JP4835347B2 - 直流電気鉄道システムの回生電力吸収方式 - Google Patents
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ここで、電力吸収装置5と回生車両が離れて位置する場合は、き電線インピーダンスRが増加するため、き電線インピーダンスの電圧降下により電力吸収装置が回生電力を吸収しきれず、確実な回生動作が得られない場合がある。この問題を図10で説明すると、電力吸収装置5と車両4の位置が離れ、この間のき電線インピーダンスRが高い場合、電力吸収装置5近くの検出電圧VDが回生動作電圧VSになるよう自動電圧制御(AVR)しても、車両4の電圧は「き電線抵抗R」によりVs+ISR(ISは回生電流)に上昇してしまう。この値が最大電圧VR以上になると、車両は回生電流Isを絞り込んでパンタ点電圧がVR以下となるように制御する機能をもつため、回生電流が電力吸収装置5側に充分に吸収されなくなり、回生動作による車両の制動も不充分になる。
前記電圧検出器は、き電線に沿って複数個所に分散設置し、それぞれの設置位置のき電線電圧を検出する構成とし、
前記電力吸収装置は、各電圧検出器が検出したき電線電圧のうちの最大値を電圧検出値として前記自動電圧制御を行う構成としたことを特徴とする。
前記電圧検出器は、き電線に沿って複数個所に分散設置し、それぞれの設置位置のき電線電圧を検出する構成とし、
前記電力吸収装置は、各電圧検出器が検出したき電線電圧のうちの最大値を電圧検出値として前記自動電圧制御を行う構成とし、
前記電力吸収装置は、前記整流器の出力電流から電気車両の回生動作の有無を判定し、回生動作中には前記回生動作電圧を低い値に切り換える構成としたことを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態を示す回生電力吸収装置の構成図である。同図が図7と異なる部分は、き電線に沿って複数個所(一定区間毎)に電圧検出器61〜65を分散設置し、これら電圧検出器61〜65でそれぞれのき電線位置で検出したき電線電圧VD1〜VD5をコンパレータ7の入力とし、コンパレータ7ではき電線電圧VD1〜VD5のうちの最大値を選択し、電力吸収装置5では選択された最大値を検出電圧VDとして回生動作電圧VSと比較し、回生電力吸制御を行う点にある。
図2に回生電力吸収装置の構成図を示す。この例では、それぞれの電圧検出器61〜65が検出電圧VD1〜VD5の入力端子のほか、自電圧検出器による検出電圧と隣接する電圧検出器からの検出電圧の大小を比較するコンパレータを内蔵し、検出電圧の信号線は電圧検出器61〜65間を接続した数珠繋ぎ構成とする。
図3に回生電力吸収装置の構成図を示す。この例では、停車位置(駅)や急カーブ、下り勾配区間など、車両の減速運転が予測されるき電線位置のみに電圧検出器61,62を設置し、電力吸収装置5の制御を行う。減速運転箇所が少ない場合は、この構成例を適用することで電力吸収装置5の電力吸収効果を損なうことなく電圧検出器の設置個数を減らし、回生電力吸収装置の設備コストを抑えることができる。
図4に回生電力吸収装置の構成図を示す。この例では、車両4からの回生電力の有無を判定するために、整流器3の出力端位置に、電圧検出用負荷8と、この負荷8の電圧を検出する電圧検出器9および整流器3から負荷8に流れる電流を検出する電流検出器10を設ける。さらに、電流検出器10の検出電流から回生動作の有無を判定する判定回路11と、この判定結果によって回生動作電圧をVSからVS’に切り換える切換スイッチ12を設ける。5Aは図8または図9に示すように、電力吸収装置5内にもつ自動電圧制御部(AVR)であり、切換スイッチ12で切り換え設定される回生動作電圧VSまたはVS’と、電圧検出器9で検出するき電線の検出電圧VDの偏差に応じて回生電力の吸収制御をする。これにより、き電線のインピーダンスによる電圧降下が大きい場合にも、確実に回生電力を吸収する。
2 トランス
3 き電用整流器
4 電気車両
5 電力吸収装置
61〜65 電圧検出器
7 コンパレータ
8 電圧検出用負荷
9 電圧検出器
10 電流検出器
11 判定回路
12 切換スイッチ
Claims (4)
- き電変電所のき電用整流器からき電線を通して電気車両にき電する直流き電系統に、き電線の電圧を検出する電圧検出器の検出電圧と回生動作電圧(目標値)との偏差に応じた自動電圧制御により電気車両の回生電力を抵抗またはコンデンサで吸収する電力吸収装置を備えた直流電気鉄道システムにおいて、
前記電圧検出器は、き電線に沿って複数個所に分散設置し、それぞれの設置位置のき電線電圧を検出する構成とし、
前記電力吸収装置は、各電圧検出器が検出したき電線電圧のうちの最大値を電圧検出値として前記自動電圧制御を行う構成としたことを特徴とする直流電気鉄道システムの回生電力吸収方式。 - き電変電所のき電用整流器からき電線を通して電気車両にき電する直流き電系統に、き電線の電圧を検出する電圧検出器の検出電圧と回生動作電圧(目標値)との偏差に応じた自動電圧制御により電気車両の回生電力を抵抗またはコンデンサで吸収する電力吸収装置を備えた直流電気鉄道システムにおいて、
前記電圧検出器は、き電線に沿って複数個所に分散設置し、それぞれの設置位置のき電線電圧を検出する構成とし、
前記電力吸収装置は、各電圧検出器が検出したき電線電圧のうちの最大値を電圧検出値として前記自動電圧制御を行う構成とし、
前記電力吸収装置は、前記整流器の出力電流から電気車両の回生動作の有無を判定し、回生動作中には前記回生動作電圧を低い値に切り換える構成としたことを特徴とする直流電気鉄道システムの回生電力吸収方式。 - 前記各電圧検出器は互いに信号線で数珠繋ぎした構成とし、各電圧検出器の設置位置でのき電線の検出電圧と、前段の電圧検出器の検出電圧とのうち高い方の電圧を検出電圧として後段の電圧検出器に伝送する構成としたことを特徴とする請求項1または2に記載の直流電気鉄道システムの回生電力吸収方式。
- 前記各電圧検出器は、電気車両の減速運転が予測されるき電線位置のみに設置した構成を特徴とする請求項1または2に記載の直流電気鉄道システムの回生電力吸収方式。
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