JPH03251005A - Line breaker for vehicle - Google Patents

Line breaker for vehicle

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JPH03251005A
JPH03251005A JP2045418A JP4541890A JPH03251005A JP H03251005 A JPH03251005 A JP H03251005A JP 2045418 A JP2045418 A JP 2045418A JP 4541890 A JP4541890 A JP 4541890A JP H03251005 A JPH03251005 A JP H03251005A
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circuit breaker
breaker
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line
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長谷川 三吉
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Abstract

PURPOSE:To prevent fault current from spreading by containing a line breaker for interrupting main circuit DC current of an electric vehicle and a high speed vacuum circuit breaker in separate boxes. CONSTITUTION:Main circuit DC current is taken in from a stringing 1 through a current collector 2 and fed through line breakers 3a, 3b, contained in a double insulation line breaker box 14, into a circuit breaker box 15a secure directly to the body 8 by means of fixing metals 16. The DC current is fed through a DC high speed vacuum circuit breaker 15, contained in the circuit breaker box 15a, and a filter reactor 5 to an inverter 6 where it is inverted into VVVF three-phase current for driving an induction motor 7. The current then flows through the body 8 and wheels 9 into a rail 10 and fed back to a substation (now shown). Consequently, no arc is produced even upon interruption of main circuit current and fault current is prevented from spreading.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気車の保護遮断システムにおける故障時の
事故電流の拡大を抑止する車載形の断流器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an on-vehicle type current breaker that suppresses the expansion of fault current in the event of a failure in a protective cut-off system for an electric vehicle.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の断流器は、実開昭61−65640号公報記載の
ように断流器箱全体を2重絶縁用碍子で絶縁状態として
電気車に搭載する構造となっていた。
Conventional current interrupters have a structure in which the entire current interrupter box is insulated with double insulators and mounted on an electric vehicle, as described in Japanese Utility Model Application No. 61-65640.

第7図を用いて簡単に説明する。This will be briefly explained using FIG. 7.

主回路電流は架線1.集電器2を介して断流器収納箱1
2に入る。断流器収納箱12には、ラインブレーカ3a
、3b、及び高速度遮断器4が直列に配されており、断
流器収納箱12を通過した主回路電流はフィルタリアク
トル5を介して、制御装置箱6に至る。制御装置箱6か
らの制御電流により主電動機7が駆動され、さらに車体
8.車軸9を介し、レール10に流れ、図示しない変電
所に戻る。
The main circuit current is 1. Current interrupter storage box 1 via current collector 2
Enter 2. The line breaker 3a is installed in the line breaker storage box 12.
, 3b, and a high-speed circuit breaker 4 are arranged in series, and the main circuit current that has passed through the circuit breaker storage box 12 reaches the control device box 6 via the filter reactor 5. The main motor 7 is driven by the control current from the control device box 6, and the main motor 7 is driven by the control current from the control device box 6. It flows through the axle 9 to the rail 10 and returns to the substation (not shown).

ところで、ラインブレーカ3a、3b及び高速度遮断器
4は共々気中遮断器であるので電流遮断時にアークが飛
ぶ。このアークが断流器収納箱12に地絡しても絶縁碍
子11により車体8とは絶縁状態となっているので、接
地事故とはならず、図示しない変電所の遮断器をトリッ
プさせない構成となっている。
By the way, since the line breakers 3a, 3b and the high-speed circuit breaker 4 are both air circuit breakers, arcs fly when the current is interrupted. Even if this arc causes a ground fault in the current interrupter storage box 12, it is insulated from the vehicle body 8 by the insulator 11, so it will not cause a grounding accident, and the configuration will not trip the circuit breaker in the substation (not shown). It has become.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

次に、第8図を用いてラインブレーカ3a。 Next, using FIG. 8, line breaker 3a.

3b、高速度遮断器4等の気中遮断器の構造を簡単に説
明する。
3b, the structure of an air circuit breaker such as the high speed circuit breaker 4 will be briefly explained.

図は現在遮断器が開いている状態を示している。The figure shows the circuit breaker currently open.

シリンダ20.ピストン捧23.パツキン21によりピ
ストンは構成され、ピストン捧23が上方(実線矢印)
に押し上げられると絶縁継手24と共に可動接触子25
a、連動腕31が押し上げられる。すると、可動接触子
25.固定接触子25が接触し主回路電流がたわみ導体
33を介して流れる。制御部に現在接触子同志が接して
いるか否かを知らせる機構は、カム30.カムスイッチ
27.固定接点台金29.可動接点ばね34及び端子2
8より構成されている。連動腕31と共にカム30が上
方に移動(実線矢印方向)する。
Cylinder 20. Piston dedication 23. The piston is constituted by the packing 21, and the piston support 23 is upward (solid arrow)
When pushed up, the movable contact 25 along with the insulating joint 24
a. The interlocking arm 31 is pushed up. Then, the movable contact 25. The fixed contactor 25 makes contact and the main circuit current flows through the flexible conductor 33. The mechanism that informs the control unit whether or not the contacts are currently in contact with each other is the cam 30. Cam switch 27. Fixed contact base metal 29. Movable contact spring 34 and terminal 2
It is composed of 8. The cam 30 moves upward together with the interlocking arm 31 (in the direction of the solid arrow).

カムスイッチ27が動作し可動接点ばね34が開く。こ
の状態は、端子28の出力として取り出される。この端
子に接続される制御用電源は、主回路電圧よりはるかに
低い電圧である、直流100V、24Vあるいは15V
等が用いられている。
The cam switch 27 operates and the movable contact spring 34 opens. This state is taken out as an output at terminal 28. The control power supply connected to this terminal is 100V, 24V, or 15V DC, which is much lower than the main circuit voltage.
etc. are used.

接触子25.26が離れ、電流を切ったときのアークの
うち一部は、断流器収納箱12に流れ、むき出しとなっ
ている可動接点ばね34.端子28及び固定接点台金2
9に飛ぶ。これは、制御用電圧がきわめて低いためであ
る。また、カムスイッチ10にはカバー32が設けられ
ているが、イオン化した空気は簡単に入り込み、断流器
収納箱12との電位差が大きくなると絶縁破壊を起こし
むき出しとなった個所に再びアークとなって地絡する。
When the contacts 25, 26 are separated and the current is cut off, a portion of the arc flows into the current interrupter storage box 12, and the exposed movable contact spring 34. Terminal 28 and fixed contact base metal 2
Jump to 9. This is because the control voltage is extremely low. Further, although the cam switch 10 is provided with a cover 32, ionized air easily enters, and when the potential difference with the current interrupter storage box 12 becomes large, insulation breakdown occurs and an arc is generated again in the exposed area. ground fault.

端子28に接続されている制御用電源線は、他の複数の
制御用引き通し線と共に束ねられて制御機器箱に接線さ
れる。この様な状態であるからアーク電流が流れると、
その制御用電源線に接続された機器は勿論、他の制御用
引き通し線にも大きな誘導電流が流れ、それに接続され
た機器、例えば、主幹制御器、インバータ制御装置など
、をも破壊してしまう。
The control power supply line connected to the terminal 28 is bundled together with a plurality of other control lead-through lines and tangentially connected to the control equipment box. Under these conditions, if arc current flows,
A large induced current flows not only to the equipment connected to the control power supply line but also to other control feed-through lines, destroying the equipment connected to it, such as the master controller and inverter control equipment. Put it away.

ちなみに、これら電源線は収納箱被地絡のときに高低混
触しないように絶縁強化することができるが、前記むき
出し部に絶縁強化を施すことは困難である。
Incidentally, it is possible to strengthen the insulation of these power supply lines so that they do not come into contact with each other in the event of a ground fault in the storage box, but it is difficult to strengthen the insulation of the exposed portions.

本発明の目的は、上記問題点を解決し、アークが断流器
収納箱に地絡しても、電気車の制御部を破壊しない構成
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a configuration that does not destroy the control section of an electric vehicle even if an arc causes a ground fault in the current interrupter storage box.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、気中形の高速度遮断器をア
ークが気中にもれない高速度真空遮断器とし、ラインブ
レーカと別面に収納することにより達成される。
In order to achieve the above object, the air-type high-speed circuit breaker is a high-speed vacuum circuit breaker that does not allow arc to leak into the air, and is achieved by housing the circuit breaker on a separate surface from the line breaker.

〔作用〕[Effect]

事故時の大電流を3つの気中遮断器の直列体で遮断する
場合を第7図を用いて説明する。
The case where a large current at the time of an accident is interrupted by a series body of three air circuit breakers will be explained using FIG. 7.

1、トリップ信号を受けて、高速度遮断器4が開き、事
故電流は高速度遮断器4に並列に接続されている図示し
ない抵抗器及びアーク電流に分流する。
1. Upon receiving the trip signal, the high-speed circuit breaker 4 opens, and the fault current is shunted to a resistor (not shown) connected in parallel to the high-speed circuit breaker 4 and an arc current.

2、事故電流が上記抵抗器により減少したときに、ライ
ンブレーカ3a、3bを開く。これによりアークを伴っ
た事故電流は遮断される。
2. When the fault current is reduced by the resistor, open the line breakers 3a, 3b. This interrupts the fault current accompanied by the arc.

前記のように、高速度遮断器を高速真空遮断器にすると
、アークが気中に放出されないので、この部分からのむ
き出し部への2次アークは飛ばない。しかしながら、高
速度真空遮断器でも事故電流が完全になくなるわけでは
なく、後述する非直線抵抗による電流が流れており、ラ
インブレーカ3a、3bによりそれを遮断する。この電
流は、上記抵抗器に流れる電流に比べると小さいもので
あるが、ラインブレーカがこの電流を切る時アークを発
生する可能性がある。この時、高速度真空遮断器に接続
された各種制御線へ地絡する可能性が残る。これは、ラ
インブレーカと高速度真空遮断器を別霜に配置すること
により解決される。
As mentioned above, if the high-speed circuit breaker is a high-speed vacuum circuit breaker, the arc will not be emitted into the air, so the secondary arc will not fly from this part to the exposed part. However, even with a high-speed vacuum circuit breaker, the fault current does not completely disappear, and a current due to non-linear resistance, which will be described later, flows, and is interrupted by the line breakers 3a and 3b. Although this current is small compared to the current flowing through the resistor, arcing may occur when the line breaker turns off this current. At this time, there remains a possibility that a ground fault may occur in various control lines connected to the high-speed vacuum circuit breaker. This is solved by placing the line breaker and high speed vacuum circuit breaker in separate locations.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

主回路直流電流は、架線1から集電器2を介して取り込
まれ、ラインブレーカ箱14に入る。ラインブレーカ3
a、3bを通過した主回路直流電流は、遮断器箱15a
に入り、内部で直流高速度真空遮断器15を介して出力
され、フィルタリアクトル5を介してインバータ装置6
に入力され、可変電圧可変周波数の3相交流に変換され
、誘導電動機7を駆動する。さらに車体8.車軸7を介
しレール10に流れ込み、図示しない変電所に戻る。
The main circuit DC current is taken from the overhead wire 1 via the current collector 2 and enters the line breaker box 14. Line breaker 3
The main circuit DC current that has passed through a and 3b is transferred to the circuit breaker box 15a.
It is outputted internally through a DC high-speed vacuum circuit breaker 15, and is outputted through a filter reactor 5 to an inverter device 6.
The current is input into a three-phase alternating current with a variable voltage and a variable frequency, and drives the induction motor 7. Furthermore, the car body 8. It flows into the rail 10 via the axle 7 and returns to the substation (not shown).

直流高速度真空遮断器15の遮断器箱15aは、取付具
16によって車体8に直付けされる。これは、直流高速
度真空遮断器15は、基本的にアークを放出しないため
、車体8から浮かす必要がないためである。この場合、
ラインブレーカ14は2重絶縁構造をとることが望まし
く、また、遮断器箱15aはその必要がない。
The circuit breaker box 15a of the DC high-speed vacuum circuit breaker 15 is directly attached to the vehicle body 8 using a fixture 16. This is because the DC high-speed vacuum circuit breaker 15 does not need to be lifted from the vehicle body 8 because it basically does not emit an arc. in this case,
It is desirable that the line breaker 14 has a double insulation structure, and the breaker box 15a is not necessary.

本実施例によれば、遮断器箱15aへのアーク放出がな
いため、各種制御線を絶縁強化する必要がない。
According to this embodiment, since there is no arc discharge to the circuit breaker box 15a, there is no need to strengthen the insulation of various control lines.

次に、直流高速度真空遮断器15について説明する。Next, the DC high speed vacuum circuit breaker 15 will be explained.

空気中で、電流が流れているバルブを開放すると、電極
間に存在する原子がイオン化される。このイオンの流れ
がアークである。一方、真空中では電極間に原子が存在
しないので、原理的には、真空中でのバルブ開放時には
アークは発生しないこととなる。この原理を応用したも
のが真空遮断器である。これが、真空遮断器が高速で動
作する理由である。しかし、完全な真空状態を作り出す
ことは非常に困難であり、また、バルブ開放時に溶融し
た電極の金属原子がイオン化される等の理由により実際
には、数十ボルトのアーク電圧によるアークが発生して
おり、電流が流れ続ける。このアークを消弧させるため
に転流回路が必要なのである。
When a valve is opened in air with a current flowing through it, the atoms present between the electrodes are ionized. This flow of ions is an arc. On the other hand, since there are no atoms between the electrodes in a vacuum, in principle no arc is generated when the valve is opened in a vacuum. A vacuum circuit breaker is an application of this principle. This is why vacuum circuit breakers operate at high speed. However, it is extremely difficult to create a complete vacuum, and in reality, an arc is generated due to an arc voltage of several tens of volts due to reasons such as ionization of metal atoms in the melted electrode when the valve is opened. current continues to flow. A commutation circuit is required to extinguish this arc.

この転流回路の転流周波数を大きくすればコンデンサ、
インダクタンス共に小さくすることができるのであるが
、転流周波数の最大値には限度があり、その実現は不可
能と考えられていた(IKHzが限界)。
If the commutation frequency of this commutation circuit is increased, the capacitor
Although both the inductance and the inductance can be reduced, there is a limit to the maximum value of the commutation frequency, and it was thought that this would be impossible to achieve (IKHz is the limit).

そこで、本発明の発明者は実験をして次のような結果を
得た。
Therefore, the inventor of the present invention conducted an experiment and obtained the following results.

電流電圧1600 (V)、 セット値2080(A)
、転流周波数11.1(KHz)で遮断できることが立
証された。転流周波数は、従来言われていた値の約10
倍である。この転流周波数を高周波にできることにより
、転流リアクトルを省略し、インダクタンス成分として
は配線にある漂遊インダクタンスのみとすることができ
、また転流コンデンサも50μFと小容量とすることが
できた。
Current voltage 1600 (V), set value 2080 (A)
, it was proven that the commutation frequency can be cut off at 11.1 (KHz). The commutation frequency is about 10
It's double. By making this commutation frequency high, it was possible to omit the commutation reactor and use only the stray inductance in the wiring as the inductance component, and the commutation capacitor was also able to have a small capacity of 50 μF.

上記漂遊インダクタンスは配線をいくら短くしても1 
(μH)位は残るので、転流周波数はおよそ30 (K
Hz)−40(KHz)が限度である。
The above stray inductance is 1 no matter how short the wiring is.
(μH) remains, so the commutation frequency is approximately 30 (K
Hz)-40 (KHz) is the limit.

ちなみにこの時の転流コンデンサの値は約30(μH)
である。
By the way, the value of the commutation capacitor at this time is approximately 30 (μH)
It is.

次に、第2図を用いて説明する。Next, explanation will be given using FIG. 2.

直流型′rA1から主電流は、真空バルブ50及び静止
形過電流引外し装置57を介して負荷6に至る。その真
空バルブ5oの極間に並列に、転流コンデンサ54及び
開閉手段である転流スイッチ56の直列体が接続されて
いる。また、転流コンデンサ54等とは別のループで、
真空バルブ50を並列に酸化亜鉛非直線抵抗52が接続
されている。この閉回路の漂遊インダクタンスは、転流
コンデンサ54等から成る閉回路のそれより小さくなっ
ている。つまり、酸化亜鉛非直線抵抗52と真空バルブ
50で構成される閉回路の方が配線長が短いのである。
The main current from the DC type 'rA1 reaches the load 6 via the vacuum valve 50 and the static overcurrent trip device 57. A series body of a commutating capacitor 54 and a commutating switch 56 serving as an opening/closing means is connected in parallel between the poles of the vacuum valve 5o. In addition, in a separate loop from the commutation capacitor 54 etc.,
A zinc oxide nonlinear resistor 52 is connected in parallel with the vacuum valve 50 . The stray inductance of this closed circuit is smaller than that of the closed circuit consisting of the commutating capacitor 54 and the like. In other words, the wiring length of the closed circuit composed of the zinc oxide nonlinear resistor 52 and the vacuum valve 50 is shorter.

主1図示していないが、転流コンデンサ54の両端には
、充電用の回路が接続されている。
Although not shown in the main figure, a charging circuit is connected to both ends of the commutating capacitor 54.

静止形過電流引出し装置57が異常電流を検知すること
により、真空バルブ50が動作するのである。
The vacuum valve 50 operates when the static overcurrent drawing device 57 detects an abnormal current.

以下、第3図を用いて、動作原理を説明する。The operating principle will be explained below with reference to FIG.

第3図(a)には、閉極された真空バルブ50を介して
主電流が流れている様子が描かれている。
FIG. 3(a) depicts the main current flowing through the vacuum valve 50 which is closed.

また、転流コンデンサ54は図示の方向に充電されてい
る。故障条件により開指令が出されると、まず、(b)
に示されるように真空バルブ50が開極される。開極後
も主電流は、真空中をアークとなって流れ続ける。次に
電流スイッチ56に○N指令が出て(c)のように閉じ
る。その瞬間、転流コンデンサ54に充電された電荷は
、転流コンデンサ54→漂遊インダクタンス55→転流
スイツチ56→真空バルブ5o→転流コンデンサ54の
閉回路が形成されるため、主電流と逆方向の振動電流と
なって流れ始める。やがて、真空バルブ50の電流が零
近辺(数A)になるとアークを消弧する。しかし2通常
アークが消えても残存電流(アークとなって真空バルブ
VI中を流れていた電流)が存在し、アークが消えた瞬
間尖頭的な電圧(dv/dt)が真空バルブ50の両端
に印加され再点弧してしまう。本実施例では、酸化亜鉛
非直線抵抗52の配線長を転流回路の配線長より短くし
であるためインダクタンスが小さくなるようになってい
る。従って、変化する電流に対して、インダクタンスが
大きい場合に比べ、電流が酸化亜鉛非直型抵抗52側に
流れ易い。
Furthermore, the commutating capacitor 54 is charged in the direction shown. When an open command is issued due to a failure condition, first, (b)
The vacuum valve 50 is opened as shown in FIG. Even after opening, the main current continues to flow in the form of an arc in the vacuum. Next, a ◯N command is issued to the current switch 56 and it closes as shown in (c). At that moment, the charge charged in the commutating capacitor 54 is transferred in the opposite direction to the main current because a closed circuit is formed: commutating capacitor 54 → stray inductance 55 → commutating switch 56 → vacuum valve 5o → commutating capacitor 54. begins to flow as an oscillating current. Eventually, when the current in the vacuum bulb 50 becomes near zero (several amperes), the arc is extinguished. However, 2. Normally, even if the arc is extinguished, there is a residual current (current that was flowing through the vacuum valve VI as an arc), and at the moment the arc extinguishes, a peak voltage (dv/dt) is generated across the vacuum valve 50. is applied to it, causing it to ignite again. In this embodiment, the wiring length of the zinc oxide nonlinear resistor 52 is made shorter than the wiring length of the commutation circuit, so that the inductance is reduced. Therefore, with respect to a changing current, the current flows more easily to the zinc oxide non-direct resistor 52 than when the inductance is large.

酸化亜鉛非直線抵抗52は、容量分がありその大きさは
、真空バルブ50の開極時の容量の2.000 倍前後
である。
The zinc oxide nonlinear resistance 52 has a capacitance, and its size is approximately 2.000 times the capacitance when the vacuum valve 50 is open.

上述のことを踏まえて、真空バルブ50のアーク再点弧
防止の現象を説明する。
Based on the above, the phenomenon of preventing arc re-ignition of the vacuum valve 50 will be explained.

アークが消弧した瞬間の残存電流は、一番流れ易い容量
分に向って流れ込む。この場合は、酸化亜鉛非直線抵抗
52である。よって、尖頭的電圧が真空バルブ50に印
加されるのを防ぎ、アークの再点弧が防止できるのであ
る。
The residual current at the moment the arc is extinguished flows toward the capacity where it flows most easily. In this case, it is a zinc oxide nonlinear resistance 52. Therefore, it is possible to prevent a peak voltage from being applied to the vacuum bulb 50 and to prevent the arc from being re-ignited.

尚、上記実施例には酸化亜鉛非直線抵抗を代表的に挙げ
ているが、定電圧特性を有しエネルギー消費型の素子で
あって、若干の容量分のあるものであれば他の素子を用
いても構わない。
Although zinc oxide nonlinear resistance is typically used in the above example, other elements may be used as long as they have constant voltage characteristics, are energy consuming, and have a certain amount of capacitance. You may use it.

また、転流電流のピーク■、は、実遮断電流の1.2倍
以上が良いとされている。実遮断電流の大きさは負荷と
なる電気車等の出力及び直流電源電圧によって決定され
る。電気車の出力500KW〜6000KW程度及び直
流電源電圧600■〜3000V位を考慮するとその転
流電源Ipの大きさは、5000(A)以上が望ましい
In addition, it is said that the peak of the commutation current (2) is preferably 1.2 times or more the actual breaking current. The magnitude of the actual breaking current is determined by the output of the electric vehicle or the like serving as the load and the DC power supply voltage. Considering the output of an electric vehicle of about 500 KW to 6,000 KW and the DC power supply voltage of about 600 to 3,000 V, the magnitude of the commutating power source Ip is preferably 5,000 (A) or more.

これにより、アークは完全に消弧し、主電流は転流コン
デンサ54を充電する(第3図(d))。
As a result, the arc is completely extinguished and the main current charges the commutating capacitor 54 (FIG. 3(d)).

酸化亜鉛非直線抵抗52の定電圧は電源電圧Eより大き
いものを選び、転流コンデンサ54の電圧が上昇しくe
)の如く、電流スイッチ56を開くと、主回路のインダ
クタンスに蓄えられたエネルギーを消費する。この場合
酸化亜鉛非直線抵抗52は抵抗として動作するのである
The constant voltage of the zinc oxide nonlinear resistor 52 is selected to be larger than the power supply voltage E, so that the voltage of the commutating capacitor 54 does not rise and e
), opening the current switch 56 dissipates the energy stored in the inductance of the main circuit. In this case, the zinc oxide nonlinear resistor 52 operates as a resistor.

次に上記のように直流高速度真空遮断器を電気車に用い
た場合について第3図を用いて説明する。
Next, the case where the DC high-speed vacuum circuit breaker is used in an electric vehicle as described above will be explained using FIG. 3.

通常直流高速度真空遮断器15は閉極状態となっている
。次にパンタグラフ2を架線1に接触させ、ラインブレ
ーカ3a、3cを投入する。容量の大きいフィルタコン
デンサFCは、充電抵抗CHReを介し充電される。充
電完了後、ラインブレーカ3bが投入され運転可能状態
となる。図示していない主幹制御器を運転士が操作する
と、その操作量に応じて主電動機制御部が図示していな
い電動機を動作させる。
Normally, the DC high-speed vacuum circuit breaker 15 is in a closed state. Next, the pantograph 2 is brought into contact with the overhead wire 1, and the line breakers 3a and 3c are turned on. A filter capacitor FC with a large capacity is charged via a charging resistor CHRe. After charging is completed, the line breaker 3b is turned on and the system becomes ready for operation. When a driver operates a main controller (not shown), a main motor control section operates an electric motor (not shown) according to the amount of operation.

カ行運転中に運転士がノツチオフすると、主電動機制御
部(特にインバータの場合)は、主電流を減少させ、そ
の後ラインブレーカ3a、3bを開き遮断する。これを
、減流遮断という。
When the driver turns off the main motor during forward driving, the main motor control section (particularly in the case of an inverter) reduces the main current, and then opens the line breakers 3a and 3b to shut off the power. This is called a flow cutoff.

次に事故時について説明する。Next, we will explain what happens during an accident.

事故の検出は、この場合2通りあり、第1は過電流検出
器CTがセット値以上の主電流を検出した場合、第2は
主電動機制御部内部で素子等の故障が検知され、外部ト
リップ指令を送出した場合である。
In this case, there are two ways to detect an accident.The first is when the overcurrent detector CT detects a main current higher than the set value, and the second is when a failure of an element etc. is detected within the main motor control unit and an external trip is detected. This is the case when a command is sent.

これらの信号が直流高速度真空遮断器15内部の制御部
(以下、制御部という)に入力されると、その制御部は
トリップ指令を反発コイル1に送出し、その反発力によ
り真空バルブ50が開極し、ロック機構によりその状態
にロックされる。次に、有効に転流電流が働く地点まで
開極された頃(時間で動作する)に制御部は転流指令を
反発コイル2に送出し転流スイッチ56を動作させる。
When these signals are input to the control unit (hereinafter referred to as the control unit) inside the DC high-speed vacuum circuit breaker 15, the control unit sends a trip command to the repulsion coil 1, and the repulsion force causes the vacuum valve 50 to close. The pole is opened and locked in that state by the locking mechanism. Next, when the commutation current reaches a point where the commutation current effectively works (it operates in time), the control unit sends a commutation command to the repulsion coil 2 and operates the commutation switch 56.

すると予め充電された転流コンデンサ54から転流電流
が流れ、前述の如く遮断が完了する。遮断が完了すると
主電流が零になるので、制御部はLBオフ指令を送出し
ラインブレーカ3a、3bを開極する。
Then, a commutating current flows from the pre-charged commutating capacitor 54, and the interruption is completed as described above. When the interruption is completed, the main current becomes zero, so the control section issues an LB off command to open the line breakers 3a and 3b.

事故が回復すると、運転士が運転台にあるリセツ1〜釦
スイッチを押すことによりリセット動作が開始される。
When the accident has been resolved, the driver presses the reset button switch 1 on the driver's cab to start the reset operation.

制御部にリセット指令が入力されると、制御部はリセッ
ト指令をリセットコイルに送出し、ロック機構が解除さ
れ真空バルブ50が閉極する。次に充電電流を流し転流
コンデンサ54を所定値に充電し、直流高速度真空遮断
器15は待機状態に入る。
When a reset command is input to the control unit, the control unit sends the reset command to the reset coil, the lock mechanism is released, and the vacuum valve 50 is closed. Next, a charging current is applied to charge the commutation capacitor 54 to a predetermined value, and the DC high-speed vacuum circuit breaker 15 enters a standby state.

上記した新規な直流高速度真空遮断器の実験内容及び詳
細説明等については、本出願人が先に出願した特願平1
−201178号(平成1年8月4日出願)に詳述しで
あるので参照されたい。
Regarding the experimental content and detailed explanation of the above-mentioned new DC high-speed vacuum circuit breaker, please refer to the patent application No.
Please refer to No. 201178 (filed on August 4, 1999) for details.

次に本発明の他の実施例について説明する。Next, other embodiments of the present invention will be described.

上述のように、直流高速度真空遮断器の外部トリップ指
令等は、インバータ制御装置により与えられる。そこで
、第4図のように、インバータ制御装置箱6に直流高速
度真空遮断器12を一体収納する。この場合インバータ
制御装置6aからのトリップ指令線の配線長が短くなり
、インターフェースがとり易くなる。従って、本実施例
によれば、誘導障害等による。直流高速度真空遮断器1
2の制御部が誤動作する確率が極めて小さくなる。
As described above, external trip commands and the like for the DC high-speed vacuum circuit breaker are given by the inverter control device. Therefore, as shown in FIG. 4, a DC high-speed vacuum circuit breaker 12 is integrally housed in the inverter control device box 6. In this case, the wiring length of the trip command line from the inverter control device 6a is shortened, making it easier to interface. Therefore, according to this embodiment, this is due to the induction failure and the like. DC high speed vacuum circuit breaker 1
The probability that the second control section malfunctions is extremely small.

ところで、このままでは、直流高速度真空遮断器12の
架線1側に対する保護対象の1つであるフィルタリアク
トル5の保護が不完全なものとなる。これは、直流高速
度真空遮断器12より電源側にフィルタリアクトル5が
位置しているためである。
By the way, if this continues, the protection of the filter reactor 5, which is one of the objects to be protected on the overhead line 1 side of the DC high-speed vacuum circuit breaker 12, will be incomplete. This is because the filter reactor 5 is located closer to the power source than the DC high-speed vacuum circuit breaker 12 .

過去の経験からりアクドルの接地事故は皆無ではあるが
、万一に備えて保護する必要がある。
Based on past experience, there have been no accidents involving the axle when it touches the ground, but it is necessary to protect it in case it does happen.

この欠点を解決したものが第5図に示した他の実施例で
ある。
Another embodiment shown in FIG. 5 solves this drawback.

即ち、直流高速度真空遮断器12の負荷側にフィルタリ
アクトル5を配置し、インバータ制御箱6に一体収納し
たものである。
That is, the filter reactor 5 is arranged on the load side of the DC high-speed vacuum circuit breaker 12 and is housed integrally in the inverter control box 6.

この構成により、外観がすっきりした形になるばかりで
なく、保護範囲が増す。
This configuration not only provides a clean appearance but also increases protection coverage.

尚、上記実施例は、インバータによる制御装置で示した
が、チョッパ、カム軸制御においても問題なく使用でき
る。
In the above embodiment, a control device using an inverter is used, but it can also be used for chopper or camshaft control without any problem.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば高速度遮器部が無アークとなることから
、収納箱は非2重絶縁構造化が実現でき、不必要に変電
所の遮断器をトリップさせて、同一線上の他の電車を停
電によって停止させることがないのでサービス向上が図
れる。更に制御電線は通常レベルの絶縁電線で十分に機
能を発揮できる。
According to the present invention, since the high-speed circuit breaker section is arc-free, the storage box can have a non-double insulation structure, which prevents the substation circuit breaker from tripping unnecessarily and causing damage to other trains on the same line. Since there is no need to stop the service due to a power outage, service can be improved. Furthermore, the control wires can function satisfactorily with ordinary level insulated wires.

またインバータ装置とのインターフェースの情報指令線
の配線延長も不必要となり障害及び経済性両面の効果が
ある。
Further, there is no need to extend the wiring of the information command line for the interface with the inverter device, which is advantageous both in terms of trouble and economy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は本発明に
適用される直流高速度真空遮断器を示す図、第3図は直
流高速度真空遮断器の動作説明図、第4図は直流高速度
真空遮断器を電気車に用いる場合の主要配線図、第5図
は本発明の他の実施例を示す図、第6図は本発明の他の
実施例を示す図、第7図は従来技術を説明するための図
、第8図は気中遮断器を説明するための図である。 3a、3b・・・ラインブレーカ、5・・・フィルタリ
アクトル、6・・・インバータ制御装置箱、15・直流
高速度真空遮断器。 菓 1 図 第 図 主回路構成 第 図 第 図 第 第 7 図 第 図
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a DC high-speed vacuum circuit breaker applied to the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the DC high-speed vacuum circuit breaker, and FIG. 4 is a main wiring diagram when using a DC high-speed vacuum circuit breaker in an electric vehicle, FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram for explaining the prior art, and FIG. 8 is a diagram for explaining an air circuit breaker. 3a, 3b... Line breaker, 5... Filter reactor, 6... Inverter control device box, 15. DC high speed vacuum breaker. Figure 1 Main circuit configuration Figure Figure 7 Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、電気車に搭載され、ラインブレーカと高速度遮断器
により主回路電流を遮断するものにおいて、前記高速度
遮断器を高速度真空遮断器とし、前記ラインブレーカ収
納箱と別箱に設置した車両用断流路。 2、電気車駆動用電動機制御装置を収納する箱と、この
電気車に搭載され、主回路電流を遮断するラインブレー
カ及び高速度遮断器を備えたものにおいて、 前記高速度遮断器を高速度真空遮断器とし、この高速度
真空遮断器を前記電気車駆動用電動機制御装置と一体箱
に収納した車両用断流器。 3、電気車駆動用電動機制御装置を収納する箱と、この
電気車に搭載され主回路電流を遮断するラインブレーカ
及び高速度遮断器と、この電気車に搭載されたフィルタ
リアクトルとを備えたものにおいて、 前記高速度遮断器を高速度真空遮断器とし、前記フィル
タリアクトルとこの高速度真空遮断器と前記電気車駆動
用電動機制御装置とを一体箱に収納した車両用断流器。
[Claims] 1. In an electric vehicle that interrupts main circuit current using a line breaker and a high-speed circuit breaker, the high-speed circuit breaker is a high-speed vacuum circuit breaker, and the line breaker storage box and Vehicle cut-off path installed in a separate box. 2. A box containing a motor control device for driving an electric vehicle, and a line breaker and a high-speed circuit breaker installed in the electric vehicle to interrupt the main circuit current, wherein the high-speed circuit breaker is connected to a high-speed vacuum A circuit breaker for a vehicle, which is a circuit breaker, and the high-speed vacuum circuit breaker is housed in an integrated box with the electric vehicle drive motor control device. 3. A box that houses an electric motor control device for driving an electric car, a line breaker and high-speed circuit breaker installed in this electric car to interrupt the main circuit current, and a filter reactor installed in this electric car. The current circuit breaker for a vehicle, wherein the high-speed circuit breaker is a high-speed vacuum circuit breaker, and the filter reactor, the high-speed vacuum circuit breaker, and the electric vehicle drive motor control device are housed in an integrated box.
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