JP2008502291A

JP2008502291A - 非接地の直流牽引力供給システムのための方向性差動地絡保護リレーシステム及び地絡電流の検知のための地絡保護リレー装置

Info

Publication number: JP2008502291A
Application number: JP2007514887A
Authority: JP
Inventors: サン−ギチュン; ラグ−ギョジェオン; アン−ホリー; ヨン−スーキム
Original assignee: コリアレイルロードリサーチインスティテュート
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2008-01-24
Also published as: KR20050115146A; KR100582214B1; WO2005119871A1

Abstract

【課題】地絡保護リレー装置を作動するためには、地絡事故の発生時に大量の地絡電流を流す必要があり、その結果地面と整流器の陰極幹線の間に配置された接地抵抗の抵抗値を選択するのが難しくなる。
【解決手段】本発明は、電気鉄道用の地絡保護リレー装置に関する。地絡保護リレー装置において、非接地の直流牽引力供給システムにおける地絡保護リレー装置を作動するための地絡電流を検知するため、整流器の陰極幹線が抵抗及び限流器を通して接地される。限流器は通常の作動の間高い抵抗特性を示し、漏電を基準値以下まで制限する一方、地絡事故の発生時点で低い抵抗特性を示し、地絡事故を検知するのに十分な量の地絡電流を流すことを可能にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、整流器の陰極幹線が抵抗を通して接地されている電気鉄道用の地絡保護リレー装置と、非接地の直流牽引力供給システムにおける地絡保護リレー装置を作動するための地絡電流を検知する限流器に関する。この場合、限流器は通常作動の間高い抵抗特性を示し、漏電を基準値以下までに制限する一方、地絡事故の発生時点で低い抵抗特性を示し、地絡事故を検知するのに十分な量の地絡電流を流すことを可能にする。

更に本発明では、地絡事故の発生の有無が、変電所が検知する地絡電流値を、基準値と比較することにより判断される。地絡事故が発生した側と箇所は、変電所に対して右側のフィーダーおよび戻りラインを通って流れる電流値の合計と、左側のフィーダーおよび戻りラインを通って流れる電流値の合計を比較し、隣接する変電所からの地絡事故検知信号の受信の有無により判断される。

一般的に、電気鉄道用の牽引力供給システムは、電車に電力を供給する鉄道線路に沿って設置される。長い鉄道線路の端部まで必要な電圧を安定して供給するために、牽引力供給システムはそれぞれの適切な箇所に変電所を設けている。各変電所は交流電力を直流電力に整流し、直流電力分配パネル及びフィーダーを経由して電車に直流電力を供給する。

上記の電気鉄道用の牽引力供給システムでは、通常作動の間に予期しない事故等で地絡事故が発生すると、地絡保護リレー装置が事故を検知し、すばやく電力供給を遮断して様々な装置を保護し、公共の安全を確保する。

２００４年３月１９日に出願された特許出願「電気鉄道用の方向性差動地絡保護リレーシステム及びその制御方法」によると、本願出願人は、地絡電流が回路を流れることを可能にし、整流器の陰極幹線と地面の間の大地電流をフィーダーおよび戻りラインの電流値の合計から計算するための、地絡事故の検知、及び、地面と整流器の陰極幹線の間に抵抗を設置する方法で地絡事故が発生した側を検知する方法を提案している。

そのような地絡保護リレー装置を作動するためには、地絡事故の発生時に大量の地絡電流を流す必要があり、その結果地面と整流器の陰極幹線の間に配置された接地抵抗の抵抗値を選択するのが難しくなる。つまり、接地抵抗の抵抗値が高くなると、地絡保護リレー装置を作動するのに十分な地絡電流値を得るのが不可能になる。反対に、抵抗値が極端に低いと、接地抵抗の定格電流を高くしなければならないという問題が生じる。

更に、そのような直流牽引力供給システムに関し、地下の金属性の物体の電気化学的腐食を防ぐため非接地のシステムが使用される。地面と整流器の陰極幹線の間に抵抗が配置され、且つ抵抗の抵抗値が低い場合、地下の金属製の物体の腐食、すなわち、電気化学的腐食が発生する可能性がある。特に、戻り回路として直線のレールが使用されている場合、漏電は大きくなり、深刻な電気化学的腐食が発生する可能性があるという問題が生ずる。

従って、本発明は従来技術に発生する上記の課題に留意して考案され、本発明の目的は方向性差動地絡保護リレーシステム用の地絡保護リレー装置を提供することにある。前記システムでは、地絡保護リレー装置の接地抵抗が整流器の陰極幹線及び地面の間に配置され、限流器が連続して接地抵抗に接続され、よって接地抵抗値が低い場合に起こり得る漏電に起因する電気化学的腐食を防ぐ。この場合、限流器は通常の作動の間高い抵抗特性を示し、よって漏電を基準値以下までに制限する一方、地絡事故の発生時点で低い抵抗特性を示し、地絡事故を検知するのに十分な量の地絡電流を流すことを可能にする。本発明は接地抵抗の定格電流を限流器を使用して減らすことが可能であるという点で利点がある。

本発明の他の目的は、方向性差動地絡保護リレーシステム、及び地絡事故を検知する方法を提供することにある。前記システムでは、地絡事故が発生したかどうかが、接地抵抗を経由して流れた電流値を、基準値と比較することにより決定される。地絡事故が発生した箇所は、変電所に対して左側のフィーダーおよび戻りラインを経由して流れる電流値の合計と、右側のフィーダーおよび戻りラインを経由して流れる電流値の合計を比較し、隣接する変電所からの地絡事故検知信号を受信したかどうか判断することにより決定される。

上記の目的を達成するため、本発明は非接地直流牽引力供給システムのための地絡保護リレー装置を提供しており、地絡電流を検知するために整流器の陰極幹線が限流器を経由して接地されている。

更に、本発明は方向性差動地絡保護リレーシステムを提供し、地絡電流を検知するために整流器の陰極幹線が限流器を経由して設置されている地絡保護リレー装置と、フィーダー及び変電所に接続された戻りラインを流れる電流値、及び限流器を流れる漏れ電流の値を検知する検知ユニットと、地絡事故の発生の有無を、限流器を流れる漏れ電流の値を基準値と比較することにより判断し、地絡事故が発生した側と箇所を、左側のフィーダーおよび戻りラインを流れる電流値の合計と、右側のフィーダーおよび戻りラインを流れる電流値の合計とを比較し、隣接する変電所から受信する地絡事故検知信号を使用することにより判断する判断ユニットと、判断ユニットの判断結果に基づき、地絡事故が発生した側に隣接する変電所へ地絡事故検知信号を送信、又は隣接する変電所から地絡事故検知信号を受信する送受信ユニットと、判断ユニットによって判断された地絡事故が発生した側及び箇所に基づき、地絡事故が発生した側でフィーダーブレーカーを遮断するフィーダーブレーカーコントローラーとを含む。

更に、本発明は地絡保護の方法を示し、以下のステップを含む。即ち、変電所の地絡保護リレー装置の限流器を流れる漏れ電流の値、及び左右両側のフィーダー及び戻りラインを流れる電流値を検知するステップと、地絡事故の発生を、検知した漏れ電流の値を基準値と比較することにより判断するステップと、地絡事故が発生した側を、左側のフィーダーおよび戻りラインを流れる電流値の合計と、右側のフィーダーおよび戻りラインを流れる電流値の合計を比較することにより判断するステップと、地絡事故が発生した箇所を、地絡事故が発生した側に隣接する変電所へ地絡事故検知信号を送信することにより判断するステップと、地絡事故検知信号が変電所から該当する側へ送信されたかどうかを検知するステップと、地絡事故が発生した側のフィーダーブレーカーを遮断するステップが含まれる。

上述の通り、本発明によれば、限流器が方向性差動地絡保護リレーシステムに接続され、その結果限流器は通常の作動の間、地電流の漏電を基準値以下まで低下させる一方、地絡事故の発生時点で、地絡事故を検出するのに十分な量の地絡電流を流すことを可能にする。

更に、上述の地絡保護リレーシステムを用いたリレーシステムが使用されれば、地絡事故の詳細かつ信頼できる検知のみならず、地絡事故が発生した箇所の特定も行える。従って、地絡事故が発生した時点で、故障した箇所のみをシステムから分離することができる。

参照する図面において、同一の参照番号は、同一及び同様の要素を指定するため全ての図面を通して使用される。

図４に示すように、地絡保護リレー装置の接地抵抗が地絡電流を検知するために地面と整流器の陰極幹線の間に配置され、限流器８０が接地抵抗に直列に接続されている。

図４に示す接地抵抗の抵抗値は地絡事故の発生時の地絡電流の量を制限する要素として機能する。従って、接地抵抗の抵抗値は電流センサで検知された地絡電流の量が地絡事故の発生、及び発生した側を検知するのに十分であるように選択される必要がある。
抵抗値が過度に低い場合、抵抗の定格電流は過度に高くなり、非効率となる。一般に、接地抵抗の抵抗値を、地絡電流の最大値がフィーダー負荷電流の最大値の０．５〜１．０％になるように設定するのが適切と定められているが、抵抗値は実際のシステムの状態、リレーの詳細なアルゴリズム、ハードウェアの構成、電流センサの正確性等と共に変化する。本発明で新たに加えられた限流器Ｘは、通常作動の間は高い抵抗特性を示し、よって漏電を基準値以下に制限する。一方、限流器Ｘは地絡事故の発生時点で低い抵抗特性を示し、よって地絡事故を検知するのに十分な量の地絡電流を流すことを可能にする。

最大の負荷電流が２０００Ａである７５０Ｖ直流路面電車交通システムの場合を例にとると、リレー抵抗は最小１０Ａの地絡電流を流すため７５オーム以下の抵抗値を有する必要がある。この場合、抵抗が直流陰極幹線及び地面の間に直接接続されれば、漏電が大きくなり、よって電気化学的腐食の問題が発生する可能性がある。しかし、図５に示す特性を有する限流器がリレー抵抗に直列に接続されれば、通常作動の間、漏電は１０ｍＡ以下に抑えられ、地絡事故の発生時点で１０Ａの地絡電流が流れる。また、リレー抵抗の抵抗値及び定格電流を低くすることも可能である。

図２は本発明による方向性差動地絡保護リレーシステムのブロック図である。図３は本発明による電車の直流牽引力供給システムにおける方向性差動地絡保護リレーシステムの電流センサの位置を示す図である。

図２及び図３を参照し、方向性差動地絡保護リレーシステムは、変電所に接続されたフィーダー及び戻りラインを流れる電流Ｉ_１〜Ｉ_８及び地絡電流Ｉ_ｇの値を検知する検知ユニット１０と、検知ユニット１０で検知された地絡電流の値Ｉ_ｇに基づき地絡事故の有無を判断し、左側のフィーダー及び戻りラインを流れる電流値の合計と右側のフィーダー及び戻りラインを流れる電流値の合計を比較し、送受信ユニット３０から受信する隣接する変電所の地絡事故検知信号に基づき地絡事故が発生した側と箇所を判断する判断ユニット２０と、地絡事故が発生した箇所に隣接する変電所へ地絡事故検知信号を送信し、又は、判断ユニット２０の判断結果に従い隣接する変電所から地絡事故検知信号を受信する送受信ユニット３０と、判断ユニット２０により示される地絡事故が発生した側と箇所に基づき、地絡事故が発生した側に配置されたフィーダーブレーカーを制御するフィーダーブレーカーコントローラー４０と、上りライン及び下りラインのうち一つを選択しフィーダーブレーカーを落とした後再閉路ロジックを実行する再閉路ロジックユニット５０と、再閉路ロジックが順調に実行されたかを判断する再閉路判断ユニット６０を含む。

上記の構成を有する方向性差動地絡保護リレーシステムの動作を以下に説明する。

変電所に対して右側と左側に配置されたフィーダー及び戻りラインを流れる電流Ｉ_１〜Ｉ_８と、接地抵抗を流れる地絡電流Ｉ_ｇは、検知ユニット１０で検知される。

判断ユニット２０は検知ユニット１０で検知される地絡電流Ｉ_ｇを、基準電流Ｉ_ＳＥＴと比較して地絡事故の有無を判断し、右側のフィーダー及び戻りラインを流れる電流値Ｉ_１+Ｉ_２+Ｉ_３+Ｉ_４の合計と、左側のフィーダー及び戻りラインを流れる電流値Ｉ_５+Ｉ_６+Ｉ_７+Ｉ_８の合計を比較し、地絡事故が発生した側を判断する。

地絡事故が変電所に対して左側で発生したと判断されると、方向性差動地絡保護リレーシステムは、送受信ユニット３０を通して、地絡事故検知信号を、事故発生と同じ左側に隣接した変電所の方向性差動地絡保護リレーシステムに送信する。

つまり、地絡事故検知信号を受信した変電所が左側に配置されているのに対し右側で地絡事故が発生すると、左側に配置された変電所は、地絡事故検知信号を右側に配置された方向性差動地絡保護リレーシステムへ送信する。

上述の方法により、変電所に配置された方向性差動地絡保護リレーシステムは、その場所で検知された電流値、左側で検知された地絡事故、及び左側に隣接する変電所から受信した地絡事故検知信号に基づき、地絡事故が左側の隣接する箇所で発生したと判断する。

更に、地絡事故が検知されたが隣接する変電所から地絡事故検知信号を受信しない場合には、方向性差動地絡保護リレーシステムは、地絡事故が隣接する変電所で発生してはいないものと判断する。この場合、システム自体に起こりうる地絡事故に備えるためシステムに設けられる、遅延時間予備遮断ルーチンが選択されて実行される。

一方、判断の結果、隣接する箇所で地絡事故が発生したと判断されれば、方向性差動地絡保護リレーシステムは、フィーダーブレーカーコンロトローラ４０を通して、隣接する変電所から地絡事故が発生した側に電力を供給するフィーダーブレーカーを遮断することにより、システムから地絡事故箇所を分離する。つまり、正常な箇所から故障箇所が分離される。

しかし、上記の内容では、上りライン又は下りラインのどちらに地絡事故が発生したのか判断できないため、再閉路ロジックユニット５０は再閉路ロジックを実行し、再閉路判断ユニット６０は地絡事故が発生した正しいラインを判断する。

すなわち、上りラインのフィーダーブレーカーが順調に再閉路される場合、上りラインのフィーダーに地絡事故は発生していないことを意味する。上りラインのフィーダーブレーカーが再閉路されない場合、上りラインのフィーダーに地絡事故が発生していることを意味する。そのような再閉路の過程は、下りラインにも同様に適用される。

従って、故障した箇所のみシステムから分離され、残りの正常な箇所は電力が供給され続ける。

このことは、以下にさらに詳細に説明される。図３に示すように、牽引力供給システムは、変電所Ｂについて右側の牽引力供給システムと左側の牽引力供給システムに分かれる。全方向の電流の合計は、キルヒホッフの第1法則により常に０である。

しかし、地絡事故が右側で発生すれば、右側の電流の合計はＩ_１+Ｉ_２+Ｉ_３+Ｉ_４＝Ｉ_ｇであり、左側の電流の合計はＩ_５+Ｉ_６+Ｉ_７+Ｉ_８≒０であり、結果としてＩ_１+Ｉ_２+Ｉ_３+Ｉ_４＞Ｉ_５+Ｉ_６+Ｉ_７+Ｉ_８である。左側で地絡事故が発生すれば、結果は逆になる。図３に示すように、Ｉ_ｇは接地抵抗を流れる地絡電流の値である。

さらに、地絡事故が発生すれば、地絡電流値Ｉ_ｇは高くなる。従って、地絡事故の有無は地絡電流値Ｉ_ｇと基準の電流値Ｉ_ＳＥＴを比較することにより判断される。

さらに、地絡事故が発生した側は、右側の電流値の合計Ｉ_１+Ｉ_２+Ｉ_３+Ｉ_４と左側の電流値の合計Ｉ_５+Ｉ_６+Ｉ_７+Ｉ_８を比較することにより判断される。

すなわち、右側の電流値の合計Ｉ_１+Ｉ_２+Ｉ_３+Ｉ_４が左側の電流値の合計Ｉ_５+Ｉ_６+Ｉ_７+Ｉ_８より大きければ、地絡事故が右側で発生したと判断される。逆に、左側の電流値の合計Ｉ_５+Ｉ_６+Ｉ_７+Ｉ_８が右側の電流値の合計Ｉ_１+Ｉ_２+Ｉ_３+Ｉ_４より大きければ、地絡事故が左側で発生したと判断される。

判断の結果、地絡事故が変電所Ｂに関して右側で発生したと判断されれば、地絡事故検知信号が右側に隣接した変電所Ｃの方向性差動地絡保護リレーシステムに送信される。同時に、変電所Ｃで検知された地絡事故地点は変電所Ｃに関して左側にあるため、地絡事故検知信号は左側に隣接する変電所Ｂに送信される。

従って、左側に隣接する変電所Ｂは、局地的に検知する地絡事故検知信号及び右側の隣接する変電所Ｃから受信する地絡事故検知信号の両方に基づき、変電所Ｂ及び変電所Ｃの間の箇所における地絡事故の有無を判断し、右側のフィーダーブレーカーＢ_１及びＢ_２の両方を遮断する。

一方、右側に隣接する変電所Ｃは、局地的に検知する地絡事故検知信号及び左側の隣接する変電所Ｂから受信する地絡事故検知信号の両方に基づき、変電所Ｂ及び変電所Ｃの間における地絡事故の有無を判断し、左側のフィーダーブレーカーＢ_３及びＢ_４の両方を遮断し、システムから故障箇所を分離する。上述の方法を通して、地絡事故が発生した箇所は正確にシステムより分離される。

参照番号１００は直流フィーダー変電所を示しており、参照番号２００は線路を走行する電車を示している。図６は、本発明による方向性差動地絡保護リレーシステムの動作を示すフローチャートである。

方向性差動地絡保護リレーシステムの動作は、以下のステップを含む。変電所のリレーシステムの接地抵抗を流れる地絡電流の値、及び左右両側のフィーダー及び戻りラインを流れる電流値を検知するステップと、地絡電流値と基準の電流値を比較して地絡事故の有無を判断するステップと、左側のフィーダー及び戻りラインを流れる電流値の合計と右側のフィーダー及び戻りラインを流れる電流値の合計を比較して地絡事故が発生した側を判断するステップと、上記判断した側に基づき、地絡事故が発生した側に隣接する変電所に、地絡事故検知信号を送信するステップと、対応する側の変電所から地絡事故検知信号を受信したかを判断することにより、故障箇所を判断するステップと、地絡事故箇所の側のフィーダーブレーカーを遮断するステップとを含む。

上記のことを以下に詳細に説明する。Ｓ１００において、方向性差動地絡保護リレーシステムは、変電所について左右両側にあるフィーダー及び戻りラインを流れる電流値Ｉ_１からＩ_８を継続して検知し、接地抵抗を流れる、地絡電流値Ｉ_ｇを検知する。

Ｓ２００において、システムは地絡電流値Ｉｇと基準電流値Ｉ_ＳＥＴを比較することにより地絡事故の発生の有無を判断する。地絡電流値Ｉｇが基準の電流値Ｉ_ＳＥＴより低いと判断された場合は、システムは正常状態にあると判断し電流値Ｉ_１からＩ_８及び地絡電流値Ｉ_ｇの測定を継続する。

一方、地絡電流値Ｉ_ｇが基準電流値Ｉ_ＳＥＴより大きいと判断された場合は、システムは地絡事故が発生したと判断する。この場合、Ｓ３００において、方向性差動地絡保護リレーシステムは、右側のフィーダー及び戻りラインを流れる電流値の合計Ｉ_１+Ｉ_２+Ｉ_３+Ｉ_４と左側のフィーダー及び戻りラインを流れる電流値の合計Ｉ_５+Ｉ_６+Ｉ_７+Ｉ_８を比較する。

比較の結果、右側の電流値の合計Ｉ_１+Ｉ_２+Ｉ_３+Ｉ_４が左側の電流値の合計Ｉ_５+Ｉ_６+Ｉ_７+Ｉ_８より大きければ、方向性差動地絡保護リレーシステムは地絡事故が右側で発生したと判断する。従って、Ｓ４００において、方向性差動地絡保護リレーシステムは、右側に隣接する変電所の方向性差動地絡保護リレーシステムへ地絡事故検知信号を送信する。

この場合、Ｓ４１０において、右側に隣接する変電所もまた地絡事故検知信号を受信したか判断する。Ｓ４２０において、地絡事故検知信号が右側の隣接する変電所から受信されれば、方向性差動地絡保護リレーシステムは地絡事故が変電所の右側の隣接する箇所で発生したと判断し、右側のフィーダーブレーカーＢ_１及びＢ_２の両方を遮断する。

しかし、地絡事故検知信号が右側に隣接する変電所から受信しなければ、方向性差動地絡保護リレーシステムは、バックアップ保護の目的でシステムに設けられた遅延時間予備遮断ルーチンを選択して実行する。

そして右側のブレーカーＢ_１及びＢ_２が全て遮断された後、Ｓ６００において、方向性差動地絡保護リレーシステムは、２つの鉄道線路の内どちらに地絡事故が発生しているか判断するため、上り及び下りラインの内の一方の再閉路ロジックを実行する。

それから、Ｓ７００において、方向性差動地絡保護リレーシステムは再閉路ロジックを実行することにより上りラインのフィーダーブレーカーが順調に再閉路されたかを判断する。順調に再閉路されたと判断されたら、Ｓ８００において、方向性差動地絡保護リレーシステムは、上りラインのフィーダーに地絡事故が発生していないと判断する。

これに対し、Ｓ９００において、上りラインのフィーダーブレーカーが順調に再閉路されない場合、方向性差動地絡保護リレーシステムは、上りラインのフィーダーに地絡事故が発生していると判断する。

一方、Ｓ３００において、右側の電流値の合計Ｉ_１+Ｉ_２+Ｉ_３+Ｉ_４が左側の電流値の合計Ｉ_５+Ｉ_６+Ｉ_７+Ｉ_８より小さい場合は、方向性差動地絡保護リレーシステムは地絡事故が左側で発生していると判断する。従って、Ｓ５００において、方向性差動地絡保護リレーシステムは、地絡事故検知信号を左側に隣接する変電所の方向性差動地絡保護リレーシステムに送信する。

この場合、Ｓ５１０において、方向性差動地絡保護リレーシステムは、地絡事故検知信号が左側に隣接する変電所から受信されたかを判断する。地絡事故検知信号が左側に隣接する変電所から受信されたら、Ｓ５２０において、方向性差動地絡保護リレーシステムは、変電所の左側にある隣接した箇所において地絡事故が発生していると判断し、右側のフィーダーブレーカーＢ_３及びＢ_４の両方を遮断する。

一方、Ｓ５１０において、地絡事故検知信号が左側に隣接する変電所から受信しなければ、方向性差動地絡保護リレーシステムはバックアップ保護の目的でシステムに設けられた遅延時間予備遮断ルーチンを選択して実行する。左側のブレーカーＢ_３及びＢ_４が全て遮断された後、Ｓ６００において、方向性差動地絡保護リレーシステムは、２つのラインの内どちらに地絡事故が発生しているか判断するため、上り及び下りラインの内の一方の再閉路ロジックを実行する。

そして、Ｓ７００において、方向性差動地絡保護リレーシステムは、再閉路ロジックを実行することにより上りラインのフィーダーブレーカーが順調に再閉路されたかを判断する。順調に再閉路されてはいないと判断すると、Ｓ８００において、方向性差動地絡保護リレーシステムは、上りラインのフィーダーに地絡事故が発生してはいないものと判断する。

これに対し、上りラインのフィーダーブレーカーが順調に再閉路されない場合、Ｓ９００において、方向性差動地絡保護リレーシステムは、上りラインのフィーダーに地絡事故が発生していると判断する。

再閉路ロジックにおいて、上りライン又は下りラインが再閉路されない場合には、ブレーカーの作動後に、その再閉路されなかったラインの再閉路を試みないことが重要である。

上述の通り、本発明によれば、限流器が方向性差動地絡保護リレーシステムに接続され、その結果限流器は通常の作動の間、地電流の漏電を基準値以下まで低下させ、一方地絡事故の発生時には、限流器は地絡電流を検出するのに十分な量の地絡電流を流す。

本発明の好適な実施例を例示的な目的で開示したが、当業者においては、添付の特許請求の範囲に開示されたような発明の範囲及び精神から逸脱することなく、様々な修正、追加及び代替が可能であることを理解されるであろう。

本発明は非接地直流牽引力供給システムのための地絡保護リレー装置を提供しており、地絡電流を検知するために整流器の陰極幹線が限流器を経由して接地されている。

整流器の陰極幹線及び接地抵抗の間の接続を示す図である。本発明による方向性差動地絡保護リレーシステムのブロック図である。本発明による電気鉄道の直流牽引力供給システムにおける方向性差動地絡保護リレーシステムの電流センサの位置を示す図である。本発明による方向性差動地絡保護リレーシステムの接地部の構成を示す回路図である。本発明による方向性差動地絡保護リレーシステムの限流器の特性を示す曲線であり、限流器が直流７５０Vのシステムで使用される例を示す。本発明による方向性差動地絡保護リレーシステムの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０・・検知ユニット，２０・・判断ユニット，３０・・送受信ユニット，４０・・フィーダーブレーカーコントローラー，５０・・再閉路ロジックユニット，６０・・再閉路判断ユニット，８０・・限流器，１００・・直流フィーダ変電所，２００・・線路を走行する電車

Claims

非接地の直流牽引力供給システムのための地絡保護リレー装置であって、
整流器の陰極幹線が地絡電流を検知するために限流器を経由して接地されている地絡保護リレー装置。
接地抵抗が前記限流器と直列に接続されている請求項１に記載の地絡保護リレー装置。
前記限流器は端子の電圧が低いと抵抗が高くなり、前記端子の電圧が高いと抵抗が低くなる請求項１又は２に記載の地絡保護リレー装置。
方向性差動地絡保護リレーシステムであって、
整流器の陰極幹線が地絡電流を検知するために限流器を経由して接地されている地絡保護リレー装置と、
変電所に接続されたフィーダー及び戻りラインを流れる電流値、及び限流器を流れる漏れ電流の値を検知する検知ユニットと、
地絡事故の有無を、前記限流器を流れる漏れ電流の値を基準値と比較することにより判断するとともに、左側のフィーダーと戻りラインを流れる電流値の合計と右側のフィーダーと戻りラインを流れる電流値の合計との比較、及び隣接する変電所から受信する地絡事故検知信号を使用することにより、地絡事故の発生した側と箇所を判断する判断ユニットと、
前記判断ユニットの判断結果に従い、地絡事故検知信号を、地絡事故が発生した側に隣接する変電所へ送信し、又は、隣接する変電所から地絡事故検知信号を受信する送受信ユニットと、
前記判断ユニットにより判断された、地絡事故が発生した側及び箇所に基づき、地絡事故が発生した側のフィーダーブレーカーを遮断するフィーダーブレーカーコントローラーと、を備える方向性差動地絡保護リレーシステム。
前記フィーダーブレーカーコントローラーは、
前記フィーダーブレーカーを遮断した後、上り及び下りラインの内一つを選択し再閉路ロジックを実行する再閉路ロジックユニットと、
前記再閉路ロジックが順調に実行されたかを判断する再閉路判断ユニットとを有する請求項４に記載の方向性差動地絡保護リレーシステム。
地絡事故における保護方法であって、
変電所の地絡保護リレー装置の限流器を流れる漏れ電流の値、及び左右両側のフィーダー及び戻りラインを流れる電流値を検知するステップと、
地絡事故の発生を、検知された漏れ電流の値を基準値と比較することにより判断するステップと、
地絡事故の発生した側を、左側のフィーダーと戻りラインを流れる電流値の合計と右側のフィーダーと戻りラインを流れる電流値の合計を比較することにより判断するステップと、
地絡事故の発生した箇所を、地絡事故が発生した側に隣接する変電所へ地絡事故検知信号を送信し、且つ該当する側の変電所から地絡事故検知信号を受信したか検知することにより判断するステップと、
地絡事故が発生した側のフィーダーブレーカーを遮断動作させるステップとを含む地絡事故における保護方法。
前記フィーダーブレーカーを遮断した後、上りライン又は下りラインの故障箇所を再閉路ロジックを実行することにより判断し、システムから前記故障箇所を分離するステップを含む請求項６記載の地絡事故における保護方法。