JPH06100631B2 - 交流電気鉄道用切替開閉器の故障検出方法 - Google Patents
交流電気鉄道用切替開閉器の故障検出方法Info
- Publication number
- JPH06100631B2 JPH06100631B2 JP2033429A JP3342990A JPH06100631B2 JP H06100631 B2 JPH06100631 B2 JP H06100631B2 JP 2033429 A JP2033429 A JP 2033429A JP 3342990 A JP3342990 A JP 3342990A JP H06100631 B2 JPH06100631 B2 JP H06100631B2
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- Japan
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- switching
- current
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- train
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は交流電気鉄道の異電源突合せ箇所の切替セク
ションにおける切替開閉器の故障検出方法に関するもの
である。
ションにおける切替開閉器の故障検出方法に関するもの
である。
（従来の技術） 新幹線鉄道などの交流電気鉄道では単相交流により電気
車へ電力を供給（き電）し、40〜60km間隔で変電所が配
置されており、異電源の突合せが生ずる。
車へ電力を供給（き電）し、40〜60km間隔で変電所が配
置されており、異電源の突合せが生ずる。
異電源が突合せとなる箇所においては、一般に電圧位相
が異なること、電力会社の潮流が流れることにより、並
列接続は実施していない。
が異なること、電力会社の潮流が流れることにより、並
列接続は実施していない。
一方、新幹線鉄道などの交流電気鉄道では高速運転を行
うため、異電源突合せ箇所においても、力行で走る必要
があり、電車線路に1000m程度のセクションを設けて、
列車走行に従い切替開閉器によりセクションへ電力を供
給する場合がある。
うため、異電源突合せ箇所においても、力行で走る必要
があり、電車線路に1000m程度のセクションを設けて、
列車走行に従い切替開閉器によりセクションへ電力を供
給する場合がある。
切替開閉器の故障時には異電源間に電圧差及び位相差に
基づく短絡電流が流れ、その電流方向は一方の変電所は
電源から負荷側へ、他方の変電所は負荷から電源側とな
る。したがって、変電所に設備されている電力方向継電
器により、逆方向の電力を検出して切替開閉器の故障を
検出することが可能であった。
基づく短絡電流が流れ、その電流方向は一方の変電所は
電源から負荷側へ、他方の変電所は負荷から電源側とな
る。したがって、変電所に設備されている電力方向継電
器により、逆方向の電力を検出して切替開閉器の故障を
検出することが可能であった。
ところが、列車の高速運転のため、停止時に回生ブレー
キを使用する交流回生車両の導入が計画されており、交
流回生ブレーキ使用時に電力方向が負荷から電源側へ向
くため、電力方向継電器の使用は不可となり、新しい原
理に基づく保護方式の開発が必要となった。
キを使用する交流回生車両の導入が計画されており、交
流回生ブレーキ使用時に電力方向が負荷から電源側へ向
くため、電力方向継電器の使用は不可となり、新しい原
理に基づく保護方式の開発が必要となった。
（発明が解決しようとする課題） 第１図において、電源１と電源２の異電源突合せ箇所で
は、一般に両電源の位相差が異なるので並列に接続する
ことができない。一方、新幹線列車などの交流電気車は
高速走行のため、電力を供給されながら走行するので、
セクション３を設けて切替開閉器４、５により列車６の
走行に対応して電源１又は電源２の電力を供給してい
る。例えば第１図において列車６が左から右へ走行する
時、切替開閉器４は入、切替開閉器５は切であり、列車
６がセクション３に進入すると切替開閉器４が切れ、約
300ms後に切替開閉器５が入となる。さらに、列車６が
セクション３を抜けると切替開閉器５が切れ、次いで約
300ms後に切替開閉器４が入りとなり元へ戻る。
は、一般に両電源の位相差が異なるので並列に接続する
ことができない。一方、新幹線列車などの交流電気車は
高速走行のため、電力を供給されながら走行するので、
セクション３を設けて切替開閉器４、５により列車６の
走行に対応して電源１又は電源２の電力を供給してい
る。例えば第１図において列車６が左から右へ走行する
時、切替開閉器４は入、切替開閉器５は切であり、列車
６がセクション３に進入すると切替開閉器４が切れ、約
300ms後に切替開閉器５が入となる。さらに、列車６が
セクション３を抜けると切替開閉器５が切れ、次いで約
300ms後に切替開閉器４が入りとなり元へ戻る。
したがって健全な場合は２台の切替開閉器４と切替開閉
器５は同時に電流が流れることはない。しかしながら、
切替開閉器の操作機構の故障或いは開閉電極部の短絡に
より、電源１と電源２が短絡することがある。すなわ
ち、列車６がセクション３に進入して切替開閉器４が故
障で開放されない時に切替開閉器５が投入された場合、
或いは、列車６がセクション３を抜けて切替開閉器５が
故障で開放されない時に切替開閉器４が投入された場合
に、電源１と電源２が短絡状態になる。
器５は同時に電流が流れることはない。しかしながら、
切替開閉器の操作機構の故障或いは開閉電極部の短絡に
より、電源１と電源２が短絡することがある。すなわ
ち、列車６がセクション３に進入して切替開閉器４が故
障で開放されない時に切替開閉器５が投入された場合、
或いは、列車６がセクション３を抜けて切替開閉器５が
故障で開放されない時に切替開閉器４が投入された場合
に、電源１と電源２が短絡状態になる。
第２図は切替開閉器４又は切替開閉器５が故障で電源１
と電源２が短絡し、列車負荷電流がない場合の現象であ
る。電源１に関する線路の抵抗７をR1、リアクタンス８
をX1とするとインピーダンスZ1は、Z1＝R1＋jX1とな
る。電源２に関する線路の抵抗９をR2、リアクタンス10
をX2とするとインピーダンスZ2は、Z2＝R2＋jX2とな
る。これより、電源１と電源２の短絡時にはωを各周波
数とすると、次式に示す電流ｉが流れる。
と電源２が短絡し、列車負荷電流がない場合の現象であ
る。電源１に関する線路の抵抗７をR1、リアクタンス８
をX1とするとインピーダンスZ1は、Z1＝R1＋jX1とな
る。電源２に関する線路の抵抗９をR2、リアクタンス10
をX2とするとインピーダンスZ2は、Z2＝R2＋jX2とな
る。これより、電源１と電源２の短絡時にはωを各周波
数とすると、次式に示す電流ｉが流れる。
V1＝V2＝V,Z1＋Z2＝Ｚとすると すなわち、例えば、本来開放させるべき切替開閉器５が
故障で開放されない時に切替開閉器４が投入されると、
両源の位相差（θ２−θ１）により大きさが左右される
短絡電流が２台の切替開閉器に同一方向に流れることが
分かる。
故障で開放されない時に切替開閉器４が投入されると、
両源の位相差（θ２−θ１）により大きさが左右される
短絡電流が２台の切替開閉器に同一方向に流れることが
分かる。
第３図は切替開閉器４又は切替開閉器５が故障し、セク
ション３に列車６の負荷がある場合の現象である。列車
６の負荷のインピーダンスを ZL＝RL＋jXL、V1＝V2＝Ｖとすると、電源１から供給さ
れる電流i1は、 同様に、電源２から供給される電流i2は、 となる。電源１と電源２の短絡電流ｉに両電源から列車
負荷６へ供給する負荷電流が重ねあわされることから、
両電源の位相差（θ２−θ１）がない場合は分子の第２
項が０となり、切替開閉器４に流れる電流i1と同時に切
替開閉器５に流れる電流i2は方向が異なる。両電源の位
相差（θ２−θ１）がある場合は分子の第２項の符号が
違うため、大きさも異なることとなる。
ション３に列車６の負荷がある場合の現象である。列車
６の負荷のインピーダンスを ZL＝RL＋jXL、V1＝V2＝Ｖとすると、電源１から供給さ
れる電流i1は、 同様に、電源２から供給される電流i2は、 となる。電源１と電源２の短絡電流ｉに両電源から列車
負荷６へ供給する負荷電流が重ねあわされることから、
両電源の位相差（θ２−θ１）がない場合は分子の第２
項が０となり、切替開閉器４に流れる電流i1と同時に切
替開閉器５に流れる電流i2は方向が異なる。両電源の位
相差（θ２−θ１）がある場合は分子の第２項の符号が
違うため、大きさも異なることとなる。
本発明は、上記のような切替開閉器４又は切替開閉器５
の故障による電源１と電源２の短絡故障を２台の切替開
閉器に電流が同時に流れたことにより検出するものであ
り、交流電気鉄道への電力供給系統を異常な現象から保
護することを目的としている。
の故障による電源１と電源２の短絡故障を２台の切替開
閉器に電流が同時に流れたことにより検出するものであ
り、交流電気鉄道への電力供給系統を異常な現象から保
護することを目的としている。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明は交流電気鉄道にお
ける異種電源突き合せ箇所において、列車が力行で通過
できるように切替セクションを設備し、前記切替えセク
ションには２つの切替開閉器と電流変成器（CT）を具備
し、通常は同時に投入されない前記切替開閉器に、前記
電流変成器（CT）の出力を過電流要素に入力し、切替開
閉器の極間が短絡した場合に限り、前記のそれぞれの電
流変成器（CT）に同時に短絡電流が流れたことを過電流
要素により検出し、これにより切替開閉器の極間短絡と
判定することを特徴とする交流電気鉄道用切替開閉器の
故障検出方法である。
ける異種電源突き合せ箇所において、列車が力行で通過
できるように切替セクションを設備し、前記切替えセク
ションには２つの切替開閉器と電流変成器（CT）を具備
し、通常は同時に投入されない前記切替開閉器に、前記
電流変成器（CT）の出力を過電流要素に入力し、切替開
閉器の極間が短絡した場合に限り、前記のそれぞれの電
流変成器（CT）に同時に短絡電流が流れたことを過電流
要素により検出し、これにより切替開閉器の極間短絡と
判定することを特徴とする交流電気鉄道用切替開閉器の
故障検出方法である。
（実施例） 第４図において、切替開閉器４の電流を検出するために
CT11、切替開閉器５の電流を検出するためにCT12を用い
る。
CT11、切替開閉器５の電流を検出するためにCT12を用い
る。
切替開閉器４及び切替開閉器５は同時に投入されること
はなく、300msの停電を伴うのでCT11及びCT12に同時に
電流が流れたときに、切替開閉器の極間短絡故障が発生
したと判断すればよい。しかしながら、電流方向が先に
説明したように、セクション３に列車が存在しない時は
同一方向で同値、列車が存在する時は異なった方向で値
も異なるため、これらの現象に対して故障検出すること
が必要となる。
はなく、300msの停電を伴うのでCT11及びCT12に同時に
電流が流れたときに、切替開閉器の極間短絡故障が発生
したと判断すればよい。しかしながら、電流方向が先に
説明したように、セクション３に列車が存在しない時は
同一方向で同値、列車が存在する時は異なった方向で値
も異なるため、これらの現象に対して故障検出すること
が必要となる。
そこで、故障検出装置13に、CT11に対して過電流要素14
を、CT12に対して過電流要素15を設けて、設定値以上の
電流が流れるとそれぞれの要素が動作するようにする。
この２つの出力をAND回路16に入力し、過電流要素14と
過電流要素15が同時に動作した時に故障検出装置13は保
護出力を出すようしている。これにより、切替開閉器故
障の場合、電流方向に無関係に故障を検出することがで
きる。
を、CT12に対して過電流要素15を設けて、設定値以上の
電流が流れるとそれぞれの要素が動作するようにする。
この２つの出力をAND回路16に入力し、過電流要素14と
過電流要素15が同時に動作した時に故障検出装置13は保
護出力を出すようしている。これにより、切替開閉器故
障の場合、電流方向に無関係に故障を検出することがで
きる。
（発明の効果） 以上のように、本発明の交流電気鉄道用切替開閉器の故
障検出方法により、切替開閉器の故障による異電源短絡
を検出し、変電所のき電用遮断器を開放させることによ
り故障電流を除去できる。さらに保護連動により、故障
した切替開閉器を回路から切り離し、予備器を運転する
ことが可能となり、列車の安定輸送に寄与する効果は大
きい。
障検出方法により、切替開閉器の故障による異電源短絡
を検出し、変電所のき電用遮断器を開放させることによ
り故障電流を除去できる。さらに保護連動により、故障
した切替開閉器を回路から切り離し、予備器を運転する
ことが可能となり、列車の安定輸送に寄与する効果は大
きい。
第１図は交流電気鉄道き電回路の異電源突合せ箇所の回
路図、第２図は列車負荷電流がない状態で異電源短絡を
生じた場合の回路図、第３図は切替セクションに列車負
荷がある状態で異電源間短絡が生じた場合の回路図、第
４図は本発明による切替開閉器故障検出方法の原理図で
ある。 １……電源１、２……電源２ ３……切替セクション、４……切替開閉器 ５……切替開閉器、６……列車 ７……線路抵抗、８……線路リアクタンス ９……線路抵抗、10……線路リアクタンス 11……電流変成器（CT11）、12……電流変成器（CT12） 13……故障検出装置、14……過電流要素 15……過電流要素、16……AND回路
路図、第２図は列車負荷電流がない状態で異電源短絡を
生じた場合の回路図、第３図は切替セクションに列車負
荷がある状態で異電源間短絡が生じた場合の回路図、第
４図は本発明による切替開閉器故障検出方法の原理図で
ある。 １……電源１、２……電源２ ３……切替セクション、４……切替開閉器 ５……切替開閉器、６……列車 ７……線路抵抗、８……線路リアクタンス ９……線路抵抗、10……線路リアクタンス 11……電流変成器（CT11）、12……電流変成器（CT12） 13……故障検出装置、14……過電流要素 15……過電流要素、16……AND回路
Claims (1)
- 【請求項１】交流電気鉄道における異種電源突き合せ箇
所において、列車が力行で通過できるように切替セクシ
ョンを設備し、 前記切替えセクションには２つの切替開閉器と電流変成
器（CT）を具備し、 通常は同時に投入されない前記切替開閉器に、前記電流
変成器（CT）の出力を過電流要素に入力し、 切替開閉器の極間が短絡した場合に限り、前記のそれぞ
れの電流変成器（CT）に同時に短絡電流が流れたことを
過電流要素により検出し、これにより切替開閉器の極間
短絡と判定することを特徴とする 交流電気鉄道用切替開閉器の故障検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2033429A JPH06100631B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 交流電気鉄道用切替開閉器の故障検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2033429A JPH06100631B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 交流電気鉄道用切替開閉器の故障検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03237370A JPH03237370A (ja) | 1991-10-23 |
| JPH06100631B2 true JPH06100631B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=12386308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2033429A Expired - Lifetime JPH06100631B2 (ja) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | 交流電気鉄道用切替開閉器の故障検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100631B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104569651B (zh) * | 2014-11-24 | 2017-04-05 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 动车组高次谐波发射测试系统 |
-
1990
- 1990-02-14 JP JP2033429A patent/JPH06100631B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03237370A (ja) | 1991-10-23 |
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Legal Events
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