JPH0469009A - き電線故障選択装置 - 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） 本発明は直流式電気鉄道用変電所におけるき電線故障選
択装置に係り、特に整流器設備およびき電系統の過負荷
特性に合った適切な過負荷保護を行ない得るようにした
き電線故障選択装置に関するものである。

（従来の技術） 従来から、直流式電気鉄道用変電所における直流側での
過負荷保護は、短絡事故と同様に、直流高速度しゃ断器
の自己しゃ断特性による過電流検出によって保護するよ
うにしている。

しかしながら、このような保護方式では、直流式電気鉄
道用変電所における直流側の電流が設定値以上になると
、過負荷に対しても短絡事故の場合と同様に瞬時に応動
し、直流高速度しゃ断器が不要に動作してしまうことが
多い。従って、最近では、直流式電気鉄道用変電所にお
ける直流側の過電流に対して、事故電流と過負荷電流と
を明確に識別できる装置の出現が強く望まれてきている
。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように、従来の保護方式においては、直流式電気
鉄道用変電所における直流側の過負荷に対して、直流高
速度しゃ断器が不要に動作してしまうという問題があっ
た。

本発明の目的は、直流式電気鉄道用変電所における直流
側の過電流に対して、事故電流と過負荷電流とを明確に
識別し、整流器設備およびき電系統の過負荷時゛性に合
った適切な過負荷保護を行ない、過負荷に対する不要な
動作を確実に防止することが可能な極めて信頼性の高い
き電線故障選択装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、 第１の発明のき電線故障選択装置は、直流式電気鉄道用
変電所におけるき電系統のき電線電流を検出するき電線
電流検出手段と、き電線電流検出手段による検出電流が
所定値以上の電流が所定時間以上継続すると動作し、き
電系統に設けられたき電線用直流高速度しゃ断器に対す
るトリ・ツブ指令を出力する過負荷保護要素からなるき
電線故障選択器とを備えて構成し、き電線用直流高速度
しゃ断器の自己しゃ断特性の設定値を事故電流に対して
のみ応動するように設定し、 また、第２の発明のき電線故障選択装置は、直流式電気
鉄道用変電所におけるき電系統のき電線電流を検出する
き電線電流検出手段と、直流式電気鉄道用変電所におけ
る整流器設備の出力電流を検出する整流器出力電流検出
手段と、き電線電流検出手段による検出電流が所定値以
上の電流が所定時間以上継続すると動作し、き電系統に
設けられたき電線用直流高速度しゃ断器に対するトリッ
プ指令を出力する第１の過負荷保護要素、整流器出力電
流検出手段による検出電流が所定値以上の電流が所定時
間以上継続すると動作し、整流器設備の直流側に設けら
れた整流器保護用直流高速度しゃ断器に対するトリップ
指令を出力する第２の過負荷保護要素か−らなるき電線
故障選択器とを備えて構成し、き電線用直流高速度しゃ
断器および整流器保護用直流高速度しゃ断器の自己しゃ
断特性の設定値を事故電流に対してのみ応動するように
それぞれ設定している。

（作用） 従って、第１の発明のき電線故障選択装置においては、
直流高速度しゃ断器の自己しゃ断特性による過電流検出
は、事故電流にのみ応動するように設定し、き電線故障
選択器の過負荷保護要素によってき電系統の過負荷保護
を行なうことにより、き電系統の過負荷に対する不要な
動作を確実に防止することができる。また、第２の発明
のき電線故障選択装置においては、き電線故障選択器の
第２の過負荷保護要素にて整流器設備の過負荷保護を行
なうことにより、整流器設備の過負荷に対する不要な動
作を確実に防止することができる。

（実施例） まず、本発明の考え方について述べる。

直流式電気鉄道用変電所における整流器設備およびき電
線の過負荷耐量は、負荷の大きさとその負荷を負う時間
とに大きく左右される。そこで、本来の過負荷検出要素
に、時間の要素を付加することにより、その設備の過負
荷特性に合った適切な過負荷保護を行なうことが可能と
なる。

従って、直流高速度しゃ断器の自己しゃ断特性による過
電流検出は、事故電流にのみ応動するように設定し、本
発明の時間要素を付加した過負荷保護要素からなるき電
線故障選択装置によって過負荷保護を行なうことにより
、不要な動作を防ぐことかできる。

以下、上記のような考え方に基づく本発明の一実施例に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。

第１図は、本発明によるき電線故障選択装置を適用した
直流式電気鉄道用変電所における直流側の構成例を示す
系統図である。

第１図において、図示しない交流電源系統には、並設さ
れた２個の整流器１を介して母線２が接続され、さらに
この母線２には複数本（図では４本）のき電線３が接続
されている。また、各整流器１の直流側には図示のよう
に整流器保護用直流高速度しゃ断器４がそれぞれ設けら
れ、さらに各き電線３には図示のようにき電線用直流高
速度しゃ断器５がそれぞれ設けられている。

一方、各き電線３には図示のように、き電線３の電流を
検出する変成器６がそれぞれ設けられ、また各整流器１
の直流側と整流器保護用直流高速度しゃ断器４との間に
は、整流器１の出力電流を検出する変成器７がそれぞれ
設けられている。さらに、これら各変成器６および変成
器７の２次電流を、各き電線３毎に設けられたき電線故
障選択器８に入力するようにしている。

なお、上記において、整流器保護用直流高速度しゃ断器
４およびき電線用直流高速度しゃ断器５の自己しゃ断特
性の設定値は、事故電流に対してのみ応動するようにそ
れぞれ設定している。

第２図は、き電線故障選択器８の構成例を示すブロック
である。本き電線故障選択器８は図示のように、第１の
過負荷保護要素８１と、第２の過負荷保護要素８２とか
ら構成している。

ここで、第１の過負荷保護要素８１は、変成器６による
検出電流が所定値以上の電流か所定時間以上継続すると
動作し、き電線３に設けられたき電線用直流高速度しゃ
断器５に対するトリップ指令を出力するものである。ま
た、第２の過負荷保護要素８２は、変成器７による検出
電流が所定値以上の電流が所定時間以上継続すると動作
し、整流器１の直流側に設けられた整流器保護用直流高
速度しゃ断器４に対するトリップ指令を出力するもので
ある。

なお、上記において、第１の過負荷保護要素８１と第２
の過負荷保護要素８２の動作電流の設定値および動作時
間の設定値は、保護対象とする設備に合わせて任意に可
変設定できるようにしている。

次に、本実施例によるき電線故障選択装置の作用につい
て説明する。

第１図において、直流式電気鉄道用変電所におけるき電
線３の電流は変成器６によって、また整流器１の出力電
流−は変成器７によってそれぞれ検出され、き電線故障
選択器８に入力されている。

さて、いまこのような状態において、整流器１設備ある
いはき電線３に短絡事故が発生すると、その事故に伴う
事故電流が直流式電気鉄道用変電所の直流側に流れる。

すると、整流器保護用直流高速度しゃ断器４あるいはき
電線用直流高速度しゃ断器５の自己しゃ断特性による過
電流検出によって、整流器保護用直流高速度しゃ断器４
あるいはき電線用直流高速度しゃ断器５が自己しゃ断す
ることにより、短絡事故に対する保護が行なわれる。

一方、上記のような状態において、整流器１設備あるい
はき電線３に過負荷が発生すると、その過負荷に伴う過
負荷電流が直流式電気鉄道用変電所の直流側に流れる。

この場合、整流器保護用直流高速度しゃ断器４およびき
電線用直流高速度しゃ断器５の自己しゃ断特性の設定値
は、事故電流に対してのみ応動するようにそれぞれ設定
しているので、この過負荷電流によって整流器保護用直
流高速度しゃ断器４およびき電線用直流高速度しゃ断器
５が不要に動作することはない。

また、き電線故障選択器８ては、この過負荷電流か流れ
ると、電流が所定値以上の電流が所定時間以上継続する
ので、その第２の過負荷保護要素８２あるいは第１の過
負荷保護要素８１が動作し、整流器保護用直流高速度し
ゃ断器４あるいはき電線用直流高速度しゃ断器５に対す
るトリップ指令が出力される。これにより、整流器保護
用直流高速度しゃ断器４あるいはき電線用直流高速度し
ゃ断器５がしゃ断することにより、直流式電気鉄道用変
電所における直流側の過負荷に対する保護が行なわれる
。

第３図は、整流器１設備の過負荷保護協調の一例を示す
特性図である。

第３図において、整流器１の過負荷耐量１０と、整流器
１の定格出力１１に対し、直流式電気鉄道用変電所にお
ける直流側の保護を、本き電線故障選択装置の過負荷保
護要素１２と、直流高速度しゃ断器４，５の自己しゃ断
特性１３によって保護する。第３図では、直流高速度し
ゃ断器４，５の自己しゃ断特性１３の設定値を、従来の
設定値１３ａ　（３００％）から５００％に変更設定し
、事故電流１４に対してのみ応動するようにしている。

上述したように、本実施例のき電線故障選択装置は、直
流式電気鉄道用変電所におけるき主系統のき電線電流を
検出する変成器６と、直流式電気鉄道用変電所における
整流器１の出力電流を、検出する変成器７と、変成器６
による検出電流か所定値以上の電流か所定時間以上継続
すると動作し、き電線用直流高速度しゃ断器５に対する
トリップ指令を出力する第１の過負荷保護要素８１、変
成器７による検出電流か所定値以上の電流が所定時間以
上継続すると動作し、整流器保護用直流高速度しゃ断器
４に対するトリップ指令を出力する第２の過負荷保護要
素８２からなるき電線故障選択器８とを備えて構成し、
き電線用直流高速度しゃ断器５および整流器保護用直流
高速度しゃ断器４の自己しゃ断特性の設定値を、事故電
流に対してのみ応動するようにそれぞれ設定したもので
ある。

従って、直流式電気鉄道用変電所における直流側の過負
荷に伴なう過電流に対して、事故電流と過負荷電流とを
明確に識別することができるため、整流器１設備および
き主系統の双方の過負荷特性に合った適切な過負荷保護
を行なうことかでき、従来のような過負荷に対する不要
な動作を確実に防止することが可能となる。

尚、上記実施例では、整流器１の出力電流およびき電線
電流の双方をき電線故障選択器８に導入し、き電線故障
選択器８を第１の過負荷保護要素８１と第２の過負荷保
護要素８２から構成して、整流器１の過負荷検出も行な
うようにした場合について述べたが、これに限らずき電
線電流をき電線故障選択器８に導入し、き電線故障選択
器８を第１の過負荷保護要素８１のみから構成して、き
電線３の過負荷検出のみを行なうようにすることも可能
である。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、直流式電気鉄道用
変電所における直流側の過電流に対して、事故電流と過
負荷電流とを明確に識別し、整流器設備およびき主系統
の過負荷特性に合った適切な過負荷保護を行ない、過負
荷に対する不要な動作を確実に防止することか可能な極
めて信頼性の高いき電線故障選択装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるき電線故障選択装置を適用した直
流式電気鉄道用変電所における直流側の一実施例を示す
系統構成図、第２図は同実施例におけるき電線故障選択
器の構成例を示すブロック図、第３図は同実施例におけ
る過負荷保護作用を説明するための特性図である。 １・・・整流器、２・・・母線、３・・・き電線、４・
・・整流器保護用直流高速度しゃ断器、５・・・き電線
用直流高速度しゃ断器、６・・・変成器、７・・・変成
器、８・・・き電線故障選択器、８１・・・第１の過負
荷保護要素、８２・・・第２の過負荷保護要素。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流式電気鉄道用変電所におけるき電系統のき電
   線電流を検出するき電線電流検出手段と、前記き電線電
   流検出手段による検出電流が所定値以上の電流が所定時
   間以上継続すると動作し、前記き電系統に設けられたき
   電線用直流高速度しゃ断器に対するトリップ指令を出力
   する過負荷保護要素からなるき電線故障選択器とを備え
   、前記き電線用直流高速度しゃ断器の自己しゃ断特性の
   設定値を事故電流に対してのみ応動するように設定した
   ことを特徴とするき電線故障選択装置。
2. （２）直流式電気鉄道用変電所におけるき電系統のき電
   線電流を検出するき電線電流検出手段と、前記直流式電
   気鉄道用変電所における整流器設備の出力電流を検出す
   る整流器出力電流検出手段前記き電線電流検出手段によ
   る検出電流が所定値以上の電流が所定時間以上継続する
   と動作し、前記き電系統に設けられたき電線用直流高速
   度しゃ断器に対するトリップ指令を出力する第１の過負
   荷保護要素、前記整流器出力電流検出手段による検出電
   流が所定値以上の電流が所定時間以上継続すると動作し
   、前記整流器設備の直流側に設けられた整流器保護用直
   流高速度しゃ断器に対するトリップ指令を出力する第２
   の過負荷保護要素からなるき電線故障選択器とを備え、 前記き電線用直流高速度しゃ断器および整流器保護用直
   流高速度しゃ断器の自己しゃ断特性の設定値を事故電流
   に対してのみ応動するようにそれぞれ設定したことを特
   徴とするき電線故障選択装置。