JPH0360688B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0360688B2 JPH0360688B2 JP56093265A JP9326581A JPH0360688B2 JP H0360688 B2 JPH0360688 B2 JP H0360688B2 JP 56093265 A JP56093265 A JP 56093265A JP 9326581 A JP9326581 A JP 9326581A JP H0360688 B2 JPH0360688 B2 JP H0360688B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- thyristor
- storage battery
- thyristor switch
- charging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 15
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 101001080292 Homo sapiens Iron-sulfur cluster co-chaperone protein HscB Proteins 0.000 description 1
- 102100027530 Iron-sulfur cluster co-chaperone protein HscB Human genes 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
- B60M3/00—Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、直流き電される電気鉄道において架
線電圧の制御などに使用出来る直流制御装置に関
するものである。
線電圧の制御などに使用出来る直流制御装置に関
するものである。
従来、直流き電方式の電気鉄道においては、所
定距離の区間ごとに整流器を用いた直流変電所を
設置しているが、電力系統からの受電点が思うよ
うに得られなく変電所間隔を大きくしなければな
らない場合がある。この様な場合でも平均負荷は
一般に低いので問題とならない場合が多いが、車
両起動時の短時間ピーク電流に対しては変電所中
間点の架線電圧降下が大きくなつて列車運行に支
障をきたす場合がある。また、回生車両が投入さ
れる区間においては、他の力行車との協調がとれ
ないと車両回生時に架線電圧が上昇して回生制動
が不能になつてしまう場合が生ずる。
定距離の区間ごとに整流器を用いた直流変電所を
設置しているが、電力系統からの受電点が思うよ
うに得られなく変電所間隔を大きくしなければな
らない場合がある。この様な場合でも平均負荷は
一般に低いので問題とならない場合が多いが、車
両起動時の短時間ピーク電流に対しては変電所中
間点の架線電圧降下が大きくなつて列車運行に支
障をきたす場合がある。また、回生車両が投入さ
れる区間においては、他の力行車との協調がとれ
ないと車両回生時に架線電圧が上昇して回生制動
が不能になつてしまう場合が生ずる。
この発明は、このような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
ける事なく電圧降下救済を効果的に行なう事の出
来る直流制御装置を提供するものである。
もので、長距離にわたつて特別高圧給電設備を設
ける事なく電圧降下救済を効果的に行なう事の出
来る直流制御装置を提供するものである。
以上この発明の一実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
第１図はこの発明の一実施例の直流制御装置を
示すもので、交流受電のできない場所において使
用され、変動負荷に対応して架線電圧を制御する
場合の適用例を示したものである。同図におい
て、１は変圧器１ａと整流器１ｂとで構成された
主変電所であり、受電線１ｃは例えば60KV等の
特別高圧を受電している。２はき電線、３はレー
ル、４はき電線２からの電力の供給を受けてレー
ル３上を走行する車両である。しかして、５は直
流制御装置、６はバツテリーであり、上記直流制
御装置５は、サイリスタ７ａ〜７ｄをブリツジ接
続したサイリスタスイツチ回路７を備えるととも
に、上記バツテリー６の充放電電流を平滑化する
ための平滑リアクトル８ａとサイリスタ８b1〜８
b6、変圧器８ｃ、交流しや断器で構成された整流
器８を備えており、その受電線８ｅは例えば
60KV等の高圧を受電していて上記バツテリ６の
充放電制御を行う。なお、９ａは機械的又はサイ
リスタ式のHSCB、９ｂ，９ｃはそれぞれ断路器
を示している。
示すもので、交流受電のできない場所において使
用され、変動負荷に対応して架線電圧を制御する
場合の適用例を示したものである。同図におい
て、１は変圧器１ａと整流器１ｂとで構成された
主変電所であり、受電線１ｃは例えば60KV等の
特別高圧を受電している。２はき電線、３はレー
ル、４はき電線２からの電力の供給を受けてレー
ル３上を走行する車両である。しかして、５は直
流制御装置、６はバツテリーであり、上記直流制
御装置５は、サイリスタ７ａ〜７ｄをブリツジ接
続したサイリスタスイツチ回路７を備えるととも
に、上記バツテリー６の充放電電流を平滑化する
ための平滑リアクトル８ａとサイリスタ８b1〜８
b6、変圧器８ｃ、交流しや断器で構成された整流
器８を備えており、その受電線８ｅは例えば
60KV等の高圧を受電していて上記バツテリ６の
充放電制御を行う。なお、９ａは機械的又はサイ
リスタ式のHSCB、９ｂ，９ｃはそれぞれ断路器
を示している。
上記構成において、直流制御装置５のサイリス
タスイツチ回路７を形成するサイリスタ７ｂ及び
７ｃがターンオンしている状態では、電流を、レ
ール３→断路器９ｃ→サイリスタ７ｃ→整流器８
→サイリスタ７ｂ→バツテリー６→HSCB９ａ→
断路器９ｂ→き電線２の経路で、上記バツテリー
６を放電する方向に流すことができ、この時、整
流器８を電圧制御することにより直流制御装置５
の出力を電流制限機能を有して定電圧制御するこ
とができる。
タスイツチ回路７を形成するサイリスタ７ｂ及び
７ｃがターンオンしている状態では、電流を、レ
ール３→断路器９ｃ→サイリスタ７ｃ→整流器８
→サイリスタ７ｂ→バツテリー６→HSCB９ａ→
断路器９ｂ→き電線２の経路で、上記バツテリー
６を放電する方向に流すことができ、この時、整
流器８を電圧制御することにより直流制御装置５
の出力を電流制限機能を有して定電圧制御するこ
とができる。
他方、サイリスタ７ａ及び７ｄがターンオンし
ている状態では、電流を、き電線２→断路器９ｂ
→HSCB９ａ→バツテリー６→サイリスタ７ａ→
整流器８→サイリスタ７ｄ→断路器９ｃ→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、この時、整流器８を電圧制御するこ
とにより上記バツテリー６の充電電流を所望の電
流値に定電流制御をしたり、バツテリー端子電圧
の定電圧制限機能を持たせて過充電防止を行なう
ことができる。
ている状態では、電流を、き電線２→断路器９ｂ
→HSCB９ａ→バツテリー６→サイリスタ７ａ→
整流器８→サイリスタ７ｄ→断路器９ｃ→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、この時、整流器８を電圧制御するこ
とにより上記バツテリー６の充電電流を所望の電
流値に定電流制御をしたり、バツテリー端子電圧
の定電圧制限機能を持たせて過充電防止を行なう
ことができる。
この装置によれば、車両の余剰回生電力を蓄電
池に充電し、車両の力行負荷ピーク時に蓄電池を
放電させる事によつて架線電圧の維持、並びにエ
ネルギーの有効利用を図る事が出来る。
池に充電し、車両の力行負荷ピーク時に蓄電池を
放電させる事によつて架線電圧の維持、並びにエ
ネルギーの有効利用を図る事が出来る。
上記の実施例において、バツテリー６の放電時
は短時間に大電流を流すのに対して、充電時は放
電電流と比較して非常い小さな電流（例えば、放
電電流の1/10程度の電流）によつて長時間に渡る
充電が行なわれ、この時バツテリー６の充放電電
流のリツプル率は所定値以下に抑える必要があ
る。今、充放電電流の両者をほぼ同じリツプル率
に維持しようとする時、充電時に平滑リアクトル
８ａが必要とするインダクタンス値LCは、放電
時に必要とするインダクタンス値LDと比較して
はるかに大きな値が必要である。その結果、上記
平滑リアクトル８ａは、インダクタンス値をLC、
電流容量を放電時に流れる大電流に見合つた容量
とすることが必要である。
は短時間に大電流を流すのに対して、充電時は放
電電流と比較して非常い小さな電流（例えば、放
電電流の1/10程度の電流）によつて長時間に渡る
充電が行なわれ、この時バツテリー６の充放電電
流のリツプル率は所定値以下に抑える必要があ
る。今、充放電電流の両者をほぼ同じリツプル率
に維持しようとする時、充電時に平滑リアクトル
８ａが必要とするインダクタンス値LCは、放電
時に必要とするインダクタンス値LDと比較して
はるかに大きな値が必要である。その結果、上記
平滑リアクトル８ａは、インダクタンス値をLC、
電流容量を放電時に流れる大電流に見合つた容量
とすることが必要である。
第２図は上記の問題を解消するためになされた
本発明の別の実施例を示し、バツテリーの充放電
制御時に上述した平滑リアクトルの設備容量を低
減することができ、かくするにつき小型で経済的
な直流制御装置を提供しようとするものである。
本発明の別の実施例を示し、バツテリーの充放電
制御時に上述した平滑リアクトルの設備容量を低
減することができ、かくするにつき小型で経済的
な直流制御装置を提供しようとするものである。
即ち、第２図において、本発明の直流制御装置
５を構成するサイリスタスイツチ回路７の一整流
アームとなるサイリスタ７ａには充電用平滑リア
クトル１０が直列に接続されている。その他は第
１図で同様である。
５を構成するサイリスタスイツチ回路７の一整流
アームとなるサイリスタ７ａには充電用平滑リア
クトル１０が直列に接続されている。その他は第
１図で同様である。
係る第２図構成において、バツテリー６の充電
時にサイリスタ７ａ，７ｄをターンオンすれば、
充電電流ICは、き電線２→断路器９ｂ→HSCB９
ａ→バツテリー６→リアクトル１０→サイリスタ
７ａ→整流器８→サイリスタ７ｄ→断路器９ｃ→
レール３の経路で流れる。一方、バツテリー６の
放電時には、サイリスタ７ｂ，７ｃをターンオン
すれば、レール３→断路器９ｃ→サイリスタ７ｃ
→整流器８→サイリスタ７ｂ→バツテリー６→
HSCB９ａ→断路器９ｂ→き電線２の経路で放電
電流IDが流れる。従つてリアクトル１０には充電
電流のみしか流れない事になり、その電流容量は
充電電流ICに見合つた小さな容量でよいので、充
電時に必要とする大きなインダクタンスをもつ必
要がなく、従つてリアクトルの総設備容量は小さ
くてすむ。
時にサイリスタ７ａ，７ｄをターンオンすれば、
充電電流ICは、き電線２→断路器９ｂ→HSCB９
ａ→バツテリー６→リアクトル１０→サイリスタ
７ａ→整流器８→サイリスタ７ｄ→断路器９ｃ→
レール３の経路で流れる。一方、バツテリー６の
放電時には、サイリスタ７ｂ，７ｃをターンオン
すれば、レール３→断路器９ｃ→サイリスタ７ｃ
→整流器８→サイリスタ７ｂ→バツテリー６→
HSCB９ａ→断路器９ｂ→き電線２の経路で放電
電流IDが流れる。従つてリアクトル１０には充電
電流のみしか流れない事になり、その電流容量は
充電電流ICに見合つた小さな容量でよいので、充
電時に必要とする大きなインダクタンスをもつ必
要がなく、従つてリアクトルの総設備容量は小さ
くてすむ。
今、充電時に必要とするインダクタンスをLC、
放電時に必要とするインダクタンスをLD、充電
電流をIC、放電電流をID、リアクトル８ａ及びリ
アクトル１０の所要電流容量をそれぞれI8a，I10、
所要インダクタンスをそれぞれL8a，L10とし、 LC＝10LD，IC＝1/10ID …(1) なる場合について比較すると、 第１図の場合において、平滑リアクトルの総設
備容量P1は、 P1＝Ｋ・L8a・I8a 2（但しＫは定数） …(2) となる。一方インダクタンスはLC、電流容量はID
を必要とするので、 L8a＝LC，I8a＝ID …(3) なる関係が成立する。従つて(1)、(3)式を(2)式に代
入すると、平滑リアクトル総設備容量P1は P1＝10・Ｋ・LD・I2 D …(2)′ となる。
放電時に必要とするインダクタンスをLD、充電
電流をIC、放電電流をID、リアクトル８ａ及びリ
アクトル１０の所要電流容量をそれぞれI8a，I10、
所要インダクタンスをそれぞれL8a，L10とし、 LC＝10LD，IC＝1/10ID …(1) なる場合について比較すると、 第１図の場合において、平滑リアクトルの総設
備容量P1は、 P1＝Ｋ・L8a・I8a 2（但しＫは定数） …(2) となる。一方インダクタンスはLC、電流容量はID
を必要とするので、 L8a＝LC，I8a＝ID …(3) なる関係が成立する。従つて(1)、(3)式を(2)式に代
入すると、平滑リアクトル総設備容量P1は P1＝10・Ｋ・LD・I2 D …(2)′ となる。
一方、第１図の実施例の場合、平滑リアクトル
の総設備容量P2は P2＝Ｋ（L10I10 2＋L8aI8a 2） …(4) となり、インダクタンスは L8a＝LD，L10＝LC−L8a …(5) なる関係が成立する。またリアクトル１０の通電
容量は充電電流を、リアクトル８ａの電流容量は
放電電流をそれぞれ考えればよいので、 I8a＝ID，I10＝IC …(6) が成立する。従つて(1)、(5)、(6)式を(4)式に代入す
ると、平滑リアクトルの総設備容量P2は P2＝1.09・Ｋ・LD・ID 2 …(4)′ となる。故に(2)′式と(4)′式から P2／P1＝1.09／10 となり、本実施例による平滑リアクトル総設備容
量P2は従来方式による総設備容量P1と比較して
およそ1/10ですむ事になり小型で経済的なものと
なる。
の総設備容量P2は P2＝Ｋ（L10I10 2＋L8aI8a 2） …(4) となり、インダクタンスは L8a＝LD，L10＝LC−L8a …(5) なる関係が成立する。またリアクトル１０の通電
容量は充電電流を、リアクトル８ａの電流容量は
放電電流をそれぞれ考えればよいので、 I8a＝ID，I10＝IC …(6) が成立する。従つて(1)、(5)、(6)式を(4)式に代入す
ると、平滑リアクトルの総設備容量P2は P2＝1.09・Ｋ・LD・ID 2 …(4)′ となる。故に(2)′式と(4)′式から P2／P1＝1.09／10 となり、本実施例による平滑リアクトル総設備容
量P2は従来方式による総設備容量P1と比較して
およそ1/10ですむ事になり小型で経済的なものと
なる。
なお上記実施例において、充電用平滑リアクト
ル１０はサイリスタスイツチ７ａに直列に接続さ
れているが、サイリスタスイツチ７ｄに直列接続
してもよい事は勿論である。
ル１０はサイリスタスイツチ７ａに直列に接続さ
れているが、サイリスタスイツチ７ｄに直列接続
してもよい事は勿論である。
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
出力容量が小さくて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
出力容量が小さくて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る。
更に蓄電池への充電時には回生電流を整流器を
通して蓄電池に充電するようにしたので、整流器
の電圧制御により充電電流を所望の電流値に定電
流制御したり、蓄電器端子電圧の低電圧制限機能
を持たせて過充電防止を行うことができる。
通して蓄電池に充電するようにしたので、整流器
の電圧制御により充電電流を所望の電流値に定電
流制御したり、蓄電器端子電圧の低電圧制限機能
を持たせて過充電防止を行うことができる。
また、上記サイリスタスイツチ回路の蓄電池の
充電電流制御用のサイリスタに直列に電流平滑リ
アクトルを設ければ、その電流容量は放電電流の
場合とは別に考えられ電流容量を小さくできるこ
とから平滑リアクトルの総設備容量を格段的に小
型化することができ、かくするにつき経済的な直
流制御装置を得ることができる。
充電電流制御用のサイリスタに直列に電流平滑リ
アクトルを設ければ、その電流容量は放電電流の
場合とは別に考えられ電流容量を小さくできるこ
とから平滑リアクトルの総設備容量を格段的に小
型化することができ、かくするにつき経済的な直
流制御装置を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例の直流制御装置を示
す回路図、第２図は本発明の他の実施例の直流制
御装置を示す回路図である。 ５……直流制御装置、６……バツテリー、７…
…ブリツジ回路、８……整流器、１０……平滑リ
アクトル、８ａ……平滑リアクトル。なお図中同
一符号は同一又は相当部分を示す。
す回路図、第２図は本発明の他の実施例の直流制
御装置を示す回路図である。 ５……直流制御装置、６……バツテリー、７…
…ブリツジ回路、８……整流器、１０……平滑リ
アクトル、８ａ……平滑リアクトル。なお図中同
一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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、負荷電路に送り出す所
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
に平滑リアクトルを介して接続され、前記負荷電
路より前記蓄電池への充電電流および前記蓄電池
より前記負荷電路への放電電流に相当する電流を
通電制御できる整流器を備え、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、回生制動を行う電気鉄道の余剰回生電力を前
記蓄電池に充電すると共に、該蓄電池を前記電気
鉄道に放電させる負荷給電路に接続したことを特
徴とする直流制御装置。 ２ サイリスタスイツチの充電電流通電制御用の
サイリスタに電流平滑用リアクトルを挿入した事
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の直流
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9326581A JPS57209430A (en) | 1981-06-16 | 1981-06-16 | Direct current control equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9326581A JPS57209430A (en) | 1981-06-16 | 1981-06-16 | Direct current control equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57209430A JPS57209430A (en) | 1982-12-22 |
| JPH0360688B2 true JPH0360688B2 (ja) | 1991-09-17 |
Family
ID=14077644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9326581A Granted JPS57209430A (en) | 1981-06-16 | 1981-06-16 | Direct current control equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57209430A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59186744A (ja) * | 1984-01-09 | 1984-10-23 | Japanese National Railways<Jnr> | 電気鉄道用き電電圧補償装置 |
| JP5509442B2 (ja) * | 2008-09-01 | 2014-06-04 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置及び電気鉄道システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55132330A (en) * | 1979-03-28 | 1980-10-15 | Japan Storage Battery Co Ltd | Load regulation response device for electric railway |
-
1981
- 1981-06-16 JP JP9326581A patent/JPS57209430A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55132330A (en) * | 1979-03-28 | 1980-10-15 | Japan Storage Battery Co Ltd | Load regulation response device for electric railway |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57209430A (en) | 1982-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PT100665A (pt) | Processo e dispositivo para a operacao de um conversor de corrente alternada/corrente continua de um meio de accionamento de corrente trifasica de um automovel electrico como ararelho de carga de bordo | |
| Verdicchio et al. | Future DC railway electrification system-go for 9 kV | |
| WO1990016104A1 (en) | A system for discharging electrical power from a high-voltage direct current line | |
| CN1816462B (zh) | 牵引整流器的过电压限幅器 | |
| JP2003018702A (ja) | 電気車の駆動システム | |
| KR100310714B1 (ko) | 단상 오버헤드 접촉 와이어 전동차용 능동 필터 | |
| Kaleybar et al. | Compatibility of Present 3 kV DC and 2× 25 kV AC High-Speed Railway Power Supply Systems Towards Future MVDC System | |
| US4468572A (en) | Feeder voltage compensating apparatus for electric railway | |
| JPH0360688B2 (ja) | ||
| US4467408A (en) | Means for controlling a forced commutated ac-to-dc electric rectifying circuit to avoid commutation failure | |
| CA2027292C (en) | Voltage regulating, load levelling and load transfer device for single phase ac electric railways, using batteries | |
| US4454455A (en) | Fault responsive means for changing control sequence of a multiple-bridge electric power converter | |
| JP2588950B2 (ja) | 直流電車き電システム | |
| JPS62227828A (ja) | 直流電車き電方式 | |
| JP6703913B2 (ja) | 蓄電装置 | |
| US4420713A (en) | Turn-off control means for an ac-to-dc electric power converter | |
| JP2796306B2 (ja) | 直流電気車用き電システム | |
| JPS61226339A (ja) | 直流き電装置 | |
| RU2115990C1 (ru) | Тяговая подстанция постоянного тока | |
| JPS61191441A (ja) | 電気鉄道用変電所のき電装置 | |
| RU1782795C (ru) | Система энергоснабжени электрических железных дорог переменного тока | |
| WO1997003493A1 (fr) | Convertisseur de courant electrique pour des vehicules electrique a courant alternatif | |
| WO2000035704A1 (en) | Ac traction power supply station | |
| JPH0339301Y2 (ja) | ||
| JPH0670475A (ja) | アクティブ制御を行う集電装置の電源装置 |