JPH0833102A - 電気車の制御装置及び架線接地検知方法 - Google Patents
電気車の制御装置及び架線接地検知方法Info
- Publication number
- JPH0833102A JPH0833102A JP15974094A JP15974094A JPH0833102A JP H0833102 A JPH0833102 A JP H0833102A JP 15974094 A JP15974094 A JP 15974094A JP 15974094 A JP15974094 A JP 15974094A JP H0833102 A JPH0833102 A JP H0833102A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- filter capacitor
- thyristor
- output
- voltage detector
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 フィルタコンデンサ６には並列に過電圧抑制
抵抗器７とサイリスタ８からなる直列回路が接続されて
いる。サイリスタ８の両端には電圧検出器９ａが接続さ
れ、フィルタコンデンサ６ｂの両端には電圧検出器14ａ
が接続されている。故障検知装置15は電圧検出器９ａの
出力電圧値ＶＣと電圧検出器14ａの出力電圧値ＶＴ、及
び単位スイッチ３の開閉状態を示す状態信号ＳＷを入力
し、架線接地の故障判断を行う。 【効果】 本発明によれば、架線接地による故障と架線
電圧の変動による入力過電圧状態とを確実に区別するこ
とができる。
抵抗器７とサイリスタ８からなる直列回路が接続されて
いる。サイリスタ８の両端には電圧検出器９ａが接続さ
れ、フィルタコンデンサ６ｂの両端には電圧検出器14ａ
が接続されている。故障検知装置15は電圧検出器９ａの
出力電圧値ＶＣと電圧検出器14ａの出力電圧値ＶＴ、及
び単位スイッチ３の開閉状態を示す状態信号ＳＷを入力
し、架線接地の故障判断を行う。 【効果】 本発明によれば、架線接地による故障と架線
電圧の変動による入力過電圧状態とを確実に区別するこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気車で発生した故障を
確実に検知する電気車の制御装置及び架線接地検知方法
に関する。
確実に検知する電気車の制御装置及び架線接地検知方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は電気車の制御装置の構成図であ
る。架線から集電器１により集電された直流電力は高速
度遮断器２、単位スイッチ３、フィルタリアクトル４を
介して分圧形のインバ―タ装置５へ供給される。フィル
タリアクトル４には並列にフィルタコンデンサ６が接続
され、フィルタリアクトル４、フィタコンデンサ６によ
りインバ―タ装置５へ供給される直流電力を平滑化して
いる。フィルタコンデンサ６はフィルタコンデンサ６ａ
とフィルタコンデンサ６ｂとが直列に接続されてなり、
架線から供給される直流電力の電圧値を２分圧してそれ
ぞれの電圧を分圧形のインバ―タ装置に供給する。フィ
ルタコンデンサ６には並列に過電圧抑制抵抗器７とサイ
リスタ８からなる直列回路が接続されている。架線電圧
の変動などによりインバ―タ装置５へ供給される直流電
力が過大になった場合には、図示しない制御装置により
サイリスタ８を点弧させて過大分の直流電力をサイリス
タ８と直列に接続された過電圧抑制抵抗器７で消費させ
る。サイリスタ８の両側には電圧検出器９ａと電圧検出
器９ａの出力電圧を調整するための抵抗器９ｂが接続さ
れ、この電圧検出器９ａはフィルタコンデンサ６の端子
間電圧を検出する。又電圧検出器９ａの出力よりサイリ
スタ８の点弧、消弧状態を監視し、誤動作などの故障を
検出している。
る。架線から集電器１により集電された直流電力は高速
度遮断器２、単位スイッチ３、フィルタリアクトル４を
介して分圧形のインバ―タ装置５へ供給される。フィル
タリアクトル４には並列にフィルタコンデンサ６が接続
され、フィルタリアクトル４、フィタコンデンサ６によ
りインバ―タ装置５へ供給される直流電力を平滑化して
いる。フィルタコンデンサ６はフィルタコンデンサ６ａ
とフィルタコンデンサ６ｂとが直列に接続されてなり、
架線から供給される直流電力の電圧値を２分圧してそれ
ぞれの電圧を分圧形のインバ―タ装置に供給する。フィ
ルタコンデンサ６には並列に過電圧抑制抵抗器７とサイ
リスタ８からなる直列回路が接続されている。架線電圧
の変動などによりインバ―タ装置５へ供給される直流電
力が過大になった場合には、図示しない制御装置により
サイリスタ８を点弧させて過大分の直流電力をサイリス
タ８と直列に接続された過電圧抑制抵抗器７で消費させ
る。サイリスタ８の両側には電圧検出器９ａと電圧検出
器９ａの出力電圧を調整するための抵抗器９ｂが接続さ
れ、この電圧検出器９ａはフィルタコンデンサ６の端子
間電圧を検出する。又電圧検出器９ａの出力よりサイリ
スタ８の点弧、消弧状態を監視し、誤動作などの故障を
検出している。
【０００３】このような回路構成において、インバ―タ
装置５を構成する図示しない半導体素子が短絡したり、
フィルタコンデンサ６が短絡したりした場合、架線が接
地するという重大故障となり、インバ―タ装置５の運転
を停止させ高速度遮断器２、単位スイッチ３を開放させ
る必要がある。図６は架線接地などの重大故障を検知す
る故障検知装置の構成図である。
装置５を構成する図示しない半導体素子が短絡したり、
フィルタコンデンサ６が短絡したりした場合、架線が接
地するという重大故障となり、インバ―タ装置５の運転
を停止させ高速度遮断器２、単位スイッチ３を開放させ
る必要がある。図６は架線接地などの重大故障を検知す
る故障検知装置の構成図である。
【０００４】通常サイリスタ８が非導通状態のとき、電
圧検出器９ａはほぼフィルタコンデンサ６の端子間電圧
ＶＣを検出する。架線接地が発生すると電圧検出器９ａ
の検出値ＶＣは除々に零へと変化する。この電圧検出器
９ａの検出値ＶＣはサンプリングホ―ルド回路10を介し
て減算器11に入力される。減算器11では電圧検出器９ａ
の検出値ＶＣとサンプリングホ―ルド回路10で保持され
た検出値ＶＣ′の偏差ΔＶＣが演算される。つまり減算
器11では電圧検出器９ａで検出された検出値ＶＣの変化
量ΔＶＣが演算されることになる。比較器12は、この偏
差ΔＶＣと予め設定される所定変化量Ｃ１が入力され、
偏差ΔＶＣが所定変化量Ｃ１を越えた際に信号「１」を
タイマリレ―13に対して出力する。タイマリレ―13では
信号「１」が比較器12から出力される時間が予め設定さ
れる所定時間ｔ１を越えた際に信号「１」を出力し、こ
れを故障信号として図示しない故障記録部に故障情報と
して記録したり、電磁接触器２や単位スイッチ３を開放
させ、インバ―タ装置５の運転を停止させるなどの保護
動作を行っていた。
圧検出器９ａはほぼフィルタコンデンサ６の端子間電圧
ＶＣを検出する。架線接地が発生すると電圧検出器９ａ
の検出値ＶＣは除々に零へと変化する。この電圧検出器
９ａの検出値ＶＣはサンプリングホ―ルド回路10を介し
て減算器11に入力される。減算器11では電圧検出器９ａ
の検出値ＶＣとサンプリングホ―ルド回路10で保持され
た検出値ＶＣ′の偏差ΔＶＣが演算される。つまり減算
器11では電圧検出器９ａで検出された検出値ＶＣの変化
量ΔＶＣが演算されることになる。比較器12は、この偏
差ΔＶＣと予め設定される所定変化量Ｃ１が入力され、
偏差ΔＶＣが所定変化量Ｃ１を越えた際に信号「１」を
タイマリレ―13に対して出力する。タイマリレ―13では
信号「１」が比較器12から出力される時間が予め設定さ
れる所定時間ｔ１を越えた際に信号「１」を出力し、こ
れを故障信号として図示しない故障記録部に故障情報と
して記録したり、電磁接触器２や単位スイッチ３を開放
させ、インバ―タ装置５の運転を停止させるなどの保護
動作を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように架線接
地などの重大故障を検知する際、フィルタコンデンサ６
の端子間電圧の低下を電圧検出器９ａで監視して行って
いた。しかしながら架線電圧の変動などにより入力電圧
が過電圧となった際にサイリスタ８を点弧させると電圧
検出器９ａの両端が短絡された形となるため、電圧検出
器９ａの検出値ＶＣが零となり上述した故障検知装置に
より架線接地を検出して保護動作が働いてしまうという
問題が生じていた。電圧検出器９ａをサイリスタ８の両
端ではなくフィルタコンデンサ６の両端に設ければ上述
した問題は防げるが、サイリスタ８の誤点弧などの故障
検知が行えなくなるなどの別の不具合が生じてしまっ
た。
地などの重大故障を検知する際、フィルタコンデンサ６
の端子間電圧の低下を電圧検出器９ａで監視して行って
いた。しかしながら架線電圧の変動などにより入力電圧
が過電圧となった際にサイリスタ８を点弧させると電圧
検出器９ａの両端が短絡された形となるため、電圧検出
器９ａの検出値ＶＣが零となり上述した故障検知装置に
より架線接地を検出して保護動作が働いてしまうという
問題が生じていた。電圧検出器９ａをサイリスタ８の両
端ではなくフィルタコンデンサ６の両端に設ければ上述
した問題は防げるが、サイリスタ８の誤点弧などの故障
検知が行えなくなるなどの別の不具合が生じてしまっ
た。
【０００６】そこで本発明は上述した問題点を解決する
ためになされたもので、架線接地による故障と架線電圧
の変動による入力過電圧状態とを確実に区別することが
できる電気車の制御装置及び架線接地検知方法を提供す
ることを目的とする。
ためになされたもので、架線接地による故障と架線電圧
の変動による入力過電圧状態とを確実に区別することが
できる電気車の制御装置及び架線接地検知方法を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために請求項１に記載の発明は、架線から供給される直
流電力を交流電力に変換するインバ―タ装置と、このイ
ンバ―タ装置の入力端に並列に接続されたフィルタコン
デンサと、このフィルタコンデンサに並列に接続された
抵抗器とサイリスタからなる直列回路と、フィルタコン
デンサの両端電圧を検出する第１の電圧検出器と、サイ
リスタの両端電圧を検出する第２の電圧検出器と、第１
の電圧検出器又は第２の電圧検出器の出力電圧値の変化
量が、予め設定された所定変化量を越えるとともに、第
１の電圧検出器の出力電圧値と第２の電圧検出器の出力
電圧値との偏差が、予め設定された基準値以下になった
際に、架線の短絡故障信号を出力する故障検知装置とを
有してなる。
ために請求項１に記載の発明は、架線から供給される直
流電力を交流電力に変換するインバ―タ装置と、このイ
ンバ―タ装置の入力端に並列に接続されたフィルタコン
デンサと、このフィルタコンデンサに並列に接続された
抵抗器とサイリスタからなる直列回路と、フィルタコン
デンサの両端電圧を検出する第１の電圧検出器と、サイ
リスタの両端電圧を検出する第２の電圧検出器と、第１
の電圧検出器又は第２の電圧検出器の出力電圧値の変化
量が、予め設定された所定変化量を越えるとともに、第
１の電圧検出器の出力電圧値と第２の電圧検出器の出力
電圧値との偏差が、予め設定された基準値以下になった
際に、架線の短絡故障信号を出力する故障検知装置とを
有してなる。
【０００８】又請求項２に記載の発明のように、架線か
ら供給される直流電力の電流を遮断する単位スイッチ
と、単位スイッチが開放されたことをうけて短絡故障信
号をリセットする手段とを有してもよい。
ら供給される直流電力の電流を遮断する単位スイッチ
と、単位スイッチが開放されたことをうけて短絡故障信
号をリセットする手段とを有してもよい。
【０００９】更に請求項３に記載の発明は、架線から供
給される直流電力を交流電力に変換するインバ―タ装置
の入力端に並列に接続されたフィルタコンデンサの端子
間電圧と、フィルタコンデンサに並列に抵抗器を介して
接続されたサイリスタの両端電圧とを監視し、フィルタ
コンデンサの端子間電圧又はサイリスタの両端電圧の変
化量が予め設定された所定変化量を越えるとともに、フ
ィルタコンデンサの端子間電圧とサイリスタの両端電圧
の変化の割合がほぼ等しい際に、架線の短絡事故を検知
する架線接地検知方法である。
給される直流電力を交流電力に変換するインバ―タ装置
の入力端に並列に接続されたフィルタコンデンサの端子
間電圧と、フィルタコンデンサに並列に抵抗器を介して
接続されたサイリスタの両端電圧とを監視し、フィルタ
コンデンサの端子間電圧又はサイリスタの両端電圧の変
化量が予め設定された所定変化量を越えるとともに、フ
ィルタコンデンサの端子間電圧とサイリスタの両端電圧
の変化の割合がほぼ等しい際に、架線の短絡事故を検知
する架線接地検知方法である。
【００１０】
【作用】上述した構成により請求項１又は請求項２に記
載の発明では、第１の電圧検出器と第２の電圧検出器の
出力電圧値は架線の短絡が発生した時に、フィルタコン
デンサの容量と抵抗器の抵抗値とにより定まる時定数に
ともなって零へと変化する。従って両者の出力電圧値の
偏差はほぼ零に等しいため、偏差が基準値以下の時に短
絡事故を検知することができる。なお入力過電圧時はサ
イリスタが導通するため、第２の電圧検出器の出力電圧
値は瞬時に零となり、第１の電圧検出器の出力電圧値と
に偏差が生じる。従ってこの偏差は基準値を越えるため
短絡事故との区別を行うことができる。
載の発明では、第１の電圧検出器と第２の電圧検出器の
出力電圧値は架線の短絡が発生した時に、フィルタコン
デンサの容量と抵抗器の抵抗値とにより定まる時定数に
ともなって零へと変化する。従って両者の出力電圧値の
偏差はほぼ零に等しいため、偏差が基準値以下の時に短
絡事故を検知することができる。なお入力過電圧時はサ
イリスタが導通するため、第２の電圧検出器の出力電圧
値は瞬時に零となり、第１の電圧検出器の出力電圧値と
に偏差が生じる。従ってこの偏差は基準値を越えるため
短絡事故との区別を行うことができる。
【００１１】又請求項３に記載の発明では、フィルタコ
ンデンサの端子間電圧とサイリスタの両端電圧とを監視
し、架線接地事故時には、フィルタコンデンサの端子間
電圧とサイリスタの両端電圧の変化の割合が、フィルタ
コンデンサの容量と抵抗器の抵抗値とから定まる時定数
となるため、ほぼ等しくなる。したがってフィルタコン
デンサの端子間電圧とサイリスタの両端電圧の変化の割
合がほぼ等しい際に架線接地事故を検知する。なお入力
過電圧時はサイリスタが導通するため、サイリスタの両
端電圧は瞬時に零となるのに対して、フィルタコンデン
サの端子間電圧はフィルタコンデンサの容量と抵抗器の
抵抗値とから定まる時定数にしたがって減衰する。よっ
てフィルタコンデンサの端子間電圧とサイリスタの両端
電圧の変化の割合は等しくならず、架線接地事故との区
別を行なうことができる。
ンデンサの端子間電圧とサイリスタの両端電圧とを監視
し、架線接地事故時には、フィルタコンデンサの端子間
電圧とサイリスタの両端電圧の変化の割合が、フィルタ
コンデンサの容量と抵抗器の抵抗値とから定まる時定数
となるため、ほぼ等しくなる。したがってフィルタコン
デンサの端子間電圧とサイリスタの両端電圧の変化の割
合がほぼ等しい際に架線接地事故を検知する。なお入力
過電圧時はサイリスタが導通するため、サイリスタの両
端電圧は瞬時に零となるのに対して、フィルタコンデン
サの端子間電圧はフィルタコンデンサの容量と抵抗器の
抵抗値とから定まる時定数にしたがって減衰する。よっ
てフィルタコンデンサの端子間電圧とサイリスタの両端
電圧の変化の割合は等しくならず、架線接地事故との区
別を行なうことができる。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照し詳細に説明
する。図１乃至図４は本発明の一実施例を説明するため
の図で、図１は本発明の一実施例を示す電気車の制御装
置の構成図、図２は図１に示される故障検知装置の構成
図、図３は架線接地時の波形図、図４は入力過電圧時の
波形図である。
する。図１乃至図４は本発明の一実施例を説明するため
の図で、図１は本発明の一実施例を示す電気車の制御装
置の構成図、図２は図１に示される故障検知装置の構成
図、図３は架線接地時の波形図、図４は入力過電圧時の
波形図である。
【００１３】架線から集電器１により集電された直流電
力は高速度遮断器２、単位スイッチ３、フィルタリアク
トル４を介して分圧形のインバ―タ装置５へ供給され
る。フィルタリアクトル４には並列にフィルタコンデン
サ６が接続され、フィルタリアクトル４、フィルタコン
デンサ６によりインバ―タ装置５へ供給される直流電力
を平滑化している。フィルタコンデンサ６はフィルタコ
ンデンサ６ａとフィルタコンデンサ６ｂとが直列に接続
されてなり、架線から供給される直流電力の電圧値を２
分圧してそれぞれの電圧を分圧形のインバ―タ装置に供
給する。フィルタコンデンサ６には並列に過電圧抑制抵
抗器７とサイリスタ８からなる直列回路が接続されてい
る。サイリスタ８の両端には電圧検出器９ａと電圧検出
器９ａの出力電圧を調整するための抵抗器９ｂが接続さ
れ、この電圧検出器９ａはフィルタコンデンサ６の端子
間電圧を検出し、その端子間電圧に応じて変換された電
圧値ＶＣを出力する。また、フィルタコンデンサ６ｂの
両端には電圧検出器14ａと電圧検出器14ａの出力電圧を
調整するための抵抗器14ｂが接続され、フィルタコンデ
ンサ６ｂの端子間電圧を検出し、その端子間電圧に応じ
て変換された電圧値ＶＴを出力する。故障検知装置15は
電圧検出器９ａの出力電圧値ＶＣと電圧検出器14ａの出
力電圧値ＶＴ、及び単位スイッチ３の開閉状態を示す状
態信号ＳＷを入力し、架線が短絡する架線接地の故障判
断を行う。
力は高速度遮断器２、単位スイッチ３、フィルタリアク
トル４を介して分圧形のインバ―タ装置５へ供給され
る。フィルタリアクトル４には並列にフィルタコンデン
サ６が接続され、フィルタリアクトル４、フィルタコン
デンサ６によりインバ―タ装置５へ供給される直流電力
を平滑化している。フィルタコンデンサ６はフィルタコ
ンデンサ６ａとフィルタコンデンサ６ｂとが直列に接続
されてなり、架線から供給される直流電力の電圧値を２
分圧してそれぞれの電圧を分圧形のインバ―タ装置に供
給する。フィルタコンデンサ６には並列に過電圧抑制抵
抗器７とサイリスタ８からなる直列回路が接続されてい
る。サイリスタ８の両端には電圧検出器９ａと電圧検出
器９ａの出力電圧を調整するための抵抗器９ｂが接続さ
れ、この電圧検出器９ａはフィルタコンデンサ６の端子
間電圧を検出し、その端子間電圧に応じて変換された電
圧値ＶＣを出力する。また、フィルタコンデンサ６ｂの
両端には電圧検出器14ａと電圧検出器14ａの出力電圧を
調整するための抵抗器14ｂが接続され、フィルタコンデ
ンサ６ｂの端子間電圧を検出し、その端子間電圧に応じ
て変換された電圧値ＶＴを出力する。故障検知装置15は
電圧検出器９ａの出力電圧値ＶＣと電圧検出器14ａの出
力電圧値ＶＴ、及び単位スイッチ３の開閉状態を示す状
態信号ＳＷを入力し、架線が短絡する架線接地の故障判
断を行う。
【００１４】電圧検出器９ａの出力電圧値ＶＣと電圧検
出器14ａの出力電圧値ＶＴは減算器16に入力され、減算
器16はその偏差ＶＣＴを絶対値算出器17に出力する。絶
対値算出器17では偏差ＶＣＴの絶対値｜ＶＣＴ｜を算出
し比較器18に出力する。比較器18はこの絶対値｜ＶＣＴ
｜と基準値（ほぼ０）とを比較し、絶対値｜ＶＣＴ｜が
基準値を越えた際にＲＳフリップフロップ回路19のＳ端
子に信号「１」を、絶対値｜ＶＣＴ｜が基準値以下の際
に信号「０」を出力する。ＲＳフリップフロップ回路19
にはＳ端子に上述した比較器18からの出力信号が入力さ
れ、Ｒ端子に単位スイッチ３の状態信号ＳＷとして単位
スイッチ３が閉じている時には信号「１」が、単位スイ
ッチ３が開いている時には信号「０」が入力される。Ｒ
Ｓフリップフロップ回路19は信号「１」又は信号「０」
を表１に基づいて出力する。
出器14ａの出力電圧値ＶＴは減算器16に入力され、減算
器16はその偏差ＶＣＴを絶対値算出器17に出力する。絶
対値算出器17では偏差ＶＣＴの絶対値｜ＶＣＴ｜を算出
し比較器18に出力する。比較器18はこの絶対値｜ＶＣＴ
｜と基準値（ほぼ０）とを比較し、絶対値｜ＶＣＴ｜が
基準値を越えた際にＲＳフリップフロップ回路19のＳ端
子に信号「１」を、絶対値｜ＶＣＴ｜が基準値以下の際
に信号「０」を出力する。ＲＳフリップフロップ回路19
にはＳ端子に上述した比較器18からの出力信号が入力さ
れ、Ｒ端子に単位スイッチ３の状態信号ＳＷとして単位
スイッチ３が閉じている時には信号「１」が、単位スイ
ッチ３が開いている時には信号「０」が入力される。Ｒ
Ｓフリップフロップ回路19は信号「１」又は信号「０」
を表１に基づいて出力する。
【００１５】
【表１】 そしてＲＳフリップフロップ回路19の出力は反転回路20
を介して論理積回路21に入力される。一方電圧検出器９
ａの出力電圧値ＶＣはサンプリングホ―ルド回路10を介
して減算器11に入力される。減算器11では出力電圧値Ｖ
Ｃとサンプリングホ―ルド回路10で保持された電圧値Ｖ
Ｃ′との偏差ΔＶＣが演算される。比較器12はこの偏差
ΔＶＣと予め設定される所定変化量Ｃ１とを入力とし、
偏差ΔＶＣが所定変化量Ｃ１を越えた際に信号「１」を
タイマリレ―13に対して出力する。タイマリレ―13では
信号「１」が比較器12から出力された時間から予め設定
される所定時間ｔ１後に信号「１」を論理積回路21に出
力する。論理積回路21はタイマリレ―13、反転回路20の
出力が共に信号「１」の時に故障信号を出力し、図示し
ない故障記録部に故障情報として記録したり、電磁接触
器２や単位スイッチ３を開放させ、インバ―タ装置５の
運転を停止させるなどの保護動作が行われる。
を介して論理積回路21に入力される。一方電圧検出器９
ａの出力電圧値ＶＣはサンプリングホ―ルド回路10を介
して減算器11に入力される。減算器11では出力電圧値Ｖ
Ｃとサンプリングホ―ルド回路10で保持された電圧値Ｖ
Ｃ′との偏差ΔＶＣが演算される。比較器12はこの偏差
ΔＶＣと予め設定される所定変化量Ｃ１とを入力とし、
偏差ΔＶＣが所定変化量Ｃ１を越えた際に信号「１」を
タイマリレ―13に対して出力する。タイマリレ―13では
信号「１」が比較器12から出力された時間から予め設定
される所定時間ｔ１後に信号「１」を論理積回路21に出
力する。論理積回路21はタイマリレ―13、反転回路20の
出力が共に信号「１」の時に故障信号を出力し、図示し
ない故障記録部に故障情報として記録したり、電磁接触
器２や単位スイッチ３を開放させ、インバ―タ装置５の
運転を停止させるなどの保護動作が行われる。
【００１６】インバ―タ装置５を構成する図示しない半
導体素子が短絡したり、フィルタコンデンサ６が短絡し
たりする架線接地故障が発生すると、図３（ａ）に示す
ように架線電圧が零となる。電圧検出器９ａの出力電圧
値ＶＣは図３（ｂ）に示すように、過電圧抑制抵抗器７
の抵抗値Ｒとフィルタコンデンサ６の容量Ｃによる時定
数１／ＣＲをもって零へと変化する。又、電圧検出器14
ａの出力電圧値ＶＴも図３（ｃ）に示すように、過電圧
抑制抵抗器７の抵抗値Ｒとフィルタコンデンサ６の容量
Ｃによる時定数１／ＣＲをもって零へと変化する。従っ
て故障検知装置15では、以下の通り架線接地の故障判断
を行う。電圧検出器９ａの出力電圧値ＶＣは減算器11に
入力され、架線接地前にサンプリングホ―ルド回路10に
保持された電圧値ＶＣ′との偏差ΔＶＣが演算される。
上述したように架線接地時には電圧検出器９ａの出力電
圧値ＶＣは時定数１／ＣＲをもって零へと減少していく
ため、比較器12により比較される所定変化量Ｃ１を偏差
ΔＶＣは越えることになる。すると比較器12から信号
「１」が出力され所定時間ｔ１後にタイマリレ―13から
信号「１」が論理積回路21に出力される。又減算器16は
電圧検出器９ａの出力電圧値ＶＣと電圧検出器14ａの出
力電圧値ＶＴとの偏差ＶＣＴを演算する。上述したよう
に架線接地時には電圧検出器14ａの出力電圧値ＶＴも時
定数１／ＣＲをもって零へと減少していくため偏差ＶＣ
Ｔはほぼ零となる。従って絶対値算出器17から出力され
る絶対値｜ＶＣＴ｜と基準値を比較器18で比較した場
合、絶対値｜ＶＣＴ｜はほぼ零であるため基準値以下と
なり、比較器18からは信号「０」が出力される。単位ス
イッチ３は通常閉じているため状態信号ＳＷとして信号
「１」がフリップフロップ回路19のＲ端子に、又比較器
18から出力される信号「０」がフリップフロップ回路19
のＳ端子に入力される。するとフリップフロップ回路19
の出力は表１に示すように信号「０」となり、反転回路
20を介して論理積回路21へ信号「１」が入力される。従
って論理積回路21の出力は信号「１」となり架線接地指
令として出力されることになる。
導体素子が短絡したり、フィルタコンデンサ６が短絡し
たりする架線接地故障が発生すると、図３（ａ）に示す
ように架線電圧が零となる。電圧検出器９ａの出力電圧
値ＶＣは図３（ｂ）に示すように、過電圧抑制抵抗器７
の抵抗値Ｒとフィルタコンデンサ６の容量Ｃによる時定
数１／ＣＲをもって零へと変化する。又、電圧検出器14
ａの出力電圧値ＶＴも図３（ｃ）に示すように、過電圧
抑制抵抗器７の抵抗値Ｒとフィルタコンデンサ６の容量
Ｃによる時定数１／ＣＲをもって零へと変化する。従っ
て故障検知装置15では、以下の通り架線接地の故障判断
を行う。電圧検出器９ａの出力電圧値ＶＣは減算器11に
入力され、架線接地前にサンプリングホ―ルド回路10に
保持された電圧値ＶＣ′との偏差ΔＶＣが演算される。
上述したように架線接地時には電圧検出器９ａの出力電
圧値ＶＣは時定数１／ＣＲをもって零へと減少していく
ため、比較器12により比較される所定変化量Ｃ１を偏差
ΔＶＣは越えることになる。すると比較器12から信号
「１」が出力され所定時間ｔ１後にタイマリレ―13から
信号「１」が論理積回路21に出力される。又減算器16は
電圧検出器９ａの出力電圧値ＶＣと電圧検出器14ａの出
力電圧値ＶＴとの偏差ＶＣＴを演算する。上述したよう
に架線接地時には電圧検出器14ａの出力電圧値ＶＴも時
定数１／ＣＲをもって零へと減少していくため偏差ＶＣ
Ｔはほぼ零となる。従って絶対値算出器17から出力され
る絶対値｜ＶＣＴ｜と基準値を比較器18で比較した場
合、絶対値｜ＶＣＴ｜はほぼ零であるため基準値以下と
なり、比較器18からは信号「０」が出力される。単位ス
イッチ３は通常閉じているため状態信号ＳＷとして信号
「１」がフリップフロップ回路19のＲ端子に、又比較器
18から出力される信号「０」がフリップフロップ回路19
のＳ端子に入力される。するとフリップフロップ回路19
の出力は表１に示すように信号「０」となり、反転回路
20を介して論理積回路21へ信号「１」が入力される。従
って論理積回路21の出力は信号「１」となり架線接地指
令として出力されることになる。
【００１７】架線電圧の変動等により図４（ａ）に示す
ように架線電圧が上昇して入力電圧が過電圧となると、
図示しない制御装置によりサイリスタ８が点弧され、単
位スイッチ３が開放されて過電圧抑制抵抗器７により過
電圧が消費される。電圧検出器９ａの出力電圧値ＶＣは
図４（ｂ）に示すようにサイリスタ８の点弧により電圧
検出器９ａの両端が短絡されるため瞬時に零となる。一
方電圧検出器14ａの出力電圧値ＶＴは図４（ｃ）に示す
ように、過電圧抑制抵抗器７の抵抗値Ｒとフィルタコン
デンサ６の容量Ｃによる時定数１／ＣＲをもって零へと
変化する。従って入力過電圧の現象を故障検知装置15で
は以下の通り架線接地の故障と区別する。電圧検出器９
ａの出力電圧値ＶＣは減算器11に入力され、入力が過電
圧となる前にサンプルホ―ルド回路10に保持された電圧
値ＶＣ′との偏差ΔＶＣが演算される。上述のように入
力過電圧時には電圧検出器９ａの出力電圧値ＶＣは瞬時
に零となるため、比較器12により比較される所定変化量
Ｃ１を偏差ΔＶＣは越えることになる。すると比較器12
から信号「１」が出力され所定時間ｔ１後にタイマリレ
―13から信号「１」が論理積回路21に出力される。又減
算器16は電圧検出器９ａの出力電圧値ＶＣと電圧検出器
14ａの出力電圧値ＶＴの偏差ＶＣＴを演算する。上述し
たように入力過電圧時には電圧検出器14ａの出力電圧値
ＶＴは時定数１／ＣＲをもって零へと減少していくため
偏差ＶＣＴは零とはならない。従って絶対値算出器17か
ら出力される絶対値｜ＶＣＴ｜と基準値とを比較器18で
比較した場合、絶対値｜ＶＣＴ｜は基準値を越えるた
め、比較器18からは信号「１」が出力される。単位スイ
ッチ３は開放しているため状態信号ＳＷとして信号
「０」がフリップフロップ回路19のＲ端子に、又比較器
18から出力される信号「１」がフリップフロップ回路19
のＳ端子に入力される。するとフリップフロップ回路19
の出力は表１に示すように信号「１」となり、反転回路
20を介して論理積回路21へ信号「０」が入力される。従
って論理積回路21の出力は信号「０」となり架線接地指
令は出力されないことになる。
ように架線電圧が上昇して入力電圧が過電圧となると、
図示しない制御装置によりサイリスタ８が点弧され、単
位スイッチ３が開放されて過電圧抑制抵抗器７により過
電圧が消費される。電圧検出器９ａの出力電圧値ＶＣは
図４（ｂ）に示すようにサイリスタ８の点弧により電圧
検出器９ａの両端が短絡されるため瞬時に零となる。一
方電圧検出器14ａの出力電圧値ＶＴは図４（ｃ）に示す
ように、過電圧抑制抵抗器７の抵抗値Ｒとフィルタコン
デンサ６の容量Ｃによる時定数１／ＣＲをもって零へと
変化する。従って入力過電圧の現象を故障検知装置15で
は以下の通り架線接地の故障と区別する。電圧検出器９
ａの出力電圧値ＶＣは減算器11に入力され、入力が過電
圧となる前にサンプルホ―ルド回路10に保持された電圧
値ＶＣ′との偏差ΔＶＣが演算される。上述のように入
力過電圧時には電圧検出器９ａの出力電圧値ＶＣは瞬時
に零となるため、比較器12により比較される所定変化量
Ｃ１を偏差ΔＶＣは越えることになる。すると比較器12
から信号「１」が出力され所定時間ｔ１後にタイマリレ
―13から信号「１」が論理積回路21に出力される。又減
算器16は電圧検出器９ａの出力電圧値ＶＣと電圧検出器
14ａの出力電圧値ＶＴの偏差ＶＣＴを演算する。上述し
たように入力過電圧時には電圧検出器14ａの出力電圧値
ＶＴは時定数１／ＣＲをもって零へと減少していくため
偏差ＶＣＴは零とはならない。従って絶対値算出器17か
ら出力される絶対値｜ＶＣＴ｜と基準値とを比較器18で
比較した場合、絶対値｜ＶＣＴ｜は基準値を越えるた
め、比較器18からは信号「１」が出力される。単位スイ
ッチ３は開放しているため状態信号ＳＷとして信号
「０」がフリップフロップ回路19のＲ端子に、又比較器
18から出力される信号「１」がフリップフロップ回路19
のＳ端子に入力される。するとフリップフロップ回路19
の出力は表１に示すように信号「１」となり、反転回路
20を介して論理積回路21へ信号「０」が入力される。従
って論理積回路21の出力は信号「０」となり架線接地指
令は出力されないことになる。
【００１８】このように架線接地による故障と架線電圧
の変動等による入力過電圧状態とを確実に区別すること
ができる。なおＲＳフリップフロップ回路19は、Ｒ端子
に単位スイッチ３の状態信号を入れることで、単位スイ
ッチ３が開放した時点で比較器18の出力をリセットする
役目をしている。ＲＳフリップフロップ回路19を設けず
に比較器18の出力信号を反転回路20を介して論理積回路
21に直接入力しても同様の効果が得られる。論理積回路
21のタイマリレ―13からの入力信号については、電圧検
出器９ａの出力電圧値ＶＣを基に生成されるが、電圧検
出器14ａの出力電圧値ＶＴを使ってもよい。
の変動等による入力過電圧状態とを確実に区別すること
ができる。なおＲＳフリップフロップ回路19は、Ｒ端子
に単位スイッチ３の状態信号を入れることで、単位スイ
ッチ３が開放した時点で比較器18の出力をリセットする
役目をしている。ＲＳフリップフロップ回路19を設けず
に比較器18の出力信号を反転回路20を介して論理積回路
21に直接入力しても同様の効果が得られる。論理積回路
21のタイマリレ―13からの入力信号については、電圧検
出器９ａの出力電圧値ＶＣを基に生成されるが、電圧検
出器14ａの出力電圧値ＶＴを使ってもよい。
【００１９】又分圧形のインバ―タ装置５としては、フ
ィルタコンデンサ６ａ，６ｂによって各々分圧された直
流電力を各々３相交流電力に変換してトランスにより合
成変圧して負荷に供給するものや、中性点クランプ方式
のインバ―タ装置５であってもよい。中性点クランプ方
式のインバ―タ装置５の場合、フィルタコンデンサ６の
両端を中性点クランプ方式のインバ―タ装置５の＋側と
接地側とに並列に接続し、中性点クランプ方式のインバ
―タ装置５の中性点とフィルタコンデンサ６ａ，６ｂと
の接続点とが接続されることになる。
ィルタコンデンサ６ａ，６ｂによって各々分圧された直
流電力を各々３相交流電力に変換してトランスにより合
成変圧して負荷に供給するものや、中性点クランプ方式
のインバ―タ装置５であってもよい。中性点クランプ方
式のインバ―タ装置５の場合、フィルタコンデンサ６の
両端を中性点クランプ方式のインバ―タ装置５の＋側と
接地側とに並列に接続し、中性点クランプ方式のインバ
―タ装置５の中性点とフィルタコンデンサ６ａ，６ｂと
の接続点とが接続されることになる。
【００２０】又、本実施例では、架線接地による故障を
区別する対象として架線電圧の変動等による入力過電圧
状態を例に挙げたが、インバ―タ装置５の負荷が短絡し
てフィルタコンデンサ６に充電された電荷をサイリスタ
８を導通させることによって放電させ保護させる場合に
おいても、その故障情報を架線接地による故障情報とは
区別することができる。
区別する対象として架線電圧の変動等による入力過電圧
状態を例に挙げたが、インバ―タ装置５の負荷が短絡し
てフィルタコンデンサ６に充電された電荷をサイリスタ
８を導通させることによって放電させ保護させる場合に
おいても、その故障情報を架線接地による故障情報とは
区別することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、架
線接地による故障と架線電圧の変動による入力過電圧状
態とを確実に区別することができる電気車の制御装置及
び架線接地検知方法を提供することができる。
線接地による故障と架線電圧の変動による入力過電圧状
態とを確実に区別することができる電気車の制御装置及
び架線接地検知方法を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す電気車の制御装置の構
成図である。
成図である。
【図２】図１に示される故障検知装置の構成図である。
【図３】架線接地時の波形図である。
【図４】入力過電圧時の波形図である。
【図５】従来の電気車の制御装置の構成図である。
【図６】従来の故障検知装置の構成図である。
３ 単位スイッチ ５ インバ―タ装置 ６ａ，６ｂ フィルタコンデンサ ７ 過電圧抑制抵抗器 ８ サイリスタ ９ａ，14ａ 電圧検出器 15 故障検知装置
Claims (3)
- 【請求項１】 架線から供給される直流電力を交流電力
に変換するインバ―タ装置と、 このインバ―タ装置の入力端に並列に接続されたフィル
タコンデンサと、 このフィルタコンデンサに並列に接続され、抵抗器とサ
イリスタからなる直列回路と、 前記フィルタコンデンサの両端電圧を検出する第１の電
圧検出器と、 前記サイリスタの両端電圧を検出する第２の電圧検出器
と、 前記第１の電圧検出器又は前記第２の電圧検出器の出力
電圧値の変化量が、予め設定された所定変化量を越える
とともに、前記第１の電圧検出器の出力電圧値と前記第
２の電圧検出器の出力電圧値との偏差が、予め設定され
た基準値以下になった際に、前記架線の短絡故障信号を
出力する故障検知装置とを有する電気車の制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電気車の制御装置におい
て、 前記架線から供給される直流電力の電流を遮断する単位
スイッチと、 前記単位スイッチが開放したことをうけて前記短絡故障
信号をリセットする手段とを有する電気車の制御装置。 - 【請求項３】 架線から供給される直流電力を交流電力
に変換するインバ―タ装置の入力端に並列に接続された
フィルタコンデンサの両端電圧と、前記フィルタコンデ
ンサに並列に抵抗器を介して接続されたサイリスタの両
端電圧とを監視し、 前記フィルタコンデンサの両端電圧又は前記サイリスタ
の両端電圧の変化量が、予め設定された所定変化量を越
えるとともに、前記フィルタコンデンサの両端電圧と前
記サイリスタの両端電圧の変化の割合がほぼ等しい際
に、前記架線の短絡故障を検知する架線接地検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15974094A JPH0833102A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 電気車の制御装置及び架線接地検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15974094A JPH0833102A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 電気車の制御装置及び架線接地検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0833102A true JPH0833102A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15700240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15974094A Pending JPH0833102A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 電気車の制御装置及び架線接地検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833102A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014082907A (ja) * | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
| JP2015122908A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 株式会社東芝 | 車両用制御装置 |
| CN106786431A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种用于地铁列车中防止过电压的预控制方法及装置 |
-
1994
- 1994-07-12 JP JP15974094A patent/JPH0833102A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014082907A (ja) * | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
| JP2015122908A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 株式会社東芝 | 車両用制御装置 |
| CN106786431A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种用于地铁列车中防止过电压的预控制方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5181155A (en) | Overcurrent trip circuit | |
| EP2207246B1 (en) | Earth leakage detection circuit | |
| US4811136A (en) | Phase controller for processing current and voltage faults | |
| US11710959B2 (en) | Transformer rectifier unit power quality protection | |
| JP2000152643A (ja) | 電力変換装置 | |
| US7023196B2 (en) | High level arc fault detector | |
| JPH0833102A (ja) | 電気車の制御装置及び架線接地検知方法 | |
| JP3910357B2 (ja) | 電気車制御装置 | |
| KR20240025681A (ko) | 전기 직류 계통 보호 장치, 차량용 온보드 전기 시스템, 차량 및 직류 충전 스테이션 | |
| JP3071944B2 (ja) | 電気車の電力変換装置 | |
| JPH03207224A (ja) | 地磁気誘導電流補償装置 | |
| JPH05115101A (ja) | 車両用補助電源装置 | |
| US4220902A (en) | Electrical vehicle traction equipment | |
| JP2974268B2 (ja) | 電圧形インバータ | |
| JP3656824B2 (ja) | 地絡方向継電装置 | |
| JPS5910355A (ja) | 電気集じん器の異常処理装置 | |
| CA1241426A (en) | Device for controlling at least one vhv or uhv circuit breaker from a fault signal | |
| KR200360753Y1 (ko) | 전기차제어장치의주변환기 | |
| JPS6059915A (ja) | 事故電流保護装置および事故電流保護システム | |
| JPS6032586A (ja) | チヨツパ制御装置 | |
| JPH0725235Y2 (ja) | 静電塗装装置 | |
| JPH0396444A (ja) | き電システム | |
| JPH0487284A (ja) | 避雷器切離し装置 | |
| JPS6359715A (ja) | 高速度直流短絡電流検出装置 | |
| JPH04172915A (ja) | 漏電遮断器 |