JP2512688Y2 - トロリ線温度監視装置 - Google Patents
トロリ線温度監視装置Info
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- JP2512688Y2 JP2512688Y2 JP6847591U JP6847591U JP2512688Y2 JP 2512688 Y2 JP2512688 Y2 JP 2512688Y2 JP 6847591 U JP6847591 U JP 6847591U JP 6847591 U JP6847591 U JP 6847591U JP 2512688 Y2 JP2512688 Y2 JP 2512688Y2
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- Japan
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- substation
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、電気鉄道用変電所にお
いて、トロリ線温度を監視する装置に関するものであ
る。
いて、トロリ線温度を監視する装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】交流電気鉄道では、変電所から、特別高
圧の単相交流電力を、電車線とレール等を通して電気車
へ供給（き電）している。電車線は吊架線とトロリ線よ
り構成され、一般にトロリ線は硬銅線を用いており、ト
ロリ線の温度が９０℃以上になると銅が軟化するため、
特に負荷電流の多い線区ではトロリ線の温度の監視が必
要となる。
圧の単相交流電力を、電車線とレール等を通して電気車
へ供給（き電）している。電車線は吊架線とトロリ線よ
り構成され、一般にトロリ線は硬銅線を用いており、ト
ロリ線の温度が９０℃以上になると銅が軟化するため、
特に負荷電流の多い線区ではトロリ線の温度の監視が必
要となる。
【０００３】しかし、トロリ線には高電圧が加圧されて
いるため、直接トロリ線の温度を測定することは困難で
ある。このため、従来は、トロリ線の温度上昇が高くな
ると想定される箇所の非摺動面に示温テープを貼って、
定期的に色の変化を調査する等の方法により、トロリ線
温度を監視してきた。
いるため、直接トロリ線の温度を測定することは困難で
ある。このため、従来は、トロリ線の温度上昇が高くな
ると想定される箇所の非摺動面に示温テープを貼って、
定期的に色の変化を調査する等の方法により、トロリ線
温度を監視してきた。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】電気車電流は時間と共
に大きく変化するため、上述の従来方法ではトロリ線温
度上昇を連続して監視することは困難であった。このた
め、トロリ線の温度変化の状態を把握できないととも
に、温度上昇限度の９０℃に近付いてもリアルタイムに
警報を出すことが出来なかった。
に大きく変化するため、上述の従来方法ではトロリ線温
度上昇を連続して監視することは困難であった。このた
め、トロリ線の温度変化の状態を把握できないととも
に、温度上昇限度の９０℃に近付いてもリアルタイムに
警報を出すことが出来なかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本考案は、上記問題点を
解決するもので、トロリ線に流れる電流の最も大きい箇
所はき電用変電所近傍であるから、き電用変電所で電車
線に流れるき電電流を計測し、トロリ線の温度上昇に関
する諸定数に基づいて温度上昇をリアルタイムに演算す
ると共に、一定以上の温度上昇を検出すれば警報を行う
ことにより、負荷電流によるトロリ線の温度上昇の監視
を可能ならしめた。
解決するもので、トロリ線に流れる電流の最も大きい箇
所はき電用変電所近傍であるから、き電用変電所で電車
線に流れるき電電流を計測し、トロリ線の温度上昇に関
する諸定数に基づいて温度上昇をリアルタイムに演算す
ると共に、一定以上の温度上昇を検出すれば警報を行う
ことにより、負荷電流によるトロリ線の温度上昇の監視
を可能ならしめた。
【０００６】
【作用】トロリ線の温度上昇を連続監視することによ
り、トロリ線の通電容量が十分なものであるかを判定
し、電気車負荷電流の管理を可能にすると共に、通電容
量に見合ったトロリ線の種類の選択を可能ならしめる。
り、トロリ線の通電容量が十分なものであるかを判定
し、電気車負荷電流の管理を可能にすると共に、通電容
量に見合ったトロリ線の種類の選択を可能ならしめる。
【０００７】
【実施例】本考案のトロリ線３の温度監視装置を図面に
基づいて説明する。図１は本考案のトロリ線温度監視装
置の基本構成で、直接き電方式またはＢＴき電方式のき
電用変電所（後述）では計器用変流器１出力から得たき
電電流ｉ F 、およびＡＴき電用変電所（後述）の場合は
ｉ F に更に計器用変流器１出力から得たＡＴの中性点電
流ｉATを加算して、トロリ線温度をリアルタイムに演算
する。
基づいて説明する。図１は本考案のトロリ線温度監視装
置の基本構成で、直接き電方式またはＢＴき電方式のき
電用変電所（後述）では計器用変流器１出力から得たき
電電流ｉ F 、およびＡＴき電用変電所（後述）の場合は
ｉ F に更に計器用変流器１出力から得たＡＴの中性点電
流ｉATを加算して、トロリ線温度をリアルタイムに演算
する。
【０００８】電車線は、図２に示すように、吊架線２と
トロリ線３から構成され、電気車５の負荷電流は吊架線
２とトロリ線３に分流する。トロリ線電流Ｉt の、き電
用変電所６のき電電流ＩF に対する分流比αは、吊架線
２の自己インピーダンスをＺm 、トロリ線３の自己イン
ピーダンスをＺt 、吊架線とトロリ線３の相互インピー
ダンスをＺmtとすると、次式で示される。
トロリ線３から構成され、電気車５の負荷電流は吊架線
２とトロリ線３に分流する。トロリ線電流Ｉt の、き電
用変電所６のき電電流ＩF に対する分流比αは、吊架線
２の自己インピーダンスをＺm 、トロリ線３の自己イン
ピーダンスをＺt 、吊架線とトロリ線３の相互インピー
ダンスをＺmtとすると、次式で示される。
【０００９】
【数１】
【００１０】したがって、き電電流Ｉ F にトロリ線３の
分流比αを乗ずればトロリ線電流となる。日本の電気鉄
道では、一般に吊架線２に鉄線を、トロリ線３に硬銅を
使用しているため、自己インピーダンスの小さいトロリ
線３への分流比が大きく、例えば在来線の交流電気鉄道
では、α＝０.８５程度である。
分流比αを乗ずればトロリ線電流となる。日本の電気鉄
道では、一般に吊架線２に鉄線を、トロリ線３に硬銅を
使用しているため、自己インピーダンスの小さいトロリ
線３への分流比が大きく、例えば在来線の交流電気鉄道
では、α＝０.８５程度である。
【００１１】交流き電回路の方式には、図２のように変
電所の電圧が電気車電圧と等しい直接き電方式または吸
上変圧器ＢＴを用いたＢＴき電方式と、単巻変圧器ＡＴ
を用いて、き電電圧を電気車電圧の２倍に高くした図３
のＡＴき電方式がある。ＡＴき電方式の場合は、図３に
示すように、変電所から離れている負荷に対しては電車
線８には電気車負荷電流の１／２が流れ、変電所近傍の
負荷に対しては電気車負荷電流の大部分が流れるので、
電流値が大きい変電所近傍の電車線電流として、変電所
き電電流ＩF に変電所設置単巻変圧器ＡＴ９の中性点電
流ＩATの１／２を合成することにより求まる。トロリ線
電流は前項と同様に電車線電流に分流比αを乗ずれば求
まる。
電所の電圧が電気車電圧と等しい直接き電方式または吸
上変圧器ＢＴを用いたＢＴき電方式と、単巻変圧器ＡＴ
を用いて、き電電圧を電気車電圧の２倍に高くした図３
のＡＴき電方式がある。ＡＴき電方式の場合は、図３に
示すように、変電所から離れている負荷に対しては電車
線８には電気車負荷電流の１／２が流れ、変電所近傍の
負荷に対しては電気車負荷電流の大部分が流れるので、
電流値が大きい変電所近傍の電車線電流として、変電所
き電電流ＩF に変電所設置単巻変圧器ＡＴ９の中性点電
流ＩATの１／２を合成することにより求まる。トロリ線
電流は前項と同様に電車線電流に分流比αを乗ずれば求
まる。
【００１２】負荷電流によるトロリ線３の温度上昇は、
トロリ線３に関する定数として、Ｉt をトロリ線電流
（Ａ）、ｒを抵抗（Ω／ｍ）、Ｃを熱容量（Ｗ・ｓ／ｄ
ｅｇ）、Ａを熱放散率（Ｗ／ｄｅｇ）、ＱC を太陽熱の
吸収量（Ｗ）、θ0 を負荷が変化する直前の温度差とす
ると、温度上昇θは次式で表わされ、一定時間ｔ（ｓ）
（数秒〜数１０秒）ごとに演算を行って求める。
トロリ線３に関する定数として、Ｉt をトロリ線電流
（Ａ）、ｒを抵抗（Ω／ｍ）、Ｃを熱容量（Ｗ・ｓ／ｄ
ｅｇ）、Ａを熱放散率（Ｗ／ｄｅｇ）、ＱC を太陽熱の
吸収量（Ｗ）、θ0 を負荷が変化する直前の温度差とす
ると、温度上昇θは次式で表わされ、一定時間ｔ（ｓ）
（数秒〜数１０秒）ごとに演算を行って求める。
【００１３】
【数２】
【００１４】さらに、数２に外気温度を加算すれば、ト
ロリ線３の実温度となる。
ロリ線３の実温度となる。
【００１５】負荷電流が流れトロリ線３が温度上昇した
後、電流が零になった場合は、数２においてＩt ＝０と
おくと次式となり、一定時間ｔ（ｓ）（数秒〜数１０
秒）ごとに演算を行ってトロリ線の温度を求める。この
場合、電流が流れないためトロリ線３の温度は低下す
る。
後、電流が零になった場合は、数２においてＩt ＝０と
おくと次式となり、一定時間ｔ（ｓ）（数秒〜数１０
秒）ごとに演算を行ってトロリ線の温度を求める。この
場合、電流が流れないためトロリ線３の温度は低下す
る。
【００１６】
【数３】
【００１７】さらに、数３に外気温度を加算すればトロ
リ線３の実温度となる。
リ線３の実温度となる。
【００１８】本考案のトロリ線温度監視装置は、変電所
でき電電流およびＡＴ中性点電流を計測して、電車線電
流中のトロリ線電流を求め、トロリ線３の温度に関する
定数に基づいてトロリ線３の温度上昇を求めるととも
に、外部より設定した温度上昇限度以上になれば警報を
出すことが可能である。さらに、温度上昇に外気温を加
算すればトロリ線３の実際の温度を表示することも可能
になる。
でき電電流およびＡＴ中性点電流を計測して、電車線電
流中のトロリ線電流を求め、トロリ線３の温度に関する
定数に基づいてトロリ線３の温度上昇を求めるととも
に、外部より設定した温度上昇限度以上になれば警報を
出すことが可能である。さらに、温度上昇に外気温を加
算すればトロリ線３の実際の温度を表示することも可能
になる。
【００１９】
【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、交
流電気鉄道において、負荷電流の大きい変電所近傍のト
ロリ線の温度上昇を連続して常時監視することができ、
負荷電流に対するトロリ線の温度管理が可能になる。
流電気鉄道において、負荷電流の大きい変電所近傍のト
ロリ線の温度上昇を連続して常時監視することができ、
負荷電流に対するトロリ線の温度管理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案のトロリ線温度監視装置の原理である。
【図２】直接き電方式および電車線の吊架線電流とトロ
リ線電流の分流に関する概念図である。
リ線電流の分流に関する概念図である。
【図３】ＡＴき電回路の負荷電流分布の概念図である。
１ 計器用変流器 ２ 吊架線 ３ トロリ線 ４ レール ５ 電気車 ６ き電用変電所 ７ き電線 ８ 電車線 ９ 変電所設置単巻変圧器ＡＴ １０ き電回路中間設置単巻変圧器ＡＴ
Claims (2)
- 【請求項１】 電気鉄道のトロリ線に電力を供給する変
電所で負荷電流を計測し、予め整定しておいた吊架線と
トロリ線の分流比に従ってトロリ線に流れる電流を求
め、トロリ線の温度上昇に関する諸定数に基づいて温度
上昇をリアルタイムに演算し、一定値以上の温度上昇と
なる場合に警報を行うことを特徴とするトロリ線温度監
視装置。 - 【請求項２】 変電所の電圧が電気車電圧と等しい直接
き電方式または吸上げ変圧器ＢＴを用いたＢＴき電方式
は変電所からの送り出し電流から、変電所から電気車電
圧の２倍の電圧でき電しているＡＴき電回路では、電流
の大きい変電所近傍の電車線（吊架線とトロリ線）電流
として変電所のき電電流にＡＴの中性点電流を合成して
求めることを特徴とする請求項１記載のトロリ線温度監
視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6847591U JP2512688Y2 (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | トロリ線温度監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6847591U JP2512688Y2 (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | トロリ線温度監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0512251U JPH0512251U (ja) | 1993-02-19 |
| JP2512688Y2 true JP2512688Y2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=13374751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6847591U Expired - Lifetime JP2512688Y2 (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | トロリ線温度監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512688Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7091200B2 (ja) * | 2018-09-14 | 2022-06-27 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 線条の劣化診断システムおよび劣化診断方法 |
-
1991
- 1991-08-02 JP JP6847591U patent/JP2512688Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0512251U (ja) | 1993-02-19 |
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