JPH0242697B2 - - Google Patents
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- JPH0242697B2 JPH0242697B2 JP56164676A JP16467681A JPH0242697B2 JP H0242697 B2 JPH0242697 B2 JP H0242697B2 JP 56164676 A JP56164676 A JP 56164676A JP 16467681 A JP16467681 A JP 16467681A JP H0242697 B2 JPH0242697 B2 JP H0242697B2
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- current
- voltage
- rectifier
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 208000025174 PANDAS Diseases 0.000 description 2
- 208000021155 Paediatric autoimmune neuropsychiatric disorders associated with streptococcal infection Diseases 0.000 description 2
- 240000004718 Panda Species 0.000 description 2
- 235000016496 Panda oleosa Nutrition 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は直流き電方式をとる電気鉄道のき電
電圧降下を救済する直流給電装置に関するもので
ある。
電圧降下を救済する直流給電装置に関するもので
ある。
直流き電方式をとる電気鉄道においては、従来
数キロメートルから10キロメートル程度の間隔で
整流器変電所が設置されており、大容量の変電所
においては20KV以上の特別電圧で受電し、所定
の直流電圧に変換して架線に給電している。
数キロメートルから10キロメートル程度の間隔で
整流器変電所が設置されており、大容量の変電所
においては20KV以上の特別電圧で受電し、所定
の直流電圧に変換して架線に給電している。
しかし変電所設置場所近辺に特別電圧結電線が
存在しない場所には変電所位置まで長距離にわた
つて、特別高圧の給電設備を設けなければなら
ず、給電設備費用も含めた整流器変電所設置のた
めの設備費用が非常に高いものとなつた。一方こ
の対策として特別高圧受電の得易い場所に整流器
変電所を設けると、整流器変電所間隔が非常に長
くなる場合が生じ、変電所中間点あるいは片送り
終点の直流架線電圧が車両走行時に異常低下して
しまう問題があつた。
存在しない場所には変電所位置まで長距離にわた
つて、特別高圧の給電設備を設けなければなら
ず、給電設備費用も含めた整流器変電所設置のた
めの設備費用が非常に高いものとなつた。一方こ
の対策として特別高圧受電の得易い場所に整流器
変電所を設けると、整流器変電所間隔が非常に長
くなる場合が生じ、変電所中間点あるいは片送り
終点の直流架線電圧が車両走行時に異常低下して
しまう問題があつた。
この発明は、かかる問題を解決するためのもの
で、長距離にわたつて特別高圧給電設備を設ける
事なく変電所中間点の電圧降下救済を効果的に行
なう事の出来る直流給電装置を提供するものであ
る。
で、長距離にわたつて特別高圧給電設備を設ける
事なく変電所中間点の電圧降下救済を効果的に行
なう事の出来る直流給電装置を提供するものであ
る。
以下、本発明の一実施例を図にもとづいて説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例を示す図である。図
において１は整流器１１と変圧器１２で構成され
た主変電所で、受電線１３は例えば60KVなどの
特別高圧で受電している。２はき電線及びトロリ
ー線、３はレール、４は車両、５は本発明による
き電電圧補償装置、６は蓄電池、７はサイリスタ
スイツチ７１〜７４及び７５〜７８を有するサイ
リスタスイツチ回路、８は平滑リアクトル８０、
サイリスタ８１〜８６、変圧器８７、交流しや断
器８８で構成された整流器で受電線８９は例えば
6KVなどの高圧で受電している。９１は機械的
あるいはサイリスタ式の高速度しや断器、９２，
９３は断路器である。
において１は整流器１１と変圧器１２で構成され
た主変電所で、受電線１３は例えば60KVなどの
特別高圧で受電している。２はき電線及びトロリ
ー線、３はレール、４は車両、５は本発明による
き電電圧補償装置、６は蓄電池、７はサイリスタ
スイツチ７１〜７４及び７５〜７８を有するサイ
リスタスイツチ回路、８は平滑リアクトル８０、
サイリスタ８１〜８６、変圧器８７、交流しや断
器８８で構成された整流器で受電線８９は例えば
6KVなどの高圧で受電している。９１は機械的
あるいはサイリスタ式の高速度しや断器、９２，
９３は断路器である。
次に動作について説明する。まずサイリスタス
イツチ７２及び７３がターンオフしている状態で
は、電流はレール３→断路器９３→サイリスタス
イツチ７３→整流器８→サイリスタスイツチ７２
→蓄電池６→高速度しや断器９１→断路器９２→
き電線２の経路で蓄電池６を放電する方向に流す
ことができ、整流器８を電圧制御してやることに
より、き電電圧補償装置５の出力を電流制限機能
を有する定電圧制御等を行うことができる。
イツチ７２及び７３がターンオフしている状態で
は、電流はレール３→断路器９３→サイリスタス
イツチ７３→整流器８→サイリスタスイツチ７２
→蓄電池６→高速度しや断器９１→断路器９２→
き電線２の経路で蓄電池６を放電する方向に流す
ことができ、整流器８を電圧制御してやることに
より、き電電圧補償装置５の出力を電流制限機能
を有する定電圧制御等を行うことができる。
またサイリスタスイツチ７１及び７４がターン
オンしている状態では、電流はき電線およびトロ
リー線２→断路器９２→高速度しや断器９１→蓄
電池６→サイリスタスイツチ７１→整流器８→サ
イリスタスイツチ７４→断路器９３→レール３の
経路でバツテリー６を充電する方向に流すことが
でき、整流器８を電圧制御してやることにより充
電電流を希望の電流値に定電流制御したり、蓄電
池６の過充電防止のための蓄電池６端子電圧の電
圧制限機能を持たせたりすることができる。
オンしている状態では、電流はき電線およびトロ
リー線２→断路器９２→高速度しや断器９１→蓄
電池６→サイリスタスイツチ７１→整流器８→サ
イリスタスイツチ７４→断路器９３→レール３の
経路でバツテリー６を充電する方向に流すことが
でき、整流器８を電圧制御してやることにより充
電電流を希望の電流値に定電流制御したり、蓄電
池６の過充電防止のための蓄電池６端子電圧の電
圧制限機能を持たせたりすることができる。
かかる構成における効果を以下に説明する。
き電線２の定格電圧を1500Vとし、主変電所１
の容量を1500KV、その電圧電流特性を次の通り
とする。
の容量を1500KV、その電圧電流特性を次の通り
とする。
Ess＝Ed0−RssIss＝1620V−0.12ΩIss ……(1)式
ここで、Ess：主変電所電圧
Iss：主変電所電流
Ed0：主変電所無負荷電圧
Rss：主変電所等価抵抗
また主変電所１と本発明によるき電電圧補償装
置５との間の距離を15Km、電車線抵抗（フイーダ
線、トロリー線、レール等の総合抵抗）を0.04
Ω／Km、車両電流のピーク値を1000Aとし、本発
明によるき電電圧補償装置５の特性を電流IBが
300A以下では電圧EBが1150V一定で、電流IBが
300Aに達した時にはその後電圧EBは1150Vに制
限されないような動作、つまり電流制限機能を有
する定電圧制御とした場合について検討する。
置５との間の距離を15Km、電車線抵抗（フイーダ
線、トロリー線、レール等の総合抵抗）を0.04
Ω／Km、車両電流のピーク値を1000Aとし、本発
明によるき電電圧補償装置５の特性を電流IBが
300A以下では電圧EBが1150V一定で、電流IBが
300Aに達した時にはその後電圧EBは1150Vに制
限されないような動作、つまり電流制限機能を有
する定電圧制御とした場合について検討する。
この特性は、本発明の効果を説明するために示
した第２図の右上に図示してあるが、整流器８が
サイリスタブリツジにて構成されているので正方
向の電圧を出力する順変換器動作のみでなく、負
方向の電圧を出力する逆変換動作も可能であるた
め広い領域において制御可能である。
した第２図の右上に図示してあるが、整流器８が
サイリスタブリツジにて構成されているので正方
向の電圧を出力する順変換器動作のみでなく、負
方向の電圧を出力する逆変換動作も可能であるた
め広い領域において制御可能である。
さて、車両４の位置を主変電所１からの距離Ｘ
Kmで表わすものとし、その点1000Aが流れている
ものとすると本発明によるき電電圧補償装置５が
無い場合には車両４のパンタ点電圧Epは第２図
のグラフに１点鎖線にて示した値となる。つまり
主変電所１から最も遠い点（Ｘ＝15Kmの点）での
電圧は900Vまで降下してしまうことになる。
Kmで表わすものとし、その点1000Aが流れている
ものとすると本発明によるき電電圧補償装置５が
無い場合には車両４のパンタ点電圧Epは第２図
のグラフに１点鎖線にて示した値となる。つまり
主変電所１から最も遠い点（Ｘ＝15Kmの点）での
電圧は900Vまで降下してしまうことになる。
そこで本発明によるき電電圧補償装置をＸ＝15
Kmの点に設けたとすると、車両４のパンダ点電圧
Epは第２図のグラフに実線で示す値となり、全
線で良好な車両パンダ点電圧が得られる。また本
発明によるき電電圧補償装置５としては
1150VDC×300A＝345KWの出力容量で済み先に
も述べたように、例えば6KVなどの高圧で受電
することができ、経済的で、且つ設置効果の高い
ものであることがわかる。なお、逆に蓄電池を充
電する場合、充電電流は放電電流の１／10程度以
下で行うのが普通であるので電車線に与える影響
が小さい。
Kmの点に設けたとすると、車両４のパンダ点電圧
Epは第２図のグラフに実線で示す値となり、全
線で良好な車両パンダ点電圧が得られる。また本
発明によるき電電圧補償装置５としては
1150VDC×300A＝345KWの出力容量で済み先に
も述べたように、例えば6KVなどの高圧で受電
することができ、経済的で、且つ設置効果の高い
ものであることがわかる。なお、逆に蓄電池を充
電する場合、充電電流は放電電流の１／10程度以
下で行うのが普通であるので電車線に与える影響
が小さい。
ここでは主変電所１からの片送りき電の場合に
ついて述べたがこれは本線から分岐している支線
の場合等に対応するもので、２個の主変電所間等
で考えても本発明が適用できるのは勿論である。
ついて述べたがこれは本線から分岐している支線
の場合等に対応するもので、２個の主変電所間等
で考えても本発明が適用できるのは勿論である。
次にサイリスタスイツチ回路７の切換え制御に
ついて説明する。
ついて説明する。
サイリスタスイツチ７１，７４がオンしている
状態（充電状態）から、サイリスタスイツチ７
２，７３がオンしている状態（放電状態）へ切換
える場合、まずサイリスタスイツチ７１，７４の
ゲートをオフし続いて機械式あるいはサイリスタ
式の高速度しや断器９１をしや断し、充電電流を
0Aとすることによりサイリスタスイツチ７１，
７４をターンオフした後、高速度しや断器９１を
投入してサイリスタスイツチ７２，７３のゲート
をオンして、ターンオンしてやれば良い。放電状
態から充電状態への切換えについても同様の方法
で行うことができる。この切換え方法は高速度し
や断器９１の開閉頻度が大きいため、サイリスタ
式の無接点しや断器であれば有用であるが、機械
式の場合には機械的寿命の制約がある。
状態（充電状態）から、サイリスタスイツチ７
２，７３がオンしている状態（放電状態）へ切換
える場合、まずサイリスタスイツチ７１，７４の
ゲートをオフし続いて機械式あるいはサイリスタ
式の高速度しや断器９１をしや断し、充電電流を
0Aとすることによりサイリスタスイツチ７１，
７４をターンオフした後、高速度しや断器９１を
投入してサイリスタスイツチ７２，７３のゲート
をオンして、ターンオンしてやれば良い。放電状
態から充電状態への切換えについても同様の方法
で行うことができる。この切換え方法は高速度し
や断器９１の開閉頻度が大きいため、サイリスタ
式の無接点しや断器であれば有用であるが、機械
式の場合には機械的寿命の制約がある。
そこで本発明では高速度しや断器９１の開閉無
しでサイリスタスイツチ７の充放電方向切換えの
手段を提供している。
しでサイリスタスイツチ７の充放電方向切換えの
手段を提供している。
第３図は充電状態からサイリスタスイツチ７
１，７４をターンオフさせる方法を示すための簡
略化した回路接続図で実線の電流は充電電流を示
し第１図と同一符号は同一部分を示す。
１，７４をターンオフさせる方法を示すための簡
略化した回路接続図で実線の電流は充電電流を示
し第１図と同一符号は同一部分を示す。
第３図から明らかなようにサイリスタ８１〜８
６で構成されたサイリスタブリツジが逆変換器動
作を行い、充電電流を0Aに絞り込めば、サイリ
スタスイツチ７１，７４はゲートをオフしてやる
ことにより容易にターンオフさせることができ
る。
６で構成されたサイリスタブリツジが逆変換器動
作を行い、充電電流を0Aに絞り込めば、サイリ
スタスイツチ７１，７４はゲートをオフしてやる
ことにより容易にターンオフさせることができ
る。
つまり主変電所１の無負荷電圧Ed0、いましも
放電しようとするときの蓄電池電圧EBD、整流器
８の逆変換動作電圧最大値EDRの間に次の関係が
成立するように定数の設定、整流器８の位相制御
を行えば良いことになる。
放電しようとするときの蓄電池電圧EBD、整流器
８の逆変換動作電圧最大値EDRの間に次の関係が
成立するように定数の設定、整流器８の位相制御
を行えば良いことになる。
EDR＞Ed0−EBD ……(2)式
放電状態からサイリスタスイツチ７２，７３を
ターンオフさせる方法についても同様のことが可
能であり、簡略化した回路接続図を示す第４図か
ら車両パンタ点電圧Ep、いましも充電しようと
するときの蓄電池電圧EBC、整流器８の逆変換器
動作電圧最大値EDRの間に次の関係が成立するよ
うにしてやれば良いことになる。第４図の実線の
電流は放電電流を示し、第１図と同一符号は同一
部分を示す。
ターンオフさせる方法についても同様のことが可
能であり、簡略化した回路接続図を示す第４図か
ら車両パンタ点電圧Ep、いましも充電しようと
するときの蓄電池電圧EBC、整流器８の逆変換器
動作電圧最大値EDRの間に次の関係が成立するよ
うにしてやれば良いことになる。第４図の実線の
電流は放電電流を示し、第１図と同一符号は同一
部分を示す。
EDR＞EBC−Ep ……(3)式
この方法によれば高速度しや断器９１は常時投
入の状態で事故時のしや断用として使用できると
共に、サイリスタスイツチ７１〜７４は整流器８
を位相制御により逆変換動作させてターンオフで
きるので充放電状態の切換えが円滑に行うことが
でき、実用上有用である。
入の状態で事故時のしや断用として使用できると
共に、サイリスタスイツチ７１〜７４は整流器８
を位相制御により逆変換動作させてターンオフで
きるので充放電状態の切換えが円滑に行うことが
でき、実用上有用である。
以上述べたように本発明によるき電電圧補償装
置は優れたき電電圧降下補償機能を有すると共に
出力容量が小さく良いので主変電所のような特別
高圧受電を必要とせず、例えば6KV程度の高圧
受電で装置を駆動することができるので設置上の
制約が少なく有用であり、また充放電状態の切換
えが円滑に行うことができる方法も提供している
ので更に効果的である。
置は優れたき電電圧降下補償機能を有すると共に
出力容量が小さく良いので主変電所のような特別
高圧受電を必要とせず、例えば6KV程度の高圧
受電で装置を駆動することができるので設置上の
制約が少なく有用であり、また充放電状態の切換
えが円滑に行うことができる方法も提供している
ので更に効果的である。
第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、
第２図は本発明の効果を説明するための特性図、
第３図および第４図は蓄電池放電状態からサイリ
スタスイツチを本発明にてターンオフさせる場合
の簡略化した回路接続図である。なお図中同一符
号は同一もしくは相当部分を示す。 図中、５……き電電圧補償装置、６……蓄電
池、７……サイリスタスイツチ回路、７１〜７４
……サイリスタスイツチ、８……サイリスタ整流
器である。
第２図は本発明の効果を説明するための特性図、
第３図および第４図は蓄電池放電状態からサイリ
スタスイツチを本発明にてターンオフさせる場合
の簡略化した回路接続図である。なお図中同一符
号は同一もしくは相当部分を示す。 図中、５……き電電圧補償装置、６……蓄電
池、７……サイリスタスイツチ回路、７１〜７４
……サイリスタスイツチ、８……サイリスタ整流
器である。
Claims (1)
- １ 第１および第２のサイリスタスイツチを直列
接続した２組の電路を並列接続したサイリスタス
イツチ回路、このサイリスタスイツチ回路の一方
の電路の前記第１および第２のサイリスタスイツ
チの接続電路に接続され、き電線に送り出す所要
の電流を通電することができる電流容量を有した
蓄電池、前記サイリスタスイツチ回路の端子間に
接続され、前記蓄電池の充電電流および放電電流
に相当する電流を通電制御できる整流品を備え、
前記蓄電池の他端と前記サイリスタスイツチ回路
の他方の電路の前記第１および第２のサイリスタ
スイツチの接続点を給電路に接続すると共に、上
記整流器はサイリスタブリツジで構成され、充電
電流から放電電流への切換えあるいはその逆の切
換えの時に該整流器を逆変換動作させて通電電流
を絞り込み、前記サイリスタスイツチ回路をター
ンオフさせるようにしたことを特徴とする電気鉄
道用き電電圧補償装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56164676A JPS5867524A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | 電気鉄道用き電電圧補償装置 |
| AU89382/82A AU534390B2 (en) | 1981-10-15 | 1982-10-14 | Feeder voltage compensation |
| US06/434,710 US4468572A (en) | 1981-10-15 | 1982-10-15 | Feeder voltage compensating apparatus for electric railway |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56164676A JPS5867524A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | 電気鉄道用き電電圧補償装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP297784A Division JPS59186744A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | 電気鉄道用き電電圧補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5867524A JPS5867524A (ja) | 1983-04-22 |
| JPH0242697B2 true JPH0242697B2 (ja) | 1990-09-25 |
Family
ID=15797716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56164676A Granted JPS5867524A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | 電気鉄道用き電電圧補償装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4468572A (ja) |
| JP (1) | JPS5867524A (ja) |
| AU (1) | AU534390B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9006152D0 (en) * | 1990-03-19 | 1990-05-16 | Cil Shopfitters Ltd | Shelving/display system |
| US5382834A (en) * | 1993-03-08 | 1995-01-17 | Impulse Nc, Inc. | Electrical transit power supply system |
| US5399909A (en) * | 1993-03-08 | 1995-03-21 | Impulse Nc, Inc. | Secondary electrical power supply |
| DE19823233A1 (de) * | 1998-05-25 | 1999-12-02 | Asea Brown Boveri | Vorrichtung zur Speisung von gleichstrombetriebenen Fahrzeugen |
| JP4492787B2 (ja) * | 2003-03-18 | 2010-06-30 | 東ソー株式会社 | ポリウレタン樹脂製造用触媒組成物及びポリウレタン樹脂の製造方法 |
| DE102007060188A1 (de) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Siemens Ag | Antriebssystem und zugehöriges Steuerverfahren |
| ES2340977B1 (es) * | 2008-01-04 | 2011-01-17 | Corporacion Zigor, S.A. | Sistema de alimentacion de catenaria con reparto activo de corriente entre dos subestaciones electricas. |
| WO2010109840A1 (ja) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | 川崎重工業株式会社 | き電システム用の電力調整装置 |
| US11135942B2 (en) * | 2016-12-16 | 2021-10-05 | Railway Technical Research Institute | Railway direct-current feeding system |
| CN109412174B (zh) * | 2018-11-20 | 2021-02-05 | 许继集团有限公司 | 一种基于upfc的光储发电系统柔性并网方法及装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US637119A (en) * | 1894-07-20 | 1899-11-14 | Gen Electric | Electric railway. |
| US4059772A (en) * | 1976-02-27 | 1977-11-22 | Wilkerson A W | Waste energy source utilization circuit and method |
| JPS5522526A (en) * | 1978-08-02 | 1980-02-18 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Power supply to dc electric train |
-
1981
- 1981-10-15 JP JP56164676A patent/JPS5867524A/ja active Granted
-
1982
- 1982-10-14 AU AU89382/82A patent/AU534390B2/en not_active Ceased
- 1982-10-15 US US06/434,710 patent/US4468572A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU8938282A (en) | 1983-05-19 |
| US4468572A (en) | 1984-08-28 |
| AU534390B2 (en) | 1984-01-26 |
| JPS5867524A (ja) | 1983-04-22 |
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