JP2719598B2 - 直流フィルタ装置 - Google Patents
直流フィルタ装置Info
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- JP2719598B2 JP2719598B2 JP2057809A JP5780990A JP2719598B2 JP 2719598 B2 JP2719598 B2 JP 2719598B2 JP 2057809 A JP2057809 A JP 2057809A JP 5780990 A JP5780990 A JP 5780990A JP 2719598 B2 JP2719598 B2 JP 2719598B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電気鉄道の直流き電電流に含まれる脈動電
流が原因となり発生する通信線への誘導障害を防止し、
もしくは軽減することなどの目的で使用される直流フィ
ルタ装置に関するものである。
流が原因となり発生する通信線への誘導障害を防止し、
もしくは軽減することなどの目的で使用される直流フィ
ルタ装置に関するものである。
（従来の技術） 例えば、第１図は、日本国有鉄道規格「電力ろ波器
（直流1500V用）」JRS 31735−２（昭和36年２月13日制
定）に示す従来装置の構成例である。
（直流1500V用）」JRS 31735−２（昭和36年２月13日制
定）に示す従来装置の構成例である。
第１図において、１は収納箱と電路を絶縁する貫通碍
子、２は充電または放電の切換を行う断路器、３は共振
コンデンサの残留電荷を放電するための放電抵抗器、４
は交流電源周波数の６倍の周波数の高周波電流を吸収す
るための共振コンデンサ、７は共振リアクトルで、この
共振コンデンサ４と共振リアクトル７で第１分路を構成
している。５は同じく12倍の周波数の高周波電流を吸収
するための共振コンデンサ、８は共振リアクトルで、こ
の共振コンデンサ５と共振リアクトル８で第２分路を構
成している。６は同じく18倍の周波数の高周波電流を吸
収するための共振コンデンサ、９は共振リアクトルで、
両者６、９で第３分路を構成している。さらに、10は直
列リアクトルであり、11及び12は各々の収納箱を、13は
構成範囲を示し、14は直流正極側端子、15は直流負極側
端子、16はき電線路、17はレールを示している。
子、２は充電または放電の切換を行う断路器、３は共振
コンデンサの残留電荷を放電するための放電抵抗器、４
は交流電源周波数の６倍の周波数の高周波電流を吸収す
るための共振コンデンサ、７は共振リアクトルで、この
共振コンデンサ４と共振リアクトル７で第１分路を構成
している。５は同じく12倍の周波数の高周波電流を吸収
するための共振コンデンサ、８は共振リアクトルで、こ
の共振コンデンサ５と共振リアクトル８で第２分路を構
成している。６は同じく18倍の周波数の高周波電流を吸
収するための共振コンデンサ、９は共振リアクトルで、
両者６、９で第３分路を構成している。さらに、10は直
列リアクトルであり、11及び12は各々の収納箱を、13は
構成範囲を示し、14は直流正極側端子、15は直流負極側
端子、16はき電線路、17はレールを示している。
また第１分路の定格電流は80A、第２分路の定格電流
は20A、第３分路の定格電流も20Aと設計されている。
は20A、第３分路の定格電流も20Aと設計されている。
例えば、第２図において、直流正極側端子14と直流負
極側端子15への電力の供給は、三相交流電源を全波整流
した直流電源により行われる。この直流電源には、原理
的に交流電源周波数（50Hzまたは60Hz）の6m倍（ｍ＝
１、２、３・・・）の高周波成分を含むため、これをき
電線路に送電すると、き電線路に平行して布設されてい
る通信線に誘導障害が発生する可能性がある。このた
め、構成範囲13に示す直流フィルタ装置により高周波成
分を吸収し、き電線路に含まれる高周波成分を低減す
る。
極側端子15への電力の供給は、三相交流電源を全波整流
した直流電源により行われる。この直流電源には、原理
的に交流電源周波数（50Hzまたは60Hz）の6m倍（ｍ＝
１、２、３・・・）の高周波成分を含むため、これをき
電線路に送電すると、き電線路に平行して布設されてい
る通信線に誘導障害が発生する可能性がある。このた
め、構成範囲13に示す直流フィルタ装置により高周波成
分を吸収し、き電線路に含まれる高周波成分を低減す
る。
この低減の原理を説明する。交流電圧19は変圧器20に
より降圧され、整流器21により全波整流され直流電圧に
変換される。この直流電圧波形には交流電圧19の周波数
の6m倍（ｍ＝１、２、３・・・）の高周波成分が含まれ
る。このうち６倍の高周波成分は共振コンデンサ４、共
振リアクトル７で構成される第１分路に、12倍の高周波
成分は共振コンデンサ５、共振リアクトル８で構成され
る第２分路に、18倍の高周波成分は共振コンデンサ６、
共振リアクトル９で構成される第３分路に各々吸収され
る。このとき直列リアクトル10は、各分路に過大な高周
波電流が流入しないように電流を制限する働きをする。
より降圧され、整流器21により全波整流され直流電圧に
変換される。この直流電圧波形には交流電圧19の周波数
の6m倍（ｍ＝１、２、３・・・）の高周波成分が含まれ
る。このうち６倍の高周波成分は共振コンデンサ４、共
振リアクトル７で構成される第１分路に、12倍の高周波
成分は共振コンデンサ５、共振リアクトル８で構成され
る第２分路に、18倍の高周波成分は共振コンデンサ６、
共振リアクトル９で構成される第３分路に各々吸収され
る。このとき直列リアクトル10は、各分路に過大な高周
波電流が流入しないように電流を制限する働きをする。
なお変圧器20の漏れインピーダンスも、直列リアクト
ル10と同様の働きをするが、変圧器の漏れインピーダン
スは直列リアクトルのインピーダンスに対して充分小さ
いため、高周波電流の各分路の流入を制限する効果は従
来装置においては、ほとんど無視できるほど小さい。
ル10と同様の働きをするが、変圧器の漏れインピーダン
スは直列リアクトルのインピーダンスに対して充分小さ
いため、高周波電流の各分路の流入を制限する効果は従
来装置においては、ほとんど無視できるほど小さい。
（発明が解決しようとする課題） 例えば第２図において、直流フィルタ装置構成範囲13
に含まれる直列リアクトル10は、レール17を介して電車
18に供給されるき電電流が通過するために大容量とな
り、価格、設置面積、重量共に構成範囲13の多く占めて
いた。
に含まれる直列リアクトル10は、レール17を介して電車
18に供給されるき電電流が通過するために大容量とな
り、価格、設置面積、重量共に構成範囲13の多く占めて
いた。
このため、本発明は第２図の直列リアクトル10を使用
せずに、安価で軽量な直流フィルタ装置を構成すること
を目的とする。
せずに、安価で軽量な直流フィルタ装置を構成すること
を目的とする。
（課題を解決するための手段） 第２図において変圧器20の漏れインピーダンスを利用
し、直列リアクトル10の働きをさせると共に、これによ
り増加する第１分路、第２分路、第３分路への高周波電
流の流入量に対応するように、互いに直列接続される共
振コンデンサ４〜６と共振リアクトル７〜９との各高周
波定格を従来装置の高周波定格より大きくしている。
し、直列リアクトル10の働きをさせると共に、これによ
り増加する第１分路、第２分路、第３分路への高周波電
流の流入量に対応するように、互いに直列接続される共
振コンデンサ４〜６と共振リアクトル７〜９との各高周
波定格を従来装置の高周波定格より大きくしている。
（作用） 直列リアクトルを設けないことにより増大する高周波
電流を吸収可能な定格にまで高周波定格を大きくした共
振コンデンサ、共振リアクトルを使用することで、従来
装置より価格、設置面積、重量の低減が可能となる。
電流を吸収可能な定格にまで高周波定格を大きくした共
振コンデンサ、共振リアクトルを使用することで、従来
装置より価格、設置面積、重量の低減が可能となる。
（実施例） 第３図に本発明の実施例を示す。なお、実施例は整流
器定格容量4000kWの場合を示す。第３図において１は収
納箱と電路を絶縁するための貫通碍子、２は充電または
放電の切換を行う断路器、３は共振コンデンサの残留電
荷を放電するための放電抵抗器、４は交流電源周波数の
６倍の周波数の高周波電流を吸収するための共振コンデ
ンサ、７は共振リアクトル、５は同じく12倍の周波数の
高周波電流を吸収するための共振コンデンサ、８は共振
リアクトル、６は同じく18倍の周波数の高周波数電流を
吸収するための共振コンデンサ、９は共振リアクトル、
11は収納箱、13は装置構成範囲、14は直流正極側端子、
15は直流負極側端子、16はき電線路、17はレールを示し
ている。
器定格容量4000kWの場合を示す。第３図において１は収
納箱と電路を絶縁するための貫通碍子、２は充電または
放電の切換を行う断路器、３は共振コンデンサの残留電
荷を放電するための放電抵抗器、４は交流電源周波数の
６倍の周波数の高周波電流を吸収するための共振コンデ
ンサ、７は共振リアクトル、５は同じく12倍の周波数の
高周波電流を吸収するための共振コンデンサ、８は共振
リアクトル、６は同じく18倍の周波数の高周波数電流を
吸収するための共振コンデンサ、９は共振リアクトル、
11は収納箱、13は装置構成範囲、14は直流正極側端子、
15は直流負極側端子、16はき電線路、17はレールを示し
ている。
第４図において、交流電圧19は変圧器20により降圧さ
れ、整流器21により全波整流され直流電圧に変換され
る。この直流電圧波形には、交流電圧19の周波数の6m倍
（ｍ＝１、２、３・・・）の高周波成分が含まれること
は、「従来装置の動作」で説明した通りである。しかる
に、本実施例においては変圧器20の漏れインピーダンス
に着目し、これに従来装置における直列リアクトル10と
同様の働きをさせている。このため、共振分路に流入す
る高周波電流を制限するインピーダンスが従来装置の場
合よりも小さくなり、各共振分路とも、従来装置の場合
の約３倍の高周波電流が流入する。このため従来装置の
定格電流では、各分路を構成する共振リアクトル、共振
コンデンサが過負荷になり正常な使用ができなくなる。
れ、整流器21により全波整流され直流電圧に変換され
る。この直流電圧波形には、交流電圧19の周波数の6m倍
（ｍ＝１、２、３・・・）の高周波成分が含まれること
は、「従来装置の動作」で説明した通りである。しかる
に、本実施例においては変圧器20の漏れインピーダンス
に着目し、これに従来装置における直列リアクトル10と
同様の働きをさせている。このため、共振分路に流入す
る高周波電流を制限するインピーダンスが従来装置の場
合よりも小さくなり、各共振分路とも、従来装置の場合
の約３倍の高周波電流が流入する。このため従来装置の
定格電流では、各分路を構成する共振リアクトル、共振
コンデンサが過負荷になり正常な使用ができなくなる。
このため本実施例（整流器定格容量4000kW用）では、
第１分路の定格電流を283A、第２分路の定格電流を62.4
A、第３分路の定格電流を31.2Aと設計している。これに
より、直流電圧波形に含まれる高周波成分を低減でき、
従ってき電電流に含まれる高周波成分も減らせるため、
直列リアクトルを用いることなく、従来装置と同様に通
信線に対する誘導障害を防止することが可能となる。
第１分路の定格電流を283A、第２分路の定格電流を62.4
A、第３分路の定格電流を31.2Aと設計している。これに
より、直流電圧波形に含まれる高周波成分を低減でき、
従ってき電電流に含まれる高周波成分も減らせるため、
直列リアクトルを用いることなく、従来装置と同様に通
信線に対する誘導障害を防止することが可能となる。
（発明の効果） 以上のようにこの発明によれば、変圧器20の漏れイン
ピーダンスを利用することにより、直列リアクトル10を
用いることなく、従来より安価、軽量で設置面積が小さ
い直流フィルタ装置を得ることが可能となる。
ピーダンスを利用することにより、直列リアクトル10を
用いることなく、従来より安価、軽量で設置面積が小さ
い直流フィルタ装置を得ることが可能となる。
第５図に従来の直流フィルタ装置の外形図を、第６図
にこの発明の実施例（整流器定格容量4000kW用）におけ
る直流フィルタ装置の外形図を示す。前者の総重量が9.
6トンに対して、後者の総重量は1.7トンと５分の１以下
に大幅に軽量化されている。
にこの発明の実施例（整流器定格容量4000kW用）におけ
る直流フィルタ装置の外形図を示す。前者の総重量が9.
6トンに対して、後者の総重量は1.7トンと５分の１以下
に大幅に軽量化されている。
第１図は従来方式の直流フィルタ装置の構成図、第２図
は従来方式の直流フィルタ装置を使用したシステム構成
図、第３図はこの発明による直流フィルタ装置の構成
図、第４図はこの発明による直流フィルタ装置を使用し
たシステム構成図、第５図は従来の直流フィルタ装置の
外形図、第６図はこの発明による直流フィルタ装置の外
形図である。 １は貫通碍子、２は断路器、３は放電抵抗器、４〜６は
共振コンデンサ、７〜９は共振リアクトル、10は直列リ
アクトル、11は共振回路などの収納箱、12は直列リアク
トルの収納容器、13は直流フィルタ装置構成範囲、14は
直流正極側端子、15は直流負極側端子、16はき電線路、
17はレール、18は電車、19は交流電圧、20は変圧器、21
は整流器である。
は従来方式の直流フィルタ装置を使用したシステム構成
図、第３図はこの発明による直流フィルタ装置の構成
図、第４図はこの発明による直流フィルタ装置を使用し
たシステム構成図、第５図は従来の直流フィルタ装置の
外形図、第６図はこの発明による直流フィルタ装置の外
形図である。 １は貫通碍子、２は断路器、３は放電抵抗器、４〜６は
共振コンデンサ、７〜９は共振リアクトル、10は直列リ
アクトル、11は共振回路などの収納箱、12は直列リアク
トルの収納容器、13は直流フィルタ装置構成範囲、14は
直流正極側端子、15は直流負極側端子、16はき電線路、
17はレール、18は電車、19は交流電圧、20は変圧器、21
は整流器である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 宏 兵庫県西宮市大谷町７番８―101号 (72)発明者 島田 一郎 兵庫県西宮市大社町10番45号 株式会社 指月電機製作所内 (72)発明者 綱川 邦雄 兵庫県西宮市大社町10番45号 株式会社 指月電機製作所内 (72)発明者 矢部 久博 兵庫県西宮市大社町10番45号 株式会社 指月電機製作所内 (56)参考文献 実開 昭51−104334（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−3741（ＪＰ，Ｕ) 飯田真 著「最新高級電験講座第18巻 電気鉄道」（昭和55年１月20日発行 （株）電気書院 226頁〜228頁、262頁 〜263頁、281頁、287頁〜289頁
Claims (1)
- 【請求項１】電気鉄道用直流変電所において直流電圧波
形の平滑用として使用される直流フィルタ装置であっ
て、変圧器の漏れインピーダンスを利用して直列リアク
トルの働きをさせると共に、互いに直列接続される共振
コンデンサと共振リアクトルとの各高周波定格を、直列
リアクトルを設けないことにより増大する高周波電流を
吸収可能な定格にまで大きくし、これにより直列リアク
トルを省略したことを特徴とする直流フィルタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2057809A JP2719598B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 直流フィルタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2057809A JP2719598B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 直流フィルタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03261326A JPH03261326A (ja) | 1991-11-21 |
| JP2719598B2 true JP2719598B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=13066251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2057809A Expired - Lifetime JP2719598B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 直流フィルタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2719598B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51104334U (ja) * | 1975-02-19 | 1976-08-20 | ||
| JPS593741U (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-11 | 三菱電機株式会社 | フイルタ兼用形リアクトル |
-
1990
- 1990-03-08 JP JP2057809A patent/JP2719598B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 飯田真 著「最新高級電験講座第１８巻 電気鉄道」（昭和５５年１月２０日発行 （株）電気書院 ２２６頁〜２２８頁、２６２頁〜２６３頁、２８１頁、２８７頁〜２８９頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03261326A (ja) | 1991-11-21 |
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