JP4396606B2 - Alternating power supply switching facility for AC electric railway - Google Patents

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Description

本発明は、交流電気鉄道の異座電源切替設備に係り、特に列車が異座電源区間を走行するときにき電線への電力供給を切り替えるための中セクション構成と異座電源の切換制御に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power supply switching facility for an AC electric railway, and more particularly to a middle section configuration for switching power supply to a feeder when a train travels in a power supply section and a control for switching a power supply.

交流電気鉄道では、3相電力系から単相電力を得るのに、3相電圧不平衡を軽減するため、3相−2相変換器としてのスコットトランスを用い、二次側に2つの単相(M座とT座)電源を得る方式と、ウッドブリッジトランスを用い、二次側に2つの単相(A座とB座)電源を得る方式がある。   In AC electric railways, in order to obtain single-phase power from a three-phase power system, a Scott transformer as a three-phase to two-phase converter is used to reduce three-phase voltage imbalance, and two single-phases are provided on the secondary side. There are a method of obtaining power (M seat and T seat) and a method of obtaining two single-phase (A seat and B seat) power sources on the secondary side using a wood bridge transformer.

このようなトランスを設けた電気鉄道変電所からトロリー線に電力供給する場合、変電所直下およびき電区分所には異座電源突き合わせの中セクションが設けられる。   When electric power is supplied to the trolley line from an electric railway substation provided with such a transformer, a middle section of the counter power supply butt is provided immediately below the substation and the feeder section.

この中セクションの構成を図11に示す。列車の先頭側車両と後尾側車両のパンタグラフ間をブス引き通し(ケーブル)で接続しており、列車の最大パンタグラフ間隔以上になる距離(一般に1000m)を有して設けられる区分装置として、例えばエアセクションD1,D2の間を中セクションとし、エアセクションD1,D2の両端と中セクション間に開閉器(切替遮断器)SW1,SW2を設け、スコットトランスSTから2つの単相(M座とT座)電源を供給する構成としている。   The configuration of the middle section is shown in FIG. As a sorting device provided with a distance (generally 1000 m) that is longer than the maximum pantograph interval of the train, the pantographs of the front and rear vehicles of the train are connected by a bus (cable). The section between the sections D1 and D2 is a middle section, and switches (switching circuit breakers) SW1 and SW2 are provided between both ends of the air sections D1 and D2 and the middle section. Two single phases (M seat and T seat) are connected from the Scott transformer ST. ) It is configured to supply power.

この構成により、全列車が中セクション範囲内に到達するまでは、開閉器SW1を閉、開閉器SW2を開としておくことで開閉器SW1側の電源(M座)から電力を供給し続け、全列車が中セクションに入りきったことを検出したときに、開閉器SW1を開、開閉器SW2を閉と切り替えることで開閉器SW2側の電源(T座)から電力の供給を開始し、全列車が中セクションから完全に出たことを検出したときに開閉器SW1、SW2を元の状態に戻す。この繰り返しにより、開閉器SW1、SW2の切換時に瞬時停電(200〜300ms)は発生するが、き電線への電力供給の切替えを可能にし、運転者は、異座電源区間の通過を意識することなく、力行したまま走行運転ができる。   With this configuration, until all trains reach the middle section range, the switch SW1 is closed and the switch SW2 is kept open to continue supplying power from the power source (M seat) on the switch SW1 side. When it is detected that the train has entered the middle section, the switch SW1 is opened and the switch SW2 is closed to start supplying power from the power source (T seat) on the switch SW2 side. When the switch SW1 and SW2 are detected to have completely exited the middle section, the switches SW1 and SW2 are returned to their original states. By repeating this, an instantaneous power failure (200 to 300 ms) occurs at the time of switching between the switches SW1 and SW2, but it is possible to switch the power supply to the feeder, and the driver must be aware of passing through the seated power section. Without driving, you can drive while driving.

上記の中セクションの構成では、開閉器SW1,SW2は、列車の通過の度に開閉動作が行われ、しかも過大な開閉サージが発生して遮断器の極間短絡事故が多くなるなどしてその寿命が短くなる。このため、定期的な設備点検及び設備更新を必要として、ランニングコストが大きくなる。   In the configuration of the middle section described above, the switches SW1 and SW2 are opened / closed every time the train passes, and an excessive switching surge occurs to increase the number of short-circuit accidents between circuit breakers. Life is shortened. For this reason, periodic equipment inspection and equipment renewal are required, and the running cost increases.

また、列車側では、セクション通過の度に瞬時停電が発生するため、その都度、変圧器などの列車搭載機器に突入電流が流れ、ストレスが生ずる。この突入電流を抑制する構成や突入電流に耐えるような列車設備も必要となり、コストアップの要因となる。   On the train side, an instantaneous power failure occurs every time the section passes, and each time an inrush current flows through the train-equipped equipment such as a transformer, causing stress. A configuration that suppresses the inrush current and a train facility that can withstand the inrush current are also required, which causes an increase in cost.

また、突入電流と事故電流の判別を行なうために、き電の保護システムが複雑になる。   In addition, since the inrush current and the accident current are discriminated, the feeding protection system becomes complicated.

これら課題を解消できる方式として、切替遮断器SW1,SW2に代えて、中セクションに別電源を設け、列車の走行位置に応じて別電源の出力位相をM座電源からT座電源に移相制御する方式がある(例えば、特許文献1参照)。   As a system that can solve these problems, a separate power source is provided in the middle section instead of the switching breakers SW1 and SW2, and the output phase of the separate power source is phase-shifted from the M seat power source to the T seat power source according to the traveling position of the train. (For example, refer to Patent Document 1).

この方式を図12に示す。別電源Gは、列車がエアセクションD1に進入する前にM座と同じ位相に制御して中セクションを加圧しておく。この状態で列車がエアセクションD1に進入を始めたときに、別電源GとM座電源の両方から電力供給を始める。全列車が中セクションに進入したときには別電源Gから全電力を供給する。列車がエアセクションD2に進入を始める前に、別電源GはT座電源と同じ位相に移相制御しながら列車に電力を供給し続ける。この状態で列車がエアセクションD2に進入を始めたときに、別電源GとT座電源の両方から電力を供給する。全列車がエアセクションD2を抜けたときには別電源Gは元のM座電源と同じ位相に戻し、次の列車の進入に備える。
特開2003−205772号公報
This method is shown in FIG. The separate power supply G controls the same phase as the M seat and pressurizes the middle section before the train enters the air section D1. In this state, when the train starts to enter the air section D1, power supply is started from both the separate power supply G and the M seat power supply. When all trains enter the middle section, all power is supplied from the separate power source G. Before the train begins to enter the air section D2, the separate power source G continues to supply power to the train while performing phase shift control to the same phase as the T seat power source. In this state, when the train starts to enter the air section D2, power is supplied from both the separate power source G and the T seat power source. When all the trains have passed through the air section D2, the separate power source G returns to the same phase as the original M seat power source and prepares for the next train to enter.
JP 2003-207772 A

前記の別電源方式は、開閉器SW1,SW2が不要となり、これらの短周期の設備点検及び設備更新が不要となるし、列車側ではセクション通過に際して瞬時停電も発生しない。   The above-described separate power supply system eliminates the need for the switches SW1 and SW2, eliminates the need for equipment inspection and renewal of these short cycles, and does not cause an instantaneous power failure when passing through the section on the train side.

しかし、別電源Gは、列車が中セクションを通過中に、その位相をM座電源からT座電源に合わせる移相制御を必要とするため、その実用化にはインバータ装置などの半導体電力変換器が必須となる。この場合の半導体電力変換器は、列車に高電圧、大電流を供給可能とするため、多数の電力用半導体素子を直並列接続した主回路構成になり、高価な設備になるし、信頼性が問題となる。   However, since the separate power source G requires phase shift control for adjusting the phase from the M seat power source to the T seat power source while the train passes through the middle section, a semiconductor power converter such as an inverter device is required for practical use. Is essential. In this case, the semiconductor power converter has a main circuit configuration in which a large number of power semiconductor elements are connected in series, in order to be able to supply a high voltage and a large current to the train. It becomes a problem.

また、半導体電力変換器は、その堅実な運転および機能維持には、過電圧や過電流から保護する保護回路も含めた高価な制御装置を必要とするし、保守点検項目も多数になって長時間の保守点検作業が必要となる。   In addition, semiconductor power converters require an expensive control device including a protection circuit that protects against overvoltage and overcurrent in order to maintain its steady operation and function, and there are a lot of maintenance inspection items. Maintenance work is required.

本発明の目的は、半導体電力変換器や開閉器SW1、SW2を不要にしてセクションを走行する列車への力行電力供給を可能にし、さらに列車に瞬時停電を起こすことなく、セクション通過時のアーク発生も抑制でき、かつ高価な別電源を必要としない交流電気鉄道の異座電源切替設備を提供することにある。   The object of the present invention is to eliminate the need for semiconductor power converters and switches SW1 and SW2, and to enable powering power supply to trains traveling through the section, and to generate an arc when passing through the section without causing an instantaneous power failure in the train. It is an object of the present invention to provide a power supply switching facility for an AC electric railway that can be suppressed and does not require an expensive separate power source.

本発明は、前記の課題を解決するため、基本的には、異座電源から可飽和リアクトルを介して中セクションを常時加圧しておき、列車が中セクションに進入するときには可飽和リアクトルの制御によって列車の力行に必要な負荷電流を供給し、列車が中セクションを抜け出すときには可飽和リアクトルの制御によって負荷電流を絞っておくことでアーク発生を抑制するようにしたもので、以下の構成を特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention basically basically pressurizes the middle section from the sitting power source via the saturable reactor, and controls the saturable reactor when the train enters the middle section. Supplying the load current necessary for train power running, and when the train exits the middle section, the load current is reduced by controlling the saturable reactor to suppress arc generation. To do.

(1)異座電源の突き合わせ箇所に中セクションを備えた交流電気鉄道の異座電源切替設備において、
前記中セクションは、
第1と第2の区分装置間に構成され、その中間部位に第3の区分装置を設けて、前記第1と第3の区分装置間の第1の中セクション区間と、前記第2と第3の区分装置間の第2の中セクション区間に分離した2分割構成とし、
2巻線をトランス結合した短絡電流抑制用リアクトルの両巻線の一端をそれぞれ第1と第2の中セクション区間に分離接続し、該両巻線の他端を第1と第2の可飽和リアクトルを介して異座電源の各座にそれぞれ接続することで、前記第1と第2の中セクション区間を常時加圧しておく主回路構成とし、
列車が異座電源の一方から第1の中セクション区間に進入してきたときは、第1の可飽和リアクトルを介して進入前と同じ座の電源で負荷電流の供給を開始し、列車が第2の中セクション区間に進入してきたとき、第2の可飽和リアクトルを介して第1の中セクション区間と異なる座の電源で負荷電流の供給を開始すると共に、前記短絡電流抑制用リアクトルによって異座電源間の電流を抑制する手段を備えたことを特徴とする。
(1) In the AC power supply switching facility for AC electric railways, which has a middle section at the butt location of the AC power supply,
The middle section is
It is comprised between the 1st and 2nd sorting apparatus, the 3rd sorting apparatus is provided in the intermediate part, the 1st middle section section between the 1st and 3rd sorting apparatus, the 2nd and 2nd A two-part configuration separated into a second middle section section between three sorting devices,
One end of both windings of a short-circuit current suppressing reactor in which two windings are coupled to each other are separately connected to the first and second middle section sections, and the other ends of both windings are connected to the first and second saturable portions. By connecting to each seat of the different power source via a reactor, the main circuit configuration that constantly pressurizes the first and second middle section sections,
When the train enters the first middle section section from one side of the seated power source, the load current starts to be supplied from the same seat power source as before the entrance through the first saturable reactor. When entering the middle section section, supply of load current is started with a power supply of a different seat from that of the first middle section section via the second saturable reactor, and a counter current power supply is provided by the short-circuit current suppressing reactor. A means for suppressing the current between them is provided.

(2)異座電源の突き合わせ箇所に中セクションを備えた交流電気鉄道の異座電源切替設備において、
前記中セクションは、
第1と第2の区分装置間に構成され、その中間部位に第3の区分装置を設けて、前記第1と第3の区分装置間の第1の中セクション区間と、前記第2と第3の区分装置間の第2の中セクション区間に分離した2分割構成とし、
第1と第2の中セクション区間に、第1と第2の可飽和リアクトルを介して異座電源の各座にそれぞれ接続することで、第1と第2の中セクション区間を常時加圧しておく主回路構成とし、
列車が第1の異座電源側から第1の中セクション区間に進入したときに、第1の可飽和リアクトルを介して進入前と同じ座の電源で負荷電流の供給を開始し、列車が第2の中セクション区間に進入してきたときは第2の可飽和リアクトルを介して第1の中セクション区間と異なる座の電源で負荷電流の供給を開始する手段を備えたことを特徴とする。
(2) In the AC power supply switching equipment for AC electric railroads equipped with a middle section at the butting point of the power supply,
The middle section is
It is comprised between the 1st and 2nd sorting apparatus, the 3rd sorting apparatus is provided in the intermediate part, the 1st middle section section between the 1st and 3rd sorting apparatus, the 2nd and 2nd A two-part configuration separated into a second middle section section between three sorting devices,
By connecting the first and second middle section sections to the seats of the different power source through the first and second saturable reactors, the first and second middle section sections are constantly pressurized. Main circuit configuration,
When the train enters the first middle section section from the first side power supply side, the supply of load current is started with the same seat power as before the entry through the first saturable reactor, When entering the second middle section section, means for starting supply of a load current with a power source of a different seat from the first middle section section via the second saturable reactor is provided.

(3)前記第1と第2の可飽和リアクトルの制御装置は、
列車が第1の中セクション区間に進入する前には第1の可飽和リアクトルの直流電流を小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで絞る制御手段と、
列車が第1の中セクション区間に進入したとき、または完全に進入したときには第1の可飽和リアクトルの直流電流を大きくして、第1の可飽和リアクトルが負荷電流の供給を開始しかつ負荷電流のすべてを供給する制御手段と、
列車が第2の中セクション区間に進入する前には第2の可飽和リアクトルの直流電流を小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで絞る制御手段と、
列車が第2の中セクション区間に進入したときには第2の可飽和リアクトルの直流電流を大きくして、第2の可飽和リアクトルが負荷電流の供給を開始すると共に、第1の可飽和リアクトルの直流電流を小さくして負荷電流の供給を絞る制御手段と、
列車が第1の中セクション区間を抜け出たときには第1の可飽和リアクトルの直流電流をさらに小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで再び絞る制御手段と、
列車が第2の中セクション区間に完全に進入したときには第2の可飽和リアクトルの直流電流を更に大きくし、第2の可飽和リアクトルが負荷電流のすべてを供給する制御手段と、
列車が第2の中セクション区間を抜け出たときには第2の可飽和リアクトルの直流電流を小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで再び絞る制御手段と、
のうち少なくとも1つ以上の制御手段を備えたことを特徴とする。
(3) The control devices for the first and second saturable reactors are:
Control means for reducing the DC current of the first saturable reactor before the train enters the first middle section section and reducing the supply of load current to a detectable current;
When the train enters the first middle section section or when it completely enters, the DC current of the first saturable reactor is increased, the first saturable reactor starts supplying the load current and the load current Control means to supply all of the
Control means for reducing the DC current of the second saturable reactor before the train enters the second middle section, and reducing the load current supply to a detectable current;
When the train enters the second middle section, the DC current of the second saturable reactor is increased, the second saturable reactor starts supplying load current, and the DC of the first saturable reactor is increased. Control means for reducing the current and reducing the supply of load current;
Control means for further reducing the DC current of the first saturable reactor when the train exits the first middle section section, and re-squeezing the load current to a detectable current;
Control means for further increasing the DC current of the second saturable reactor when the train has fully entered the second middle section section, the second saturable reactor supplying all of the load current;
Control means for reducing the DC current of the second saturable reactor when the train exits the second middle section section and reducing the load current supply to a detectable current again;
And at least one control means.

(4)異座電源の突き合わせ箇所に中セクションを備えた交流電気鉄道の異座電源切替設備において、
前記中セクションは、
第1と第2の区分装置間に構成され、その中間部位に第3の区分装置を設けて、前記第1と第3の区分装置間の第1の中セクション区間と、前記第2と第3の区分装置間の第2の中セクション区間に分離した2分割構成とし、
列車が進入してくる第1の中セクション区間は可飽和リアクトルを介して異座電源の一方に接続して常時加圧しておき、列車が異座電源の他方に抜け出す第2の中セクション区間は異座電源の他方に直接接続して常時加圧しておく主回路構成とし、
列車が異座電源の一方から第1の中セクション区間に進入してきたときに前記可飽和リアクトルを介して進入前と同じ座の電源で負荷電流の供給を開始し、列車が第2の中セクション区間に進入してきたとき、異座電源の他方からも負荷電流の供給を開始する手段を備えたことを特徴とする。
(4) In the AC power supply switching equipment for AC electric railroads equipped with a middle section at the butting point of the power supply,
The middle section is
It is comprised between the 1st and 2nd sorting apparatus, the 3rd sorting apparatus is provided in the intermediate part, the 1st middle section section between the 1st and 3rd sorting apparatus, the 2nd and 2nd A two-part configuration separated into a second middle section section between three sorting devices,
The first middle section section where the train enters is connected to one of the different power sources via a saturable reactor and is constantly pressurized, and the second middle section section where the train exits to the other of the different power sources is A main circuit configuration that is directly connected to the other side of the power supply and constantly pressurized,
When the train enters the first middle section section from one of the different power sources, the load current starts to be supplied from the same seat power source as before the entry through the saturable reactor, and the train starts the second middle section. When entering the section, there is provided means for starting the supply of load current from the other of the different power sources.

(5)前記可飽和リアクトルの制御装置は、
列車が第1の中セクション区間に進入する前には前記可飽和リアクトルの直流電流を小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで絞る制御手段と、
列車が第1の中セクション区間に進入したとき、または完全に進入したときには前記可飽和リアクトルの直流電流を大きくして、負荷電流の供給を開始しかつ負荷電流のすべてを供給する制御手段と、
列車が第2の中セクション区間に進入したときには前記可飽和リアクトルの直流電流を小さくして負荷電流の供給を絞る制御手段と、
列車が第1の中セクション区間を抜け出たときには前記可飽和リアクトルの直流電流をさらに小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで再び絞る制御手段と、
のうち少なくとも1つ以上の制御手段を備えたことを特徴とする。
(5) The control device for the saturable reactor is:
Control means for reducing the DC current of the saturable reactor before the train enters the first middle section section, and reducing the supply of load current to a detectable current;
Control means for increasing the DC current of the saturable reactor when the train enters the first middle section section or when it fully enters, starts supplying load current and supplies all of the load current;
Control means for reducing the supply of load current by reducing the DC current of the saturable reactor when the train enters the second middle section section;
Control means for further reducing the DC current of the saturable reactor when the train exits the first middle section section, and re-squeezing the load current to a detectable current;
And at least one control means.

(6)異座電源の突き合わせ箇所に中セクションを備えた交流電気鉄道の異座電源切替設備において、
前記中セクションは、第1と第2の区分装置間に構成される区間で、列車が進入してくる側の異座電源の一方に可飽和リアクトルを介して接続し常時加圧しておく主回路構成とし、
列車が異座電源の一方から前記中セクション区間に進入してきたときに前記可飽和リアクトルを介して進入前と同じ座の電源で負荷電流の供給を開始する異座電源の切換手段を備えたことを特徴とする。
(6) In the AC power supply switching equipment for AC electric railways equipped with a middle section at the butt location of the power supply,
The middle section is a section configured between the first and second sorting devices, and is connected to one of the different power sources on the side where the train enters through a saturable reactor and is constantly pressurized. With configuration,
When a train enters the middle section section from one of the different power sources, there is provided a power supply switching means for starting the supply of load current with the same power source as before the entry through the saturable reactor. It is characterized by.

(7)前記可飽和リアクトルの制御装置は、
列車が異座電源の一方の座から中セクション区間に進入する前には可飽和リアクトルの直流電流を小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで絞る制御手段と、
列車が前記中セクション区間に進入したとき、または完全に進入したときには前記可飽和リアクトルの直流電流を大きくして、負荷電流の供給を開始しかつ負荷電流のすべてを供給する制御手段と、
列車が前記中セクション区間と異なる異座電源区間に進入したときには前記可飽和リアクトルの直流電流を小さくして負荷電流の供給を絞る制御手段と、
列車が中セクション区間を抜け出たときには前記可飽和リアクトルの直流電流をさらに小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで再び絞る制御手段と、
のうち少なくとも1つ以上の制御手段を備えたことを特徴とする。
(7) The control device for the saturable reactor is:
Control means for reducing the DC current of the saturable reactor before the train enters the middle section section from one seat of the seated power source, and reducing the supply of load current to a detectable current,
Control means for increasing the DC current of the saturable reactor when the train enters the middle section section or when it completely enters, starts supplying the load current and supplies all of the load current;
Control means for reducing the supply of load current by reducing the DC current of the saturable reactor when a train enters a different power source section different from the middle section section,
Control means for further reducing the DC current of the saturable reactor when the train exits the middle section section, and re-squeezing the supply of load current to a detectable current;
And at least one control means.

(8)新幹線の異座電源突き合わせセクション、変電所または「き電」区分所を、前記中セクションの主回路構成および可飽和リアクトルの制御装置で構成したことを特徴とする。   (8) The Shinkansen crossing power source matching section, substation or “feeding” section is configured by the main circuit configuration of the middle section and the control device of the saturable reactor.

(9)在来線の変電所または「き電」区分所を、前記中セクションの主回路構成および可飽和リアクトルの制御装置で構成したことを特徴とする。   (9) The conventional substation or “feeding” section is composed of the main circuit configuration of the middle section and the control device for the saturable reactor.

(10)前記異座電源から前記中セクションまたは中セクション区間に流れる電流を検出する変流器を設け、前記制御装置は、該変流器の検出電流により、列車の走行部位を検知および前記可飽和リアクトルの負荷電流を制御することを特徴とする。   (10) A current transformer is provided for detecting a current flowing in the middle section or middle section section from the seated power source, and the control device detects a traveling part of the train and detects the current using the current detected by the current transformer. The load current of the saturation reactor is controlled.

(11)列車進入側の異座電源と前記第1の可飽和リアクトルとの間に直列に、該第1の可飽和リアクトルの主巻線がもつリアクタンス分を補償するコンデンサを介挿させた構成を特徴とする。   (11) A configuration in which a capacitor that compensates for the reactance of the main winding of the first saturable reactor is inserted in series between the power supply on the train approach side and the first saturable reactor. It is characterized by.

以上のとおり、本発明によれば、以下の効果がある。   As described above, the present invention has the following effects.

(1)従来の異座電源切替設備で最もランニングコストがかかり、システムの信頼性上最もネックとなっていた切替遮断器が不要となる。   (1) The conventional running power switching facility requires the most running cost and eliminates the need for a switching breaker that has become the biggest bottleneck in system reliability.

(2)切替遮断器の開閉に伴う瞬時停電が無くなることから、車載機器の突入電流抑制や突入電流耐量の対策が不要となり、コストダウンが可能となる。   (2) Since there is no instantaneous power outage associated with opening / closing of the switching breaker, no countermeasures for inrush current suppression and inrush current withstand capability of in-vehicle devices are required, and the cost can be reduced.

(3)従来の切替遮断器を用いたシステムは突入電流と事故電流の判別が困難で、保護連動や保護システムが複雑となっていたが、それらの簡略化が可能となる。   (3) In the system using the conventional switching circuit breaker, it is difficult to distinguish the inrush current and the accident current, and the protection interlocking and the protection system are complicated, but they can be simplified.

(4)主回路は全て静止機器で構成されており、別電源方式等に比べて、装置の信頼性、保守性、コスト的において優れる。   (4) The main circuit is composed entirely of stationary equipment, and is superior in device reliability, maintainability, and cost compared to other power supply systems.

(5)列車が無停電でセクションを通過できることから、乗りごこちが向上する。   (5) Since the train can pass through the section without a power outage, the ride is improved.

(実施形態1)
図1は、本実施形態を示す中セクションの主回路構成図で、区分装置としてエアセクションを用いた例で説明をする。中セクションは、第1のエアセクションD1と第2のエアセクションD2で構成する従来の1区間(例えば、1000m)の中間部位に、第3のエアセクションD3を増設することで、第1と第3のエアセクションD1,D3間の第1の中セクション区間a1と、第2と第3のエアセクションD2,D3間の第2の中セクション区間a2に分離した、分割形中セクション構造とする。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a main circuit configuration diagram of a middle section showing the present embodiment, and an example using an air section as a sorting device will be described. The middle section is constructed by adding a third air section D3 to an intermediate portion of a conventional one section (for example, 1000 m) constituted by the first air section D1 and the second air section D2, thereby adding the first and second air sections D1 and D2. The divided middle section structure is divided into a first middle section section a1 between the three air sections D1 and D3 and a second middle section section a2 between the second and third air sections D2 and D3.

短絡電流抑制用リアクトルLは、鉄心に2巻線L1,L2を巻回したトランス構造にしてM座電源とT座電源を結合可能にする。リアクトルLの巻線L1はその一端に可飽和リアクトルCMの主巻線を直列に介挿してM座電源に接続し、他端を区間a1に接続する。リアクトルLの巻線L2はその一端に可飽和リアクトルCTの主巻線を直列に介挿して区間a2に接続し、他端をT座電源に接続する。変流器DM、DTは、区間a1、a2に流れる負荷電流を検出する。図示省略する異座電源切替制御装置は、変流器DM、DTによる電流検出値の変化を基に、列車が区間a1,a2に進入したことなど、中セクション区間での列車位置を検知し、この検知によって可飽和リアクトルCM、CTの制御巻線の直流電流を制御することで負荷電流制御を行う。   The reactor L for short-circuit current suppression has a transformer structure in which two windings L1 and L2 are wound around an iron core, so that an M seat power source and a T seat power source can be coupled. The winding L1 of the reactor L has a main winding of a saturable reactor CM inserted in series at one end thereof and connected to the M seat power source, and the other end connected to the section a1. The winding L2 of the reactor L has one end connected to the section a2 with the main winding of the saturable reactor CT inserted in series, and the other end connected to the T seat power source. The current transformers DM and DT detect load currents flowing in the sections a1 and a2. An unidentified power supply switching control device (not shown) detects the train position in the middle section, such as that the train has entered the section a1, a2 based on the change in the current detection value by the current transformer DM, DT, By this detection, load current control is performed by controlling the DC current of the control windings of the saturable reactors CM and CT.

以上までの主回路構成と制御装置により、通常時は、区間a1はM座電源によって加圧され、区間a2はT座電源によって加圧される。そして、列車が区間a1を走行するときには進入前と同じ座のM座電源から可飽和リアクトルCMで制御した負荷電流を供給し、列車がエアセクションD3を跨いで走行するとき(電源位相の異なるトロリー線をパンタグラフで短絡して走行するとき)にはリアクトルLの両巻線によってM座電源とT座電源間の電流を抑制しながら可飽和リアクトルCMとCTで制御した負荷電流を供給し、区間a2に進入してきたときにはT座電源から可飽和リアクトルCTで制御した負荷電流を供給する。   Due to the main circuit configuration and the control device described above, in a normal time, the section a1 is pressurized by the M seat power source and the section a2 is pressurized by the T seat power source. When the train travels in the section a1, the load current controlled by the saturable reactor CM is supplied from the M seat power source of the same seat as before the approach, and when the train travels across the air section D3 (the trolleys having different power phases) When the wire is short-circuited with a pantograph, the load current controlled by the saturable reactors CM and CT is supplied while the current between the M seat power source and the T seat power source is suppressed by both windings of the reactor L. When entering a2, the load current controlled by the saturable reactor CT is supplied from the T seat power source.

可飽和リアクトルCM、CTは、制御巻線に供給する直流電流の大きさによって正負極性に交互で飽和に至る点弧角を制御でき、これによって主巻線に流す電流を制御することができ、また点弧角0°では最大電流、または180°では電流零にすることができる。これら可飽和リアクトルCM、CTの電流制御には、変流器DM、DTで検出する負荷電流を基にして制御巻線に供給する電流で制御する。   The saturable reactors CM and CT can control the firing angle that alternately reaches positive and negative polarity depending on the magnitude of the direct current supplied to the control winding, thereby controlling the current flowing through the main winding, Further, the maximum current can be obtained at an ignition angle of 0 °, or the current can be zero at 180 °. The current control of the saturable reactors CM and CT is controlled by the current supplied to the control winding based on the load current detected by the current transformers DM and DT.

以上の構成により、本実施形態では、列車が区間a1,a2を走行するときに、短絡電流抑制用リアクトルLにより異座電源間の短絡電流を抑えながら、可飽和リアクトルCM、CTにより列車に負荷電流を供給することでセクションの力行運転を可能にする。また、構成上ではリアクトルLと可飽和リアクトルCM、CTという静止機器で構成することにより、主回路をインバータなどの半導体電力変換器で構成する従来装置の場合に比べて、システム全体の信頼性を著しく高めると共に、制御装置の簡単化および低コスト化を可能にし、さらに保守点検を簡易にする。   With the above configuration, in the present embodiment, when the train travels in the sections a1 and a2, the train is loaded with the saturable reactors CM and CT while suppressing the short-circuit current between the different power sources by the short-circuit current suppressing reactor L. The section can be powered by supplying current. Also, in terms of configuration, the reliability of the entire system is improved by configuring the reactor L and the saturable reactors CM and CT as compared with the case of the conventional device in which the main circuit is configured by a semiconductor power converter such as an inverter. In addition to being significantly increased, the control device can be simplified and reduced in cost, and maintenance and inspection can be simplified.

以下、列車が中セクションに進入してそこから異座電源側に抜け出すまでの各走行部位における制御手順を、図2を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, the control procedure in each traveling part until the train enters the middle section and then exits to the side power supply side will be described in detail with reference to FIG.

(S1)列車が中セクションに入る前には、二つに分割された中セクション区間a1及びa2は、それぞれの本線側の座電源に合わせた電源のみに接続され、可飽和リアクトルCM、CT及び短絡電流抑制用リアクトルLを介して常時加圧される。   (S1) Before the train enters the middle section, the middle section sections a1 and a2 divided into two are connected only to the power source that matches the seat power source on the main line side, and the saturable reactors CM, CT, and It is always pressurized through the reactor L for short-circuit current suppression.

このとき、異座電源切替制御装置は、可飽和リアクトルCMの制御巻線には小さな制御電流を流しておき、列車のパンタグラフがエアセクションD1を渡り始めた時に、区間a1側からも負荷電流を供給でき、かつ変流器DMによる負荷電流検出で列車の進入を予め検知できるようにしておく。同様に、可飽和リアクトルCTの制御巻線には小さな制御電流を流しておき、列車のパンタグラフがエアセクションD3を渡り始めた時に、区間a2側からも負荷電流を供給でき、かつ変流器DTによる負荷電流検出で列車の進入を予め検知できるようにしておく。   At this time, the seated power switching control device allows a small control current to flow in the control winding of the saturable reactor CM, and when the train pantograph starts to cross the air section D1, the load current is also supplied from the section a1 side. It is possible to supply the vehicle and to detect a train in advance by detecting a load current using the current transformer DM. Similarly, a small control current is allowed to flow in the control winding of the saturable reactor CT, and when the pantograph of the train starts to cross the air section D3, a load current can be supplied from the section a2 side, and the current transformer DT It is possible to detect in advance the train by detecting the load current.

(S2)列車の先頭のパンタグラフがエアセクションD1に進入したとき、変流器DMは負荷電流を検出し、この検出で制御装置は可飽和リアクトルCMの制御巻線電流を増加させ、主巻線に流れる負荷電流を徐々に最大化することで可飽和リアクトルCMを短絡状態までに制御し、最終的には列車が必要とする全ての負荷電流を区間a1側から供給できるようにする。   (S2) When the leading pantograph of the train enters the air section D1, the current transformer DM detects the load current, and by this detection, the control device increases the control winding current of the saturable reactor CM, and the main winding The saturable reactor CM is controlled until the short circuit state by gradually maximizing the load current flowing in the vehicle, and finally, all the load currents required by the train can be supplied from the section a1.

(S3)列車の最後尾のパンタグラフがエアセクションD1を抜けるとき、可飽和リアクトルCMは短絡状態となっていることから、パンタグラフは同相電源のエアセクションを通過するときと同様に、アークを引くことなくエアセクションD1を抜ける。   (S3) When the pantograph at the end of the train exits the air section D1, the saturable reactor CM is in a short-circuit state, so the pantograph draws an arc in the same manner as when passing through the air section of the common-mode power supply. Without exiting the air section D1.

(S4)列車が区間a1に入りきっている間、制御装置は可飽和リアクトルCMを短絡状態に制御しておく。   (S4) While the train has entered the section a1, the control device controls the saturable reactor CM to be in a short circuit state.

(S5)列車の先頭のパンタグラフがエアセクションD3に進入したとき、T座電源側からも少しの負荷電流が供給され始めると同時に、列車の前後のパンタグラフとブス引き通し(ケーブル)を介してM座電源とT座電源は短絡状態となる。   (S5) When the first pantograph of the train enters the air section D3, a little load current starts to be supplied from the T seat power supply side, and at the same time, the M through the pantograph and bus passage (cable) before and after the train. The seat power source and the T seat power source are short-circuited.

このとき、リアクトルLのトランス結合作用により、パンタグラフを介して流れる短絡電流は抑制されるほか、制御装置が可飽和リアクトルCM、CTの制御巻線電流を制御(負荷電流の絞り制御)することで、事故に繋がるような過大な短絡電流が流れるのを防止する。ただし、列車に対する負荷電流は、可飽和リアクトルCM、CTの両方の主巻線を通して供給される。   At this time, the short-circuit current flowing through the pantograph is suppressed by the transformer coupling action of the reactor L, and the control device controls the control winding current of the saturable reactors CM and CT (threshold control of the load current). To prevent an excessive short-circuit current that could lead to an accident from flowing. However, the load current for the train is supplied through the main windings of both the saturable reactors CM and CT.

(S6)S5の状態になると可飽和リアクトルCTの主巻線にも負荷電流が流れ始めることから、列車の先頭のパンタグラフが区間a2に進入したことを変流器DTの検出電流から検知できる。これにより、制御装置は可飽和リアクトルCTの制御巻線電流を増加させ、主巻線を短絡状態に移行させ、T座電源側からも負荷電流の供給を開始および電流を増加させる。これに並行して、制御装置は可飽和リアクトルCMの主巻線に流れる負荷電流を絞ることで、M座電源側から列車に供給される電流を、負荷電流の供給を検知可能な電流まで絞る。これにより、列車の最後尾のパンタグラフがエアセクションD3を抜けるときに発生するアークを極小化する。   (S6) Since the load current begins to flow through the main winding of the saturable reactor CT in the state of S5, it can be detected from the detected current of the current transformer DT that the leading pantograph of the train has entered the section a2. As a result, the control device increases the control winding current of the saturable reactor CT, shifts the main winding to the short circuit state, starts supplying the load current from the T seat power supply side, and increases the current. In parallel with this, the control device restricts the load current flowing in the main winding of the saturable reactor CM, thereby reducing the current supplied to the train from the M seat power supply side to a current that can detect the supply of the load current. . This minimizes the arc that occurs when the pantograph at the end of the train exits the air section D3.

(S7)列車が区間a2に完全に入っている間、可飽和リアクトルCTの制御巻線電流は最大化しているので、主巻線は短絡状態を継続して必要な負荷電流を供給する。このとき、M座電源とT座電源との短絡状態は解消されている。そして、可飽和リアクトルCMは制御巻線電流を減少させ、主巻線に流れる負荷電流を絞り、変流器DMで検出可能な状態に戻しておく。   (S7) Since the control winding current of the saturable reactor CT is maximized while the train is completely in the section a2, the main winding continues the short-circuit state and supplies the necessary load current. At this time, the short circuit state between the M seat power source and the T seat power source is eliminated. Then, the saturable reactor CM decreases the control winding current, throttles the load current flowing through the main winding, and returns it to a state where it can be detected by the current transformer DM.

(S8)列車の先頭のパンタグラフがエアセクションD2を越えたとき、列車にはT座電源からも負荷電流が供給され始め、変流器DTが検出電流の低下を検出し、この検出によって、制御装置は可飽和リアクトルCTの制御巻線電流を減少させていき、主巻線に流れる負荷電流の絞り制御を開始する。   (S8) When the top pantograph of the train exceeds the air section D2, the train begins to be supplied with load current from the T seat power supply, and the current transformer DT detects a decrease in the detected current. The apparatus decreases the control winding current of the saturable reactor CT, and starts restricting the load current flowing in the main winding.

(S9)列車の最後尾のパンタグラフがエアセクションD2を抜けるとき、制御装置は可飽和リアクトルCTの制御巻線電流をさらに小さくして、主巻線に流れる負荷電流の供給を検知可能な電流まで再び絞る。これにより、パンタグラフは同相電源のエアセクションを通過するときと同様に、アークを引くことなくエアセクションD2を抜ける。   (S9) When the last pantograph of the train exits the air section D2, the control device further reduces the control winding current of the saturable reactor CT to a current that can detect the supply of the load current flowing in the main winding. Squeeze again. As a result, the pantograph exits the air section D2 without drawing an arc in the same manner as when passing through the air section of the common-mode power supply.

(S10)列車が完全にT座電源側に抜けたとき、列車にはT座電源から負荷電流の全てを供給されて走行することになる。このとき、可飽和リアクトルCTの制御巻線電流を減少させ、主巻線に流れる負荷電流を絞り、変流器DTが検知可能な状態に維持しておくことにより、区間a1側からの次の列車の進入に備える。   (S10) When the train is completely pulled out to the T seat power supply side, the train is supplied with all of the load current from the T seat power supply. At this time, the control winding current of the saturable reactor CT is reduced, the load current flowing through the main winding is reduced, and the current transformer DT is maintained in a detectable state, thereby enabling the next from the section a1 side. Prepare for train entry.

以上の動作手順を繰り返すことにより、列車は中セクションを力行したまま、しかも無停電で通過することが出来る。   By repeating the above operation procedure, the train can pass through the middle section uninterrupted while powering.

(実施形態2)
図3は、本実施形態を示す中セクションの主回路構成図である。同図が図1と異なる部分は、短絡電流抑制用リアクトルLを除き、区間a1にはM座電源から可飽和リアクトルCMのみを通して加圧しておき、区間a2にはT座電源から可飽和リアクトルCTのみを通して加圧しておく点にある。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a main circuit configuration diagram of the middle section showing the present embodiment. 1 is different from FIG. 1 except for the reactor L for suppressing the short-circuit current, in the section a1, the pressure is supplied from the M seat power source only through the saturable reactor CM, and in the section a2 from the T seat power source to the saturable reactor CT. The only point is to keep pressure through.

以下、列車が中セクションに進入してそこから異座電源側に抜け出すまでの各走行部位における制御手順を、図4を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, the control procedure in each traveling part until the train enters the middle section and then exits to the side power supply side will be described in detail with reference to FIG.

(S1)列車が中セクションに入る前には、二つに分割された中セクション区間a1及びa2は、それぞれの本線側の座電源に合わせた電源のみに接続され、可飽和リアクトルCM、CTを介して常時加圧される。   (S1) Before the train enters the middle section, the middle section sections a1 and a2 divided into two are connected only to the power source suitable for the seat power on the main line side, and the saturable reactors CM and CT are connected. Is constantly pressurized.

このとき、異座電源切替制御装置(図示省略)は、可飽和リアクトルCMの制御巻線には小さな制御電流を流しておき、列車のパンタグラフがエアセクションD1を渡り始めた時に、区間a1側からも負荷電流を供給でき、かつ変流器DMによる負荷電流検出で列車の進入を予め検知できるようにしておく。同様に、可飽和リアクトルCTの制御巻線には小さな制御電流を流しておき、列車のパンタグラフがエアセクションD3を渡り始めた時に、区間a2側からも負荷電流を供給でき、かつ変流器DTによる負荷電流検出で列車の進入を予め検知できるようにしておく。   At this time, the seated power switching control device (not shown) allows a small control current to flow through the control winding of the saturable reactor CM, and when the train pantograph starts to cross the air section D1, the section a1 side starts. In addition, a load current can be supplied, and the approach of the train can be detected in advance by detecting the load current by the current transformer DM. Similarly, a small control current is allowed to flow in the control winding of the saturable reactor CT, and when the pantograph of the train starts to cross the air section D3, a load current can be supplied from the section a2 side, and the current transformer DT It is possible to detect in advance the train by detecting the load current.

(S2)列車の先頭のパンタグラフがエアセクションD1に進入したとき、変流器DMは負荷電流を検出し、この検出で制御装置は可飽和リアクトルCMの制御巻線電流を増加させ、主巻線に流れる負荷電流を徐々に最大化することで可飽和リアクトルCMを短絡状態までに制御し、最終的には列車が必要とする全ての負荷電流を区間a1側から供給できるようにする。   (S2) When the leading pantograph of the train enters the air section D1, the current transformer DM detects the load current, and by this detection, the control device increases the control winding current of the saturable reactor CM, and the main winding The saturable reactor CM is controlled until the short circuit state by gradually maximizing the load current flowing in the vehicle, and finally, all the load currents required by the train can be supplied from the section a1.

(S3)列車の最後尾のパンタグラフがエアセクションD1を抜けるとき、可飽和リアクトルCMは短絡状態となっていることから、パンタグラフは同相電源のエアセクションを通過するときと同様に、アークを引くことなくエアセクションD1を抜ける。   (S3) When the pantograph at the end of the train exits the air section D1, the saturable reactor CM is in a short-circuit state, so the pantograph draws an arc in the same manner as when passing through the air section of the common-mode power supply. Without exiting the air section D1.

(S4)列車が区間a1に入りきっている間、制御装置は可飽和リアクトルCMを短絡状態に制御しておく。   (S4) While the train has entered the section a1, the control device controls the saturable reactor CM to be in a short circuit state.

(S5)列車の先頭のパンタグラフがエアセクションD3に進入したとき、T座電源側からも少しの負荷電流が供給され始めると同時に、列車の前後のパンタグラフとブス引き通し(ケーブル)を介してM座電源とT座電源は短絡状態となる。   (S5) When the first pantograph of the train enters the air section D3, a little load current starts to be supplied from the T seat power supply side, and at the same time, the M through the pantograph and bus passage (cable) before and after the train. The seat power source and the T seat power source are short-circuited.

このとき、制御装置は、可飽和リアクトルCM、CTの制御巻線電流を制御(負荷電流の絞り制御)することで、M座電源とT座電源間の短絡状態にも事故に繋がるような過大な短絡電流が流れるのを防止する。ただし、列車に対する負荷電流は、可飽和リアクトルCM、CTの両方の主巻線を通して供給される。   At this time, the control device controls the control winding currents of the saturable reactors CM and CT (load current throttling control), so that the short circuit between the M seat power source and the T seat power source may cause an accident. Prevent short-circuit current from flowing. However, the load current for the train is supplied through the main windings of both the saturable reactors CM and CT.

(S6)S5の状態になると、可飽和リアクトルCTの主巻線にも負荷電流が流れ始めることから、列車の先頭のパンタグラフが区間a2に進入したことを変流器DTの検出電流から検知できる。これにより、制御装置は可飽和リアクトルCTの制御巻線電流を増加させ、主巻線を短絡状態に移行させ、T座電源側からも負荷電流の供給を開始および電流を増加させる。これに並行して、制御装置は可飽和リアクトルCMの主巻線に流れる負荷電流を絞ることで、M座電源側から列車に供給される負荷電流を、負荷電流の供給を検知可能な電流まで絞る。これにより、列車の最後尾のパンタグラフがエアセクションD3を抜けるときに発生するアークを極小化する。   (S6) When the state of S5 is reached, load current begins to flow also in the main winding of the saturable reactor CT, so that it can be detected from the detected current of the current transformer DT that the leading pantograph of the train has entered the section a2. . As a result, the control device increases the control winding current of the saturable reactor CT, shifts the main winding to the short circuit state, starts supplying the load current from the T seat power supply side, and increases the current. In parallel with this, the control device throttles the load current flowing in the main winding of the saturable reactor CM, so that the load current supplied to the train from the M seat power supply side can be detected to the current that can detect the supply of the load current. squeeze. This minimizes the arc that occurs when the pantograph at the end of the train exits the air section D3.

(S7)列車が区間a2に完全に入っている間、可飽和リアクトルCTの制御巻線電流は最大化しているので、主巻線は短絡状態を継続して必要な負荷電流を供給する。このとき、M座電源とT座電源との短絡状態は解消されている。そして、可飽和リアクトルCMは制御巻線電流を絞り、変流器DMが検知可能な状態に戻しておく。   (S7) Since the control winding current of the saturable reactor CT is maximized while the train is completely in the section a2, the main winding continues the short-circuit state and supplies the necessary load current. At this time, the short circuit state between the M seat power source and the T seat power source is eliminated. The saturable reactor CM then throttles the control winding current and returns it to a state where the current transformer DM can detect it.

(S8)列車の先頭のパンタグラフがエアセクションD2を越えたとき、列車にはT座電源からも負荷電流が供給され始め、変流器DTが検出電流の低下を検出し、この検出によって、制御装置は可飽和リアクトルCTの制御巻線電流を減少させていき、主巻線に流れる負荷電流の絞り制御を開始する。   (S8) When the top pantograph of the train exceeds the air section D2, the train begins to be supplied with load current from the T seat power supply, and the current transformer DT detects a decrease in the detected current. The apparatus decreases the control winding current of the saturable reactor CT, and starts restricting the load current flowing in the main winding.

(S9)列車の最後尾のパンタグラフがエアセクションD2を抜けるとき、制御装置は可飽和リアクトルCTの制御巻線電流をさらに小さくして、主巻線に流れる負荷電流の供給を検知可能な電流まで再び絞る。これにより、パンタグラフは同相電源のエアセクションを通過するときと同様に、アークを引くことなくエアセクションD2を抜ける。   (S9) When the last pantograph of the train exits the air section D2, the control device further reduces the control winding current of the saturable reactor CT to a current that can detect the supply of the load current flowing in the main winding. Squeeze again. As a result, the pantograph exits the air section D2 without drawing an arc in the same manner as when passing through the air section of the common-mode power supply.

(S10)列車が完全にT座電源側に抜けたとき、列車にはT座電源から負荷電流の全てを供給されて走行することになる。このとき、可飽和リアクトルCTの制御巻線電流を減少させ、主巻線に流れる負荷電流を絞り、変流器DTが検知可能な状態に維持しておくことにより、区間a1側からの次の列車の進入に備える。   (S10) When the train is completely pulled out to the T seat power supply side, the train is supplied with all of the load current from the T seat power supply. At this time, the control winding current of the saturable reactor CT is reduced, the load current flowing through the main winding is reduced, and the current transformer DT is maintained in a detectable state, thereby enabling the next from the section a1 side. Prepare for train entry.

以上の動作手順を繰り返すことにより、列車は中セクションを力行したまま、しかも無停電で通過することが出来る。   By repeating the above operation procedure, the train can pass through the middle section uninterrupted while powering.

さらに、本実施形態では、実施形態1に比べて、電流抑制用リアクトルを省いた簡略化構成になり、中セクションのコストダウンが可能となる。   Furthermore, in this embodiment, compared with Embodiment 1, it becomes the simplified structure which excluded the reactor for electric current suppression, and the cost reduction of a middle section is attained.

(実施形態3)
図5は、本実施形態を示す中セクションの主回路構成図である。同図が図3と異なる部分は、T座電源側の可飽和リアクトルCTを除き、区間a2にはT座電源から直接に加圧しておく点にある。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a main circuit configuration diagram of the middle section showing the present embodiment. 3 differs from FIG. 3 in that the section a2 is pressurized directly from the T seat power source except for the saturable reactor CT on the T seat power source side.

本実施形態は、列車が一方向にのみ走行すること、つまりM座電源側から進入してT座電源側に抜けることを前提にする。図示では、列車が進入する電源側の中セクション区間a1のみに可飽和リアクトルCMを設けることで、アークを引くことなく、また、異座電源の短絡電流を負荷電流程度に抑制してセクション通過を可能にする。なお、列車を逆方向に走行させる場合は、大きな負荷を取る高速走行ではアークを引くが、低速走行とすることでアークを低減させることができる。   This embodiment is based on the premise that the train travels only in one direction, that is, enters from the M seat power source side and exits to the T seat power source side. In the figure, by providing a saturable reactor CM only in the middle section section a1 on the power source side where the train enters, it is possible to pass the section without pulling an arc and suppressing the short-circuit current of the counter power supply to about the load current. enable. Note that when the train is run in the reverse direction, an arc is drawn in high-speed running with a large load, but arcing can be reduced by running at low speed.

以下、列車が中セクションに進入してそこから異座電源側に抜け出すまでの各走行部位における制御手順を、図6を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, the control procedure in each traveling part until the train enters the middle section and then exits to the side power supply side will be described in detail with reference to FIG.

(S1)列車が中セクションに入る前には、二つに分割された中セクション区間a1及びa2は、それぞれの本線側の座電源に合わせた電源のみに接続され、区間a1は可飽和リアクトルCMを介して常時加圧され、区間a2はT座電源から直接に加圧される。   (S1) Before the train enters the middle section, the middle section sections a1 and a2 divided into two are connected only to the power source adapted to the seat power on the main line side, and the section a1 is a saturable reactor CM. The section a2 is pressurized directly from the T seat power source.

このとき、異座電源切替制御装置(図示省略)は、可飽和リアクトルCMの制御巻線には小さな制御電流を流しておき、列車のパンタグラフがエアセクションD1を渡り始めた時に、区間a1側からも負荷電流を供給でき、かつ変流器DMによる負荷電流検出で列車の進入を予め検知できるようにしておく。   At this time, the seated power switching control device (not shown) allows a small control current to flow through the control winding of the saturable reactor CM, and when the train pantograph starts to cross the air section D1, the section a1 side starts. In addition, a load current can be supplied, and the approach of the train can be detected in advance by detecting the load current by the current transformer DM.

(S2)列車の先頭のパンタグラフがエアセクションD1に進入したとき、変流器DMは負荷電流を検出し、この検出で制御装置は可飽和リアクトルCMの制御巻線電流を増加させ、主巻線に流れる負荷電流を徐々に最大化することで可飽和リアクトルCMを短絡状態までに制御し、最終的には列車が必要とする全ての負荷電流を区間a1側から供給できるようにする。   (S2) When the leading pantograph of the train enters the air section D1, the current transformer DM detects the load current, and by this detection, the control device increases the control winding current of the saturable reactor CM, and the main winding The saturable reactor CM is controlled until the short circuit state by gradually maximizing the load current flowing in the vehicle, and finally, all the load currents required by the train can be supplied from the section a1.

(S3)列車の最後尾のパンタグラフがセクションD1を抜けるとき、可飽和リアクトルCMは短絡状態となっていることから、パンタグラフは同相電源のエアセクションを通過するときと同様に、アークを引くことなくエアセクションD1を抜ける。   (S3) When the pantograph at the end of the train exits the section D1, the saturable reactor CM is in a short-circuited state, so that the pantograph does not draw an arc as when passing through the air section of the common-mode power supply. Exit air section D1.

(S4)列車が区間a1に入りきっている間、制御装置は可飽和リアクトルCMを短絡状態に制御しておく。   (S4) While the train has entered the section a1, the control device controls the saturable reactor CM to be in a short circuit state.

(S5)列車の先頭のパンタグラフがエアセクションD3に進入したとき、T座電源側からも負荷電流が供給され始めると同時に、列車の前後のパンタグラフとブス引き通し(ケーブル)を介してM座電源とT座電源は短絡状態となる。   (S5) When the leading pantograph of the train enters the air section D3, load current starts to be supplied also from the T seat power supply side, and at the same time, the M seat power is supplied via the pantograph and bus through (cable) before and after the train. And the T seat power supply are short-circuited.

このとき発生する短絡電流は変流器DMで検出され、制御装置が可飽和リアクトルCMの制御巻線電流を制御(負荷電流の絞り制御)することで、M座電源とT座電源間の短絡状態にも事故に繋がるような過大な短絡電流が流れるのを防止する。ただし、列車に対する負荷電流の大部分はT座電源から供給される。   The short-circuit current generated at this time is detected by the current transformer DM, and the control device controls the control winding current of the saturable reactor CM (threshold control of the load current), so that the short-circuit between the M seat power source and the T seat power source. Prevents excessive short-circuit currents from flowing into the situation. However, most of the load current for the train is supplied from the T seat power source.

(S6)S5の状態になると、変流器DTに負荷電流が流れ始め、列車の先頭のパンタグラフが区間a2に進入したことを変流器DTの検出電流から検知できる。これにより、制御装置は可飽和リアクトルCMの制御巻線電流を減少させ、主巻線に流れる負荷電流を最低値まで絞り、列車の最後尾のパンタグラフがエアセクションD3を抜けるときに発生するアークを極小化する。   (S6) In the state of S5, the load current begins to flow through the current transformer DT, and it can be detected from the detected current of the current transformer DT that the leading pantograph of the train has entered the section a2. As a result, the control device reduces the control winding current of the saturable reactor CM, reduces the load current flowing in the main winding to the minimum value, and generates an arc generated when the pantograph at the end of the train exits the air section D3. Minimize.

(S7)列車が区間a2に完全に入っている間、必要な負荷電流をT座電源から供給する。このとき、M座電源とT座電源との短絡状態は解消されている。そして、可飽和リアクトルCMは制御巻線電流を減少させ、負荷電流を絞り、変流器DMが検知可能な状態に戻しておく。   (S7) While the train is completely in the section a2, the necessary load current is supplied from the T seat power source. At this time, the short circuit state between the M seat power source and the T seat power source is eliminated. Then, the saturable reactor CM decreases the control winding current, throttles the load current, and returns it to a state where the current transformer DM can detect it.

(S8)列車の先頭のパンタグラフがエアセクションD2を越えるとき、列車にはT座電源からの電力供給状態にあり、パンタグラフは同相電源のエアセクションを通過するときと同様に、アークを引くことなくエアセクションD2を抜ける。   (S8) When the top pantograph of the train crosses the air section D2, the train is in a power supply state from the T-seat power source, and the pantograph does not draw an arc as when passing through the air section of the common-mode power source. Exit air section D2.

(S9)列車の最後尾のパンタグラフがエアセクションD2を抜けるとき、S9と同様に、列車にはT座電源からの電力供給状態にあり、パンタグラフは同相電源のセクションを通過するときと同様に、アークを引くことなくエアセクションD2を抜ける。   (S9) When the last pantograph of the train exits the air section D2, the train is in a state of power supply from the T-seat power source, as in S9, and the pantograph passes through the section of the common-mode power source, Exit the air section D2 without drawing an arc.

以上の動作手順を繰り返すことにより、列車は中セクションを力行したまま、しかも無停電で通過することが出来る。   By repeating the above operation procedure, the train can pass through the middle section uninterrupted while powering.

さらに、本実施形態では、実施形態2に比べて、可飽和リアクトルCTを省いた簡略化構成になり、中セクションの一層のコストダウンが可能となる。   Furthermore, in this embodiment, compared with Embodiment 2, it becomes the simplified structure which eliminated the saturable reactor CT, and the further cost reduction of a middle section is attained.

(実施形態4)
新幹線の「き電」区分所では、通常は異なる電源の同相同士を突き合わせているため、突き合せ電源の位相はほぼ合っている。しかし、「き電」系統の運用によっては、「き電」区分所で位相が90度異なることがあるため、変電所と同様の中セクションが設備されている。
(Embodiment 4)
In the “feeding” section of the Shinkansen, the same phase of different power sources are usually matched, so the phases of the matching power sources are almost the same. However, depending on the operation of the “feed” system, the “feed” section may be 90 degrees out of phase, so the same middle section as the substation is installed.

本実施形態は、上記の中セクションが設備された「き電」区分所に、前記の実施形態1〜3のいずれかを適用することにより、中セクションを常時加圧したまま、列車が力行のまま通過を可能とするものである。   In this embodiment, by applying any of Embodiments 1 to 3 above to the “feeding” section where the middle section is installed, the train is powered while the middle section is constantly pressurized. It is possible to pass through as it is.

「き電」区分所に適用した電源構成例を図7に要部構成で示す。同図は、実施形態2の方式を適用した場合を示し、「き電」区分所を分割形中セクション構成とし、区間a1には変電所A側の電源(M座電源とする)との間に可飽和リアクトルCMの主巻線を介して接続し、またそれを通して流れる電流を検出するための変流器DMを設ける。同様に、区間a2には変電所B側の電源(T座電源とする)との間に可飽和リアクトルCTの主巻線を介して接続し、またそれを通して流れる電流を検出するための変流器DTを設ける。両可飽和リアクトルCM、CTの主巻線に流れる負荷電流制御は実施形態2の方式と同様になる。   An example of the power supply configuration applied to the “feeding” section is shown in FIG. This figure shows a case where the system of the second embodiment is applied, and the “feeding” section is configured as a split-type middle section, and the section a1 is connected to the power supply on the substation A side (M power supply). And a current transformer DM for detecting a current flowing through the main winding of the saturable reactor CM. Similarly, the section a2 is connected to the power source on the substation B side (T-seat power source) via the main winding of the saturable reactor CT, and the current for detecting the current flowing therethrough is detected. A device DT is provided. The control of the load current flowing in the main windings of the two saturable reactors CM and CT is the same as that of the second embodiment.

(実施形態5)
在来線の変電所は、碍子やFRPなどの絶縁材をセクションインシュレータとしたデッドセクションにより異座電源が突き合わされており、列車は異座電源の突き合わせ箇所の走行にはノッチオフで通過している。
(Embodiment 5)
In the conventional substation, the different power source is abutted by a dead section using insulators such as insulators and FRP as a section insulator, and the train passes through the notch-off for running at the location of the different power source. .

本実施形態は、従来から同相の電源間にのみ使用されてきたセクションインシュレータを使用して、異座電源の突き合わせ箇所をセクション構成し、前記の実施形態1〜3のいずれかを適用することにより、中セクションを常時加圧したまま、列車が力行のまま通過を可能とするものである。   This embodiment uses a section insulator that has been conventionally used only between power supplies of the same phase, and configures the section where the opposite power source is abutted, by applying any one of the first to third embodiments. The train is allowed to pass with power running while the middle section is always pressurized.

図8の(a)は、実施形態2の方式を適用した場合を示し、在来線の変電所構成として、M座電源とT座電源との間に、3つのセクションインシュレータD1,D2,D3を直列に介挿させ、区間a1にはM座電源との間に可飽和リアクトルCMを設けると共に変流器DMで負荷電流を検出可能にし、区間a2にはT座電源との間に可飽和リアクトルCTを設けると共に変流器DTで負荷電流を検出可能にする。
両可飽和リアクトルCM、CTの主巻線に流れる負荷電流制御は実施形態2の方式と同様になる。同図の(b)は、セクションインシュレータの例を示す。
FIG. 8A shows a case where the system of the second embodiment is applied. As a conventional substation configuration, three section insulators D1, D2, D3 are provided between the M seat power source and the T seat power source. Is inserted in series, and a saturable reactor CM is provided between the M seat power supply in the section a1 and the load current can be detected by the current transformer DM, and the saturable power supply is provided between the T seat power supply in the section a2. A reactor CT is provided and a load current can be detected by a current transformer DT.
The control of the load current flowing in the main windings of the two saturable reactors CM and CT is the same as that of the second embodiment. FIG. 4B shows an example of a section insulator.

(実施形態6)
図9は、本実施形態を示す中セクションの主回路構成図である。本実施形態は、従前の1区間約1000mの中セクション構成において、開閉器SW1、 SW2を省いた構成を前提とし、中セクションにはM座電源から可飽和リアクトルCMの主巻線を介して常時加圧でき、中セクションに流れる負荷電流を変流器DMで検出可能にした構成とする。
(Embodiment 6)
FIG. 9 is a main circuit configuration diagram of the middle section showing the present embodiment. This embodiment is based on the premise that the switches SW1 and SW2 are omitted in the middle section configuration of about 1000 m in one section, and the middle section is always connected from the M seat power source through the main winding of the saturable reactor CM. The load current flowing through the middle section can be detected by the current transformer DM.

以下、列車がM座電源から中セクションに進入してそこからT座電源側に抜け出すまでの各走行部位における制御手順を、図10を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, the control procedure in each traveling part until the train enters the middle section from the M seat power source and then exits to the T seat power source side will be described in detail with reference to FIG.

(S1)中セクションは、列車が進入してくる側のM座電源に、可飽和リアクトルCMの主巻線を介して常時加圧されている。   (S1) The middle section is constantly pressurized through the main winding of the saturable reactor CM to the M seat power source on the side where the train enters.

このとき、異座電源切替制御装置(図示省略)は、可飽和リアクトルCMの制御巻線には小さな制御電流を流しておき、列車のパンタグラフがエアセクションD1を渡り始めた時に、中セクション側からも負荷電流を供給できる状態にしておく。   At this time, the seated power switching control device (not shown) applies a small control current to the control winding of the saturable reactor CM, and when the train pantograph starts to cross the air section D1, the middle section side starts. Also, the load current can be supplied.

(S2)列車の先頭のパンタグラフがエアセクションD1に進入したとき、変流器DMは負荷電流を検出し、この検出で制御装置は可飽和リアクトルCMの制御巻線電流を増加させ、主巻線に流れる負荷電流を徐々に最大化することで可飽和リアクトルCMを短絡状態までに制御し、最終的には列車が必要とする全ての負荷電流を中セクション側から供給できるようにする。   (S2) When the leading pantograph of the train enters the air section D1, the current transformer DM detects the load current, and by this detection, the control device increases the control winding current of the saturable reactor CM, and the main winding The saturable reactor CM is controlled to a short circuit state by gradually maximizing the load current flowing through the vehicle, and finally, all the load current required by the train can be supplied from the middle section side.

(S3)列車の最後尾のパンタグラフがエアセクションD1を抜けるとき、可飽和リアクトルCMは短絡状態となっていることから、パンタグラフは同相電源のエアセクションを通過するときと同様に、アークを引くことなくセクションD1を抜ける。   (S3) When the pantograph at the end of the train exits the air section D1, the saturable reactor CM is in a short-circuit state, so the pantograph draws an arc in the same manner as when passing through the air section of the common-mode power supply. Without passing through section D1.

(S4)列車が中セクションに入りきっている間、制御装置は可飽和リアクトルCMを短絡状態に制御しておく。   (S4) While the train has completely entered the middle section, the control device controls the saturable reactor CM to a short circuit state.

(S5)列車の先頭のパンタグラフがエアセクションD2に進入したとき、T座電源側からも負荷電流が供給され始めると同時に、列車の前後のパンタグラフとブス引き通し(ケーブル)を介してM座電源とT座電源は短絡状態となる。   (S5) When the leading pantograph of the train enters the air section D2, load current starts to be supplied also from the T seat power supply side, and at the same time, the M seat power is supplied via the pantograph and bus passage (cable) before and after the train. And the T seat power supply are short-circuited.

このとき、変流器DMは、M座電源とT座電源の混触電流を検出する。この電流検出により、制御装置が可飽和リアクトルCMの制御巻線電流を制御(負荷電流の絞り制御)することで、M座電源とT座電源間の短絡状態にも事故に繋がるような過大な短絡電流は流れない。ただし、列車に対する負荷電流は継続して供給される。   At this time, the current transformer DM detects a mixed current between the M seat power source and the T seat power source. With this current detection, the control device controls the control winding current of the saturable reactor CM (threshold control of the load current), so that the short circuit between the M seat power source and the T seat power source may cause an accident. Short circuit current does not flow. However, the load current for the train is continuously supplied.

(S6)S5の状態になると、可飽和リアクトルCMの負荷電流が減少し始め、これを変流器DMの検出電流の減少として検出される。これにより、制御装置は可飽和リアクトルCMの制御巻線電流を減少させ、主巻線に流れる負荷電流を最低値まで絞り、列車の最後尾のパンタグラフがエアセクションD2を抜けるときに発生するアークを極小化する。   (S6) In the state of S5, the load current of the saturable reactor CM starts to decrease, and this is detected as a decrease in the detection current of the current transformer DM. As a result, the control device reduces the control winding current of the saturable reactor CM, reduces the load current flowing through the main winding to the minimum value, and generates an arc generated when the pantograph at the end of the train exits the air section D2. Minimize.

(S7)列車の最後尾のパンタグラフがエアセクションD2を抜けるとき、列車にはT座電源からの電力供給状態にあり、パンタグラフは同相電源のエアセクションを通過するときと同様に、アークを引くことなくエアセクションD2を抜ける。   (S7) When the rearmost pantograph of the train exits the air section D2, the train is in a state of power supply from the T-seat power supply, and the pantograph draws an arc as when passing through the air section of the common-mode power supply. Without exiting the air section D2.

以上の動作手順を繰り返すことにより、列車は中セクションを力行したまま、しかも無停電で通過することが出来る。   By repeating the above operation procedure, the train can pass through the middle section uninterrupted while powering.

さらに、本実施形態では、従前のセクション構成で、開閉器SW1、SW2を不要にし、これら開閉器SW1、SW2における過大な開閉サージ発生による寿命等の問題も解消される。なお、開閉器SW1、SW2は取り除くことなく、バックアップ手段としてそのまま残しておく構成でもよい。   Further, in the present embodiment, the switches SW1 and SW2 are unnecessary in the conventional section configuration, and problems such as the life due to excessive switching surges in the switches SW1 and SW2 are also solved. The switches SW1 and SW2 may be left as backup means without being removed.

(実施形態7)
前記までの実施形態1〜6において、可飽和リアクトルCM、CTは、その制御巻線の直流電流を制御することで負荷電流制御を行っている。この負荷電流制御において、可飽和リアクトルCM、CTの主巻線に流れる負荷電流を最大化(短絡状態)とすることで列車が必要とする負荷電流の全てを供給しようとする。
(Embodiment 7)
In the first to sixth embodiments, the saturable reactors CM and CT perform load current control by controlling the direct current of the control winding. In this load current control, the load current flowing through the main windings of the saturable reactors CM and CT is maximized (short circuit state) to supply all the load currents required by the train.

ここで、列車進入方向側の可飽和リアクトルCMにおいて、それを短絡状態にする制御は、主巻線のインピーダンスを極小化することになるが、主巻線自体がもつリアクタンス分が残る。このため、列車がセクションD1を通過して抜ける際に、M座電源の電圧がセクションa1側の電圧よりも高くなって、負荷電流の一部はM座電源側からも供給され続け、列車がセクションD1から抜けるときにアークを引く可能性がある。   Here, in the saturable reactor CM on the train approaching direction side, the control to make it short-circuited minimizes the impedance of the main winding, but the reactance of the main winding itself remains. For this reason, when the train passes through the section D1, the voltage of the M seat power source becomes higher than the voltage on the section a1 side, and a part of the load current continues to be supplied from the M seat power source side. An arc may be drawn when exiting from section D1.

本実施形態は、列車が列車進入側のセクションD1を通過して抜ける際に発生するアークを抑制する異座電源切替設備を提案するものであり、列車進入側の可飽和リアクトルCMと直列にそのリアクタンス分を補償するコンデンサを介挿させた構成とする。   This embodiment proposes a different power switching facility that suppresses an arc generated when a train passes through the section D1 on the train entry side and exits, and is connected in series with the saturable reactor CM on the train entry side. A configuration is adopted in which a capacitor for compensating the reactance is inserted.

図13は、前記の図1の構成に本実施形態を適用した主回路構成を示す。図13が図1と異なる部分は、M座電源と可飽和リアクトルCMとの間に、直列コンデンサCDを介挿した点にある。 FIG. 13 shows a main circuit configuration in which the present embodiment is applied to the configuration of FIG. Portion 13 is different from FIG. 1, between the M seat power supply and saturable reactor CM, is in that interposed series capacitor C D.

この構成により、パンタグラフから列車負荷に供給する電流を、M座電源側から可飽和リアクトルCMを介したセクションa1側への移行をスムースに行い、パンタグラフがセクションa1を通過する際のアークを極小化することができる。   With this configuration, the current supplied from the pantograph to the train load is smoothly transferred from the M seat power supply side to the section a1 side via the saturable reactor CM, and the arc when the pantograph passes through the section a1 is minimized. can do.

図14〜図18は、本実施形態を図3、図5、図7、図8、図9に適用した場合の構成図であり、それぞれ列車進入側の異座電源と可飽和リアクトルCMとの間に直列に、可飽和リアクトルの主巻線がもつリアクタンス分を補償するコンデンサCDを介挿させた構成とし、パンタグラフがセクションa1を通過する際のアークを極小化する。 FIGS. 14 to 18 are configuration diagrams when the present embodiment is applied to FIGS. 3, 5, 7, 8, and 9. Each of the power supply on the train entry side and the saturable reactor CM is illustrated in FIGS. series between, a structure that has inserted the capacitor C D to compensate for the reactance with the primary winding of the saturable reactor, pantograph to minimize arcing when passing through the section a1.

本発明の実施形態1を示す中セクションの主回路構成図。The main circuit block diagram of the middle section which shows Embodiment 1 of this invention. 実施形態1の制御手順図。FIG. 3 is a control procedure diagram of the first embodiment. 本発明の実施形態2を示す中セクションの主回路構成図。The main circuit block diagram of the middle section which shows Embodiment 2 of this invention. 実施形態2の制御手順図。FIG. 6 is a control procedure diagram of the second embodiment. 本発明の実施形態3を示す中セクションの主回路構成図。The main circuit block diagram of the middle section which shows Embodiment 3 of this invention. 実施形態3の制御手順図。FIG. 9 is a control procedure diagram of the third embodiment. 本発明の実施形態4を示すき電区分所の主回路構成図。The main circuit block diagram of the feeder division which shows Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態5を示す変電所の主回路構成とセクションインシュレータの構成図。The main circuit structure of the substation which shows Embodiment 5 of this invention, and the block diagram of a section insulator. 本発明の実施形態6を示す中セクションの主回路構成図。The main circuit block diagram of the middle section which shows Embodiment 6 of this invention. 実施形態6の制御手順図。FIG. 10 is a control procedure diagram of the sixth embodiment. 交流電気鉄道の切替セクションの主回路構成例。Main circuit configuration example of switching section of AC electric railway. 別電源方式の切替セクションの主回路構成例。The main circuit structural example of the switching section of another power supply system. 本発明の実施形態7を示す中セクションの主回路構成図。The main circuit block diagram of the middle section which shows Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施形態7を示す中セクションの主回路構成図。The main circuit block diagram of the middle section which shows Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施形態7を示す中セクションの主回路構成図。The main circuit block diagram of the middle section which shows Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施形態7を示す中セクションの主回路構成図。The main circuit block diagram of the middle section which shows Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施形態7を示す中セクションの主回路構成図。The main circuit block diagram of the middle section which shows Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施形態7を示す中セクションの主回路構成図。The main circuit block diagram of the middle section which shows Embodiment 7 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

ST スコット変圧器
D1、D2、D3 エアセクション
CM、CT 可飽和リアクトル
L 短絡電流抑制用リアクトル
DM、DT 変流器
D リアクタンス補償用直列コンデンサ
ST Scott transformer D1, D2, D3 air section CM, CT saturable reactor L short-circuit current suppression reactor DM, DT current transformer C D reactance compensating series capacitor

Claims (11)

異座電源の突き合わせ箇所に中セクションを備えた交流電気鉄道の異座電源切替設備において、
前記中セクションは、
第1と第2の区分装置間に構成され、その中間部位に第3の区分装置を設けて、前記第1と第3の区分装置間の第1の中セクション区間と、前記第2と第3の区分装置間の第2の中セクション区間に分離した2分割構成とし、
2巻線をトランス結合した短絡電流抑制用リアクトルの両巻線の一端をそれぞれ第1と第2の中セクション区間に分離接続し、該両巻線の他端を第1と第2の可飽和リアクトルを介して異座電源の各座にそれぞれ接続することで、前記第1と第2の中セクション区間を常時加圧しておく主回路構成とし、
列車が異座電源の一方から第1の中セクション区間に進入してきたときは、第1の可飽和リアクトルを介して進入前と同じ座の電源で負荷電流の供給を開始し、列車が第2の中セクション区間に進入してきたとき、第2の可飽和リアクトルを介して第1の中セクション区間と異なる座の電源で負荷電流の供給を開始すると共に、前記短絡電流抑制用リアクトルによって異座電源間の電流を抑制する手段を備えたことを特徴とする交流電気鉄道の異座電源切替設備。
In the AC power supply switching equipment for AC electric railroads equipped with a middle section at the crossing point of the power supply,
The middle section is
It is comprised between the 1st and 2nd sorting apparatus, the 3rd sorting apparatus is provided in the intermediate part, the 1st middle section section between the 1st and 3rd sorting apparatus, the 2nd and 2nd A two-part configuration separated into a second middle section section between three sorting devices,
One end of both windings of a short-circuit current suppressing reactor in which two windings are coupled to each other are separately connected to the first and second middle section sections, and the other ends of both windings are connected to the first and second saturable portions. By connecting to each seat of the different power source via a reactor, the main circuit configuration that constantly pressurizes the first and second middle section sections,
When the train enters the first middle section section from one side of the seated power source, the load current starts to be supplied from the same seat power source as before the entrance through the first saturable reactor. When entering the middle section section, supply of load current is started with a power supply of a different seat from that of the first middle section section via the second saturable reactor, and a counter current power supply is provided by the short-circuit current suppressing reactor. A facility for switching between different power sources of an AC electric railway, characterized by comprising means for suppressing the current between them.
異座電源の突き合わせ箇所に中セクションを備えた交流電気鉄道の異座電源切替設備において、
前記中セクションは、
第1と第2の区分装置間に構成され、その中間部位に第3の区分装置を設けて、前記第1と第3の区分装置間の第1の中セクション区間と、前記第2と第3の区分装置間の第2の中セクション区間に分離した2分割構成とし、
第1と第2の中セクション区間に、第1と第2の可飽和リアクトルを介して異座電源の各座にそれぞれ接続することで、第1と第2の中セクション区間を常時加圧しておく主回路構成とし、
列車が第1の異座電源側から第1の中セクション区間に進入したときに、第1の可飽和リアクトルを介して進入前と同じ座の電源で負荷電流の供給を開始し、列車が第2の中セクション区間に進入してきたときは第2の可飽和リアクトルを介して第1の中セクション区間と異なる座の電源で負荷電流の供給を開始する手段を備えたことを特徴とする交流電気鉄道の異座電源切替設備。
In the AC power supply switching facility for AC electric railways with a middle section at the crossing point of the power supply,
The middle section is
It is comprised between the 1st and 2nd sorting apparatus, the 3rd sorting apparatus is provided in the intermediate part, the 1st middle section section between the 1st and 3rd sorting apparatus, the 2nd and 2nd A two-part configuration separated into a second middle section section between three sorting devices,
By connecting the first and second middle section sections to the seats of the different power source through the first and second saturable reactors, the first and second middle section sections are constantly pressurized. Main circuit configuration,
When the train enters the first middle section section from the first side power supply side, the supply of load current is started with the same seat power as before the entry through the first saturable reactor, AC power having means for starting supply of a load current with a power source of a different seat from the first middle section section via the second saturable reactor when entering the second middle section section Railroad power supply switching equipment.
前記第1と第2の可飽和リアクトルの制御装置は、
列車が第1の中セクション区間に進入する前には第1の可飽和リアクトルの直流電流を小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで絞る制御手段と、
列車が第1の中セクション区間に進入したとき、または完全に進入したときには第1の可飽和リアクトルの直流電流を大きくして、第1の可飽和リアクトルが負荷電流の供給を開始しかつ負荷電流のすべてを供給する制御手段と、
列車が第2の中セクション区間に進入する前には第2の可飽和リアクトルの直流電流を小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで絞る制御手段と、
列車が第2の中セクション区間に進入したときには第2の可飽和リアクトルの直流電流を大きくして、第2の可飽和リアクトルが負荷電流の供給を開始すると共に、第1の可飽和リアクトルの直流電流を小さくして負荷電流の供給を絞る制御手段と、
列車が第1の中セクション区間を抜け出たときには第1の可飽和リアクトルの直流電流をさらに小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで再び絞る制御手段と、
列車が第2の中セクション区間に完全に進入したときには第2の可飽和リアクトルの直流電流を更に大きくし、第2の可飽和リアクトルが負荷電流のすべてを供給する制御手段と、
列車が第2の中セクション区間を抜け出たときには第2の可飽和リアクトルの直流電流を小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで再び絞る制御手段と、
のうち少なくとも1つ以上の制御手段を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の交流電気鉄道の異座電源切替設備
The control devices for the first and second saturable reactors are:
Control means for reducing the DC current of the first saturable reactor before the train enters the first middle section section and reducing the supply of load current to a detectable current;
When the train enters the first middle section section or when it completely enters, the DC current of the first saturable reactor is increased, the first saturable reactor starts supplying the load current and the load current Control means to supply all of the
Control means for reducing the DC current of the second saturable reactor before the train enters the second middle section, and reducing the load current supply to a detectable current;
When the train enters the second middle section, the DC current of the second saturable reactor is increased, the second saturable reactor starts supplying load current, and the DC of the first saturable reactor is increased. Control means for reducing the current and reducing the supply of load current;
Control means for further reducing the DC current of the first saturable reactor when the train exits the first middle section section, and re-squeezing the load current to a detectable current;
Control means for further increasing the DC current of the second saturable reactor when the train has fully entered the second middle section section, the second saturable reactor supplying all of the load current;
Control means for reducing the DC current of the second saturable reactor when the train exits the second middle section section and reducing the load current supply to a detectable current again;
The alternating power supply switching facility for an AC electric railway according to claim 1 or 2, further comprising at least one control means.
異座電源の突き合わせ箇所に中セクションを備えた交流電気鉄道の異座電源切替設備において、
前記中セクションは、
第1と第2の区分装置間に構成され、その中間部位に第3の区分装置を設けて、前記第1と第3の区分装置間の第1の中セクション区間と、前記第2と第3の区分装置間の第2の中セクション区間に分離した2分割構成とし、
列車が進入してくる第1の中セクション区間は可飽和リアクトルを介して異座電源の一方に接続して常時加圧しておき、列車が異座電源の他方に抜け出す第2の中セクション区間は異座電源の他方に直接接続して常時加圧しておく主回路構成とし、
列車が異座電源の一方から第1の中セクション区間に進入してきたときに前記可飽和リアクトルを介して進入前と同じ座の電源で負荷電流の供給を開始し、列車が第2の中セクション区間に進入してきたとき、異座電源の他方からも負荷電流の供給を開始する手段を備えたことを特徴とする交流電気鉄道の異座電源切替設備。
In the AC power supply switching facility for AC electric railways with a middle section at the crossing point of the power supply,
The middle section is
It is comprised between the 1st and 2nd sorting apparatus, the 3rd sorting apparatus is provided in the intermediate part, the 1st middle section section between the 1st and 3rd sorting apparatus, the 2nd and 2nd A two-part configuration separated into a second middle section section between three sorting devices,
The first middle section section where the train enters is connected to one of the different power sources via a saturable reactor and is constantly pressurized, and the second middle section section where the train exits to the other of the different power sources is A main circuit configuration that is directly connected to the other side of the power supply and constantly pressurized,
When the train enters the first middle section section from one of the different power sources, the load current starts to be supplied from the same seat power source as before the entry through the saturable reactor, and the train starts the second middle section. An AC electric railway switching power supply switching facility comprising means for starting supply of load current from the other of the AC power supply when entering a section.
前記可飽和リアクトルの制御装置は、
列車が第1の中セクション区間に進入する前には前記可飽和リアクトルの直流電流を小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで絞る制御手段と、
列車が第1の中セクション区間に進入したとき、または完全に進入したときには前記可飽和リアクトルの直流電流を大きくして、負荷電流の供給を開始しかつ負荷電流のすべてを供給する制御手段と、
列車が第2の中セクション区間に進入したときには前記可飽和リアクトルの直流電流を小さくして負荷電流の供給を絞る制御手段と、
列車が第1の中セクション区間を抜け出たときには前記可飽和リアクトルの直流電流をさらに小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで再び絞る制御手段と、
のうち少なくとも1つ以上の制御手段を備えたことを特徴とする請求項4記載の交流電気鉄道の異座電源切替設備。
The control device for the saturable reactor is:
Control means for reducing the DC current of the saturable reactor before the train enters the first middle section section, and reducing the supply of load current to a detectable current;
Control means for increasing the DC current of the saturable reactor when the train enters the first middle section section or when it fully enters, starts supplying load current and supplies all of the load current;
Control means for reducing the supply of load current by reducing the DC current of the saturable reactor when the train enters the second middle section section;
Control means for further reducing the DC current of the saturable reactor when the train exits the first middle section section, and re-squeezing the load current to a detectable current;
5. The AC power rail switching power supply switching facility according to claim 4, further comprising at least one control means.
異座電源の突き合わせ箇所に中セクションを備えた交流電気鉄道の異座電源切替設備において、
前記中セクションは、第1と第2の区分装置間に構成される区間で、列車が進入してくる側の異座電源の一方に可飽和リアクトルを介して接続し常時加圧しておく主回路構成とし、
列車が異座電源の一方から前記中セクション区間に進入してきたときに前記可飽和リアクトルを介して進入前と同じ座の電源で負荷電流の供給を開始する異座電源の切換手段を備えたことを特徴とする交流電気鉄道の異座電源切替設備。
In the AC power supply switching facility for AC electric railways with a middle section at the crossing point of the power supply,
The middle section is a section configured between the first and second sorting devices, and is connected to one of the different power sources on the side where the train enters through a saturable reactor and is constantly pressurized. With configuration,
When a train enters the middle section section from one of the different power sources, there is provided a power supply switching means for starting the supply of load current with the same power source as before the entry through the saturable reactor. AC electric railroad power station switching equipment characterized by
前記可飽和リアクトルの制御装置は、
列車が異座電源の一方の座から中セクション区間に進入する前には可飽和リアクトルの直流電流を小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで絞る制御手段と、
列車が前記中セクション区間に進入したとき、または完全に進入したときには前記可飽和リアクトルの直流電流を大きくして、負荷電流の供給を開始しかつ負荷電流のすべてを供給する制御手段と、
列車が前記中セクション区間と異なる異座電源区間に進入したときには前記可飽和リアクトルの直流電流を小さくして負荷電流の供給を絞る制御手段と、
列車が中セクション区間を抜け出たときには前記可飽和リアクトルの直流電流をさらに小さくして、負荷電流の供給を検知可能な電流まで再び絞る制御手段と、
のうち少なくとも1つ以上の制御手段を備えたことを特徴とする請求項6記載の交流電気鉄道の異座電源切替設備。
The control device for the saturable reactor is:
Control means for reducing the DC current of the saturable reactor before the train enters the middle section section from one seat of the seated power source, and reducing the supply of load current to a detectable current,
Control means for increasing the DC current of the saturable reactor when the train enters the middle section section or when it completely enters, starts supplying the load current and supplies all of the load current;
Control means for reducing the supply of load current by reducing the DC current of the saturable reactor when a train enters a different power source section different from the middle section section,
Control means for further reducing the DC current of the saturable reactor when the train exits the middle section section, and re-squeezing the supply of load current to a detectable current;
7. The alternating power supply switching facility for an AC electric railway according to claim 6, further comprising at least one control means.
新幹線の異座電源突き合わせセクション、変電所または「き電」区分所を、前記中セクションの主回路構成および可飽和リアクトルの制御装置で構成したことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の交流電気鉄道の異座電源切替設備。   8. The Shinkansen cross-battery power supply butt section, substation or “feeding” section is configured by the main circuit configuration of the middle section and the control device of the saturable reactor. The AC power supply switching facility for the AC electric railway described in the paragraph. 在来線の変電所または「き電」区分所を、前記中セクションの主回路構成および可飽和リアクトルの制御装置で構成したことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の交流電気鉄道の異座電源切替設備。   8. The conventional substation or “feeding” section is configured by the main circuit configuration of the middle section and the control device of the saturable reactor, according to claim 1. AC electric railroad power supply switching facility. 前記異座電源から前記中セクションまたは中セクション区間に流れる電流を検出する変流器を設け、前記制御装置は、該変流器の検出電流により、列車の走行部位を検知および前記可飽和リアクトルの負荷電流を制御することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の交流電気鉄道の異座電源切替設備。   A current transformer is provided for detecting a current flowing in the middle section or middle section section from the seated power source, and the control device detects a traveling part of a train and detects the saturable reactor by the current detected by the current transformer. The load electric current control apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the load current is controlled. 列車進入側の異座電源と前記第1の可飽和リアクトルとの間に直列に、該第1の可飽和リアクトルの主巻線がもつリアクタンス分を補償するコンデンサを介挿させた構成を特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の交流電気鉄道の異座電源切替設備。   A configuration in which a capacitor for compensating reactance of a main winding of the first saturable reactor is inserted in series between the power supply on the train entrance side and the first saturable reactor. The alternating power supply switching facility for an AC electric railway according to any one of claims 1 to 10.
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