにセ
クシヨン１２ａが電車１４のパンタグラフ１５ａ
と１５ｂで短絡されてもバイパス電流が流れない
ので電車１４およびセクシヨン１２ａの損傷が防
止される。また、き電線１１ｃで地絡事故が発生
した場合も前記同様の動作となる。すなわち、き
電線の事故検出はサイリスタスイツチ５ａ又は５
ｃに対応するき電線事故電流を選択しや断リレー
で検出するとき又は電圧リレー１６ａ，１６ｂに
より各区間の差電圧によつて事故を検知したと
き、サイリスタスイツチ５ｅをオフにすることに
より、セクシヨンオーバー事故を防止するもので
ある。さらにき電線１１ｅ，１１ｇで地絡事故が
発生した場合も前記同様の動作となる。

ここで、サイリスタスイツチ５ｅ，５ｆおよび
回生用ダイオード６ｅ，６ｆはき電区間が短いの
で、他のサイリスタスイツチ５ａ，５ｂ，５ｃお
よび５ｄのような大きさの通電能力は要しない。
また回生用ダイオード６ｅ，６ｆと別途設けられ
ているサイリスタしや断器１８で回生電流をしや
断することができる。さらに、サイリスタスイン
バータ３を有しない変電所ではサイリスタしや断
器１８は不要で、各回生用ダイオードのカソード
側を正極母線４に接続すればよい。

以上説明したように本発明においては、セクシ
ヨンと中間セクシヨンにより区分された各き電線
にスイツチ回路を各別に介して給電を行なうとと
もに、前記各セクシヨンに対向する電線間の電位
差に各々応動する電圧リレーによつて前記スイツ
チ回路を各々オフさせるようにしたものである。
したがつて本発明によれば、き電線の地絡事故時
に電車がセクシヨン部を通つても電車およびセク
シヨンの損傷を防止でき、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流式電気鉄道の給電装置の回
路図、第２図は本発明の実施例に係る直流式電気
鉄道の給電装置の回路図である。 ２…順電力変換器、３…逆電力変換器、４…正
極母線、５ａ〜５ｆ…サイリスタスイツチ、６ａ
〜６ｆ…回生用ダイオード、７ａ〜７ｆ…断路
器、１０ａ〜１０ｆ…選択しや断リレー、１１ａ
〜１１ｇ…き電線、１２ａ…セクシヨン、１２ｂ
…中間セクシヨン、１３…レール、１４…電車、
１５ａ，１５ｂ…パンタグラフ、１６ａ〜１６ｄ
…電圧リレー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電力を順電力変換器により直流電力に変
   換するとともに、セクシヨンを介在して対向配置
   したき電線を設け、各き電線に夫々スイツチ回路
   を通して前記変換された直流電力を供給するよう
   にした給電装置において、 前記セクシヨンに対向して接続されたスイツチ
   回路接続点のうち何れか一方側のスイツチ回路接
   続点と前記セクシヨン間のき電線に中間セクシヨ
   ンを設け、この中間セクシヨンと前記セクシヨン
   間のき電線に前記直流電力を供給するためのスイ
   ツチ回路を設け、前記各セクシヨンと並列に、該
   各セクシヨンと対向するき電線間の差電圧に応動
   して前記スイツチ回路をオフさせる電圧リレーを
   設けたことを特徴とする直流式電気鉄道の給電装
   置。