JP2010264924A - Power extending device and its method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、交流き電鉄道におけるき電区分所における異なる周波数の突き合わせ場所にて、一方の電源変電所が故障した場合に、他方の変電所から一方に対して電源を延長する際に用いる電源延長装置及びその方法に関する。 The present invention provides a power source for use in extending a power source from one substation to the other when one power substation fails at a matching location of different frequencies at a feeding section in an AC powered railway. The present invention relates to an extension device and a method thereof.
交流き電方式の電気鉄道においては、車両に対して走行するための電力を供給する変電所が複数設けられている。
各変電所のき電の境界部分には、図6に示すように、き電区間の切り分けのためにき電区分所が設けられている。交流き電方式の場合、隣接する変電所間の位相の異なる交流電流が短絡されないように、き電区分所(SP)に切り換えセクションが設けられており、架線がこの切り換えセクションにおいて絶縁分離されている(例えば、特許文献1参照)。
In an AC powered electric railway, a plurality of substations that supply electric power for traveling to a vehicle are provided.
As shown in FIG. 6, a feeding section is provided at the boundary of feeding of each substation to separate feeding sections. In the case of the AC feeding system, a switching section is provided in the feeding section (SP) so that alternating currents with different phases between adjacent substations are not short-circuited, and the overhead wire is insulated and separated in this switching section. (For example, refer to Patent Document 1).
このき電区間には、整備新幹線のように、60Hzと50Hzとの異なる周波数の交流電源が突き合わされた箇所として、き電区分されている場合がある。
ここで、50Hzの交流電源を出力する50Hz電源変電所が故障した場合、図7に示すように、この50Hz電源変電所のき電区間に隣接するき電区間の60Hの交流電源を、この故障した50Hz電源変電所のき電区間に対して延長き電(隣接するき電区間を接続する)して、車両を駆動する電源を確保することとなる。
This feeding section may be divided into feeding sections as places where AC power sources having different frequencies of 60 Hz and 50 Hz are abutted as in the case of a maintenance Shinkansen.
Here, when a 50 Hz power supply substation that outputs a 50 Hz AC power supply fails, as shown in FIG. 7, the 60 H AC power supply in the feeding section adjacent to the feeding section of the 50 Hz power supply substation is replaced with this failure. The power supply for driving the vehicle is secured by extending the power supply to the power supply section of the 50 Hz power substation (connecting adjacent power supply sections).
しかしながら、上述した延長き電を行う場合、電源変電所の故障という異常時に対応させて、50Hzと60Hzとの双方の異なる周波数の交流電源に対応して駆動電力を得るための設備を、変電設備及び信号設備に対して設ける必要がある。
上記50Hz及び60Hzの双方に対応した設備には実績がないため、新たに、両周波数の電源に対応して駆動電力を得るための設備を開発しなければならない。
However, in the case of performing the above-described extension feeding, the equipment for obtaining the driving power corresponding to the AC power sources having different frequencies of 50 Hz and 60 Hz in response to the abnormality such as the failure of the power supply substation, And it is necessary to provide for signal equipment.
Since the equipment corresponding to both 50 Hz and 60 Hz has no track record, a new equipment for obtaining driving power corresponding to the power sources of both frequencies must be developed.
本発明は、このような事情を鑑みてなされたもので、異なる周波数の交流電源に対応して駆動電力を得るための設備を新たに開発する必要が無く、容易に隣接するき電区間の電源変電所から電力の延長き電を受けることができる電源延長装置及びその方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is not necessary to newly develop equipment for obtaining driving power corresponding to AC power sources having different frequencies. It is an object of the present invention to provide a power supply extension device and method for receiving power extension from a substation.
本発明の電源延長装置は、第1の周波数の交流電源を第1のき電区間の架線に供給する第1の電源変電所と、前記第1の周波数と異なる第2の周波数の交流電源を第2のき電区間の架線に供給する第2の電源変電所との間に設けられる電源延長装置であり、前記第1のき電区間と前記第2のき電区間との前記架線間に設けられ、交流電源の周波数を第1の周波数及び第2の周波数の一方から他方に変換し、前記第1のき電区間及び前記第2のき電区間のいずれか一方から他方に対して延長き電を行う周波数変換部とを有することを特徴とする。 A power supply extension device according to the present invention includes a first power substation that supplies an AC power source having a first frequency to an overhead line in a first feeding section, and an AC power source having a second frequency different from the first frequency. A power supply extension device provided between the second power supply substation that supplies the overhead line of the second feeder section, and between the overhead lines of the first feeder section and the second feeder section. Provided, converting the frequency of the AC power source from one of the first frequency and the second frequency to the other and extending from one of the first feeding section and the second feeding section to the other And a frequency converter that performs power feeding.
本発明の電源延長装置は、前記第1のき電区間と前記第2のき電区間とが交互に設けられ、隣接する前記第1のき電区間及び第2のき電区間の電源変電所が故障した場合、電源変電所の故障したき電区間に対し隣接する両側のき電区間の双方から、それぞれ介挿された周波数変換部から並列に延長き電を行うことを特徴とする。 In the power supply extension device of the present invention, the first feeding section and the second feeding section are provided alternately, and the power substations in the adjacent first feeding section and second feeding section are provided. When a fault occurs, power is extended in parallel from the frequency converters inserted respectively from both power feeding sections adjacent to the power feeding section of the power substation.
本発明の電源延長装置は、第1のき電区間及び第2のき電区間のいずれか一方から他方に対する車両の侵入を検出し、列車検出信号を出力する車両検出部をさらに有し、第1のき電区間及び第2のき電区間のいずれか一方の電源変電所が故障し、他方のき電区間から他方のき電区間に対して延長き電を行っている場合、前記列車検出信号が入力されると、前記周波数変換部が延長き電の対象に対して出力する交流電源の電圧値を低下させることを特徴とする。 The power supply extension device of the present invention further includes a vehicle detection unit that detects intrusion of a vehicle from one of the first feeding section and the second feeding section to the other and outputs a train detection signal. If any one of the power substations in one feeding section or the second feeding section fails and the extension feeding is performed from the other feeding section to the other feeding section, the train detection When a signal is input, the frequency converter reduces the voltage value of the AC power supply that is output to the subject of the extended power supply.
本発明の電源延長装置は、第1のき電区間及び第2のき電区間のいずれか一方から他方に対する車両の侵入を検出し、列車検出信号を出力する車両検出部をさらに有し、第1のき電区間及び第2のき電区間のいずれか一方の電源変電所が故障し、他方のき電区間から他方のき電区間に対して延長き電を行っている場合、前記列車検出信号が入力され、前記周波数変換部が、延長き電の対象に対して出力する電流値が設定された閾値を超えている場合、一定期間、交流電源の電流値を予め設定された電流値に低下させる制御を行うことを特徴とする。 The power supply extension device of the present invention further includes a vehicle detection unit that detects intrusion of a vehicle from one of the first feeding section and the second feeding section to the other and outputs a train detection signal. If any one of the power substations in one feeding section or the second feeding section fails and the extension feeding is performed from the other feeding section to the other feeding section, the train detection When a signal is input and the frequency value output from the frequency converter exceeds the set threshold value, the current value of the AC power source is set to a preset current value for a certain period. It is characterized by performing control to reduce.
本発明の電源延長装置は、前記周波数変換部が、隣接するき電区間における無効電力補償を行う機能を有することを特徴とする。 The power supply extension apparatus of the present invention is characterized in that the frequency converter has a function of performing reactive power compensation in an adjacent feeding section.
本発明の電源延長方法は、第1の周波数の交流電源を第1のき電区間の架線に供給する第1の電源変電所と、前記第1の周波数と異なる第2の周波数の交流電源を第2のき電区間の架線に供給する第2の電源変電所との間に設けられる電源延長装置による電源延長方法であり、前記第1のき電区間と前記第2のき電区間との前記架線間に設けられた周波数変換部が、交流電源の周波数を第1の周波数及び第2の周波数の一方から他方に変換し、前記第1のき電区間及び前記第2のき電区間のいずれか一方から他方に対して延長き電を行う周波数変換過程を有することを特徴とする。 The power supply extension method of the present invention includes a first power supply substation that supplies an AC power supply having a first frequency to an overhead line of a first feeding section, and an AC power supply having a second frequency different from the first frequency. A power supply extension method using a power supply extension device provided between the second power supply section and a second power supply substation to be supplied to the overhead line of the second power supply section, wherein the first power supply section and the second power supply section The frequency converter provided between the overhead lines converts the frequency of the AC power source from one of the first frequency and the second frequency to the other, and the first feeding section and the second feeding section It has a frequency conversion process of extending power from either one to the other.
以上説明したように、本発明によれば、異なる交流周波数のき電区間の間において、一方から他方に延長き電を行う場合、延長き電を行うき電区間における交流の周波数を、延長き電される側に周波数変換部が変換することにより、各き電区間において2つの異なる周波数に対応する設備を設けることなく、各き電区間に設けられた交流電源の交流周波数に固定した設備にて、異なる交流周波数のき電区間の間にて、容易にき電延長を行うことができる。 As described above, according to the present invention, in the case where extension power is supplied from one to the other between feeding sections having different AC frequencies, the AC frequency in the feeding section in which extension feeding is performed is extended. By converting the frequency converter to the side to be electrified, it is possible to install the equipment fixed to the AC frequency of the AC power source provided in each feeding section without providing equipment corresponding to two different frequencies in each feeding section. Thus, the feeding extension can be easily performed between feeding sections having different AC frequencies.
また、本発明によれば、あるき電区間の電源変電所が故障した場合、この故障した電源変電所のき電区間に隣接する両側のき電区間からそれぞれ延長き電を受ける、すなわち隣接するき電区間から並列に延長き電を受けるため、一方のき電区間との間にある周波数変換部が電力を供給できない状態となっても、他方からのき電区間からの延長き電により、電力供給が無くなり、車両が停止する状態を防止することができる。 Further, according to the present invention, when a power substation in a certain power supply section fails, the power supply substations on both sides adjacent to the power supply section of the failed power substation are respectively subjected to extended power, that is, adjacent power supplies. In order to receive the extension power in parallel from the power section, even if the frequency converter between one power section and the power converter cannot supply power, the power from the other power section It is possible to prevent the supply from being stopped and the vehicle from stopping.
また、本発明によれば、延長き電を行っている際、延長き電を行う側のき電区間から、延長き電を受けている側のき電区間への車両の侵入が検出されると、車両全体が完全に延長き電を受けている側のき電区間に侵入されるまで、延長き電する交流電圧の電圧値を低減するため、励磁突入電流を減少させることができ、異常電流により周波数変換部が停止する状態を抑制することができる。 In addition, according to the present invention, when extended feeding is performed, intrusion of the vehicle from the feeding section on the side where the extension feeding is performed to the feeding section on the side that receives the extension feeding is detected. In order to reduce the voltage value of the AC voltage to be extended until the entire vehicle is invaded into the feeding section on the side that has been fully extended, the excitation inrush current can be reduced. It is possible to suppress the state where the frequency conversion unit stops due to the current.
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態による電源延長装置を図面を参照して説明する。図1は同実施形態による電源延長装置を用いた交流き電回路の構成例を示すブロック図である。
この図において、電源延長装置1は、架線5と架線6との間に接続されている。架線5は、電源変電所(例えば、変電設備)110から列車9を駆動するための電力が供給されている。架線6は、電源変電所111から列車9を駆動するための電力が供給されている。本実施形態においては、電源変電所110を60Hzの交流電源とし、電源変電所111を50Hzの交流電源とする。
切換セクションとしては、中セクション4と、切換開閉器2と、切換開閉器3とから構成されている。中セクション4内に列車が存在していない場合、後述する車両検出部12により、列車9の走行方向に対して、走行方向に対して中セクション4において手前に配置されている切換開閉器2が投入状態され、中セクション4においてこの切換開閉器2の次に配置されている切換開閉器3が開放状態とされている。
<First Embodiment>
Hereinafter, a power extension device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an AC feeder circuit using the power extension device according to the embodiment.
In this figure, the power
The switching section includes a
上記電源延長装置1は、電源変電所110が故障した場合に電源変電所110の交流電源の周波数を60Hzから50Hzへ変換して、架線5から架線6に対して延長き電を行い、電源変電所111が故障した場合に電源変電所111の交流電源の周波数を50Hzから60Hzへ変換して、架線6から架線5に対して延長き電の制御を行う。すなわち、電源延長装置1は、電源変電所110及び電源変電所111のいずれか一方の電源が故障した場合、故障していない他方の電源から延長き電の制御を行う。
架線5と架線6との間には、電源変電所110及び電源変電所111の異電源の切換区間として、中セクション4が設けられている。この中セクション4は、架線5との間にエアセクション100が設けられ架線5と分離され、また架線6との間にエアセクション101が設けられて架線6と分離されている。
列車9は、架線5、架線6あるいは中セクション4と、レール7との間にて、駆動電力を受け、モータを回転させて走行を行っている。
The power
Between the
The
切換開閉器2は、架線5と中セクション4との接続及び分離のスイッチングを行う開閉器であり、投入状態(オン状態)において架線5と中セクション4とが接続され、開放状態(オフ状態)において架線5と中セクション4とが分離される。
切換開閉器3は、架線6と中セクション4との接続及び分離のスイッチングを行う開閉器であり、投入状態において架線6と中セクション4とが接続され、開放状態において架線6と中セクション4とが分離される。
電車位置検出用軌道回路8は、中セクション4において架線5に対して架線6に近接した位置に配置されており、予め設定された長さで設けられた検知部により列車を検知し、列車9が中セクション4内に完全に侵入したことを検出、すなわち自身の検知部上に列車が存在している間、列車検出信号を継続的に出力する。
本実施形態においては、以下、列車が一方から他方の方向(後述する図4における矢印方向)へ走行し、切替セクションに進入してくる状態にて説明する。
The
The
The train position
In the present embodiment, a description will be given below in a state in which the train travels from one direction to the other direction (arrow direction in FIG. 4 described later) and enters the switching section.
次に、図2(a)を用いて図1の電源延長装置1の構成を説明する。図2(a)は図1の電源延長装置1の構成例を示すブロック図である。
電源延長装置1は、制御部11、車両検出部12、電圧変換部13、周波数変換部14及び無効電力補償部15から構成されている。
制御部11は、電源変電所110あるいは電源変電所111の故障の通知を、図示しない管制センターから入力すると、周波数変換部4及び電圧変換部14に対して延長き電の処理を行う延長制御信号を出力する。
Next, the configuration of the
The
When the
周波数変換部14は、上記延長制御信号が入力されると起動し、故障していない電源の接続された架線から、故障している電源の接続されている架線に対して延長き電の処理を行い、一方、延長制御信号が入力されていない場合、動作を停止している。
この周波数変換部14は、延長き電の処理として、故障していない電源から電力が供給されている架線の交流電圧を、故障している電源が接続されている架線の通常電源から供給されている電力の交流電圧の交流周波数に変換して、故障している電源か接続されている架線に対して供給する処理を行う。
無効電力補償部15は、上記延長制御信号が入力されると停止し、一方、延長制御信号が入力されていない場合、架線5及び架線6間において、電圧不平衡、電圧変動などによる無効電力を補償する無効電力補償を行う電圧制御モードの動作状態となる。
The
This
The
車両検出部12は、電車位置検出用軌道回路8から入力される列車検出信号により、切換開閉器2、切換開閉器3それぞれを、投入状態あるいは開放状態とする制御を行う。
電圧変換部13は、延長き電を行っている状態において、すなわち延長制御信号が入力されている際、上記列車検出信号が入力されると、周波数変換部14の延長き電により供給する電力の電圧値を、延長き電により通常供給する電圧に比較して低下させて供給するように、周波数変換部14を制御する。
The
In a state where the
次に、図1、図2(a)、図3及び図4を用いて、本実施形態による電源延長装置ムの動作を説明する。図3は本実施形態による電源延長装置の動作例を示すフローチャートである。図4は列車の架線5、架線6及び中セクション4の位置を、図3のフローチャートに対応して示す概念図である。以下の説明において、50Hzの交流周波数の交流電圧を架線6に供給している電源変電所111が故障し、電源変電所110が接続されている架線5から延長き電する場合を説明する。
Next, the operation of the power extension device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2A, 3 and 4. FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of the power extension device according to the present embodiment. FIG. 4 is a conceptual diagram showing the positions of the
電源変電所110及び電源変電所111のいずれもが正常に動作している通常き電の場合、電源延長装置1において、内部の無効電力補償部15が電圧制御モードにて動作し、周波数変換部14は動作を停止している(ステップS1)。
列車が図4において矢印方向(図の右から左の方向)に走行するが、切替セクションにおける中セクション4に列車が進入していない状態においては、車両検出部12は、切換開閉器2を投入状態とし、切換開閉器3は開放状態としている。
また、車両検出部12は、矢印の方向に列車が走行し、図4(a)に示すように、架線5から中間セクション4に列車が進入した時点においても、切換開閉器2の投入状態を維持し、切替開閉器3を開放状態に維持している。
In the case of normal power supply in which both the
The train travels in the direction of the arrow in FIG. 4 (from the right to the left in the figure), but when the train has not entered the
Further, the
そして、図4(b)に示すように、電気車位置検出軌道回路8は、検知部上に列車が進入すると、列車の進入を検出し、列車検出信号を出力する。この列車検出信号が入力されると、車両検出部12は、切換開閉器2を開放状態とし、切替開閉器3の開放状態を維持する。
次に、図4(c)に示すように、車両検出部12は、予め設定された切換無電圧時間(一定の速度で列車が設定された距離を走行することで決められる時間)を経過したことを検出すると、切換開閉器3を投入状態とする。
そして、図4(d)に示すように、電気車位置検出軌道回路8は、検知部上から列車が存在しなくなると、列車の架線6に対する進出を検出し、列車検出信号の出力を停止する。
列車検出信号が入力されなくなることにより、車両検出部12は、切換開閉器3を開放状態とし、その後に切替開閉器2を投入状態とする。以上がステップS1における、架線5が電源変電所110から、また架線6が電源変電所111から電力を供給される通常き電が行われている状態である。
And as shown in FIG.4 (b), the electric vehicle position
Next, as shown in FIG.4 (c), the
And as shown in FIG.4 (d), the electric vehicle position
When the train detection signal is not input, the
次に、制御部1は、管制センターから電源変電所111(あるいは電源変電所110)の故障を示す通知の入力の有無を判定し(ステップS2)、この通知が無い場合、処理をステップS1へ戻し、一方、通知が入力された場合、処理をステップS3へ進める。
Next, the
電源変電所111の故障を示す通知が入力されると、制御部1は、周波数変換部14、無効電力補償部15及び電圧変換部13に対し、延長制御信号を出力する。
これにより、無効電力補償部15は電圧制御モードの動作状態から非動作状態に移行する。そして、周波数変換部14は架線5の周波数60Hzの交流電圧を、周波数50Hzの交流電圧に変換し、架線6へ供給する延長き電モードに移行する(ステップS3)。これにより、架線6は、架線4からの延長き電、すなわち、架線5と同様に、電源変電所110から電力を供給される状態となる。
When a notification indicating a failure of the
As a result, the
ここで、図4(a)に示すように、架線5から中セクション4に列車9が進入した時点において、車両検出部12は、切換開閉器2の投入状態を維持し、また切替開閉器3の解放状態を維持する。
この時点において、列車9は、中セクション4及び架線5を介して電源変電所110から電力の供給を受ける状態となっている。
この状態において、車両検出部12は、電気車位置検出用軌道回路8からの列車検出信号の入力の有無の検出、すなわち列車9が電気車位置検出用軌道回路8の検知部上における存在の有無の検出を行い(ステップS4)、列車検出信号が入力されると処理をステップS5へ進め、列車検出信号が入力されていないと、列車9が電気車位置検出用軌道回路8の検知部上を走行していないとし、ステップS4の処理を繰り返す。
Here, as shown in FIG. 4A, when the
At this time, the
In this state, the
次に、図4(b)に示すように、列車9が電気車位置検出用軌道回路8の検知部上を走行すると、電気車位置検出用軌道回路8は、列車が検知部上に存在することを検出し、列車検出信号を出力する。
このとき、列車検出信号が入力されると、車両検出部12は、切替開平部3の開放状態を維持したまま、切換開閉器2を開放状態とする。これにより、中セクション4は架線5と切り離され、列車9は停電状態となり慣性により走行を継続することとなる。
そして、電圧変換部13は、延長制御信号が入力されており、列車検出信号が入力されると、周波数変換部14の出力する交流電圧の電圧値を、通常の延長き電の場合の電圧値より低下させる制御を行う(ステップS5)。
このとき、車両検出部12は、切換開閉器2を開放としてから内部のカウンタにより時間のカウントを開始する。
Next, as shown in FIG. 4B, when the
At this time, when a train detection signal is input, the
The
At this time, the
次に、周波数変換部14は、内部にてカウントしている時間が、切換無電圧時間を超えているか否か、すなわち延長き電されている側の架線6に対応する切換開閉器3を投入する状態か否かの判定を行い(ステップS6)、上記時間が切換無電圧時間を超えている場合、車両検出部12及び電圧変換部13にカウントアップ信号を出力するとともに処理をステップS7へ処理を進め、一方、時間が切換無電圧時間を超えていない場合、ステップS6の処理を繰り返す。
Next, the
周波数変換部14から上記カウントアップ信号が入力されると、図4(c)に示すように、車両検出部12は、切替開閉器2の開放状態を維持したまま、切換開閉器3を投入状態とする。
切換開閉器3が投入状態とされた後、電圧変換部13は、周波数変換部14の出力する交流電圧の電圧値を、通常の延長き電の場合の電圧値に戻す制御を行う(ステップS7)。
そして、図4(d)に示すように、電気車位置検出用軌道回路8は、列車9が検知部上に存在しなくなると、すなわち中セクション4から架線6に列車9が進出すると、列車検出信号の出力を停止する。
列車検出信号が入力されなくなることにより、車両検出部12は、切換開閉器3を開放状態とした後、切換開閉器2を投入状態とする。
When the count-up signal is input from the
After the switching
And as shown in FIG.4 (d), when the
When the train detection signal is not input, the
次に、制御部11は、管制センターから電源変電所111が回復したことを示す通知の有無を検出、すなわち延長き電から通常き電に移行するか否かの判定を行い(ステップS8)、上記通知が検出されない場合、延長き電を継続するため、処理をステップS4へ戻す。
一方、制御部11は、通知が検出された場合、通常き電に戻す処理に移行し、処理をステップS1に戻す。
Next, the
On the other hand, when the notification is detected, the
通常き電に戻す処理において、制御部11は延長き電の処理を行うために出力している延長制御信号の出力を停止する。
延長制御信号が入力されなくなることにより、周波数変換部14は、架線5の交流電圧を架線6に接続されている電源変電所111の交流周波数に変換し、架線5から架線6に対して行う延長き電の動作を停止する。
一方、延長制御信号が入力されなくなることにより、無効電力補償部15は、電圧制御モードの動作状態に移行することになる。
In the process of returning to normal feeding, the
When the extension control signal is not input, the
On the other hand, when the extension control signal is not input, the
また、上述した構成において、中セクション4に列車9が存在し、切換開閉器の開閉により、中セクション4に対して交流電圧を供給する架線が、延長き電の電力を供給している架線から、延長き電の電力を受給している側に移行する際、大きな励磁突入電流が流れることを抑制するため、延長き電の電力を受給している側の架線と中セクション4とが切換開閉器にて接続される際、電圧変換部13が周波数変換部14の出力する交流電圧の電圧値を、通常の延長き電を行う場合に比較して低下させている。
また、他の構成として、図2(a)の電圧変換部13に代え、図2(b)に示すように、延長き電を行っている際、延長き電の供給先への電流値を調整する電流変換部23を設けても良い。図2(b)は図1の電源延長装置1の他の構成例を示すブロック図である。そして、図3のフローチャートにおけるステップS5の動作において、交流電圧の電圧値を低下させるのではなく、電流変換部23が周波数変換部14の出力する交流電圧の電流値を、大きな励磁突入電流が流れることを抑制するように、通常の延長き電を行う場合に比較して低下させるように制御するようにしても良い。
この場合、電流変換部23は、列車検出信号が入力された後、周波数変換部14が延長き電の電力の供給先へ供給している電流値を計測し、予め設定された閾値(電流値の上限)を超えるか否かの判定を行う。電流変換部23は、供給先へ供給している電流値が上記閾値を超えている場合、通常の延長き電を行う場合に比較し、供給先への電流値を予め設定した設定電流値へと低下させ、一方、供給先へ供給している電流値が上記閾値以下の場合、通常の延長き電を行う際の電流値をそのまま供給する。ここで、上記設定電流値は列車9を稼働させることができる最低の電流値として設定されている。また、電流値を設定電流値に低減させている期間は、実験により求めた上記励磁突入電流が流れなくなる時間に設定されている。
Further, in the configuration described above, the
As another configuration, instead of the
In this case, after the train detection signal is input, the
また、上述した実施形態においては、電源変電所111が故障したため、電源変電所110の接続された架線5から架線6に対して延長き電を行うよう説明したが、逆に、電源変電所110が故障した場合、電源変電所111の接続された架線6から架線5に対して延長き電を行うことができる。すなわち、周波数変換部14は、60Hzの交流周波数の交流電圧を50Hzの交流周波数の交流電圧に変換することも、逆に、50Hzの交流周波数の交流電圧を60Hzの交流周波数の交流電圧に変換することも、双方向にて行うことができるように構成される。
Further, in the above-described embodiment, since the
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態による電源延長装置を用いたき電回路の構成例を示す概念図を、図5に示す。第1の実施形態と同様の構成に対しては同一の符号を付してある。
第1の実施形態と同様に、電源変電所110が60Hzの交流周波数の交流電圧を架線5へ供給し、電源変電所111が50Hzの交流周波数の交流電圧を架線6へ供給している。第2の実施形態においては、電源変電所112が架線7に対して60Hzの交流周波数の交流電圧を供給している。
ここで、電源変電所110が接続されている架線5と電源変電所111が接続されている架線6との間には、切り換えセクションAが存在し、延長き電及び通常き電の動作状態において第1の実施形態と同様の処理を行う。
また、電源変電所111が接続されている架線6と電源変電所112が接続されている架線7との間には、切り換えセクションBが存在し、延長き電及び通常き電の動作状態において第1の実施形態と同様の処理を行う。異なる交流周波数の交流電源を供給する電源変電所が交互に連続して配置されている場合が本実施形態に相当する。
<Second Embodiment>
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a configuration example of a feeder circuit using the power supply extension device according to the second embodiment of the present invention. The same code | symbol is attached | subjected with respect to the structure similar to 1st Embodiment.
Similarly to the first embodiment, the
Here, a switching section A exists between the
Further, a switching section B exists between the
すなわち、電源変電所111が故障した通知が、管制センターにある制御装置から切り換えセクションAの電源延長装置1と、切り換えセクションBの電源延長装置1との双方に通知される。
この結果、架線6に対して延長き電を行う架線が、この架線6に隣接する2つの架線5及び架線7となるため、架線6に対して延長き電における電力を並列に供給することができ、供給する電力量を増加させることができる。
これにより、列車の励磁突入電流によるゲートブロックによるき電停止、すなわち励磁突入電流により周波数変換部14の出力電圧が許容電圧より低下することで、交流電圧の供給を停止してしまう保護が働くことを抑制することができ、高い信頼性にてき電回路を維持することが可能となる。
That is, the notification that the
As a result, since the overhead line that performs the extension power supply to the
As a result, the power supply is stopped by the gate block due to the inrush current of the train, that is, the output voltage of the
この第2の実施形態の場合にも、第1の実施形態と同様に、図2(a)の電圧変換部13を用いた延長き電における電力の供給先に対する電圧の制御、あるいは延長き電における電力の供給先に対する電流値の制御のいずれかの制御については、切り換えセクションA及び切り換えセクションBそれぞれのする電源延長装置1により個々に行われる。
ここで、管理センターや切り換えセクションなどのいずれかに配置されている同期取得装置が、ある架線に対して並列に延長き電を行っている電源延長装置1、例えば切り換えセクションAと切り換えセクションBの電源延長装置1間の同期制御を行う。すなわち、切り換えセクションA及び切り換えセクションBそれぞれの電圧値及び位相を検出し、位相を予め設定した位相範囲内にて、いずれか一方の周波数変換部14の出力している交流波形の位相に、他方の交流波形の位相が合い、同期が取れるように制御を行う。そして、上記同期取得装置は、位相の同期が取れたことを検出すると、双方の電圧値が同様となるように、電圧変換部13に電圧制御させて電圧値を制御、あるいは電流変換部23に電流制御させて電圧値を制御する。これにより、双方の位相及び電圧値を同様とすることができ、ある架線に対して並列に延長き電を行っている電源延長装置1間における循環電流を抑制することができる。
Also in the case of the second embodiment, similarly to the first embodiment, control of the voltage to the power supply destination in the extension power supply using the
Here, the synchronization acquisition device arranged in any one of the management center, the switching section, and the like has the power
1…電源延長装置
2,3…切換開閉器
4…中セクション
5,6…架線
7…レール
8…電車位置検出用軌道回路
9…列車
11…制御部
12…車両検出部
13…電圧変換部
14…周波数変換部
15…無効電力補償部
100,101…エアセクション
110,111,112…電源変電所
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第1のき電区間と前記第2のき電区間との前記架線間に設けられ、交流電源の周波数を第1の周波数及び第2の周波数の一方から他方に変換し、前記第1のき電区間及び前記第2のき電区間のいずれか一方から他方に対して延長き電を行う周波数変換部と
を有することを特徴とする電源延長装置。 A first power substation that supplies an AC power source having a first frequency to an overhead line in a first feeding section, and an AC power source having a second frequency that is different from the first frequency is an overhead line in a second feeding section. A power supply extension device provided between the second power supply substation supplied to
It is provided between the overhead lines of the first feeding section and the second feeding section, and converts the frequency of the AC power source from one of the first frequency and the second frequency to the other. A power supply extension device, comprising: a frequency conversion unit that extends power from one of the feeding section and the second feeding section to the other.
隣接する前記第1のき電区間及び第2のき電区間の電源変電所が故障した場合、電源変電所の故障したき電区間に対し隣接する両側のき電区間の双方から、それぞれ介挿された周波数変換部から並列に延長き電を行うことを特徴とする請求項1に記載の電源延長装置。 The first feeding section and the second feeding section are provided alternately,
When the power substations in the first feeding section and the second feeding section that are adjacent to each other fail, they are inserted respectively from both feeding sections on both sides adjacent to the feeding section that has failed in the power substation. The power extension device according to claim 1, wherein power is extended in parallel from the frequency conversion unit.
第1のき電区間及び第2のき電区間のいずれか一方の電源変電所が故障し、他方のき電区間から他方のき電区間に対して延長き電を行っている場合、
前記列車検出信号が入力されると、前記周波数変換部が延長き電の対象に対して出力する交流電源の電圧値を低下させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電源延長装置。 A vehicle detection unit that detects a vehicle intrusion from one of the first feeding section and the second feeding section to the other and outputs a train detection signal;
When one of the power supply substations of the first feeding section and the second feeding section fails and the extension feeding is performed from the other feeding section to the other feeding section,
3. The power extension according to claim 1, wherein when the train detection signal is input, the frequency converter reduces a voltage value of an AC power supply that is output to an extension power target. 4. apparatus.
第1のき電区間及び第2のき電区間のいずれか一方の電源変電所が故障し、他方のき電区間から他方のき電区間に対して延長き電を行っている場合、
前記列車検出信号が入力され、前記周波数変換部が、延長き電の対象に対して出力する電流値が設定された閾値を超えている場合、一定期間、交流電源の電流値を予め設定された電流値に低下させる制御を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電源延長装置。 A vehicle detection unit that detects a vehicle intrusion from one of the first feeding section and the second feeding section to the other and outputs a train detection signal;
When one of the power supply substations of the first feeding section and the second feeding section fails and the extension feeding is performed from the other feeding section to the other feeding section,
When the train detection signal is input and the frequency conversion unit exceeds the set threshold value for the current value to be output to the extension power supply target, the current value of the AC power source is preset for a certain period of time. The power supply extension device according to claim 1, wherein control for reducing the current value is performed.
前記第1のき電区間と前記第2のき電区間との前記架線間に設けられた周波数変換部が、交流電源の周波数を第1の周波数及び第2の周波数の一方から他方に変換し、前記第1のき電区間及び前記第2のき電区間のいずれか一方から他方に対して延長き電を行う周波数変換過程
を有することを特徴とする電源延長方法。 A first power substation that supplies an AC power source having a first frequency to an overhead line in a first feeding section, and an AC power source having a second frequency that is different from the first frequency is an overhead line in a second feeding section. A power extension method using a power extension device provided between the second power substation supplied to
A frequency converter provided between the overhead lines of the first feeding section and the second feeding section converts the frequency of the AC power source from one of the first frequency and the second frequency to the other. A power supply extension method comprising: a frequency conversion process of extending power from one of the first feeding section and the second feeding section to the other.
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