JP6504789B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
図4は、この特許文献1に記載された従来技術の構成図である。
また、400は、き電線101及びレール102と交流電源系統303との間に接続された回生電力吸収装置である。この回生電力吸収装置400は、複数のIGBTからなるIGBT変換器410、制御器420、電力検出器431,432、電流検出器433、電圧検出器434,435、チョッパ436、二次電池437、遮断器438、及び変圧器440を備えている。
電流換算器423は、回生電力指令値WABSREF2と回生電力検出値WABSとの偏差を有効電流偏差に換算し、電流制御器424は、有効電流偏差をゼロにするようにIGBT変換器410の交流出力電圧を制御する。
また、車両110の回生運転が終了して力行運転に移行すると、き電電圧検出値VFが低下するが、第1の回生電力指令値WABSREFが負になることにより、チョッパ436の動作によって二次電池437の放電が開始され、更に、IGBT変換器410の動作によってき電電圧が所定値に維持されるものである。
このような高調波電流の還流経路は、浮遊容量450を介したものばかりでなく、例えば変圧器440の接地側を介してレール102に流入する経路も存在する。
前記直流き電系統内の接地されたレールに接続された前記電力変換部の負側電路に、直流リアクトルを挿入し、前記電力変換部と前記筐体との間の浮遊容量と接地とを介して前記レール及び前記負側電路を含む経路に流れる高調波電流を抑制するものである。
また、請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載した電力変換装置において、前記電力変換部が電圧型インバータからなり、前記電力変換部の正側入力端子と前記直流き電系統のき電線との間に接続される第1リアクトルと、前記電力変換部の正側入力端子と負側入力端子との間に接続されるコンデンサと、前記電力変換部の負側入力端子と前記コンデンサとの接続点と前記レールとの間に接続される前記直流リアクトルとしての第2リアクトルと、を備えることを特徴とする。
前後するが、図2は、本発明の実施形態に係る電力変換装置200の課題を説明するためのものであり、前記同様に、101は直流き電系統のき電線、102はレール、110は車両である。
電力変換部204の交流出力端子には、交流リアクトル205a及びコンデンサ205bからなるフィルタ回路205が接続されており、その出力側は、三相変圧器206及び交流遮断器207を介して、負荷301及び三相変圧器302にそれぞれ接続されている。
更に、フィルタ回路205と三相変圧器206との接続点の電圧が交流電圧検出部209により検出され、交流遮断器207と三相変圧器302との接続点の電圧が交流電圧検出部210により検出される。これらの交流電圧検出部209,210による電圧検出値も、制御部220に入力されている。
更に、交流遮断器207を投入して交流電圧検出部209により交流電源系統303の電圧を検出し、この電圧と同期した電圧を電力変換部204から出力させるように、制御部220が電力変換部204を制御する。
負荷301への給電にあたっては、制御部220により、交流電源系統303からの入力電圧、電力変換部204の出力電力、及び負荷301への出力電力を監視し、交流電源系統303側へ電力が逆潮流しないように制御を行う。
図2及び図3から分かるように、レール102及び電力変換装置200は何れも接地されている。また、図3に示すように、例えば電力変換部204と電力変換装置200の筐体との間には浮遊容量230が存在する。
また、高調波電流の還流経路は、上記以外にも、例えば、電力変換部204の負側電路を介して三相変圧器206の接地側からレール102に流入する経路も存在する。
この直流リアクトル211は、電力変換部204のスイッチングに起因して発生する高調波電流に対し高インピーダンス素子として作用するため、レール102に流入する高調波電流を抑制し、高調波ノイズを低減することができる。これにより、レール102を流れる鉄道設備用の信号電流にノイズが混入するのを防止することができる。
102:レール
110:車両
200,200A:電力変換装置
201:高速遮断器
202:直流遮断器
203a:直流リアクトル
203b:コンデンサ
204:電力変換部
205:フィルタ回路
205a:交流リアクトル
205b:コンデンサ
206:三相変圧器
207:交流遮断器
208:き電電圧検出部
209,210:交流電圧検出部
211:直流リアクトル
220:制御部
230:浮遊容量
301:負荷
302:三相変圧器
303:交流電源系統
P:正側入力端子
N:負側入力端子
G1,G2:接地
Claims (3)
- 直流き電系統によりき電される車両の回生電力を交流電力に変換する電力変換部を備え、前記電力変換部の交流出力側に負荷及び交流電源系統が互いに並列に接続されると共に、前記交流電源系統から前記負荷に常時給電し、かつ、前記回生電力により直流き電電圧が所定値以上になったときに前記電力変換部を直流−交流変換動作させて前記電力変換部から前記負荷に交流電力を供給可能であって、筐体が接地されている電力変換装置において、
前記直流き電系統内の接地されたレールに接続された前記電力変換部の負側電路に、直流リアクトルを挿入し、前記電力変換部と前記筐体との間の浮遊容量と接地とを介して前記レール及び前記負側電路を含む経路に流れる高調波電流を抑制することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載した電力変換装置において、
前記電力変換部、または、前記電力変換部と前記負荷との間に設けられた変圧器が、接地されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1または2に記載した電力変換装置において、
前記電力変換部が電圧型インバータからなり、
前記電力変換部の正側入力端子と前記直流き電系統のき電線との間に接続される第1リアクトルと、
前記電力変換部の正側入力端子と負側入力端子との間に接続されるコンデンサと、
前記電力変換部の負側入力端子と前記コンデンサとの接続点と前記レールとの間に接続される前記直流リアクトルとしての第2リアクトルと、
を備えることを特徴とする電力変換装置。
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