JP2000333359A - き電系統の地絡事故検出装置 - Google Patents
き電系統の地絡事故検出装置Info
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- JP2000333359A JP2000333359A JP11140927A JP14092799A JP2000333359A JP 2000333359 A JP2000333359 A JP 2000333359A JP 11140927 A JP11140927 A JP 11140927A JP 14092799 A JP14092799 A JP 14092799A JP 2000333359 A JP2000333359 A JP 2000333359A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 整流器２の正極側と負極側の直流出力を一対
のトロリー線３、４を通して電気車５に給電するき電系
統において、整流器出力端を抵抗器で接地し、この抵抗
器の電圧からトロリー線の地絡を過電圧検出するので
は、トロリー線の対地絶縁抵抗が低くなったり、事故の
誤検出になる。 【解決手段】 変圧器１Ａは、その二次巻線をスター結
線のものにしてその中性点を接地した構成とし、地絡過
電流継電器１０は、中性点からトロリー線への電流経路
に流れる電流の変化からトロリー線の地絡事故を検出す
る。継電器１０の代替継電器または保護協調継電器とし
て、過電流継電器１１や直流高速度しゃ断器１２とする
ことも含む。
のトロリー線３、４を通して電気車５に給電するき電系
統において、整流器出力端を抵抗器で接地し、この抵抗
器の電圧からトロリー線の地絡を過電圧検出するので
は、トロリー線の対地絶縁抵抗が低くなったり、事故の
誤検出になる。 【解決手段】 変圧器１Ａは、その二次巻線をスター結
線のものにしてその中性点を接地した構成とし、地絡過
電流継電器１０は、中性点からトロリー線への電流経路
に流れる電流の変化からトロリー線の地絡事故を検出す
る。継電器１０の代替継電器または保護協調継電器とし
て、過電流継電器１１や直流高速度しゃ断器１２とする
ことも含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非接地き電系統に
より電気車に電力供給を行う直流き電システムの地絡事
故検出装置に関する。
より電気車に電力供給を行う直流き電システムの地絡事
故検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、直流き電システムは、直流の正
極（＋）側をトロリー線に、負極（−）側をレールとし
て電気車に電力を供給する負極側接地系に構成されてい
る。
極（＋）側をトロリー線に、負極（−）側をレールとし
て電気車に電力を供給する負極側接地系に構成されてい
る。
【０００３】しかし、近年の新交通システムは、車輪を
鉄輪に代えてタイヤとする電気車が採用されてきてい
る。また、磁気浮上方式など、走行中はレールから浮上
する電気車による交通システムも実用化されてきてい
る。
鉄輪に代えてタイヤとする電気車が採用されてきてい
る。また、磁気浮上方式など、走行中はレールから浮上
する電気車による交通システムも実用化されてきてい
る。
【０００４】これら電気車に対する直流電力供給には、
レールを負極とすることができないため、直流き電シス
テムは正極側と負極側ともにトロリー線とする非接地き
電系統に構成し、非接地にした一対のトロリー線から電
気車に直流電力を供給する。
レールを負極とすることができないため、直流き電シス
テムは正極側と負極側ともにトロリー線とする非接地き
電系統に構成し、非接地にした一対のトロリー線から電
気車に直流電力を供給する。
【０００５】この直流き電システムにおける従来のき電
系統構成と地絡事故検出装置を図２に示す。系統構成
は、交流電源から整流器用変圧器１を通して電源を取り
込み、これを整流器２によって整流し、整流器２の正極
側と負極側の直流出力をトロリー線３、４に供給し、電
気車５に給電する。
系統構成と地絡事故検出装置を図２に示す。系統構成
は、交流電源から整流器用変圧器１を通して電源を取り
込み、これを整流器２によって整流し、整流器２の正極
側と負極側の直流出力をトロリー線３、４に供給し、電
気車５に給電する。
【０００６】地絡事故検出装置は、整流器２の直流出力
の両端を抵抗器６、７を通して接地し、地絡過電圧継電
器８、９が両抵抗器６、７の両端の電圧の上昇と下降の
変化から地絡を検出する。これら抵抗器６、７は、地絡
過電圧継電器８、９の内部抵抗として設けられる場合も
ある。
の両端を抵抗器６、７を通して接地し、地絡過電圧継電
器８、９が両抵抗器６、７の両端の電圧の上昇と下降の
変化から地絡を検出する。これら抵抗器６、７は、地絡
過電圧継電器８、９の内部抵抗として設けられる場合も
ある。
【０００７】同図の系統構成において、地絡事故が発生
したときに、地絡が発生していない側のトロリー線の対
地電圧が上昇し、地絡側のトロリー線の対地電圧が下降
する。図示の地絡事故では、トロリー線４の対地電圧が
降下し、トロリー線３の対地電圧が上昇する。
したときに、地絡が発生していない側のトロリー線の対
地電圧が上昇し、地絡側のトロリー線の対地電圧が下降
する。図示の地絡事故では、トロリー線４の対地電圧が
降下し、トロリー線３の対地電圧が上昇する。
【０００８】そこで、地絡過電圧継電器８、９は、常時
は電源電圧Ｅの１／２の電圧を検出しておき、トロリー
線の一方の対地電圧が上昇したときに地絡事故として検
出する。
は電源電圧Ｅの１／２の電圧を検出しておき、トロリー
線の一方の対地電圧が上昇したときに地絡事故として検
出する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の地絡事故検出方
式では、両トロリー線の対地電圧から事故検出するた
め、整流器２の出力両端を抵抗器６、７により接地して
いる。このため、通常時のトロリー線と対地間の絶縁抵
抗が抵抗器６、７の抵抗値が含まれ、トロリー線の対地
間絶縁測定に際して抵抗器６、７の抵抗値が影響し、真
の絶縁抵抗測定が不能になる。これには、抵抗器６、７
を切り離した絶縁測定が考えられるが、この測定時には
地絡事故検出機能が喪失する。
式では、両トロリー線の対地電圧から事故検出するた
め、整流器２の出力両端を抵抗器６、７により接地して
いる。このため、通常時のトロリー線と対地間の絶縁抵
抗が抵抗器６、７の抵抗値が含まれ、トロリー線の対地
間絶縁測定に際して抵抗器６、７の抵抗値が影響し、真
の絶縁抵抗測定が不能になる。これには、抵抗器６、７
を切り離した絶縁測定が考えられるが、この測定時には
地絡事故検出機能が喪失する。
【００１０】ここで、地絡過電圧継電器８、９による検
出電圧は、抵抗器６、７の抵抗値と、地絡を起こしてい
ない状態のトロリー線と対地間の絶縁抵抗と、地絡事故
点の抵抗により変化する。
出電圧は、抵抗器６、７の抵抗値と、地絡を起こしてい
ない状態のトロリー線と対地間の絶縁抵抗と、地絡事故
点の抵抗により変化する。
【００１１】このため、絶縁性能測定に抵抗器６、７の
抵抗値の影響を少なくするため、該抵抗値を大きくする
と、継電器８、９の検出感度も高くなるが、トロリー線
と対地間の絶縁抵抗の変化や負荷による電源電圧の変動
が継電器８、９の検出電圧にも大きく現れ、継電器８、
９が誤検出する恐れがある。
抵抗値の影響を少なくするため、該抵抗値を大きくする
と、継電器８、９の検出感度も高くなるが、トロリー線
と対地間の絶縁抵抗の変化や負荷による電源電圧の変動
が継電器８、９の検出電圧にも大きく現れ、継電器８、
９が誤検出する恐れがある。
【００１２】例えば、整流器２の直流出力電圧が７５０
Ｖになるき電系統において、抵抗器６、７の内部抵抗値
（または抵抗器６、７の抵抗値）を１ＭΩ、過電圧検出
電圧を４００Ｖとした場合、検出する事故点抵抗は１Ｍ
Ω以下になる。しかし、トロリー線の絶縁抵抗値は、保
守がなされていても、晴天で１ＭΩ程度、雨天では４０
０〜５００ＫΩ程度であり、トロリー線に地絡事故が発
生していない場合にも雨天ではその絶縁抵抗値の低下に
よって継電器８、９が誤検出してしまう。
Ｖになるき電系統において、抵抗器６、７の内部抵抗値
（または抵抗器６、７の抵抗値）を１ＭΩ、過電圧検出
電圧を４００Ｖとした場合、検出する事故点抵抗は１Ｍ
Ω以下になる。しかし、トロリー線の絶縁抵抗値は、保
守がなされていても、晴天で１ＭΩ程度、雨天では４０
０〜５００ＫΩ程度であり、トロリー線に地絡事故が発
生していない場合にも雨天ではその絶縁抵抗値の低下に
よって継電器８、９が誤検出してしまう。
【００１３】以上の問題に加えて、継電器８、９の内部
抵抗値または抵抗器６、７の抵抗値を高くする場合、地
絡事故には抵抗器６、７を通した事故電流になるため、
過電流継電器等の電流変化で応動する他の保護継電器で
は誤不動作になる。
抵抗値または抵抗器６、７の抵抗値を高くする場合、地
絡事故には抵抗器６、７を通した事故電流になるため、
過電流継電器等の電流変化で応動する他の保護継電器で
は誤不動作になる。
【００１４】例えば、抵抗器６、７の抵抗値を６３ＫΩ
程度にするも、トロリー線の地絡事故時の電流経路は、
整流器２→抵抗器６または７→トロリー線の経路にな
り、上記の７５０Ｖき電系統の地絡電流ＩFは、
程度にするも、トロリー線の地絡事故時の電流経路は、
整流器２→抵抗器６または７→トロリー線の経路にな
り、上記の７５０Ｖき電系統の地絡電流ＩFは、
【００１５】
【数１】 ＩF＝７５０Ｖ／（６３×１０3）Ω＝０.０１２Ａ 程度になり、一般の過電流継電器では事故検出ができな
い。
い。
【００１６】本発明の目的は、き電系統の対地絶縁抵抗
を高めながら、地絡事故の確実な検出ができ、さらには
他の保護継電器との保護協調が容易になる地絡事故検出
装置を提供することにある。
を高めながら、地絡事故の確実な検出ができ、さらには
他の保護継電器との保護協調が容易になる地絡事故検出
装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、整流器用変圧器の二次巻線をスター結線
のものとしてその中性点を接地し、かつ整流器の出力側
に設けていた従来の抵抗器を無くし、通常時にはトロリ
ー線に高い絶縁抵抗を確保し、トロリー線の地絡事故発
生には変圧器の二次側巻線の中性点を通して十分に大き
な電流を流し、この通常時の微小電流と地絡事故時の大
電流で過電流継電器等に確実な地絡検出を得るようにし
たもので、以下の構成を特徴とする。
解決するため、整流器用変圧器の二次巻線をスター結線
のものとしてその中性点を接地し、かつ整流器の出力側
に設けていた従来の抵抗器を無くし、通常時にはトロリ
ー線に高い絶縁抵抗を確保し、トロリー線の地絡事故発
生には変圧器の二次側巻線の中性点を通して十分に大き
な電流を流し、この通常時の微小電流と地絡事故時の大
電流で過電流継電器等に確実な地絡検出を得るようにし
たもので、以下の構成を特徴とする。
【００１８】交流電源から整流器用変圧器を通して整流
器に直流出力を得、この整流器の正極側と負極側の直流
出力を一対のトロリー線を通して電気車に給電するき電
系統の地絡事故検出装置であって、前記変圧器は、その
二次巻線をスター結線のものにしてその中性点を接地し
た構成とし、前記中性点からトロリー線を通して流れる
電流経路に設けられ、該電流経路に流れる電流の変化か
らトロリー線の地絡事故を検出する過電流検出手段を設
けたことを特徴とする。
器に直流出力を得、この整流器の正極側と負極側の直流
出力を一対のトロリー線を通して電気車に給電するき電
系統の地絡事故検出装置であって、前記変圧器は、その
二次巻線をスター結線のものにしてその中性点を接地し
た構成とし、前記中性点からトロリー線を通して流れる
電流経路に設けられ、該電流経路に流れる電流の変化か
らトロリー線の地絡事故を検出する過電流検出手段を設
けたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
き電系統構成と地絡事故検出装置であり、図２と同等の
部分は同一符号で示す。き電系統が異なる部分は、整流
器用変圧器１Ａには二次巻線がＹ（スター）結線のもの
とし、その中性点を接地する点にある。
き電系統構成と地絡事故検出装置であり、図２と同等の
部分は同一符号で示す。き電系統が異なる部分は、整流
器用変圧器１Ａには二次巻線がＹ（スター）結線のもの
とし、その中性点を接地する点にある。
【００２０】地絡事故検出装置は、変圧器１Ａの二次側
中性点から対地に流れる電流を検出する地絡過電流継電
器１０とする。
中性点から対地に流れる電流を検出する地絡過電流継電
器１０とする。
【００２１】本実施形態は、地絡過電流継電器１０をト
ロリー線の地絡事故検出装置とするため、従来の抵抗器
６、７や地絡過電圧継電器８、９は設けない。つまり、
トロリー線３、４は、従来の抵抗器６、７等によって対
地間に低い抵抗が介在することなく、高い絶縁抵抗をも
つき電系統構成になる。
ロリー線の地絡事故検出装置とするため、従来の抵抗器
６、７や地絡過電圧継電器８、９は設けない。つまり、
トロリー線３、４は、従来の抵抗器６、７等によって対
地間に低い抵抗が介在することなく、高い絶縁抵抗をも
つき電系統構成になる。
【００２２】この構成において、トロリー線３または４
に地絡事故が発生していない通常時には、トロリー線
３、４が対地に対して高い絶縁抵抗を有するため、微小
の漏れ電流（ミリアンペア程度）しか流れない。例え
ば、雨天での最悪条件にあってもトロリー線の絶縁抵抗
は数百ＫΩを確保できる。
に地絡事故が発生していない通常時には、トロリー線
３、４が対地に対して高い絶縁抵抗を有するため、微小
の漏れ電流（ミリアンペア程度）しか流れない。例え
ば、雨天での最悪条件にあってもトロリー線の絶縁抵抗
は数百ＫΩを確保できる。
【００２３】そして、トロリー線３または４に地絡事故
が発生したとき、例えば、図示のようにトロリー線３に
地絡事故が発生したとき、図中に矢印で示す経路Ａで半
波の整流電流が流れる。この電流値は、事故点抵抗と、
トロリー線の抵抗及び変圧器１Ａの二次電圧によりほぼ
決定される大きな電流（アンペア以上のオーダ）であ
り、地絡過電流継電器１０に確実な応動を得ることがで
きる。
が発生したとき、例えば、図示のようにトロリー線３に
地絡事故が発生したとき、図中に矢印で示す経路Ａで半
波の整流電流が流れる。この電流値は、事故点抵抗と、
トロリー線の抵抗及び変圧器１Ａの二次電圧によりほぼ
決定される大きな電流（アンペア以上のオーダ）であ
り、地絡過電流継電器１０に確実な応動を得ることがで
きる。
【００２４】したがって、本実施形態によれば、トロリ
ー線の地絡事故を過電流継電器１０による電流検出とす
るため、雨天等でトロリー線の絶縁抵抗が低下したり、
電源電圧が大きく変動した悪条件でも誤検出することな
く確実に検出できる。しかも、通常時にはトロリー線回
路に高い絶縁抵抗を確保することができ、地絡事故検出
機能を喪失することなくトロリー線の対地間絶縁測定が
簡単にできる。
ー線の地絡事故を過電流継電器１０による電流検出とす
るため、雨天等でトロリー線の絶縁抵抗が低下したり、
電源電圧が大きく変動した悪条件でも誤検出することな
く確実に検出できる。しかも、通常時にはトロリー線回
路に高い絶縁抵抗を確保することができ、地絡事故検出
機能を喪失することなくトロリー線の対地間絶縁測定が
簡単にできる。
【００２５】以上までの実施形態では、地絡過電流継電
器１０によってトロリー線の地絡事故検出を行う場合を
示すが、これと保護協調する継電器又は代替継電器とし
て、図１中に示すように、整流器２からトロリー線への
通電経路に設けた過電流継電器１１や直流高速度しゃ断
器１２などの過電流検出手段を設けることで同等の作用
効果を得ることができる。
器１０によってトロリー線の地絡事故検出を行う場合を
示すが、これと保護協調する継電器又は代替継電器とし
て、図１中に示すように、整流器２からトロリー線への
通電経路に設けた過電流継電器１１や直流高速度しゃ断
器１２などの過電流検出手段を設けることで同等の作用
効果を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、整流器
用変圧器の二次巻線をスター結線のものとしてその中性
点を接地し、トロリー線の地絡事故発生には変圧器の二
次側巻線の中性点を通して十分に大きな電流を流し、通
常時の微小電流と地絡事故時の大電流で地絡事故を検出
するようにしたため、き電系統の対地絶縁抵抗を高めな
がら、地絡事故の確実な検出ができ、さらには他の保護
継電器との保護協調が容易になる。
用変圧器の二次巻線をスター結線のものとしてその中性
点を接地し、トロリー線の地絡事故発生には変圧器の二
次側巻線の中性点を通して十分に大きな電流を流し、通
常時の微小電流と地絡事故時の大電流で地絡事故を検出
するようにしたため、き電系統の対地絶縁抵抗を高めな
がら、地絡事故の確実な検出ができ、さらには他の保護
継電器との保護協調が容易になる。
【００２７】具体的には、整流器の出力側に設けていた
従来の抵抗器を無くすことで、通常時にはトロリー線に
高い絶縁抵抗を確保し、事故発生時には大きな検出電流
を得て継電器に確実な地絡検出を得ることができるし、
トロリー線の絶縁抵抗測定も簡単になる。
従来の抵抗器を無くすことで、通常時にはトロリー線に
高い絶縁抵抗を確保し、事故発生時には大きな検出電流
を得て継電器に確実な地絡検出を得ることができるし、
トロリー線の絶縁抵抗測定も簡単になる。
【図１】本発明の実施形態を示すき電系統と地絡事故検
出装置の図。
出装置の図。
【図２】従来のき電系統と地絡事故検出装置の図。
１、１Ａ…整流器用変圧器 ２…整流器 ３、４…トロリー線 ５…電気車 １０…地絡過電流継電器 １１…過電流継電器 １２…直流高速しゃ断器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G014 AA04 AA08 AA27 AB04 AB23 AB25 AB26 AB31 AB35 AC07 5G004 AA05 AB02 BA01 DA01 5G058 BB02 BC16 CC01
Claims (1)
- 【請求項１】 交流電源から整流器用変圧器を通して整
流器に直流出力を得、この整流器の正極側と負極側の直
流出力を一対のトロリー線を通して電気車に給電するき
電系統の地絡事故検出装置であって、 前記変圧器は、その二次巻線をスター結線のものにして
その中性点を接地した構成とし、 前記中性点からトロリー線を通して流れる電流経路に設
けられ、該電流経路に流れる電流の変化からトロリー線
の地絡事故を検出する過電流検出手段を設けたことを特
徴とするき電系統の地絡事故検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11140927A JP2000333359A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | き電系統の地絡事故検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11140927A JP2000333359A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | き電系統の地絡事故検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000333359A true JP2000333359A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15280060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11140927A Pending JP2000333359A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | き電系統の地絡事故検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000333359A (ja) |
Cited By (17)
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1999
- 1999-05-21 JP JP11140927A patent/JP2000333359A/ja active Pending
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