JP2023035317A - Dc high voltage ground relay - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は直流高圧接地継電器に関するものであり、詳細には、電気鉄道用直流変電所に設置されている、電気鉄道の直流母線以外の交流の高圧配電線路が地絡故障した場合に誤動作することがない高い信頼性を有する直流高圧接地継電器に関する。 The present invention relates to a DC high-voltage earthing relay, and more specifically, it malfunctions when a ground fault occurs in an AC high-voltage distribution line other than a DC bus line of an electric railway installed in a DC substation for electric railways. It relates to a DC high voltage grounding relay with high reliability without
従来より、電気鉄道用直流変電所において、直流母線に地絡などの重大故障が発生した場合には、多大な地絡電流が流れることにより変電所機器の焼損などの故障が発生する。そこで、電気鉄道用直流変電所の接地マットと帰線(レール)間の電位差を検知し、この電位差が所定の大きさ以上になった場合に、できる限り速やかに変電所を停電させることにより変電所設備への損傷を抑え、変電所を保護するために直流高圧接地継電器を設置することが行われている。 Conventionally, in DC substations for electric railways, when a serious fault such as a ground fault occurs in a DC bus, a large amount of ground fault current flows, causing failures such as burning of substation equipment. Therefore, the potential difference between the grounding mat and the return line (rail) of the DC substation for electric railways is detected, and when this potential difference exceeds a predetermined level, the substation is shut down as soon as possible. DC high voltage grounding relays are installed to limit damage to station equipment and protect substations.
図14は従来の直流高圧接地継電器90を取り付ける電気鉄道用直流変電所の構成を示す図である。図14に示すように、電気鉄道用直流変電所では、特高配電線の母線から分岐して、高圧配電線用変圧器Taを介して信号機、照明、エスカレータ、券売機などの各施設に電力を供給する高圧配電線路91Aと、整流器用変圧器Tbを介して整流器Bによって直流変換され、き電線に電力を供給するための直流配電線路(直流母線)91Bに給電する。
FIG. 14 is a diagram showing the configuration of a DC substation for electric railways to which a conventional DC high-
図15は特許文献1に代表される、従来の直流高圧接地継電器の構成を示す図である。図15に示す直流高圧接地継電器90は、変電所の接地マット92と帰線93(レールR)の間に設置され、その間の電位差を測定する電位差測定部94Aを有し、この電位差測定部94Aが閾値以上の電位差を検出するときに地絡判定出力部94Bが直流地絡を判定して、交流遮断器90A(図14参照)および直流高速度遮断器90Bに遮断信号(直流地絡信号)を送ってき電線95および直流母線91Bへの電力供給を遮断させるものである。
FIG. 15 is a diagram showing the configuration of a conventional DC high-voltage grounding relay represented by
直流母線91Bに地絡故障が発生すると、地絡の影響により帰線93に対して接地マット92の電位が高くなるので、前記地絡判定出力部94Bは、この電位差が閾値を超えることにより例えば40ms程度の極めて短い動作時間以内に故障検出をすることができる。したがって、前記交流遮断器90Aおよび直流高速度遮断器90Bを可能な限り早く遮断させることにより、設備の損傷を最小限に抑えることができる。
When a ground fault occurs in the
しかしながら、従来の電気鉄道用直流変電所の高圧配電用変圧器Taの2次側線路(高圧配電線路91A)において地絡故障が発生すると、接地マット92に交流の高電圧が印加されることにより、直流高圧接地継電器90が交流地絡故障を誤検知することがあった。
However, when a ground fault occurs in the secondary line (high
すなわち、一般的に高圧配電用変圧器Taの2次側線路(高圧配電線路91A)の交流地絡故障は高圧受配電用の地絡保護継電器(図外)によって、交流遮断器96,96A~96Cにより遮断され保護されるべきものであるが、電気鉄道用直流変電所の高圧配電線路91Aの地絡故障が発生した場合には、変電所の接地マット92の電位が地絡電圧によって変動するので接地マット92に対して離れた個所にあるレールRに接続された帰線93との間に比較的大きな電位差が発生する。
That is, in general, the AC ground fault of the secondary side line (high
図16は50Hz6600V系の交流の電圧波形を示す図である。図16を用いて、より具体的に説明すると、高圧配電線路91Aに地絡故障が発生した場合、地絡状況にもよるが全電圧が接地マットと帰線(レール)間に印加されたとすると、例えば設定値500Vの直流高圧接地継電器90の電位差測定部94Aに交流の半波の電圧が印加されることになる。
FIG. 16 is a diagram showing an AC voltage waveform of a 50 Hz, 6600 V system. More specifically, with reference to FIG. 16, when a ground fault occurs in the high-
従って、前記電位差(交流電圧)によって直流高圧接地継電器90の電位差測定部94Aには回路上半波の交流電圧が印加され、例えば設定された閾値の500V以上の直流電圧相当がおよそ9.7ms程度継続して印加されることになる。このため、地絡電圧が高い場合には直流高圧接地継電器90が誤動作し、変電所の交流遮断器90Aおよび直流高速度遮断器90Bが誤って遮断されるので、列車への電力供給が停止する事態が発生するという問題があった。
Therefore, due to the potential difference (AC voltage), a half-wave AC voltage on the circuit is applied to the potential
このように、高圧配電線路91A側で交流地絡故障が発生して直流高圧接地継電器90が誤動作した場合には、その機能上、変電所の状態を全停電の状態になるため、復旧に多くの時間がかかることになり、列車の運行に多大な障害をきたすという問題があった。
In this way, when an AC ground fault occurs on the high
本出願人は、長年の鋭意研究により、電気鉄道用直流変電所に設置されている従来の直流高圧接地継電器90が、同じ変電所内に設置されている高圧配電用変圧器Taの2次側線路の地絡故障によって誤動作する原因について追求し、この誤動作に上述の事象が関係していることを突き止めている。
Through years of intensive research, the applicant has found that the conventional DC high-
そこで、前記地絡判定出力部94Bの反応速度を敢えて遅くすることにより、誤動作の発生を防止することが容易に考えられる。すなわち、高圧配電線路91A側の交流地絡故障が発生した場合に、この交流地絡故障を高圧配電線路91A側で検知して高圧配電線用変圧器Taがおよそ100ms程度の時間で遮断され、交流地絡故障の影響は小さくなる。したがって、前記地絡判定出力部94Bの反応速度を敢えて遅く、およそ100ms程度の時間を越えて、整定値となる400~600V以上の電位差を確認出来た場合にのみ、地絡判定出力部94Bが直流配電線路91Bにおける地絡故障を検出して、交流遮断器90Aおよび直流高速度遮断器90Bに遮断信号を送って直流母線91Bへの電力供給を遮断させることにより誤動作を防止することが考えられる。
Therefore, it is easily conceivable to intentionally slow down the reaction speed of the ground fault
しかしながら、この場合には直流高速度遮断器90Bの誤動作は避けられるものの、直流配電経路91Bにおける直流地絡故障が発生した場合にも、地絡故障電流の影響が発生してから、少なくとも100ms以上は遅れて動作することになるので、大きな故障電流が100ms以上は流れ続けることによって、施設の破損などの被害が発生する可能性が著しく高くなるという問題があった。
However, in this case, although the malfunction of the DC high-
本発明は上述の事柄を考慮に入れてなされたものであり、その目的は、電気鉄道用直流変電所に設置されている高圧配電用変圧器の2次側線路の地絡故障等により誤動作することがなく、かつ、直流配電経路に地絡故障が発生した場合には、可能な限り速やかに故障電流を遮断させることができる、高い信頼性を有する誤検知防止型直流高圧接地継電器を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters, and its object is to prevent malfunction due to a ground fault or the like in the secondary line of a high-voltage distribution transformer installed in a DC substation for electric railways. Disclosed is a high-reliability erroneous detection prevention type DC high-voltage grounding relay capable of interrupting a fault current as quickly as possible when a ground fault occurs in a DC power distribution path. That's what it is.
第1発明は、電気鉄道用直流変電所の接地マットと帰線の間に設けられてこの電位差を測定する電位差測定部と、前記電位差を用いて直流地絡を判定して直流地絡信号を出力する直流地絡判定出力部と、接地マットと帰線の間に発生するレール電位を利用して充電される補助電源部と、この補助電源部に充電された電力を用いて前記電位差測定部の出力を高速フーリエ変換演算する高速フーリエ変換部と、この高速フーリエ変換部によって演算される商用周波数成分が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、この交流地絡判定部によって交流地絡を判定するときに前記直流地絡判定出力部による直流地絡の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器を提供する。(請求項1) A first invention comprises a potential difference measuring unit provided between a grounding mat and a return line of a DC substation for electric railways and measuring the potential difference, and determining a DC ground fault using the potential difference and generating a DC ground fault signal. a direct current ground fault determination output unit for outputting; an auxiliary power supply unit charged using the rail potential generated between the grounding mat and the return line; and the potential difference measurement unit using the electric power charged in the auxiliary power supply unit. and an AC ground fault that determines an AC ground fault when the commercial frequency component computed by the fast Fourier transform unit exceeds a threshold value for determining a ground fault in the AC circuit. An erroneous detection prevention device comprising: a judging section; and a malfunction prevention section for blocking judgment output of a DC ground fault by the DC ground fault judgment output section when the AC ground fault judging section judges an AC ground fault. provide a type DC high voltage earthing relay. (Claim 1)
前記接地マットは接地抵抗を介して変電所の接地電位に接地されるものであるのに対し、この接地マットに対して離れた個所にあるレールに接続された帰線の電位は、この上を走行する列車を介して電流が流れるために、接地マットと帰線の間には幾らかのレール電位が発生するものであり、補助電源部はこのレール電位を利用して充電されることにより、常時充電される。なお、補助電源部は充放電が可能な二次電池であってもよいが、より簡素な構成のコンデンサを用いることが好ましい。また、より好ましくは電気二重層キャパシタを用いて大容量化を図る。 The ground mat is grounded to the ground potential of the substation via grounding resistors, whereas the potential of the return line connected to the rail at a remote location with respect to this ground mat is above it. Since current flows through the running train, some rail potential is generated between the grounding mat and the return line, and the auxiliary power supply section is charged using this rail potential. Always charged. The auxiliary power supply unit may be a secondary battery that can be charged and discharged, but it is preferable to use a capacitor with a simpler configuration. More preferably, an electric double layer capacitor is used to increase the capacity.
補助電源部に充電された電力は高速フーリエ変換部が電位差測定部によって測定された電位差の高速フーリエ変換演算を行なうために用いられ、この高速フーリエ変換部は電子回路を組合わせて少なくとも商用電源の周波数成分を求めるFFT回路であることが考えられるが、例えば演算処理装置と、この演算処理装置によって実行可能な高速フーリエ変換プログラムであってもよい。また、高速フーリエ変換によって求める周波数成分は少なくとも商用周波数成分(商用電源の周波数成分)であり、日本の関西地方においては60Hz、関東地方においては50Hzである。この高速フーリエ変換部の出力は商用周波数の1波長分の時間(関西の場合16.7ms、関東の場合は20ms)の演算結果によって交流電源の地絡検知を確実に行うことができる程度の精度を得ることができる。 The electric power charged in the auxiliary power supply is used by the fast Fourier transform unit to perform a fast Fourier transform operation on the potential difference measured by the potential difference measuring unit. An FFT circuit for obtaining frequency components is conceivable, but it may also be, for example, an arithmetic processing unit and a fast Fourier transform program that can be executed by this arithmetic processing unit. Moreover, the frequency component obtained by the fast Fourier transform is at least the commercial frequency component (the frequency component of the commercial power supply), which is 60 Hz in the Kansai region of Japan and 50 Hz in the Kanto region of Japan. The output of this fast Fourier transform unit is accurate enough to reliably detect a ground fault in an AC power supply based on the calculation result for one wavelength of commercial frequency (16.7 ms for Kansai and 20 ms for Kanto). can be obtained.
前記交流地絡判定部は高速フーリエ変換演算によって周波数分析された商用周波数成分が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定するものであるから、交流地絡故障の発生時点から16.7~20ms程度の短い時間で確実に交流地絡故障の判定を行うことができる。なお、この地絡故障判定部も前記高速フーリエ変換部と同じ演算処理部によって実行可能な交流地絡判定プログラムによって実現されるものであることにより、構成の簡略化を図り、製造コストを削減することが可能となることはいうまでもない。 The AC ground fault determination unit determines an AC ground fault when the commercial frequency component frequency-analyzed by fast Fourier transform operation exceeds a threshold value for determining a ground fault in the AC electric circuit. It is possible to reliably determine an AC ground fault within a short time of about 16.7 to 20 ms from the time of occurrence. This ground fault determination unit is also realized by an AC ground fault determination program that can be executed by the same arithmetic processing unit as the fast Fourier transform unit, thereby simplifying the configuration and reducing the manufacturing cost. It goes without saying that this is possible.
前記誤動作防止部は交流地絡判定部が交流地絡を判定した時点から直流地絡判定出力部による直流地絡の判定出力を阻止するものであり、例えば、直流地絡判定出力部の出力部において交流地絡を判定している間は直流地絡信号を出力させないスイッチ部、または、交流地絡を判定している間は直流地絡判定出力部に電位差信号を入力させないスイッチ部が考えられる。 The malfunction prevention unit prevents the DC ground fault determination output unit from outputting a determination of a DC ground fault from the time when the AC ground fault determination unit determines an AC ground fault. A switch section that does not output a DC ground fault signal while judging an AC ground fault, or a switch section that does not input a potential difference signal to the DC ground fault judgment output section while judging an AC ground fault can be considered. .
したがって、変電所の高圧配電線路において地絡故障が発生した場合、高速フーリエ変換を駆使し、交流地絡判定部が速やか且つ確実に地絡故障の判別を行うと共に、誤動作防止部が直流地絡判別出力部の誤動作を阻止することができるので、変電所内の高圧配電線路の地絡故障が原因で直流高圧接地継電器が誤動作することがなくなり、それだけ信頼性が向上する。 Therefore, when a ground fault occurs in the high-voltage distribution line of a substation, the AC ground fault determination unit quickly and reliably determines the ground fault by making full use of the fast Fourier transform, and the malfunction prevention unit detects the DC ground fault. Since malfunction of the discrimination output unit can be prevented, malfunction of the DC high-voltage grounding relay due to ground fault in the high-voltage distribution line in the substation is eliminated, and reliability is improved accordingly.
第2発明は、電気鉄道用直流変電所の接地マットと帰線の間に設けられてこの電位差を測定する電位差測定部と、前記電位差を用いて直流地絡を判定して直流地絡信号を出力する直流地絡判定出力部と、接地マットと帰線の間の電路に流れる電流を測定する電流測定部と、接地マットと帰線の間に発生するレール電位を利用して充電される補助電源部と、この補助電源部に充電された電力を用いて前記電流測定部の出力を高速フーリエ変換演算する高速フーリエ変換部と、この高速フーリエ変換部によって演算される商用周波数成分が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、この交流地絡判定部によって交流地絡を判定するときに前記直流地絡判定出力部による直流地絡の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器を提供する。(請求項2) A second invention comprises a potential difference measuring unit provided between a grounding mat and a return wire of a DC substation for electric railways and measuring the potential difference, and determining a DC ground fault using the potential difference and generating a DC ground fault signal. A DC ground fault detection output unit that outputs output, a current measurement unit that measures the current flowing in the electric circuit between the grounding mat and the return line, and an auxiliary that is charged using the rail potential generated between the grounding mat and the return line a power supply unit, a fast Fourier transform unit that performs a fast Fourier transform operation on the output of the current measurement unit using the power charged in the auxiliary power supply unit, and a commercial frequency component calculated by the fast Fourier transform unit for the AC electric line. an AC ground fault determination unit that determines an AC ground fault when a threshold value for determining a ground fault is exceeded; and a DC ground fault by the DC ground fault determination output unit when the AC ground fault is determined by the AC ground fault determination unit. There is provided an erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay characterized by comprising a malfunction prevention part for blocking the judgment output of. (Claim 2)
前記電流測定部は接地マットと帰線の間の電路に流れる電流を測定するものであり、例えば電磁誘導によって1次側に流れる電流に励磁されて2次側に電流が流れる変流器を用い、2次側の電流の大きさを計測可能な大きさに変換して測定するものであることが好ましい。すなわち、変流器の一次側に流れる電流に変化がある場合、これによって励磁された磁束密度の変化により、二次側には巻数比によって除算された大きさの電流が流れるので、交流地絡が発生した時には交流地絡の大きさに比例する2次電流が流れ、これを測定可能である。 The current measuring unit measures the current flowing in the electric circuit between the grounding mat and the return wire. , the magnitude of the current on the secondary side is preferably converted into a measurable magnitude for measurement. That is, when there is a change in the current flowing through the primary side of the current transformer, the change in the magnetic flux density excited by this causes a current of a magnitude divided by the turns ratio to flow in the secondary side, causing an AC ground fault. occurs, a secondary current proportional to the magnitude of the AC ground fault flows and can be measured.
前記接地マットは接地抵抗を介して変電所の接地電位に接地されるものであるのに対し、この接地マットに対して離れた個所にあるレールに接続された帰線の電位は、この上を走行する列車を介して電流が流れるために、接地マットと帰線の間には幾らかのレール電位が発生するものであり、補助電源部はこのレール電位を利用して充電されることにより、常時充電される。なお、補助電源部は充放電が可能な二次電池であってもよいが、より簡素な構成のコンデンサを用いることが好ましい。また、より好ましくは電気二重層キャパシタを用いて大容量化を図る。 The ground mat is grounded to the ground potential of the substation via grounding resistors, whereas the potential of the return line connected to the rail at a remote location with respect to this ground mat is above it. Since current flows through the running train, some rail potential is generated between the grounding mat and the return line, and the auxiliary power supply section is charged using this rail potential. Always charged. The auxiliary power supply unit may be a secondary battery that can be charged and discharged, but it is preferable to use a capacitor with a simpler configuration. More preferably, an electric double layer capacitor is used to increase the capacity.
補助電源部に充電された電力は高速フーリエ変換部が電流測定部によって測定された電流の高速フーリエ変換演算を行なうために用いられ、この高速フーリエ変換部は電子回路を組合わせて少なくとも商用電源の周波数成分を求めるFFT回路であることが考えられるが、例えば演算処理装置と、この演算処理装置によって実行可能な高速フーリエ変換プログラムであってもよい。また、高速フーリエ変換によって求める周波数成分は少なくとも商用周波数成分(商用電源の周波数成分)であり、日本の関西地方においては60Hz、関東地方においては50Hzである。この高速フーリエ変換部の出力は商用周波数の1波長分の時間(関西の場合16.7ms、関東の場合は20ms)の演算結果によって交流電源の地絡検知を確実に行うことができる程度の精度を得ることができる。 The power charged in the auxiliary power supply section is used by the fast Fourier transform section to perform fast Fourier transform calculations on the current measured by the current measuring section. An FFT circuit for obtaining frequency components is conceivable, but it may also be, for example, an arithmetic processing unit and a fast Fourier transform program that can be executed by this arithmetic processing unit. Moreover, the frequency component obtained by the fast Fourier transform is at least the commercial frequency component (the frequency component of the commercial power supply), which is 60 Hz in the Kansai region of Japan and 50 Hz in the Kanto region of Japan. The output of this fast Fourier transform unit is accurate enough to reliably detect a ground fault in an AC power supply based on the calculation result for one wavelength of commercial frequency (16.7 ms for Kansai and 20 ms for Kanto). can be obtained.
前記交流地絡判定部は高速フーリエ変換演算によって周波数分析された商用周波数成分が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定するものであるから、交流地絡故障の発生時点から16.7~20ms程度の短い時間で確実に交流地絡故障の判定を行うことができる。なお、この地絡故障判定部も前記高速フーリエ変換部と同じ演算処理部によって実行可能な交流地絡判定プログラムによって実現されるものであることにより、構成の簡略化を図り、製造コストを削減することが可能となることはいうまでもない。 The AC ground fault determination unit determines an AC ground fault when the commercial frequency component frequency-analyzed by fast Fourier transform operation exceeds a threshold value for determining a ground fault in the AC electric circuit. It is possible to reliably determine the AC ground fault within a short time of about 16.7 to 20 ms from the time of occurrence. This ground fault determination unit is also realized by an AC ground fault determination program that can be executed by the same arithmetic processing unit as the fast Fourier transform unit, thereby simplifying the configuration and reducing the manufacturing cost. It goes without saying that this is possible.
前記誤動作防止部は交流地絡判定部が交流地絡を判定した時点から直流地絡判定出力部による直流地絡の判定出力を阻止するものであり、例えば、直流地絡判定出力部の出力部において交流地絡を判定している間は直流地絡判定を出力させないスイッチ部、または、交流地絡を判定している間は直流地絡判定出力部に電位差信号を入力させないスイッチ部が考えられる。 The malfunction prevention unit prevents the DC ground fault determination output unit from outputting a determination of a DC ground fault from the time when the AC ground fault determination unit determines an AC ground fault. A switch section that does not output a DC ground fault judgment while judging an AC ground fault in , or a switch section that does not input a potential difference signal to the DC ground fault judgment output section while judging an AC ground fault can be considered. .
したがって、変電所の高圧配電線路において地絡故障が発生した場合、高速フーリエ変換を駆使し、交流地絡判定部が速やか且つ確実に地絡故障の判別を行うと共に、誤動作防止部が直流地絡判別出力部の誤動作を阻止することができるので、変電所内の高圧配電線路の地絡故障が原因で直流高圧接地継電器が誤動作することがなくなり、それだけ信頼性が向上する。 Therefore, when a ground fault occurs in the high-voltage distribution line of a substation, the AC ground fault determination unit quickly and reliably determines the ground fault by making full use of the fast Fourier transform, and the malfunction prevention unit detects the DC ground fault. Since malfunction of the discrimination output unit can be prevented, malfunction of the DC high-voltage grounding relay due to ground fault in the high-voltage distribution line in the substation is eliminated, and reliability is improved accordingly.
第3発明は、電気鉄道用直流変電所の接地マットと帰線の間に設けられてこの電位差を測定する電位差測定部と、前記電位差を用いて直流地絡を判定して直流地絡信号を出力する直流地絡判定出力部と、接地マットと帰線の間の電路に流れる電流を測定する電流測定部と、接地マットと帰線の間に発生するレール電位を利用して充電される補助電源部と、この補助電源部に充電された電力を用いて少なくとも前記電流測定部の出力から実効値を演算する実効値演算部と、この実効値演算部によって演算される実効値が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、この交流地絡判定部によって交流地絡を判定するときに前記直流地絡判定出力部による直流地絡の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器を提供する。(請求項3) A third invention comprises a potential difference measuring unit provided between a grounding mat and a return wire of a DC substation for electric railways and measuring the potential difference, and determining a DC ground fault using the potential difference and generating a DC ground fault signal. A DC ground fault detection output unit that outputs output, a current measurement unit that measures the current flowing in the electric circuit between the grounding mat and the return line, and an auxiliary that is charged using the rail potential generated between the grounding mat and the return line a power supply unit, an effective value calculation unit for calculating an effective value from at least the output of the current measurement unit using the power charged in the auxiliary power supply unit, and an effective value calculated by the effective value calculation unit for the AC electric circuit an AC ground fault determination unit that determines an AC ground fault when a threshold value for determining a ground fault is exceeded; and a DC ground fault by the DC ground fault determination output unit when the AC ground fault is determined by the AC ground fault determination unit. There is provided an erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay characterized by comprising a malfunction prevention part for blocking the judgment output of. (Claim 3)
前記電流測定部は接地マットと帰線の間の電路に流れる電流を測定するものであり、たとえば電磁誘導によって1次側に流れる電流に励磁されて2次側に電流が流れる変流器を用い、2次側の電流の大きさを計測可能な大きさに変換して測定するものであることが好ましい。すなわち、変流器の一次側に流れる電流に変化がある場合、これによって励磁された磁束密度の変化により、二次側には巻数比によって除算された大きさの電流が流れるので、交流地絡が発生した時には交流地絡の大きさに比例する2次電流が流れ、これを測定可能である。 The current measuring unit measures the current flowing in the electric circuit between the grounding mat and the return wire. , the magnitude of the current on the secondary side is preferably converted into a measurable magnitude for measurement. That is, when there is a change in the current flowing through the primary side of the current transformer, the change in the magnetic flux density excited by this causes a current of a magnitude divided by the turns ratio to flow in the secondary side, causing an AC ground fault. occurs, a secondary current proportional to the magnitude of the AC ground fault flows and can be measured.
前記接地マットは接地抵抗を介して変電所の接地電位に接地されるものであるのに対し、この接地マットに対して離れた個所にあるレールに接続された帰線の電位は、この上を走行する列車を介して電流が流れるために、接地マットと帰線の間には幾らかのレール電位が発生するものであり、補助電源部はこのレール電位を利用して充電されることにより、常時充電される。なお、補助電源部は充放電が可能な二次電池であってもよいが、より簡素な構成のコンデンサを用いることが好ましい。また、より好ましくは電気二重層キャパシタを用いて大容量化を図る。 The ground mat is grounded to the ground potential of the substation via grounding resistors, whereas the potential of the return line connected to the rail at a remote location with respect to this ground mat is above it. Since current flows through the running train, some rail potential is generated between the grounding mat and the return line, and the auxiliary power supply section is charged using this rail potential. Always charged. The auxiliary power supply unit may be a secondary battery that can be charged and discharged, but it is preferable to use a capacitor with a simpler configuration. More preferably, an electric double layer capacitor is used to increase the capacity.
補助電源部に充電された電力は実効値演算部が電流測定部によって測定された電流を用いて実効値の演算を行なうために用いられる。また、実効値演算部は求められた瞬時実効値の平均値を実効値として求めることにより、測定精度を高められることは言うまでもない。実効値演算部は、例えば演算処理装置と、この演算処理装置によって実行可能な実効値演算プログラムであることが考えられる。実効値演算部によって求められる実効値は交流地絡故障の発生時点から1周期の16.7~20msの半分程度の短い時間で交流地絡故障電流の大きさを正確に判定できる大きさとなる。 The electric power charged in the auxiliary power supply section is used by the effective value calculation section to calculate the effective value using the current measured by the current measurement section. Further, it is needless to say that the measurement accuracy can be improved by obtaining the average value of the obtained instantaneous effective values as the effective value. The effective value calculator may be, for example, an arithmetic processing unit and an effective value arithmetic program executable by the arithmetic processing unit. The effective value obtained by the effective value calculator is of a magnitude that can accurately determine the magnitude of the AC ground fault current in a short period of about half of 16.7 to 20 ms of one cycle from the occurrence of the AC ground fault.
前記交流地絡判定部は実効値が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定するものであるから、交流地絡故障の発生時点から数ms~数十ms以内の短い時間で確実に交流地絡故障の判定を行うことができる。なお、この地絡故障判定部も前記高速フーリエ変換部と同じ演算処理部によって実行可能な交流地絡判定プログラムによって実現されるものであることにより、構成の簡略化を図り、製造コストを削減することが可能となることはいうまでもない。 Since the AC ground fault determination unit determines an AC ground fault when the effective value exceeds the threshold for determining a ground fault in the AC electric circuit, within several ms to several tens of ms from the time when the AC ground fault occurs It is possible to reliably determine an AC ground fault in a short period of time. This ground fault determination unit is also realized by an AC ground fault determination program that can be executed by the same arithmetic processing unit as the fast Fourier transform unit, thereby simplifying the configuration and reducing the manufacturing cost. It goes without saying that this is possible.
前記誤動作防止部は交流地絡判定部が交流地絡を判定した時点から直流地絡判定出力部による直流地絡の判定出力を阻止するものであり、例えば、直流地絡判定出力部の出力部において交流地絡を判定している間は直流地絡判定を出力させないスイッチ部、または、交流地絡を判定している間は直流地絡判定出力部に電位差信号を入力させないスイッチ部が考えられる。 The malfunction prevention unit prevents the DC ground fault determination output unit from outputting a determination of a DC ground fault from the time when the AC ground fault determination unit determines an AC ground fault. A switch section that does not output a DC ground fault judgment while judging an AC ground fault in , or a switch section that does not input a potential difference signal to the DC ground fault judgment output section while judging an AC ground fault can be considered. .
したがって、変電所の高圧配電線路において地絡故障が発生した場合、実効値の演算を駆使し、交流地絡判定部が速やか且つ確実に地絡故障の判別を行うと共に、誤動作防止部が直流地絡判別出力部の誤動作を阻止することができるので、変電所内の高圧配電線路の地絡故障が原因で直流高圧接地継電器が誤動作することがなくなり、それだけ信頼性が向上する。 Therefore, when a ground fault occurs in the high-voltage distribution line of a substation, the AC ground fault determination unit quickly and reliably determines the ground fault by making full use of the calculation of the effective value, and the malfunction prevention unit determines the DC ground fault. Since the malfunction of the fault determination output section can be prevented, the malfunction of the DC high voltage grounding relay due to the ground fault of the high voltage distribution line in the substation is eliminated, and the reliability is improved accordingly.
第4発明は、電気鉄道用直流変電所の接地マットと帰線の間に設けられてこの電位差を測定する電位差測定部と、前記電位差を用いて直流地絡を判定して直流地絡信号を出力する直流地絡判定出力部と、接地マットと帰線の間の電位差が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、この交流地絡判定部によって交流地絡を判定するときに前記直流地絡判定出力部による直流地絡の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器を提供する。(請求項4) A fourth invention comprises a potential difference measuring unit provided between a grounding mat and a return wire of a DC substation for electric railways and measuring the potential difference, and determining a DC ground fault using the potential difference and generating a DC ground fault signal. a DC ground fault determination output unit for outputting; an AC ground fault determination unit for determining an AC ground fault when the potential difference between the grounding mat and the return line exceeds a threshold value for determining a ground fault in the AC electric circuit; Provided is an erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay characterized by comprising a malfunction prevention unit that prevents the DC ground fault determination output unit from outputting a DC ground fault determination when the ground fault determination unit determines an AC ground fault. do. (Claim 4)
前記交流地絡判定部は、接地マットと帰線の間の電位差と、交流電路の地絡故障を判定する閾値とを比較し、接地マットと帰線の間の電位差が閾値を越えた場合に瞬時に交流地絡を判定するものである。すなわち、電気鉄道用直流変電所の交流電路において地絡故障が発生すると、離れた個所にあるレールに接続された帰線の電位が安定しているのに対し、電気鉄道用直流変電所の接地マットには地絡状況にもよるが電源電圧に近い交流電圧が印加されることになり、接地マットと帰線の間には、直流地絡に比べて大きな電位差が瞬間的に発生する。 The AC ground fault determination unit compares the potential difference between the grounding mat and the return line with a threshold for determining a ground fault in the AC electric circuit, and if the potential difference between the grounding mat and the return line exceeds the threshold, AC ground faults can be determined instantaneously. That is, when a ground fault occurs in an AC circuit of a DC substation for electric railways, the potential of the return line connected to the rail at a remote location is stable, whereas the grounding of the DC substation for electric railways is An AC voltage close to the power supply voltage is applied to the mat, depending on the ground fault situation, and a large potential difference instantaneously occurs between the ground mat and the return wire compared to a DC ground fault.
交流地絡判定部は電位差の瞬時値が直流き電電圧を越えた時点で速やかに交流地絡を判定し、交流地絡判定信号を出力するものであることが好ましく、例えば分圧抵抗を介して分圧した電圧を入力するリレーであることが考えられる。なお、リレーは高速応答可能な半導体素子を用いた無接点リレーであることが好ましいが、有接点リレーを用いてもよい。 It is preferable that the AC ground fault determination section quickly determine an AC ground fault when the instantaneous value of the potential difference exceeds the DC feeding voltage, and output an AC ground fault determination signal, for example, via a voltage dividing resistor. It is conceivable that it is a relay that inputs a voltage divided by The relay is preferably a non-contact relay using a semiconductor element capable of high speed response, but a contact relay may be used.
前記誤動作防止部は交流地絡判定部が交流地絡を判定した時点から直流地絡判定出力部による直流地絡の判定出力を阻止するものであり、例えば、直流地絡判定出力部の出力部において交流地絡を判定している間は直流地絡判定を出力させないスイッチ部、または、交流地絡を判定している間は直流地絡判定出力部に電位差信号を入力させないスイッチ部が考えられる。 The malfunction prevention unit prevents the DC ground fault determination output unit from outputting a determination of a DC ground fault from the time when the AC ground fault determination unit determines an AC ground fault. A switch section that does not output a DC ground fault judgment while judging an AC ground fault in , or a switch section that does not input a potential difference signal to the DC ground fault judgment output section while judging an AC ground fault can be considered. .
したがって、変電所の高圧配電線路において地絡故障が発生した場合、交流地絡判定部が地絡故障した交流電圧の立上りを捉えて速やか且つ確実に地絡故障の判別を行うと共に、誤動作防止部が直流地絡判別出力部の誤動作を阻止することができるので、変電所内の高圧配電線路の地絡故障が原因で直流高圧接地継電器が誤動作することがなくなり、それだけ信頼性が向上する。 Therefore, when a ground fault occurs in the high-voltage distribution line of the substation, the AC ground fault determination unit catches the rise of the AC voltage that caused the ground fault and quickly and reliably determines the ground fault, and the malfunction prevention unit can prevent the malfunction of the DC ground fault determination output section, the malfunction of the DC high voltage grounding relay due to the ground fault of the high voltage distribution line in the substation is eliminated, and the reliability is improved accordingly.
第5発明は、電気鉄道用直流変電所の接地マットと帰線の間に設けられてこの電位差を測定する電位差測定部と、前記電位差を用いて直流地絡を判定して直流地絡信号を出力する直流地絡判定出力部と、接地マットと帰線の間の電路に流れる電流を測定する電流測定部と、この電流測定部によって測定される電流が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、この交流地絡判定部によって交流地絡を判定するときに前記直流地絡判定出力部による直流地絡の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器を提供する。(請求項5) A fifth invention comprises a potential difference measuring unit provided between a grounding mat and a return line of a DC substation for electric railways and measuring the potential difference, and determining a DC ground fault using the potential difference and generating a DC ground fault signal. A DC ground fault determination output unit for outputting, a current measurement unit for measuring the current flowing in the electric circuit between the grounding mat and the return wire, and a threshold value for determining a ground fault in the AC electric circuit based on the current measured by this current measurement unit. and an AC ground fault determination unit that determines an AC ground fault when the AC ground fault is determined by the AC ground fault determination unit. An erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay characterized by comprising a prevention part. (Claim 5)
前記電流測定部は接地マットと帰線の間の電路に流れる電流を測定するものであり、たとえば電磁誘導によって1次側に流れる電流に励磁されて2次側に電流が流れる変流器を用い、2次側の電流の大きさを計測可能な大きさに変換して測定するものであることが好ましい。すなわち、変流器の一次側に流れる電流に変化がある場合、これによって励磁された磁束密度の変化により、二次側には巻数比によって除算された大きさの電流が流れるので、交流地絡が発生した時には交流地絡の大きさに比例する2次電流が流れ、これを測定可能である。 The current measuring unit measures the current flowing in the electric circuit between the grounding mat and the return wire. , the magnitude of the current on the secondary side is preferably converted into a measurable magnitude for measurement. That is, when there is a change in the current flowing through the primary side of the current transformer, the change in the magnetic flux density excited by this causes a current of a magnitude divided by the turns ratio to flow in the secondary side, causing an AC ground fault. occurs, a secondary current proportional to the magnitude of the AC ground fault flows and can be measured.
前記交流地絡判定部は、前記電流測定部によって測定される電流を用いて交流電路の地絡故障を判定する閾値と比較し、この閾値を越えた場合に瞬時に交流地絡を判定するものである。すなわち、電気鉄道用直流変電所の交流電路において地絡故障が発生すると、電気鉄道用直流変電所の接地マットには地絡故障電流が流れ、かつ、遠方のレール側に大きな故障電流(交番電流)が流れる。 The AC ground fault determination unit compares the current measured by the current measurement unit with a threshold for determining a ground fault in the AC electric circuit, and instantly determines an AC ground fault when the threshold is exceeded. is. In other words, when a ground fault occurs in the AC circuit of a DC substation for electric railways, a ground fault current flows through the grounding mat of the DC substation for electric railways, and a large fault current (alternating current) flows on the far rail side. ) flows.
交流地絡判定部は前記電流測定部によって測定された交番電流の瞬時値が直流地絡判定出力部による直流地絡の判定に用いる閾値を越えた時点で速やかに交流地絡を判定し、交流地絡判定信号を出力するものであることが好ましく、例えば交番電流を入力するリレーであることが考えられる。なお、リレーは高速応答可能な半導体素子を用いた無接点リレーであることが好ましいが、有接点リレーを用いてもよい。 The AC ground fault determination unit quickly determines an AC ground fault when the instantaneous value of the alternating current measured by the current measurement unit exceeds a threshold value used for determining a DC ground fault by the DC ground fault determination output unit, A relay that outputs a ground fault determination signal is preferable, and for example, a relay that receives an alternating current is conceivable. The relay is preferably a non-contact relay using a semiconductor element capable of high speed response, but a contact relay may be used.
前記誤動作防止部は交流地絡判定部が交流地絡を判定した時点から直流地絡判定出力部による直流地絡の判定出力を阻止するものであり、例えば、直流地絡判定出力部の出力部において交流地絡を判定している間は直流地絡判定を出力させないスイッチ部、または、交流地絡を判定している間は直流地絡判定出力部に電位差信号を入力させないスイッチ部が考えられる。 The malfunction prevention unit prevents the DC ground fault determination output unit from outputting a determination of a DC ground fault from the time when the AC ground fault determination unit determines an AC ground fault. A switch section that does not output a DC ground fault judgment while judging an AC ground fault in , or a switch section that does not input a potential difference signal to the DC ground fault judgment output section while judging an AC ground fault can be considered. .
したがって、変電所の高圧配電線路において地絡故障が発生した場合、交流地絡判定部が地絡故障した交流電圧の立上りを捉えて速やか且つ確実に地絡故障の判別を行うと共に、誤動作防止部が直流地絡判別出力部の誤動作を阻止することができるので、変電所内の高圧配電線路の地絡故障が原因で直流高圧接地継電器が誤動作することがなくなり、それだけ信頼性が向上する。 Therefore, when a ground fault occurs in the high-voltage distribution line of the substation, the AC ground fault determination unit catches the rise of the AC voltage that caused the ground fault and quickly and reliably determines the ground fault, and the malfunction prevention unit can prevent the malfunction of the DC ground fault determination output section, the malfunction of the DC high voltage grounding relay due to the ground fault of the high voltage distribution line in the substation is eliminated, and the reliability is improved accordingly.
第6発明は、電気鉄道用直流変電所の接地マットと帰線の間に設けられてこの電位差を測定する電位差測定部と、前記電位差を用いて直流地絡を判定して直流地絡信号を出力する直流地絡判定出力部と、前記電位差測定部の出力が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、この交流地絡判定部によって交流地絡を判定するときに前記直流地絡判定出力部による直流地絡の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器を提供する。(請求項6) A sixth invention comprises a potential difference measuring unit provided between a grounding mat and a return wire of a DC substation for electric railways and measuring the potential difference, and determining a DC ground fault using the potential difference and generating a DC ground fault signal. an AC ground fault determination output unit that outputs an output; an AC ground fault determination unit that determines an AC ground fault when the output of the potential difference measurement unit exceeds a threshold value for determining a ground fault in the AC electric circuit; and the AC ground fault determination unit. an erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay characterized by comprising a malfunction prevention unit for preventing a DC ground fault determination output by the DC ground fault determination output unit when determining an AC ground fault by means of. (Claim 6)
前記交流地絡判定部は、前記電位差測定部によって測定された電位差と、交流電路の地絡故障を判定する閾値とを比較し、電位差測定部によって測定された電位差が閾値を越えた場合に瞬時に交流地絡を判定するものである。すなわち、電気鉄道用直流変電所の交流電路において地絡故障が発生すると、離れた個所にあるレールに接続された帰線の電位が安定しているのに対し、電気鉄道用直流変電所の接地マットの電位には地絡状況にもよるが電源電圧に近い交流電圧が印加されることになり、電位差測定部は、直流地絡に比べて大きな電位差を瞬間的に測定する。 The AC ground fault determination unit compares the potential difference measured by the potential difference measurement unit with a threshold for determining a ground fault in the AC electric circuit, and instantaneously when the potential difference measured by the potential difference measurement unit exceeds the threshold. AC ground fault is determined immediately. That is, when a ground fault occurs in an AC circuit of a DC substation for electric railways, the potential of the return line connected to the rail at a remote location is stable, whereas the grounding of the DC substation for electric railways is An AC voltage close to the power supply voltage is applied to the potential of the mat, depending on the ground fault situation, and the potential difference measuring unit instantaneously measures a larger potential difference than the DC ground fault.
交流地絡判定部は電位差の瞬時値が直流地絡判定出力部による直流地絡の判定に用いる閾値を越えた時点で速やかに交流地絡を判定し、交流地絡判定信号を出力するものであることが好ましく、例えば分圧抵抗を介して分圧した電圧を入力するリレーであることが考えられる。なお、リレーは高速応答可能な半導体素子を用いた無接点リレーであることが好ましいが、有接点リレーを用いてもよい。 When the instantaneous value of the potential difference exceeds the threshold value used for determining a DC ground fault by the DC ground fault determination output section, the AC ground fault determination section quickly determines an AC ground fault and outputs an AC ground fault determination signal. For example, a relay for inputting a voltage obtained by dividing the voltage via a voltage dividing resistor can be considered. The relay is preferably a non-contact relay using a semiconductor element capable of high speed response, but a contact relay may be used.
前記誤動作防止部は交流地絡判定部が交流地絡を判定した時点から直流地絡判定出力部による直流地絡の判定出力を阻止するものであり、例えば、直流地絡判定出力部の出力部において交流地絡を判定している間は直流地絡判定を出力させないスイッチ部、または、交流地絡を判定している間は直流地絡判定出力部に電位差信号を入力させないスイッチ部が考えられる。 The malfunction prevention unit prevents the DC ground fault determination output unit from outputting a determination of a DC ground fault from the time when the AC ground fault determination unit determines an AC ground fault. A switch section that does not output a DC ground fault judgment while judging an AC ground fault in , or a switch section that does not input a potential difference signal to the DC ground fault judgment output section while judging an AC ground fault can be considered. .
したがって、変電所の高圧配電線路において地絡故障が発生した場合、交流地絡判定部が地絡故障した交流電圧の立上りを捉えて速やか且つ確実に地絡故障の判別を行うと共に、誤動作防止部が直流地絡判別出力部の誤動作を阻止することができるので、変電所内の高圧配電線路の地絡故障が原因で直流高圧接地継電器が誤動作することがなくなり、それだけ信頼性が向上する。 Therefore, when a ground fault occurs in the high-voltage distribution line of the substation, the AC ground fault determination unit catches the rise of the AC voltage that caused the ground fault and quickly and reliably determines the ground fault, and the malfunction prevention unit can prevent the malfunction of the DC ground fault determination output section, the malfunction of the DC high voltage grounding relay due to the ground fault of the high voltage distribution line in the substation is eliminated, and the reliability is improved accordingly.
第7発明は、電気鉄道用直流変電所の接地マットと帰線の間に設けられてこの電位差を測定する電位差測定部と、前記電位差を用いて直流地絡を判定して直流地絡信号を出力する直流地絡判定出力部と、接地マットと帰線の間に生じる電位差が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、この交流地絡判定部が交流地絡を判定するときに接地マットおよび帰線と前記電位差測定部の間の接続を切り離すスイッチ部により前記直流地絡判定出力部による直流地絡の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器を提供する。(請求項7) A seventh invention comprises a potential difference measuring unit provided between a grounding mat and a return line of a DC substation for electric railways and measuring the potential difference, and determining a DC ground fault using the potential difference and generating a DC ground fault signal. an AC ground fault determination output unit for outputting an AC ground fault, an AC ground fault determination unit for determining an AC ground fault when the potential difference occurring between the grounding mat and the return line exceeds a threshold value for determining a ground fault in the AC electric circuit, and the AC When the ground fault determination unit determines an AC ground fault, the switching unit disconnects the connection between the grounding mat and the return wire and the potential difference measurement unit, thereby preventing the DC ground fault determination output by the DC ground fault determination output unit. An erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay characterized by comprising a prevention part. (Claim 7)
前記交流地絡判定部は、接地マットと帰線の間の電位差と、交流電路の地絡故障を判定する閾値とを比較し、接地マットと帰線の間の電位差が閾値を越えた場合に瞬時に交流地絡を判定するものである。すなわち、電気鉄道用直流変電所の交流電路において地絡故障が発生すると、離れた個所にあるレールに接続された帰線の電位が安定しているのに対し、電気鉄道用直流変電所の接地マットの電位には地絡状況にもよるが電源電圧に近い交流電圧が印加されることになり、接地マットと帰線の間には、直流地絡に比べて大きな電位差が瞬間的に発生する。交流地絡判定部は電位差の瞬時値が直流き電電圧を越えた時点で速やかに交流地絡を判定し、交流地絡判定信号を出力するものであることが好ましい。また、同時に動作する可能性の高い直流地絡判定部には5ms程度の遅延時間を持たせることが望ましい。 The AC ground fault determination unit compares the potential difference between the grounding mat and the return line with a threshold for determining a ground fault in the AC electric circuit, and if the potential difference between the grounding mat and the return line exceeds the threshold, AC ground faults can be determined instantaneously. That is, when a ground fault occurs in an AC circuit of a DC substation for electric railways, the potential of the return line connected to the rail at a remote location is stable, whereas the grounding of the DC substation for electric railways is Depending on the ground fault situation, an AC voltage close to the power supply voltage is applied to the potential of the mat, and a large potential difference instantaneously occurs between the ground mat and the return wire compared to a DC ground fault. . It is preferable that the AC ground fault determination section quickly determine the AC ground fault when the instantaneous value of the potential difference exceeds the DC feeding voltage, and output an AC ground fault determination signal. Moreover, it is desirable to give a delay time of about 5 ms to the DC ground fault determination units that are likely to operate simultaneously.
前記誤動作防止部は、交流地絡判定部が交流電路の地絡故障を判定したときに、接地マットおよび帰線と前記電位差測定部の間の接続を切り離すスイッチ部を備えるので、交流電路側の地絡故障が発生した時点で、直流地絡判定のための入力信号を無くすことにより直流地絡判定の誤動作を防止する。なお、スイッチ部は、例えば分圧抵抗を介して分圧した電圧を入力するリレー回路を用いて形成されることが考えられる。なお、リレー回路は接点抵抗がほとんど発生しない有接点リレーであることが好ましいが、高速応答可能な半導体素子を用いた無接点リレーを用いてもよい。 The malfunction prevention unit includes a switch unit for disconnecting the connection between the grounding mat and the return line and the potential difference measurement unit when the AC ground fault determination unit determines that the AC ground fault has occurred. To prevent erroneous operation of DC ground fault determination by eliminating an input signal for DC ground fault determination when a ground fault occurs. Note that the switch section may be formed using a relay circuit for inputting a voltage divided through voltage dividing resistors, for example. The relay circuit is preferably a contact relay that generates almost no contact resistance, but a non-contact relay using a semiconductor device capable of high-speed response may be used.
したがって、変電所の高圧配電線路において地絡故障が発生した場合、交流地絡判定部が地絡故障した交流電圧の立上りを捉えて速やかに地絡故障の判別を行うと共に、誤動作防止部が直流地絡判別出力部の誤動作を阻止することができるので、変電所内の高圧配電線路の地絡故障が原因で直流高圧接地継電器が誤動作することがなくなり、それだけ信頼性が向上する。 Therefore, when a ground fault occurs in the high-voltage distribution line of a substation, the AC ground fault determination unit detects the rise of the AC voltage that caused the ground fault and quickly determines the ground fault. Since the malfunction of the ground fault determination output section can be prevented, the malfunction of the DC high voltage grounding relay due to the ground fault of the high voltage distribution line in the substation can be prevented, and the reliability is improved accordingly.
第8発明は、電気鉄道用直流変電所の接地マットと帰線の間に設けられてこの電位差を測定する電位差測定部と、前記電位差を用いて直流地絡を判定して直流地絡信号を出力する直流地絡判定出力部と、接地マットと帰線の間に生じる電位差が交流電路の地絡故障によるものであるときに、この交流地絡による電位差を直流地絡判定出力部によって誤検知させない程度に減衰させる交流地絡電圧抑制回路を、前記接地マットおよび帰線と直流地絡判定出力部の間に介在させて、直流地絡の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器を提供する。(請求項8) The eighth invention comprises a potential difference measuring unit provided between a grounding mat and a return line of a DC substation for electric railways and measuring the potential difference, and determining a DC ground fault using the potential difference and generating a DC ground fault signal. When the potential difference generated between the output DC ground fault determination output unit and the ground mat and return wire is caused by a ground fault in the AC circuit, the DC ground fault determination output unit erroneously detects the potential difference due to this AC ground fault. an AC ground fault voltage suppressing circuit that attenuates to the extent that it does not cause a malfunction, interposed between the grounding mat and the return wire, and the DC ground fault determination output unit, thereby preventing a DC ground fault determination output. To provide a DC high-voltage grounding relay with a characteristic false detection prevention type. (Claim 8)
前記交流地絡電圧抑制回路は接地マットと帰線の間に生じる電位差が交流電路の地絡故障であるときにこれを直流地絡判定出力部によって誤検知させない程度に減衰させる減衰回路であることが好ましく、商用電源周波数の50~60Hzの6600Vを少なくとも2000V以下望ましくは400V以下に減衰させることができるローパスフィルタ、ノッチフィルタなどのパッシブフィルタであることが好ましいが、アクティブフィルタを用いても良い。 The AC ground fault voltage suppression circuit is an attenuating circuit that attenuates the potential difference between the grounding mat and the return line to the extent that the DC ground fault judgment output unit does not erroneously detect the ground fault in the AC electric circuit when the potential difference occurs. is preferable, and it is preferable to use a passive filter such as a low-pass filter or a notch filter that can attenuate 6600 V of the commercial power frequency of 50 to 60 Hz to at least 2000 V or less, preferably 400 V or less, but an active filter may also be used.
前記誤動作防止部は、前記交流地絡電圧抑制回路を、前記接地マットおよび帰線と直流地絡判定出力部の間に介在させることにより、交流電路の地絡故障によって生じる接地マットと帰線の間の電位差を十分に減衰させた状態で、直流地絡判定出力部に入力させることにより、直流地絡の判定出力を阻止することができる。 The malfunction prevention unit interposes the AC ground fault voltage suppressing circuit between the ground mat and the return wire and the DC ground fault judgment output unit, thereby preventing the ground mat and the return wire caused by a ground fault in the AC electric circuit. By inputting to the DC ground fault determination output section in a state in which the potential difference between the voltages is sufficiently attenuated, it is possible to prevent the determination output of the DC ground fault.
したがって、変電所の高圧配電線路において地絡故障が発生した場合であっても、誤動作防止部の交流地絡電圧抑制回路によって地絡故障した交流電圧を減衰させた状態で直流地絡判定出力部に入力させることにより直流地絡判別出力部の誤動作を阻止することができるので、変電所内の高圧配電線路の地絡故障が原因で直流高圧接地継電器が誤動作することがなくなり、それだけ信頼性が向上する。 Therefore, even if a ground fault occurs in the high-voltage distribution line of the substation, the DC ground fault determination output section is in a state where the AC voltage at which the ground fault has occurred is attenuated by the AC ground fault voltage suppression circuit of the malfunction prevention section. Since it is possible to prevent malfunction of the DC ground fault determination output section by inputting to the , the DC high voltage grounding relay will not malfunction due to the ground fault of the high voltage distribution line in the substation, and the reliability will be improved accordingly. do.
前記電位差測定部および直流地絡判定出力部は既存の直流高圧接地継電器のユニットであり、誤動作防止部はこの既存の直流高圧接地継電器と接地マットおよび帰線の間に介在するものである場合(請求項9)には、既存の直流高圧地絡継電器を接地マットおよび帰線の間に接続するときに、誤動作防止部を介在させることにより、高圧配電用変圧器の2次側線路の地絡故障の影響を受けることなく、直流地絡を速やかに判別して直流地絡信号を出力することができる。 When the potential difference measuring unit and the DC ground fault determination output unit are units of an existing DC high voltage grounding relay, and the malfunction prevention unit is interposed between this existing DC high voltage grounding relay, the grounding mat, and the return wire ( In claim 9), when an existing DC high voltage ground fault relay is connected between the grounding mat and the return line, the malfunction prevention part is interposed to prevent the ground fault in the secondary line of the high voltage distribution transformer. It is possible to quickly determine a DC ground fault and output a DC ground fault signal without being affected by a failure.
前述したように、本発明の誤検知防止型直流高圧接地継電器によれば、高圧配電用変圧器の2次側線路の地絡故障等による影響を速やかに判定して、誤動作防止部が直流地絡判定出力部の直流地絡判定の出力を阻止することができるので、直流高圧接地継電器の誤動作を防ぎ、列車の運行に対する障害を防止することができる。 As described above, according to the erroneous detection prevention type DC high-voltage grounding relay of the present invention, the influence of a ground fault or the like on the secondary side line of a high-voltage distribution transformer can be quickly determined, Since the output of the DC ground fault determination of the fault determination output unit can be blocked, malfunction of the DC high voltage ground relay can be prevented, and obstruction to train operation can be prevented.
第1発明の誤検知防止型直流高圧接地継電器によれば、高速フーリエ変換部が、接地マットと帰線の間に発生する電位差を高速フーリエ変換によって周波数分析し、交流地絡判定部は商用電源の周波数成分の大きさを用いて交流地絡による地絡故障を正確かつ迅速に判定することができ、誤動作防止部は交流地絡による地絡故障発生時に直流地絡の判定出力を阻止することができる。 According to the erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay of the first invention, the fast Fourier transform section performs frequency analysis of the potential difference generated between the grounding mat and the return line by the fast Fourier transform, and the AC ground fault determination section uses the commercial power supply. It is possible to accurately and quickly determine a ground fault caused by an AC ground fault using the magnitude of the frequency component of , and the malfunction prevention unit prevents the determination output of a DC ground fault when a ground fault occurs due to an AC ground fault. can be done.
第2発明の誤検知防止型直流高圧接地継電器によれば、高速フーリエ変換部が、接地マットと帰線の間に流れる電流を高速フーリエ変換によって周波数分析し、交流地絡判定部は商用電源の周波数成分の大きさを用いて交流地絡による地絡故障を正確かつ迅速に判定することができ、誤動作防止部は交流地絡による地絡故障発生時に直流地絡の判定出力を阻止することができる。 According to the erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay of the second invention, the fast Fourier transform section analyzes the frequency of the current flowing between the grounding mat and the return wire by fast Fourier transform, A ground fault due to an AC ground fault can be determined accurately and quickly using the magnitude of the frequency component. can.
第3発明の誤検知防止型直流高圧接地継電器によれば、実効値演算部が、接地マットと帰線の間に流れる電流を用いて実効値を演算し、この実効値の大きさを用いて交流地絡による地絡故障を正確かつ迅速に判定することができ、誤動作防止部は交流地絡による地絡故障発生時に直流地絡の判定出力を阻止することができる。 According to the erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay of the third invention, the effective value calculation unit calculates the effective value using the current flowing between the grounding mat and the return wire, and uses the magnitude of this effective value A ground fault due to an AC ground fault can be determined accurately and quickly, and the malfunction prevention unit can block a determination output of a DC ground fault when a ground fault due to an AC ground fault occurs.
第4発明の誤検知防止型直流高圧接地継電器によれば、接地マットと帰線の間の電位差が閾値を超えるときに交流地絡を速やかに判定でき、誤動作防止部は交流地絡による地絡故障発生時に直流地絡の判定出力を阻止することができる。 According to the erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay of the fourth invention, when the potential difference between the grounding mat and the return wire exceeds the threshold, it is possible to quickly determine the AC ground fault, and the malfunction prevention unit It is possible to prevent the determination output of the DC ground fault when a failure occurs.
第5発明の誤検知防止型直流高圧接地継電器によれば、接地マットと帰線の間の電路に流れる電流の大きさが閾値を超えるときに交流地絡を速やかに判定でき、誤動作防止部は交流地絡による地絡故障発生時に直流地絡の判定出力を阻止することができる。 According to the erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay of the fifth invention, when the magnitude of the current flowing in the electric circuit between the grounding mat and the return line exceeds the threshold, it is possible to quickly determine the AC ground fault, and the malfunction prevention unit It is possible to prevent the determination output of a DC ground fault when a ground fault occurs due to an AC ground fault.
第6発明の誤検知防止型直流高圧接地継電器によれば、電位差測定部の出力が閾値を超えるときに、交流地絡を速やかに判定でき、誤動作防止部は交流地絡による地絡故障発生時に直流地絡の判定出力を阻止することができる。 According to the erroneous detection prevention type DC high-voltage grounding relay of the sixth invention, when the output of the potential difference measuring unit exceeds the threshold value, the AC ground fault can be quickly determined, and the malfunction prevention unit is activated when a ground fault occurs due to the AC ground fault. It is possible to prevent the determination output of the DC ground fault.
第7発明の誤検知防止型直流高圧接地継電器によれば、接地マットと帰線の間の電位差が閾値を超えるときに交流地絡を速やかに判定して、誤動作防止部のスイッチ部によって接地マットと帰線と直流地絡判定出力部の間の接続を切り離すことができ、交流地絡による地絡故障発生時に直流地絡の判定出力を阻止することができる。 According to the erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay of the seventh invention, when the potential difference between the grounding mat and the return line exceeds the threshold value, the AC ground fault is quickly determined, and the switch section of the malfunction prevention section detects the grounding mat , and the connection between the return line and the DC ground fault determination output unit, and the DC ground fault determination output can be blocked when a ground fault occurs due to an AC ground fault.
第8発明の誤検知防止型直流高圧接地継電器によれば、誤動作防止部の交流地絡電圧抑制回路によって交流地絡による電位差を減衰させて、直流地絡判定出力部によって誤検知させないことができるので、交流地絡による地絡故障発生時に直流地絡の判定出力を阻止することができる。 According to the erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay of the eighth aspect of the invention, the potential difference due to the AC ground fault is attenuated by the AC ground fault voltage suppressing circuit of the malfunction prevention section, and erroneous detection can be prevented by the DC ground fault determination output section. Therefore, it is possible to prevent the determination output of the DC ground fault when a ground fault occurs due to the AC ground fault.
前記誤動作防止部は既存の直流高圧接地継電器と接地マットおよび帰線の間に介在するものであることにより、既存の直流高圧接地継電器を活用して誤検知防止型直流高圧接地継電器を形成することが可能となる。 The malfunction prevention part is interposed between the existing DC high voltage grounding relay, the grounding mat and the return wire, so that the existing DC high voltage grounding relay is utilized to form a false detection type DC high voltage grounding relay. becomes possible.
図1は本発明の誤検知防止型直流高圧接地継電器が設置される直流電鉄用変電所の構成を示す図であり、図2は第1実施形態のかかる誤検知防止型直流高圧接地継電器の構成を示す図である。以下、図1~図2を用いて、本発明の第1実施形態に係る誤検知防止型直流高圧接地継電器の具体的な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。 FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a DC electric railway substation in which the false detection prevention type DC high voltage grounding relay of the present invention is installed, and FIG. 2 is the configuration of the false detection prevention type DC high voltage grounding relay according to the first embodiment. It is a figure which shows. 1 and 2, a specific embodiment of an erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すように、誤検知防止型直流高圧接地継電器1は、変電所2の接地マット3と帰線4の間に設けられ、接地マット3と帰線4の間の電位差を測定する電位差測定部5と、測定された電位差を用いて地絡故障を判定する直流地絡判定出力部6とを有する。また、変電所2内の電路は、高圧配電用変圧器7Aを介して信号機、照明、エスカレータ、券売機などの各施設の負荷Rに交流電力を供給する高圧電線路2Aと、整流器用変圧器7Bを介して整流器8によって直流変換された電力をき電線9に供給する直流配電線路(直流母線)2Bに分けられており、Baは高圧配電用変圧器7Aへの給電を遮断する遮断器、Bbは整流用変圧器7Bへの給電を遮断する遮断器、8Aはき電線9への電力供給を高速に遮断するための直流高速度遮断器である。
As shown in FIG. 1, an erroneous detection prevention type DC high
図2に示すように、本発明の誤検知防止型直流高圧接地継電器1は、前記電位差測定部5と、直流地絡判定出力部6に加えて、接地マット3と帰線4の間に発生するレール電位を利用して充電される補助電源部10と、この補助電源部10に充電された電力を用いて前記電位差測定部5の出力を高速フーリエ変換演算する高速フーリエ変換部11と、この高速フーリエ変換部11によって演算される商用周波数成分が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部12と、この交流地絡判定部12によって交流地絡を判定するときに前記直流地絡判定出力部6による直流地絡の直流地絡信号Fdを阻止する誤動作防止部13とを備える。
As shown in FIG. 2, the erroneous detection prevention type DC high-
前記接地マット3は変電所2の地下に埋設されるものであるから、真の接地点Gには抵抗値3Rを介して接続されていると考えることができる。他方、帰線4は変電所3からは離れたところに配置されるレールは、真の接地点Gからレール漏れ抵抗4Rを介して接続されていると考えることができる。ここで、前記高圧電線路2A内の故障箇所Fにおいて地絡故障が発生したとすると、この故障箇所Fは最寄りの接地マット3と抵抗2Rによって接続されていると考えられる。
Since the grounding
前記電位差測定部5は帰線4から接地マット3の間にかかる電圧を分圧する分圧抵抗5Aと、帰線4から接地マット3を順方向として電位差測定部5に並列に接続された整流器5Bとを備え、帰線4を基準として接地マット3の正極性の電位差を測定するものである。
The potential
前記直流地絡判定出力部6は電位差測定部5によって測定された電位差が直流地絡の基準となる整定値に達し、直流地絡故障であることを判定する直流地絡判定部6Aと、この直流地絡判定部6Aによって判定された判定結果を直流地絡信号Fdとして出力する地絡判定出力部6Bとを備え、地絡判定出力部6Bによる直流地絡信号Fdの出力部に前記誤動作防止部13を形成している。なお、6Cは直流地絡信号Fbを目視確認出来るようにLEDなどを用いて形成された地絡表示部である。
The DC ground fault
補助電源部10は例えば電気二重層コンデンサと、この電気二重層コンデンサの充放電制御回路を備え、常に充電されると共に寿命の長いものであることが好ましい。すなわち、列車走行中には接地マット3と帰線4の間にはおよそ200~300Vのレール電圧が発生するが、このレール電圧を利用して電気二重層コンデンサを充電することが可能である。これにより、前記高速フーリエ変換部11は補助電源部10に充電させた電力を用いて高速フーリエ変換の演算処理を行うことが可能となる。また、本実施形態では補助電源部10に充電された電力を用いて交流地絡判定部12、誤動作防止部13および直流地絡判定出力部6にも電力供給を行う。これにより、外部からの電源供給が途絶した状態でも地絡故障を正しく判定することが可能となる。
The auxiliary
高速フーリエ変換部11は電位差測定部5の出力の高速フーリエ変換を行うことにより、その出力を交流地絡判定部12に供給する。この高速フーリエ変換の演算処理は少なくとも商用電源の周波数成分(すなわち商用周波数成分)において行うものであり、日本の関西地方においては60Hz、関東地方においては50Hzの周波数成分である。この高速フーリエ変換を商用電源の1周期にあたる時間(すなわち16.7msまたは20ms)演算処理した商用周波数成分は、様々なノイズ成分が含まれる接地マット3と帰線4の間の電位差に、高圧電線路2Aの地絡故障による交流電圧が確実に含まれていることを判別するための指針となる。なお、高速フーリエ変換部11はプログラマブルロジックデバイス(FPGA)などのハードウェアを駆使して形成してもよいが、マイクロコンピュータなどの演算処理装置によって実行可能な高速フーリエ変換プログラムによって実現することにより製造コストの削減を図ることができる。
The fast
同様に、前記の各部6,12,13もマイクロコンピュータなどの演算処理装置によって実行可能なプログラム(図示していないが、直流地絡判定プログラム、交流地絡故障判定プログラム、誤動作防止プログラムなど)を用いて実現してもよい。
Similarly, each of the
交流地絡判定部12は高圧電線路2Aの地絡故障を判定するものであり、前記高速フーリエ変換部11が演算した商用周波数成分の大きさが交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定するものである。この閾値は、前記直流地絡判定部6Aが直流地絡を判定する整定値である400~600Vを遙かに越えて2000Vに達するものであるときに、誤検知の可能性があるために、この交流地絡を判定する。なお、高速フーリエ変換を行なった商用周波数成分を用いることにより、数十ms程度の短い時間で確実に高圧電線路2Aの地絡故障を判定することが可能であるが、高速フーリエ変換部11によって商用周波数の倍周波数成分を演算させ、倍周波数成分の大きさを判定基準に用いてさらなる高速化を図ってもよい。
The AC ground
誤動作防止部13は前記直流地絡判定出力部6による直流地絡信号Fdの出力部において、前記交流地絡判定部12が高圧電線路2Aの地絡故障を判定している場合には、直流地絡の直流地絡信号Fdを阻止するものであり、より具体的にはスイッチ回路を用いて直流地絡信号Fdを遮断するものである。これにより、直流地絡判定部6Aが高圧電線路2Aの地絡故障による電位差の変動を直流地絡発生と判定することがあったとしても、直流地絡の直流地絡信号Fdが出力されることがないように構成している。
The
なお、誤動作防止部13は直流地絡判定出力部6による直流地絡信号Fdを阻止できるものであればよく、直流地判定部6Aと電位差測定部5の間、または、直流地絡判定部6Aと地絡判定出力部6Bの間において、信号の遮断を行うものであってもよい。
Note that the
上記構成の誤検知防止型直流高圧接地継電器1を用いることにより、直流配電線路(直流母線)2Bにおいて直流地絡故障が発生した場合、これに伴って生じる地絡故障電流の影響によって帰線4に対する接地マット3の電位が急激に高くなり、この電位差を電位差測定部5が測定する。直流地絡判定出力部6はこの電位差が地絡判定の整定値(例えば400V~600V)を越えるときに直流地絡の直流地絡信号Fdを出力することにより、高速遮断器8Aおよび遮断器Bbを直ちに遮断して大きな故障電流が流れることによる被害を最小限におさえることができる。したがって、高圧電線路2Aには悪影響を及ぼすことがない。
By using the erroneous detection prevention type DC high
他方、変電所2の高圧電線路2Aの故障箇所Fにおいて交流の地絡故障が発生した場合、この故障箇所Fに供給される電力が抵抗2Rを介して接地マット3に供給されることになり、接地マット3に電源電圧(3300Vまたは6600V)に近い交流電圧が印加されることになる。このとき、電位差測定部5は極めて大きな交流の電位差(整流器5Bによって半波整流された波形)を測定する。
On the other hand, when an AC ground fault occurs at the fault location F of the high-
前記高速フーリエ変換部11は電位差測定部5によって測定された電位差の商用周波数成分を常時分析し、交流の地絡故障が発生した時点から少なくとも商用電源の1周期(16.6ms~20ms)の間には交流地絡の商用周波数成分が大きく表れる。前記交流地絡判定部は、高速フーリエ変換部11によって求められる商用周波数成分があらかじめ定められた閾値を越えるときに、高圧電線路2Aにおける地絡故障を判定し、誤動作防止部13は直流地絡判定出力部6による直流地絡の直流地絡信号Fdを阻止する。
The fast
したがって、交流地絡が発生すると誤動作防止部13が先に高圧電線路2Aにおける地絡故障を判定し、たとえ直流地絡判定出力部6が大きな交流電位差によって誤動作することがあったとしても、直流地絡の直流地絡信号Fdを阻止することによって、誤動作を防止することができる。なお、図示を省略するが、高圧電線路2A側にも地絡故障を検出して遮断器Baを遮断するので、遮断器Baが遮断すると接地マット3に交流電圧が印加されなくなり、接地マットの電位が直流地絡判定出力部6による直流地絡の整定値以下となって直流地絡の検出を行なうことができる状態に回復する。
Therefore, when an AC ground fault occurs, the
つまり、本実施形態の誤検知防止型直流高圧接地継電器1では、高圧電線路2Aにおける地絡故障によって直流地絡の直流地絡信号Fdを出力するという誤動作を無くすことができるので、高圧電線路2Aにおける地絡故障によって直流電線路2Bへの給電が遮断されることもなく、列車の運行に悪影響を与えることが無くなる。
That is, in the erroneous detection prevention type DC high-
図3は第2実施形態にかかる誤検知防止型直流高圧接地継電器15の構成を示す図である。図3において、図2に示す誤検知防止型直流高圧接地継電器1と異なる点は、接地マット3と帰線4の間の電路に流れる電流を測定する電流測定部16を備える点と、前記高速フーリエ変換部11が電流測定部16よって測定された交流電流の周波数解析を行うものである点である。その他の構成要素は図2を用いて既に詳述したものと同一または同等であるから、詳細な説明を省略する。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of an erroneous detection prevention type DC high
前記電流測定部16は例えば電磁誘導によって1次側の電路に流れる電流に励磁されて2次側に電流が流れる変流器を用い、2次側の電流の大きさを計測可能な大きさに変換して測定するものであることが好ましい。すなわち、変流器の一次側に流れる電流に変化がある場合、これによって励磁された磁束密度の変化により、二次側には巻数比によって除算された大きさの電流が流れるので、交流地絡が発生した時には交流地絡の大きさに比例する2次電流が流れ、これを測定可能である。
The
変流器によれば、接地マット3と帰線4の間の電路に常に変動する交流電流が流れるときに、この電流を効率よく変換して測定することができる。また、接地マット3と帰線4の間の電路に直流の電流が流れる場合には、変流器は直流電流を伝達しないので、直流電流を検出することがない。加えて、接地マット3と帰線4の間の電路に流れる電流は正逆両方向に流れるので、高圧電線路2Aにおける地絡故障が発生したときに発生する交流電流の商用周波数成分を正確に分析することができる。
The current transformer can efficiently convert and measure an alternating current that constantly fluctuates in the electric path between the grounding
すなわち、交流地絡判定部6は高圧電線路2Aにおける地絡故障をより確実に判別することができ、誤動作防止部13は直流地絡判定出力部6が交流の地絡故障に伴う誤動作による判定出力を迅速かつ確実に阻止することができる。
That is, the AC ground
図4は第3実施形態にかかる誤検知防止型直流高圧接地継電器20の構成を示す図である。図4において、図3に示す誤検知防止型直流高圧接地継電器1と異なる点は、電流測定部16によって測定される電流から実効値を演算する実効値演算部21を備え、交流地絡判定部12は実効値演算部21によって演算される実効値が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定するものである点である。その他の構成要素は図2~図3を用いて既に詳述したものと同一または同等であるから、詳細な説明を省略する。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of an erroneous detection prevention type DC high
前記実効値演算部21は前記補助電源部10に充電させた電力を用いて実効値の演算処理を行うことにより、外部からの電力供給が途絶した状況においても実効値演算を常時行うことができる。なお、実効値は常に正の値となり、商用周波数の倍の周期で変動する値となる。したがって、実効値演算部21が電流測定部16によって測定された交流電流の実効値の平均値を求めることにより、より迅速に高圧電線路2Aにおける地絡故障の大きさを示す指針を得ることができる。
The effective
また、前記実効値演算部21は電子回路を組合わせて実効値を求めるものであることが考えられるが、例えば演算処理装置と、この演算処理装置によって実行可能な実効値演算プログラムによって実現することにより、製造コストの削減を図ってもよい。
Also, the effective
図5は第4実施形態にかかる誤検知防止型直流高圧接地継電器25の構成を示す図である。図5において、図2~図4に示す誤検知防止型直流高圧接地継電器1,15,20と異なる点は、補助電源部10を無くした点と、接地マット3と帰線4の間の電位差が交流電路の地絡故障を判定する予め定められた閾値(例えば直流き電電圧1500V)を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部26を備える点である。その他の点は図1~図3を用いて説明したものと同一または同等であるから、その説明を省略する。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of an erroneous detection prevention type DC high
なお、交流地絡判定部26は、例えば接地マット3と帰線4の間に介在させた分圧抵抗と、この分圧抵抗によって分圧された電圧が入力の閾値を越えたときにスイッチ切替するスイッチング回路とを備えるものであることが考えられ、このスイッチング回路は、例えばリレー回路である。すなわち、電圧調整された交流電圧をリレー回路の交流励磁コイルに供給することによりリレーコイルの励磁電圧を閾値とし、リレー回路のb接点を前記誤動作防止部13として、直流地絡判定出力部6の出力側に介在させることにより、可能な限りの簡素な構成で交流地絡判定部26および誤動作防止部13を構成することが可能となる。
Note that the AC ground
本実施形態のように、交流地絡判定部26において高度な演算処理を行なう必要のない受動素子によって構成することにより、補助電源部10を無くすことが可能となり、それだけ製造コストの削減を図ることが可能となる。
As in the present embodiment, by configuring the AC ground
図6は第5実施形態にかかる誤検知防止型直流高圧接地継電器30の構成を示す図である。図6において、図4に示す誤検知防止型直流高圧接地継電器20と異なる点は、補助電源部10および実効値演算部21を無くした点と、電流測定部16によって測定される電流に高度な演算処理を加えることなく、交流電路の地絡故障を判定する予め定められた閾値(例えば、直流き電電圧に相当する電流)を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部31を備える点である。その他の点は図4を用いて既に説明した第3実施形態と同一であるから、その詳細な説明を省略する。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of an erroneous detection prevention type DC high
本実施形態のように、交流地絡判定部31を閾値と比較するだけの簡素な構成とすることにより、高度な演算処理を行なう必要のない受動素子によって構成することができ、補助電源部10を無くすことが可能となり、それだけ製造コストの削減を図ることが可能となる。
As in the present embodiment, the AC ground
図7は第6実施形態にかかる誤検知防止型直流高圧接地継電器35の構成を示す図である。図7において、図2に示す誤検知防止型直流高圧接地継電器1と異なる点は、補助電源部10および高速フーリエ変換部11を無くした点と、電位差測定部5によって測定された電位差が交流電路の地絡故障を判定する閾値(例えば直流き電電圧1500V)を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部36を備える点である。その他の構成要素は図2を用いて既に詳述したものと同一または同等であるから、その詳細な説明を省略する。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of an erroneous detection prevention type DC high
本実施形態のように、本実施形態の交流地絡判定部36は、閾値と比較するだけの簡素な構成とすることにより、高度な演算処理を行なう必要のない受動素子によって構成することができ、補助電源部10を無くすことが可能となり、それだけ製造コストの削減を図ることが可能となる。
As in the present embodiment, the AC ground fault determination unit 36 of the present embodiment has a simple configuration that only performs comparison with a threshold value, so that it can be configured by passive elements that do not require advanced arithmetic processing. , the auxiliary
図8は第7実施形態にかかる誤検知防止型直流高圧接地継電器40の構成を示す図である。図8において、図5に示す誤検知防止型直流高圧接地継電器25と異なる点は、高圧電線路2Aにおける地絡故障が発生するときに直流地絡判定出力部6が誤動作することがないように、直流地絡判定出力部6を接地マット3および帰線4と完全に切り離す点にある。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of an erroneous detection prevention type DC high
本実施形態の誤検知防止型直流高圧接地継電器40は、接地マット3と帰線4の間に生じる電位差が交流電路の地絡故障を判定する閾値(例えば直流き電電圧1500V)を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部41と、この交流地絡判定部41が交流地絡を判定するときに接地マット3および帰線4と前記直流地絡判定出力部6の間の接続を切り離すスイッチ部42Aにより前記直流地絡判定出力部6による直流地絡信号Fdの判定出力を阻止する誤動作防止部42とを備える。
The erroneous detection prevention type DC high
より具体的には、誤動作防止部42はリレー回路であり、分圧回路41Aを介して交流励磁のリレーコイル41Bに交流電圧が印加され、リレーコイル41Bに供給される交流電圧が閾値を超えるときにスイッチ部42Aのb接点が開くことにより接地マット3および帰線4から電位差測定部5を切り離す。その他の部材は図5と同一又は同等の部材に同じ符号を付すことにより、その詳細な説明を省略する。
More specifically, the
第7実施形態の誤検知防止型直流高圧接地継電器40によれば、接地マット3と帰線4の間に高圧電線路2Aの地絡故障による交流電圧が印加されていない場合には、リレーコイル41Bに電位差が印加されることがないので、スイッチ部42Aが接地マット3と帰線4の間に電位差測定部5を接続しているので、直流配電線路2Bに地絡故障が発生すると直流地絡判定出力部6がこれを検知して直流地絡信号Fdを出力する。
According to the erroneous detection prevention type DC high-
他方、接地マット3と帰線4の間に高圧電線路2Aの地絡故障による交流電圧が印加された場合は、この交流電圧がリレーコイル41Bの動作閾値を超えるときに直流地絡判定出力部6が動作する前にスイッチ部42Aのb接点が開く。すなわち、誤動作防止部42によって、直流地絡判定部6が接地マット3と帰線4の間から切り離されて、その誤動作を確実に防止することができる。
On the other hand, when an AC voltage is applied between the grounding
図9は第8実施形態にかかる誤検知防止型直流高圧接地継電器45の構成を示す図である。図9において、図8に示す誤検知防止型直流高圧接地継電器40と異なる点は、前記交流地絡判定部41および誤動作防止部42の代わりに、接地マット3と帰線4の間に生じる電位差が交流電路の地絡故障によるものであるときに、この交流地絡による電位差Viを直流地絡判定出力部6によって誤検知させない程度に減衰させた電位差Voを出力させる交流地絡電圧抑制回路47を、前記接地マット4および帰線3と直流地絡判定出力部5の間に介在させて、直流地絡信号Fdの判定出力を阻止する誤動作防止部46を備える点である。その他の部分は図8を用いて既に詳述したものと同一であるから、同一または同等の部材に同じ符号を付すことにより、その詳細な説明を省略する。
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of an erroneous detection prevention type DC high
図10は前記交流地絡電圧抑制回路47の一例を示す図である。図10に示すように、前記交流地絡電圧抑制回路47は例えば電位差Viの商用電源の交流電圧を減衰させるものであることが考えられ、例えば商用電源の周波数において、たとえ6600Vの交流の電位差Viが印加されたとしても直流地絡判定出力部6の整定値を下回る程度に減衰した電位差Voに変換するフィルタ回路である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the AC ground fault
図10(A)は前記交流地絡電圧抑制回路の一例としてのローパスフィルタ回路の構成を示す図である。 FIG. 10A is a diagram showing the configuration of a low-pass filter circuit as an example of the AC ground fault voltage suppression circuit.
図10(A)に示すように、前記交流地絡電圧抑制回路47の一例としてのローパスフィルタ回路47Aは、直列接続された可変抵抗RおよびコンデンサCと、可変抵抗Rの一端から中間点の間に接続されるコイルLとを備える。このローパスフィルタ回路47Aによれば電位差Viの交流成分は可変抵抗Rの中間点によって分割された抵抗R1,R1の大きさとコイルLの大きさおよびコンデンサCの容量によって定まる特性で減衰させることができる。なお、各素子R1,R2,L.Cの大きさは、6600Vの商用電源が電位差Viに印加されたとしても商用周波数において交流の出力電位差Voを直流地絡判定出力部6の整定値以下となり、かつ、直流地絡が発生したときにおける電位差Viの立上りの遅れを最小とする大きさに調整する。
As shown in FIG. 10(A), a low-
また、本例では抵抗R1に平行にコイルLを設けることにより、直流成分の負荷抵抗を可能な限り小さくするようにしているが、このコイルLを省略することも可能である。つまり、本発明の交流地絡電圧抑制回路47は前記ローパスフィルタ回路47Aの回路構成からコイルLを除いた構成であってもよいことはいうまでもない。
In this example, a coil L is provided in parallel with the resistor R1 to reduce the load resistance of the DC component as much as possible, but this coil L can be omitted. That is, it goes without saying that the AC ground fault
図10(B)は前記交流地絡電圧抑制回路の一例としてのπ型ローパスフィルタ回路の例を示す図である。 FIG. 10B is a diagram showing an example of a .pi.-type low-pass filter circuit as an example of the AC ground fault voltage suppression circuit.
図10(B)に示すように、前記交流地絡電圧抑制回路47の一例としてのπ型ローパスフィルタ回路47Bは、順次接続された抵抗R3と、コイルL1と、コンデンサC1と、このコンデンサC1に並列に、順次接続された抵抗R4と、コイルL2と、コンデンサC2とを備え、このコンデンサC1の両端の電位差Viを出力するものである。
As shown in FIG. 10B, a π-type low-
本例のように、ローパスフィルタ回路を複数段組合わせたπ型ローパスフィルタ回路47を用いることにより、周波数による減衰率を大きくすることができる。つまり、商用電源の交流地絡に伴う電位差Viを効率的に減衰させて確実に検出されない程度に十分に減衰させた電位差Voに変換することができると共に、直流の電位差の減衰を抑えることができる。
By using the π-type low-
図10(C)は前記交流地絡電圧抑制回路の一例としてのノッチフィルタ回路の例を示す図である。 FIG. 10C is a diagram showing an example of a notch filter circuit as an example of the AC ground voltage suppression circuit.
図10(C)に示すように、前記交流地絡電圧抑制回路47の一例としてのノッチフィルタ回路47Cは、順次接続された抵抗R5,R6と、これらの抵抗R5,R6の間に接続されるコンデンサC3と、これらの抵抗R5,R6に対して平行に順次接続されたコンデンサC4,C5と、これらのコンデンサC4,C5の間に接続される抵抗R7とからなり、商用電源周波数のみを効率的に減衰させるものである。したがって、商用電源の交流地絡に伴う電位差Viを効率的に減衰させて確実に検出されない程度に十分に減衰させることができると共に、直流の電位差の減衰がほとんど生じない程度に抑えることができる。
As shown in FIG. 10(C), a
図11は第9実施形態にかかる誤検知防止型直流高圧接地継電器が設置される直流鉄道用変電所の構成を示す図であり、図12は第9実施形態にかかる誤検知防止型直流高圧接地継電器の構成を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing the configuration of a DC railway substation in which an erroneous detection prevention type DC high voltage grounding relay according to the ninth embodiment is installed, and FIG. It is a figure which shows the structure of a relay.
図11に示すように、第9実施形態にかかる誤検知防止型直流高圧接地継電器50は、変電所2の接地マット3と帰線4の間に設けられた基台51を介して、従来の直流高圧接地継電器90のユニットを接続するものである。また、直流高圧接地継電器90は、接地マット3と帰線4の間の電位差を測定する電位差測定部5と、測定された電位差を用いて地絡故障を判定して直流地絡信号Fdを出力する直流地絡判定出力部6とを有するものである。
As shown in FIG. 11, the erroneous detection prevention type DC high
変電所2内の電路は、高圧配電用変圧器7Aを介して信号機、照明、エスカレータ、券売機などの各施設の負荷Rに交流電力を供給する高圧電線路2Aと、整流用変圧器7Bを介して整流器8によって直流変換された電力をき電線9に供給する直流配電線路2Bに分けられており、Baは高圧配電用変圧器7Aへの給電を遮断する遮断器、Bbは整流用変圧器7Bへの給電を遮断する遮断器、8Aはき電線9への電力供給を高速に遮断するための直流高速度遮断器である。
The power line in the
前記接地マット3は変電所2の地下に埋設されるものであるから、真の接地点Gには抵抗値3Rを介して接続されていると考えることができる。他方、帰線4は変電所3からは離れたところに配置されるレールは、真の接地点Gからレール漏れ抵抗4Rを介して接続されていると考えることができる。ここで、前記高圧電線路2A内の故障箇所Fにおいて地絡故障が発生したとすると、この故障箇所Fは最寄りの接地マット3と抵抗2Rによって接続されていると考えられる。
Since the grounding
図12に示すように、第9実施形態の誤検知防止型直流高圧接地継電器50において、基台51は、高圧電線路2Aにおける地絡故障が発生するときに直流高圧接地継電器90の直流地絡判定出力部6が誤動作することがないように、直流高圧接地継電器90のユニットを接地マット3および帰線4と完全に切り離すものである。
As shown in FIG. 12, in the erroneous detection prevention type DC high
また、電位差測定部5は帰線4から接地マット3の間にかかる電圧を分圧する分圧抵抗5Aと、帰線4から接地マット3を順方向として電位差測定部5に並列に接続された整流器5Bとを備える。なお、6Cは直流地絡信号Fbを目視確認出来るようにLEDなどを用いて形成された地絡表示部である。
The potential
前記基台51は、接地マット3と帰線4の間に生じる電位差が交流電路の地絡故障を判定する閾値(例えば直流き電電圧1500V)を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部52と、この交流地絡判定部52が交流地絡を判定するときに接地マット3および帰線4と直流高圧接地継電器90(その直流地絡判定出力部6)の間の接続を切り離すスイッチ部53Aにより前記直流地絡判定出力部6による直流地絡信号Fdの判定出力を阻止する誤動作防止部53とを備える。
The
より具体的には、誤動作防止部53はリレー回路であり、分圧回路52Aを介して交流励磁のリレーコイル52Bに交流電圧が印加され、リレーコイル52Bに供給される交流電圧が閾値を超えるときにスイッチ部53Aのb接点が開くことにより接地マット3および帰線4から電位差測定部5を切り離す。
More specifically, the
前記直流高圧接地継電器90のユニットは端子51A、51Bおよびケーブル51Cを介して基台51に接続されることにより、直流高圧接地継電器90は誤動作防止部53を介して接地マット3と帰線4の間に接続される。このように、直流高圧接地継電器90と基台51を接続する部分に端子51A,51Bおよびケーブル51Cを介在させることより、直流高圧接地継電器90のユニットを容易に取り換え可能であるが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、ケーブル51Cを省略して端子51A,51Bが互いに嵌合するように接続されるものであってもよく、さらには、端子51A,51Bを省略して直流高圧接地継電器90のユニットが基台51に接続されていてもよい。
The unit of the DC high
第9実施形態の誤検知防止型直流高圧接地継電器50によれば、接地マット3と帰線4の間に高圧電線路2Aの地絡故障による交流電圧が印加されていない場合には、リレーコイル52Bに電位差が印加されることがないので、スイッチ部53Aが接地マット3と帰線4の間に電位差測定部5を接続しているので、直流配電線路2Bに地絡故障が発生すると直流地絡判定出力部6がこれを検知して直流地絡信号Fdを出力する。
According to the erroneous detection prevention type DC high-
他方、接地マット3と帰線4の間に高圧電線路2Aの地絡故障による交流電圧が印加された場合は、この交流電圧がリレーコイル52Bの動作閾値を超えるときに直流地絡判定出力部6が動作する前にスイッチ部53Aのb接点が開く。すなわち、誤動作防止部53によって、直流高圧接地継電器90のユニットが接地マット3と帰線4の間から切り離されて、その誤動作を確実に防止することができる。
On the other hand, when an AC voltage is applied between the grounding
図13は第10実施形態にかかる誤検知防止型直流高圧接地継電器55の構成を示す図である。図13において、図12に示す誤検知防止型直流高圧接地継電器50と異なる点は、基台56内に、前記交流地絡判定部52および誤動作防止部53の代わりに、誤動作防止部57を設けた点である。
FIG. 13 is a diagram showing the configuration of an erroneous detection prevention type DC high
前記誤動作防止部57は、接地マット3と帰線4の間に生じる電位差が交流電路の地絡故障によるものであるときに、この交流地絡による電位差Viを直流地絡判定出力部6によって誤検知させない程度に減衰させた電位差Voを出力させる交流地絡電圧抑制回路47を備える。また、前記直流高圧接地継電器90のユニットは端子56A、56Bおよびケーブル56Cを介して基台56に接続される。しかしながら、既に詳述したようにこれらの部材56A,56B,56Cは適宜省略可能であることはいうまでもない。その他の部分は図12を用いて既に詳述したものと同一であるから、同一または同等の部材に同じ符号を付すことにより、その詳細な説明を省略する。また、交流地絡電圧抑制回路47は、図10を用いて説明した種々の構成が考えられる。
When the potential difference between the grounding
基台56に前記構成の誤動作防止部57を介在させることにより、接地マット3と帰線4の間に高圧電線路2Aの地絡故障によって6600V程度の大きな交流電圧が印加されたとしても、この交流成分が誤動作防止部57によって十分に減衰されるので、直流地絡判定部6が誤動作することがない。
By interposing the
1,15,20,25,30,35,40,45,50,55 誤検知防止型直流高圧接地継電器
2 変電所
2A 高圧電線路
2B 直流配電線路
3 接地マット
4 帰線
5 電位差測定部
6 直流地絡判定出力部
7 整流器用変圧器
8 整流器
10 補助電源部
11 高速フーリエ変換部
12,26,31,36,41,52 交流地絡判定部
13,42,46,53,57 誤動作防止部
16 電流測定部
21 実効値演算部
42A、53A スイッチ部
47 交流地絡電圧抑制回路
Fd 直流地絡信号
1, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 DC high-voltage grounding relay for preventing
Claims (9)
接地マットと帰線の間に発生するレール電位を利用して充電される補助電源部と、
この補助電源部に充電された電力を用いて前記電位差測定部の出力を高速フーリエ変換演算する高速フーリエ変換部と、
この高速フーリエ変換部によって演算される商用周波数成分が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、
この交流地絡判定部によって交流地絡を判定するときに前記直流地絡判定出力部による直流地絡信号の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器。 A potential difference measurement unit provided between a grounding mat and a return wire of a DC substation for electric railways to measure the potential difference, and a DC ground fault that determines a DC ground fault using the potential difference and outputs a DC ground fault signal. a judgment output unit;
an auxiliary power supply that is charged using the rail potential generated between the ground mat and the return line;
a fast Fourier transform unit that performs a fast Fourier transform operation on the output of the potential difference measuring unit using the electric power charged in the auxiliary power supply unit;
an AC ground fault determination unit that determines an AC ground fault when the commercial frequency component calculated by the fast Fourier transform unit exceeds a threshold for determining a ground fault in the AC electric circuit;
A misdetection prevention type DC high voltage transformer, further comprising: a malfunction prevention unit for preventing a determination output of a DC ground fault signal by the DC ground fault determination output unit when the AC ground fault determination unit determines an AC ground fault. ground relay.
接地マットと帰線の間の電路に流れる電流を測定する電流測定部と、
接地マットと帰線の間に発生するレール電位を利用して充電される補助電源部と、
この補助電源部に充電された電力を用いて前記電流測定部の出力を高速フーリエ変換演算する高速フーリエ変換部と、
この高速フーリエ変換部によって演算される商用周波数成分が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、
この交流地絡判定部によって交流地絡を判定するときに前記直流地絡判定出力部による直流地絡信号の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器。 A potential difference measurement unit provided between a grounding mat and a return wire of a DC substation for electric railways to measure the potential difference, and a DC ground fault that determines a DC ground fault using the potential difference and outputs a DC ground fault signal. a judgment output unit;
a current measuring unit that measures the current flowing in the electric circuit between the grounding mat and the return line;
an auxiliary power supply that is charged using the rail potential generated between the ground mat and the return line;
A fast Fourier transform unit that performs a fast Fourier transform operation on the output of the current measurement unit using the electric power charged in the auxiliary power supply unit;
an AC ground fault determination unit that determines an AC ground fault when the commercial frequency component calculated by the fast Fourier transform unit exceeds a threshold for determining a ground fault in the AC electric circuit;
A misdetection prevention type DC high voltage transformer, further comprising: a malfunction prevention unit for preventing a determination output of a DC ground fault signal by the DC ground fault determination output unit when the AC ground fault determination unit determines an AC ground fault. ground relay.
接地マットと帰線の間の電路に流れる電流を測定する電流測定部と、
接地マットと帰線の間に発生するレール電位を利用して充電される補助電源部と、
この補助電源部に充電された電力を用いて少なくとも前記電流測定部の出力から実効値を演算する実効値演算部と、
この実効値演算部によって演算される実効値が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、
この交流地絡判定部によって交流地絡を判定するときに前記直流地絡判定出力部による直流地絡信号の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器。 A potential difference measurement unit provided between a grounding mat and a return wire of a DC substation for electric railways to measure the potential difference, and a DC ground fault that determines a DC ground fault using the potential difference and outputs a DC ground fault signal. a judgment output unit;
a current measuring unit that measures the current flowing in the electric circuit between the grounding mat and the return line;
an auxiliary power supply that is charged using the rail potential generated between the ground mat and the return line;
an effective value calculation unit that calculates an effective value from at least the output of the current measurement unit using the electric power charged in the auxiliary power supply unit;
an AC ground fault determination unit that determines an AC ground fault when the effective value calculated by the effective value calculation unit exceeds a threshold for determining a ground fault in the AC electric circuit;
A misdetection prevention type DC high voltage transformer, further comprising: a malfunction prevention unit for preventing a determination output of a DC ground fault signal by the DC ground fault determination output unit when the AC ground fault determination unit determines an AC ground fault. ground relay.
接地マットと帰線の間の電位差が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、
この交流地絡判定部によって交流地絡を判定するときに前記直流地絡判定出力部による直流地絡信号の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器。 A potential difference measurement unit provided between a grounding mat and a return wire of a DC substation for electric railways to measure the potential difference, and a DC ground fault that determines a DC ground fault using the potential difference and outputs a DC ground fault signal. a judgment output unit;
an AC ground fault determination unit that determines an AC ground fault when the potential difference between the grounding mat and the return wire exceeds a threshold for determining a ground fault in the AC electric circuit;
A misdetection prevention type DC high voltage transformer, further comprising: a malfunction prevention unit for preventing a determination output of a DC ground fault signal by the DC ground fault determination output unit when the AC ground fault determination unit determines an AC ground fault. ground relay.
接地マットと帰線の間の電路に流れる電流を測定する電流測定部と、
この電流測定部によって測定される電流が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、
この交流地絡判定部によって交流地絡を判定するときに前記直流地絡判定出力部による直流地絡信号の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器。 A potential difference measurement unit provided between a grounding mat and a return wire of a DC substation for electric railways to measure the potential difference, and a DC ground fault that determines a DC ground fault using the potential difference and outputs a DC ground fault signal. a judgment output unit;
a current measuring unit that measures the current flowing in the electric circuit between the grounding mat and the return line;
an AC ground fault determination unit that determines an AC ground fault when the current measured by the current measurement unit exceeds a threshold for determining a ground fault in the AC electric circuit;
A misdetection prevention type DC high voltage transformer, further comprising: a malfunction prevention unit for preventing a determination output of a DC ground fault signal by the DC ground fault determination output unit when the AC ground fault determination unit determines an AC ground fault. ground relay.
前記電位差測定部の出力が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、
この交流地絡判定部によって交流地絡を判定するときに前記直流地絡判定出力部による直流地絡信号の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器。 A potential difference measurement unit provided between a grounding mat and a return wire of a DC substation for electric railways to measure the potential difference, and a DC ground fault that determines a DC ground fault using the potential difference and outputs a DC ground fault signal. a judgment output unit;
an AC ground fault determination unit that determines an AC ground fault when the output of the potential difference measurement unit exceeds a threshold for determining a ground fault in the AC electric circuit;
A misdetection prevention type DC high voltage transformer, further comprising: a malfunction prevention unit for preventing a determination output of a DC ground fault signal by the DC ground fault determination output unit when the AC ground fault determination unit determines an AC ground fault. ground relay.
接地マットと帰線の間に生じる電位差が交流電路の地絡故障を判定する閾値を上回るときに交流地絡を判定する交流地絡判定部と、
この交流地絡判定部が交流地絡を判定するときに接地マットおよび帰線と前記電位差測定部の間の接続を切り離すスイッチ部により前記直流地絡判定出力部による直流地絡信号の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器。 A potential difference measurement unit provided between a grounding mat and a return wire of a DC substation for electric railways to measure the potential difference, and a DC ground fault that determines a DC ground fault using the potential difference and outputs a DC ground fault signal. a judgment output unit;
an AC ground fault determination unit that determines an AC ground fault when a potential difference occurring between the grounding mat and the return wire exceeds a threshold for determining a ground fault in the AC electric circuit;
When the AC ground fault determination section determines an AC ground fault, the switch section for disconnecting the connection between the grounding mat and the return wire and the potential difference measurement section outputs the determination output of the DC ground fault signal by the DC ground fault determination output section. An erroneous detection prevention type DC high-voltage grounding relay, comprising: a malfunction prevention part for blocking.
接地マットと帰線の間に生じる電位差が交流電路の地絡故障によるものであるときに、この交流地絡による電位差を直流地絡判定出力部によって誤検知させない程度に減衰させる交流地絡電圧抑制回路を、前記接地マットおよび帰線と直流地絡判定出力部の間に介在させて、直流地絡信号の判定出力を阻止する誤動作防止部とを備えることを特徴とする誤検知防止型直流高圧接地継電器。 A potential difference measurement unit provided between a grounding mat and a return wire of a DC substation for electric railways to measure the potential difference, and a DC ground fault that determines a DC ground fault using the potential difference and outputs a DC ground fault signal. a judgment output unit;
AC ground fault voltage suppression that attenuates the potential difference caused by the AC ground fault to the extent that it does not cause false detection by the DC ground fault determination output unit when the potential difference between the grounding mat and the return line is caused by a ground fault in the AC circuit. An erroneous detection prevention type DC high voltage, characterized by comprising a circuit interposed between the grounding mat and the return line and the DC ground fault judgment output section to block the judgment output of the DC ground fault signal. ground relay.
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