JP3047736B2 - スポットネットワーク受電設備 - Google Patents

スポットネットワーク受電設備

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JP3047736B2 JP6136365A JP13636594A JP3047736B2 JP 3047736 B2 JP3047736 B2 JP 3047736B2 JP 6136365 A JP6136365 A JP 6136365A JP 13636594 A JP13636594 A JP 13636594A JP 3047736 B2 JP3047736 B2 JP 3047736B2
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明義 市川
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数回線の配電線の電
力を並列受電してネットワーク母線から負荷給電するス
ポットネットワーク受電設備に関し、とくに、比較的軽
負荷で複数設備が比較的長い間隔で分散配置される道路
や鉄道等のスポットネットワーク受電設備に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高速道路,有料道路等の道路施設
や地下鉄等の鉄道施設においては、道路や線路に沿って
照明灯等が多数配置され、これらの給電に、供給安定
性,信頼性,経済性等の面から、スポットネットワーク
受電設備が採用されつつある。
【0003】この場合、いわゆる2次低圧の2回線スポ
ットワーク受電設備が多用され、この受電設備が例えば
道路沿いの1〜2Km間隔の変電塔毎に配置される。そ
して、従来のこの種2回線スポットネットワーク受電設
備は、ほぼ図2に示すように構成される。
【0004】同図において、1a,1bは電力会社の送
り出し変電所から引出された高圧又は特別高圧の2回線
の配電線、2は例えば前記変電塔毎に配置された2回線
スポットネットワーク受電設備、3a,3bは配電線1
a,1bに接続された受電設備2の1次断路器、4a,
4bは1次側が1次断路器3a,3bに接続されたバン
ク#1,#2のネットワーク変圧器である。
【0005】5a,5bはネットワーク変圧器4a,4
bの2次側のプロテクタ遮断器、6はプロテクタ遮断器
5a,5bを介したネットワーク変圧器4a,4bの2
次側出力が供給されるネットワーク母線、7はネットワ
ーク母線6に接続された各負荷路のテイクオフ装置であ
る。
【0006】8a,8bはプロテクタ遮断器5a,5b
を制御するバンク#1,#2のネットワーク継電器、9
a,9bはプロテクタ遮断器5a,5bとネットワーク
母線6との間に設けられた計器用変流器、10a,10
bはプロテクタ遮断器5a,5bのネットワーク変圧器
4a,4b側の電圧を検出する変圧器側計器用変圧器、
11a,11bはプロテクタ遮断器5a,5bのネット
ワーク母線6側の電圧を検出する母線側計器用変圧器で
ある。
【0007】そして、通常は1次断路器3a,3b及び
プロテクタ遮断器5a,5bが閉路し、配電線1a,1
bの高圧又は特別高圧の電力がネットワーク変圧器4
a,4bにより負荷の照明灯等に適した数100Vに降
圧されてネットワーク母線6に並列に供給され、この母
線6からテイクオフ装置7を介して各負荷に給電され
る。
【0008】また、ネットワーク継電器8a,8bはマ
イクロコンピュータ,デジタル形継電器ユニット等を内
蔵し、計器用変流器9a,9bの電流検出及び計器用変
圧器10a,10b及び11a,11bの電圧検出に基
づき、配電線1a,1bの短絡事故,計画停電等による
ネットワーク母線6からネットワーク変圧器4a,4b
への逆電力の発生等を監視,検出し、プロテクタ遮断器
5a,5bの開閉を制御する。
【0009】すなわち、配電線1aの短絡事故等が発生
し、健全側の配電線1bからネットワーク変圧器4b,
ネットワーク母線6を介して事故バンク#1のネットワ
ーク変圧器4aに向う逆潮流が発生し、事故バンク#1
にネットワーク母線6からネットワーク変圧器4aへの
逆電力が生じると、ネットワーク継電器8aはこの逆電
力を検出し、その電流の大,小に応じて逆電力検出機能
12又は13が動作し、両逆電力検出機能12,13の
開放指令のオア出力によりプロテクタ遮断器5aを開放
して逆電力遮断を行う。
【0010】この逆電力遮断により健全バンク#2から
ネットワーク母線6への給電が継続され、負荷給電が無
停電で継続される。
【0011】ところで、前記変電塔等に配置される場
合、配電線1a,1bの短絡事故等に伴う大電流の逆電
力は稀にしか発生しないが、照明灯等の比較的軽負荷の
設備であり、しかも、その配置間隔が比較的長く、配電
線1a,1bの負荷アンバランス等に基づく電圧アンバ
ランスが生じると、その影響を受けて小電流の逆電力が
発生し易く、逆電力遮断のほとんどがこの小電流の逆電
力によって生じる。
【0012】そして、この小電流の逆電力が発生したと
きにも、事故バンク#1のネットワーク継電器8aによ
りプロテクタ遮断器5aが開放されて逆電力遮断が行わ
れる。なお、事故復旧等が行われると、その後、例え
ば、ネットワーク継電器8aによりネットワーク変圧器
4aの2次側電圧の条件にしたがってプロテクタ遮断器
5aが自動投入される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】前記図2の従来設備の
場合、逆電力遮断を行う毎に、事故バンク#1又は#2
のプロテクタ遮断器5a又は5bを開閉する。このプロ
テクタ遮断器5a,5bは配線用遮断器,気中遮断器か
らなり、その開閉寿命回数が600回程度である。
【0014】そのため、例えば1月に10回の割合いで
プロテクタ遮断器5a,5bの開閉が行われると、60
0/(10回×12)=5年の比較的短い期間で寿命が
つきる。したがって、プロテクタ遮断器5a,5bの定
期的な点検,取替が必要になり、煩雑な保守作業を要す
るとともに、プロテクタ遮断器5a,5bの寿命に伴う
異常が不用意に発生する虞れがあり、信頼性の向上が図
れない問題点もある。
【0015】そして、道路設備や鉄道設備等のこの種ス
ポットネットワーク受電設備においては、保守作業の軽
減を図ることが極めて重要な課題である。なお、図2の
場合は逆電力遮断が最も生じ易い2回線のスポットネッ
トワーク受電設備について説明したが、3回線以上の多
回線のスポットネットワーク受電設備においても同様の
問題点が生じる。
【0016】本発明は、逆電力遮断に伴うネットワーク
遮断器の点検,取替等の保守作業が省けるようにすると
ともに、ネットワーク遮断器の開閉寿命に伴う異常の発
生を防止して信頼性の向上を図ることを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明のスポットネットワーク受電設備において
は、1次側が各回線の配電線それぞれに接続された複数
のネットワーク変圧器の2次側と共通のネットワーク母
線との接続路それぞれに、
【0018】ネットワーク母線からネットワーク変圧器
の2次側への逆電力を検出するネットワーク継電器の設
定電流以上の大電流域の逆電力検出出力により開放され
るプロテクタ遮断器と、ネットワーク継電器の設定電流
より小さな小電流域の逆電力検出出力により開放される
電磁接触器とを直列に設ける。
【0019】
【作用】前記のように構成された本発明のスポットネッ
トワーク受電設備の場合、配電線の短絡事故等に伴う大
電流の逆電力が発生すると、従来と同様、プロテクタ遮
断器の開放によって逆電力遮断が行われる。
【0020】一方、配電線間の電圧アンバランス等に伴
う小電流の逆電力が発生すると、プロテクタ遮断器に直
列に設けられた電磁接触器の開放によって逆電力遮断が
行われる。
【0021】そして、電磁接触器の開閉寿命が一般に5
0万回程度もの長寿命であるため、稀にしか生じない大
電流の逆電力遮断をプロテクタ遮断器が分担し、発生回
数の多い小電流の逆電力遮断を電磁接触器が分担するこ
とにより、プロテクタ遮断器の開閉寿命回数に達するま
での期間が大幅に長くなり、実用上は保守作業が不要に
なり、しかも、プロテクタ遮断器の開閉寿命に伴う不用
意な異常の発生がなくなり、信頼性が著しく向上する。
【0022】
【実施例】1実施例について、図2を参照して説明す
る。図1において、図2と同一符号は同一もしくは相当
するものを示し、図2の従来設備と異なる点は、つぎの
(i)〜(iii) の点である。 (i)プロテクタ遮断器5a,5bのネットワーク母線
側に電磁接触器14a,14bを設けた点。 (ii)ネットワーク継電器8a,8bの大電流域の逆電
力検出に基づく逆電力検出機能12の開放指令のみによ
りプロテクタ遮断器5a,5bを開放するようにした
点。 (iii) ネットワーク継電器8a,8bの小電流域の逆電
力検出に基づく逆電力検出機能13の開放指令により電
磁接触器14a,14bを開放するようにした点。
【0023】したがって、例えば配電線1aの短絡事故
等が発生し、ネットワーク母線6からネットワーク変圧
器4aの2次側への所定電流以上の大電流の逆電力が生
じると、ネットワーク継電器8aの逆電力検出機能12
の出力により図2の従来設備と同様、プロテクタ遮断器
5aが開放されて逆電力遮断が行われる。
【0024】一方、配電線1a,1bの電圧アンバラン
ス等に伴って、例えばネットワーク母線6からネットワ
ーク変圧器4aの2次側への前記所定電流より少ない小
電流の逆電力が発生すると、ネットワーク継電器8aの
逆電力検出機能13の出力により電磁接触器14aが開
放されて逆電力遮断が行われる。このとき、小電流域の
逆電力であれば、電磁接触器14a,14bにより確実
にその遮断が行える。
【0025】ところで、電磁接触器14a,14bの開
閉寿命回数は、一般に50万回程もあり、実用上は考慮
しなくてよい。
【0026】そして、稀にしか生じない大電流の逆電力
遮断をプロテクタ遮断器5a,5bが分担し、発生回数
が多い小電流の逆電力遮断を電磁接触器14a,14b
が分担するため、プロテクタ遮断器5a,5bの開閉寿
命回数に達するまでの期間が大幅に長くなり、実用上は
プロテクタ遮断器5a,5bの取替えが不要になる。
【0027】そのため、プロテクタ遮断器5a,5bの
点検、取替え等の保守作業が省け、保守作業の簡素化が
図れるとともに、プロテクタ遮断器5a,5b及び電磁
接触器14a,14bの開閉寿命に伴う故障等の異常が
発生せず、信頼性が飛躍的に向上し、とくに、道路施設
や鉄道施設等のスポットネットワーク受電設備に好適で
ある。そして、前記実施例では2回線の場合に適用した
が、3回線以上の多回線の場合にも適用できるのは勿論
である。
【0028】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下に記載する効果を奏する。ネットワー
ク変圧器4a,4bの2次側にプロテクタ遮断器5a,
5bと電磁接触器14a,14bとを直列に設け、稀に
しか生じない大電流の逆電力が発生したときにのみ開閉
寿命回数が比較的少ないプロテクタ遮断器5a,5bを
開放して逆電力を遮断し、発生回数の多い小電流の逆電
力が発生したときには開閉寿命回数が極めて多い電磁接
触器14a,14bを開放して逆電力を遮断したため、
プロテクタ遮断器5a,5bの開閉寿命回数に達するま
での期間が大幅に長くなり、実用上はプロテクタ遮断器
5a,5bの取替が不要になってその保守作業が省け、
しかもプロテクタ遮断器5a,5bの開閉寿命に伴う異
常の発生がなく、信頼性が飛躍的に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスポットネットワーク受電設備の1実
施例の単線結線図である。
【図2】従来設備の単線結線図である。
【符号の説明】
1a,1b 配電線 4a,4b ネットワーク変圧器 5a,5b プロテクタ遮断器 6 ネットワーク母線 14a,14b 電磁接触器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02H 7/28 H02J 3/38

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1次側が各回線の配電線それぞれに接続
    された複数のネットワーク変圧器の2次側と共通のネッ
    トワーク母線との接続路それぞれに、 前記ネットワーク母線から前記ネットワーク変圧器の2
    次側への逆電力を検出するネットワーク継電器の設定電
    流以上の大電流域の逆電力検出出力により開放されるプ
    ロテクタ遮断器と、 前記ネットワーク継電器の前記設定電流より小さな小電
    流域の逆電力検出出力により開放される電磁接触器とを
    直列に設けたことを特徴とするスポットネットワークの
    受電設備。
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DE102016214051A1 (de) 2016-07-29 2018-02-01 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Stromversorgung und Stromversorgung für an einer Bahnstrecke angeordnete Bahnbetriebselemente

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