JPH02311123A - 直流地絡故障検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば剛体複線式直流電気鉄道等のき電系
統において、自流地絡故障が発生した場合にその直流地
絡故障を電気鉄道用直流変電所において検出するための
直流地絡故障検出￥＆置に関する。

（従来の技術） 正極及び負極が共に大地から絶縁されているような剛体
複線式電気鉄道のき電系統における直流地絡故障検出は
従来、直流変電所の負極に流れるＭ流地絡継電器により
行なっていた。

第３図はこのような直流地絡故障検出装置の従来例を示
しており、交流Ｔｉ源１から鞘流器用変圧器２を介し′
Ｃ整流器３に電線が与えられ、この整流器３により直流
変換された直流電力が正極母線４ａ、負極母線５ａを介
してそれぞれ正極さ電線４ｂ、負極き電線５ｂに供給さ
れるようになっており、４極き電線５ｂと大地（グラン
ド）との間に自流地絡継電器６を設けた構成となってい
る。

そしてこの従来の直流地絡故障検出装置では、唆電所の
１極母線４ａあるいは正極き電ｌ１１４ｂが絶縁破壊し
た時などにＩＴＥＩｆｉがグランドに地絡し、グランド
電位が変電所負極母線５ａの電位に対してｉ′Ｅ電位に
なった場合に直流地絡継電器６が０１作して地絡故障を
検出する。

（発明が解決しようとりる課題） しかしながら、このような従来の直流地絡故障検出装置
では、１Ｆ−Ａ及びｆ′４極が共に絶縁されているよう
なぎ電系統では、負極の地絡故障を検出できないという
問題点があった。そして、このように０極の地絡故障を
検出できないゆえに、次のような不都合が生じていた。

つまり剛体複線式直流電気鉄道においては、正極き電線
の地絡故障検出は上記の通り容易に行なえるが、Ｓ１極
ぎ電線に導電性の飛来物が接触したとしても、地絡故障
検出が行なえないためにその状態のままで電車の運転が
継続されることになるが、剛体複線式電気ａ道の場合に
は正極及び負極き電線の間隔が通常的２００１−の比較
的短い絶縁距離に賀かれているため、負極き電線に引掛
ったままの導電性の飛来物が電車の侵入時に正極側とも
接触し、正極・負極の短絡事故が発生ずるおそれがあり
、このような正極・負極の短絡事故が発生した時には正
極き電線及び負極き電線の損傷を引き起こすだけではな
く、電車の損傷をも引き起こＪ可能性があり、電車運行
の停止及び設備復旧のために多大な労力が必要となる問
題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みて成された
ものであって、剛体複線式直流電気鉄道のき電線の正極
あるいは負極のいずれの地絡故障をも判別することによ
り、特に負極き電線の地絡故障から発展する恐れのある
短絡事故への波及防止と故障復旧に要する多大な労力と
損害の発生とを未然に防ぐことのできる直流地絡故障検
出装置を提供することを目的とする。

［発明の構成１ （課題を解決するための手段） この発明の直流地絡故障検出装置は、整流器用変圧器の
二次巻線を星型にし、その中性点とグランドどの間に当
該区間を流れる地絡電流の大きさとその方向を判別する
電流検出器を挿入したものである。

（作用） この発明の直流地絡故障検出装置では、星型となった直
流変電所の整流器相変１】：器の二次巻線の中性点とグ
ランドとの間に地絡電流検出器を挿入することにより、
正極あるいは負極き電線の地絡故障が発−トシた場合に
グランドと中性点との間に流れる地絡電流をその流れる
方向をも含めて電流検出器により検出し、正極側の地絡
故障のみならず負極側の地絡故障の検出をも行なうこと
ができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこの発明の一実施例の回路構成を示しており、
１は交流１瞭、２は整流器用変圧器、３は整流器、４ａ
は正極母線、４ｂはｉト極き電線、５ａは負極母線、５
ｂは４撞き電線であり、これらの構成は従来例で示した
第３図のものと同一である。

更にこの実施例では、電流制限抵抗器７が、整流器用変
圧器２の星型の二次巻線の中性点とグランドとの間に設
けられ、この電流制限抵抗器７を流れる電流を検出する
ために電流検出器８が設けられ、電流検出器８による電
流検出によって直流地絡の検出を行なう直流地絡検出回
路９がＴＩ電流検出器に対して接続されている。

電流検出Ｉａ８は電流制限抵抗器７に流れる電流に対し
てその大きさと共に方向（極性）をも検出するために、
例えばホール発電式変流器のような電流検出装置が用い
られる。

上記構成の直流地絡故障検出装置の動作について、次に
説明する。

第２図Ｑ）は正極母［１１４ａ又は正極き電線４ｂに地
絡故障が発生した場合を示しており、この地絡故障によ
り流れる直流地絡電流Ｉｎが整流器３、正極母線４ａ及
び正極き電線４ｂを通って一故障点からクランドに流入
する。そしてこの地絡電流Ｉｐ９はグランドを通って電
流制限抵抗器７から整流器用ゆ汁器２の中性点へ戻って
くる。

そこで、この直流地絡電流［ｐｇは整流器３の１極側整
流相を通して流れるために半波′ｎｌ流された電流とな
っており、グランド側から整流器用変圧器２の中性点へ
向う極性の直流電流となる。

逆に、第２図（ｂ）は負極母線５ａ又は負極き電線５ｂ
に地絡故障が発！トした場合を示しており、８流地絡電
流１ｎｏが整流器用変圧器２の中性点からＴｉ電流制限
抵抗器を通ってグランドに流入し、グランドを通って故
障点に流入し、そこから負極ぎ電線５ｂ及びｔ１極母Ｆ
ｊ５ａを通って整流器３に達し、更にここから整流器用
変圧器２へ戻るように流れる。この負極側の故障電流１
ｎａは整流器３のＰ４極側整流相を通して流れるため、
半波整流された電流となって整流器用変圧器２の中性点
からグランド側へ向かう極性の電流となる。

そこで、電流検出器８は電流制限抵抗器７に流れる電流
をその極性をも含めて検出し、正極側の地絡故障により
流れる地絡電流［ｐａを正、負極側の地絡故障により流
れる地絡電流！ｎｇの方向を負とし、電流の大きさと共
に方向をも含めた検出値として電流検出を行ない、直流
地絡検出回路９に与える。

直流地絡検出回路９では、電流検出器８により検出され
た電流とイの方向とから、正極側地絡故障あるいは負極
側地絡故障を検出し、その地絡故障検出情報を出力する
ことになる。

なお、電流制限抵抗器７の抵抗値と電流検出器８の感度
とは自由に選定できるものであるが、直流式電気鉄道用
電車線路の絶縁抵抗による漏洩電流の大ぎさは技術７．
４　Ｆ￥で規定されていて、１１００ｔ　Ａ／Ｋｍであ
るため、この漏洩電流を充分に上回る鎗とする必要があ
る。他方、地絡電流による誘導障害等を考慮し、大きな
電流値を許容するならばｇｌ害が発生するためにある程
度の大きさに抑える必要すあり、適度な電流値として直
流１５００Ｖき電の場合には電流制限抵抗器７を７５０
Ω程洩とし、直流地絡電流ｒｐａ、ｒｎａをＩＡＰｉ！
麿とすることが望ましい。

このようにして、整流器用変圧器の二次巻線をＷ型とし
その中性点とグランドとの間に電流検出器を設け、中性
点とグランドとの間に流れる地絡Ｎ流をその方向をも含
めて電流検出器によって検出し、正極側地絡故障あるい
は負極側地絡故障を検出するようにしているため、正極
、負極いずれの地絡故障をも正確に検出することかでき
るのである。

〔発明の効果１ 以上のようにこの発明によれば、整流器用変圧器の星型
二次巻線の中性点とグランドとの間に直流検出器を挿入
し、この電流検出器を流れる電流の大きさと方向により
正極側地絡故障又は負極側地絡故障を検出するようにし
ているため、従来のように正極側地絡故障のみを検出す
るにとどまらず、負極側の地絡故障をも検出することが
でき、従来では負極側の地絡故障から発展する恐れのあ
った短絡事故への波及を防止することができ、また故障
復旧に要する多大な労力と損害の発生を防Ｉ卜すること
が宅きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の回路構成図、第２回り）
は上記実施例の正極側地絡数ｇ１時の地絡検出動作を示
す説明図、第２図（θは上記実施例の０極側地絡故障発
生時の地絡検出動作の説明図、第３図は従来例の回路構
成図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 整流器用変圧器の二次巻線を星型にし、この二次巻線の
   中性点とグランドとの間に当該区間を流れる地絡電流の
   大きさとその方向を判別する電流検出器を挿入して成る
   直流地絡故障検出装置。