JPS59137224A - 電気鉄道用き電電圧補償装置 - Google Patents

電気鉄道用き電電圧補償装置

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JPS59137224A
JPS59137224A JP1203783A JP1203783A JPS59137224A JP S59137224 A JPS59137224 A JP S59137224A JP 1203783 A JP1203783 A JP 1203783A JP 1203783 A JP1203783 A JP 1203783A JP S59137224 A JPS59137224 A JP S59137224A
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JP
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smoothing
chopper
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disconnector
batteries
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JP1203783A
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Kazuo Ikeda
池田 和郎
Yuzuru Yonehata
米畑 讓
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M3/00Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
    • B60M3/02Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power with means for maintaining voltage within a predetermined range

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

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】 本発明は直流き電力式をとる電気鉄道のき電電圧降下を
救済する電圧補償装置の改良に関するものである。
直流き電力式をとる電気鉄道にあっては、その直流き電
は線路に沿い所定間隔で設置された整流器変電所から行
われるが、線路に沿う直流き電量路の抵抗のため、負荷
である電車が整流器変電所から隔たるにつれて負荷″直
流による直流き電量路の電圧降下が増し、電車のパンク
点電圧が降下する。このため第1図に示すようなき電電
圧降下救済のための装置があった。
第1図において、(1)はM電池室、(2)は断路器台
、(3)は充放電制御装置、(4)はき電線およびトロ
リー線、(5)はレール、(6)は電車、(7)は断路
器、(8)は高速度直流しゃ断器、(9)は引込線であ
る。蓄電器室(1)には大容量蓄電池◇υ、(6)、α
躊、(ロ)が設置され、断路器台(2)には蓄電池切り
離し用断路器e2υ〜(社)が設置され、充放電制御装
置(3)は蓄電池族1a用チョッパ(801)、フライ
ホイールダイオード(302)、(805)(806)
、フライホイール用リアクトル(808) 、 (80
4)、M電池充電用チョッパ(8o7)、(aos) 
、平滑用コンデンサ(809)〜(811) 、平滑用
リアクトル(312)〜(315)、端子(816)〜
(820)からなっている。
次に第1図の装置tの動作について説明する。電車線路
にI’d車がないか、あっても軽負荷で直流き電回路の
′電圧が高いとき、蓄電池(l])〜tSは直流き電回
路から次のようにして充電を受ける。すなわち充電用チ
ョッパ(807)がオンすると、き電線(4)から断路
器(7)、直流高速度しゃ断器(8)、端子(820)
平滑リアクトル(815)、(814) 、端子(81
6) 、断路器eυ、蓄″F8池Qυ、断路器(イ)、
(イ)、蓄電池(I4.断路器@、端子(817) 、
フライホイールリアクトル(803) 、充電用チョッ
パ(307) 、平滑リアクトル(812) 、端子(
819) 、引込線(9)を経てレール(5)に直流電
流が流れ、蓄電池Q1)、(6)が充電される。充電用
チョッパ(807)がオフになるとフライホイールリア
クトル(ao8)のエネルギーはりアクドル(808)
 、フライホイールダイオード(805) 、端子(8
16) 、断路器Cυ、蓄電池0υ、新路器(イ)(ハ
)、蓄電池Q功、断路器(ハ)、端子(817)の経路
で放出され、?’ ?[池aυ(6)に吸収される。平
滑リアクトル(812)。
(314)、 (815)のエネルギーは平滑コンデン
サ(809) 。
充電用チョッパ(808)は蓄電池−,(141に対し
て上記と同様に動作する。すなわち、そのオンの期間は
直流電流が平滑リアクトル(815)、 (st4)、
(axs)。
充電用チョッパ(aOS) 、フライホイールリアクト
ル(804) 、端子(ats) 、断路器(ハ)、蓄
電池Q;や、断路器(4)、V)、蓄電池aΦ、断路器
弼、端子(819) 。
引込線(9)を経てレール(5)に流れ、蓄電池(13
、α→が充電される。充電用チョッパ(aOS)がオフ
になるとフライホイールリアクトル(804)のエネル
ギーは端子(818) 、断路器(イ)、蓄電池aa 
、断路器(4)@。
蓄電池Cl4)、断路器(ハ)、端子(819) 、フ
ライホイールダイオード(806)の経路で放出され、
蓄電池03q4)に吸収される。また平滑リアクトル(
318)〜(815)のエネルギーは平滑コンデンサ(
810)、(811)に吸収される。以上のように蓄電
池θu −(14)の充電は蓄電池Qυ、(イ)の直列
と蓄電池θ→、 t、14)の直列が2並列になって、
チョッパ(807)(808)で制御されながら行われ
る。この充電においては充放電制御装置(3)の外部で
は、蓄電池電流、断路器電流、蓄電池−断路器一充放電
制御装置一き電回路の相互間ケーブルの電流はすべて連
続波形であり、チョッパ(807)(808)のオンオ
フ動作による電流裁断は充放電制御装置(3)の内部に
限定されている。
次に、電車が大きな負荷をとり、き電回路の電圧が所定
値より低下すると、この低下したことを検出して充放電
制御装置(3)内の放電用チョッパ(aoi)が動作を
始める。充電用チョッパ(807) 、 (808)は
、すでにき電回路゛市圧が低下しているので、あるいは
それ以前に蓄電池の充電が完了しているので、動作を停
止している。放電用チョッパ(801)がオンすると、
蓄電池(lυ〜(14)は直列接続され、その合計電圧
によってき電回路電圧を支持することになる。すなわち
放電用チョッパ(801)がオンすると、き電線(4)
、断路器(7)、高速度しゃ断器(8)。
端子(820) 、平滑リアクトル(815)(814
) 、端子(816) 、断路器Cυ、蓄電池αυ、新
路器(2)(イ)、蓄電池Qの、断路器■、端子(81
7) 、放電用チョッパ(801) 、端子(818)
 、断路器(ハ)、蓄電池a場、断路器(4)(ロ)、
蓄電池t14) 、断路器(ハ)、端子(819) 、
引込線(9)、レール(5)の回路ができ、蓄1u池(
11)〜a美から負荷に必要な電流が放出される。放電
用チョッパ(801)がオフになると、蓄電池0])〜
(14)の放電をはやみ、平滑リアクトル(814)(
815)のエネルギーは高速しゃ断器(8)、断路器(
7)、き゛心線(4)、負荷である電車(6)、レール
(5)、引込線(9)、フライホイールダイオード(8
02)の経路、および平滑リアクトル(814) 、平
滑コンデンサ(811) 、フライホイールダイオード
(802)の経路で放出され、負荷と平滑コンデンサ(
811)に吸収される。蓄電池Oυ〜(I(1)の放電
電流は放電用チョッパ(301)によって制御すること
ができる。
以上説明したように、第11Jの装置aは直流き電線の
負荷による電圧降下の補償用′l4EE源として大容量
′#i’c’s池を用いるが、その充電用11源として
当該直流き電線そのものを用い、また充電制御、放電制
御とも直流チョッパを用いるため、装置の構成がきわめ
て簡単で、直流き電線以外に大容里1ば源が得られない
ようなところにも容易に設置できる、という長所を有す
る。しかし、放1E時に蓄7u池IE流、断路器′(4
工流、蓄電池−断路器−充放電制御装置の相互間のケー
ブル電流が、裁断波形となり、周囲に対して誘導障害を
引き起しゃすい欠点があることである。
第2図は第1図の従来装置の放?d時の各部波形を示し
たもので、(a)は蓄電池Ql) −a41.断路器e
])〜(ハ)、蓄電池−断路器−充放電制御装置の相互
間ケーブル、放電チョッパ(801)を流れる電流、(
b)は放電チョッパのオフの間、端子(819)からフ
ライホイールダイオード(802)に流れる電流、(c
)は平滑リアクトル(814)の電流、(a)は端子(
’116)と(819)の間の電圧、(e)は平滑コン
デンサ(811)の?l圧、(f) Lt平滑り7)7
トJL/ (815) c7) ’Ri流で、(c)と
(f)の平均値はともにIDで等しく、(d)と(f)
の平均値はともにVDで等しい。放電時の充放電制御装
置(3)の外部の電流は第2図の(a)の通りの裁断波
形となるため著しい高調波を含み、周囲に対して誘導障
害を引き起す。直流き電回路に対しては平滑リアクトル
(814)、(815) 、平滑コンデンサ(811)
から成る平滑フィルタがあるため誘導障害は抑制される
が、それでも引込線(9)が蓄電池や断路器に近接して
布設されると影響を受けやすい。このため裁断電流が流
れて誘導障害源となる、いわゆるダーティ部分と、そう
でないクリーン部分を空間的に隔離するとともにダーテ
ィ部分をシールドしたりすることが考えられるが、大容
量で広い床面積を占める蓄電池についてはこうした対策
が困難である。
本発明は上記のような従来のものの欠点を除去するため
になされたもので、放電時にも蓄電池などの電流波形を
連続波形とすることにより、誘導障害を惹起しないよう
にした電気鉄道用き雷電圧補償装置を提供することを目
的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第8
図において、第1図と同一符号は同一物を表わす。(8
21)は電池aつと放?d用チョッパ(801)のカソ
ードとその間に設けた平滑リアクトル、(822)は電
池a3と放電用チョッパ(801)のアノードとの間に
設けた平滑リアクトル、(828)は電池0υと放電用
チョッパ(801)のカソードとの間に設けた平滑コン
デンサ、(824)は電池(14)と放電用チョッパ(
801)のアノードとの間に設けた平滑コンデンサであ
る。そして平滑リアクトル(,1121)と平滑コンデ
ンサ(328)により電池(11)α功群の平滑フィル
タとして担持し、平滑リアクトル(822)と平滑コン
デンサ(824)により電池(13(14)rnの平滑
フィルタとして担持している。
第8図において、蓄電池充′心時の動作は第1図の従来
装置と同様である。放電時は、放電用チョッパ(801
)は従来装置と同様にオンオフを行うが、オン期間では
蓄電池電流は断路器■、蓄電池04)。
断路器(イ)、翰、蓄電池(13、断路器(ハ)、平滑
リアクトル(822) 、放電用チョッパ(801) 
、平滑リアクトル(821) 、断路器■、蓄電池(I
(2)、断路器(2)、(イ)2蓄電池Uυ、断路器a
I)、端子(816) 、平滑リアクトル(ax4)、
(sx5)を経て流れ、オフ期間では蓄電器・Uυ@の
電流は端子(816) 、平滑コンデンサ(821)。
平滑リアクトル(821) 、 −jQ子(817)の
経路を流れ、蓄電池α■、αΦの電流は端子(818)
 、平滑リアクトル(822) 、平滑コンデンサ(8
24) 、端子(819)の経路を流れる。すなわち蓄
電池(11)〜(+4) 、断路器(2])〜(ハ)、
および蓄電池−断路器−充放電制御装置の相互間ケーブ
ル電流に連続して流れることになる。
第8図の装置の放電時の各部波形を第4図に示す。
(a)は端子(816)と(819)の間の′I″ヱ圧
、(b)は蓄電池aυ〜α荀の電流、(C)は平滑コン
デンサ(828)あるいは(824)の電圧、(d)は
平滑コンデンサ(811)の電圧、(e)は平滑リアク
トル(814)の電流、(f)は平滑リアクトル(81
5)の電流で、(a)の平均値と(d)の平均値はとも
にv、)で等しく 、(b) 、 (e) 、 (f)
の平均値はともにIDで等しい。
以上のように本発明によれば蓄″1(工池電流、断路器
’+Tl流、蓄電池−断路器−充放11ヱ制御装置の相
互間ケーブル電流を高調波成分のきわめて少ない連続波
形とすることができるため、誘導障害を惹起する慣れが
なく、直流きrl ’tJir圧補償装置の適用をきわ
めて容易にする効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電気鉄道用き雷電圧補償装置の構成図、
第2図は第1図の装置の放rM QUr作時の各部電圧
電流波形図、第3図は本発明になる電気鉄道用き′疏電
圧補償装置の構成図、第4図は第8図の装置の放電動作
時の各部電圧電流波形図である。 図において、(1)・・・蓄電池室、(2)・・・断路
器台、(3)・・・充放電制御装置、(4)・・・直流
き電線およびトロリー線、(5)・・・レール、(6)
・・・電車、(7)・・・断路器、(8)・・・直流高
速度しゃ断器、0υ〜C14)・・・蓄電池、(2J)
〜□□□・・・新路器、(801)・・・放電用チョッ
パ、(802)、 (805)。 (806)・・・フライホイールダイオード、(808
)(804)・・・フライホイールリアクトル、(80
7)(808)・・・充電用チョッパ、(309)〜(
811)、 (828)、 (824)・・・平滑コン
デンサ、(812)〜(815)、 (agx)、 (
822)・・・平滑リアクトル、(816)〜(820
)・・・端子。 なお、図中、同一符号は同−或は相当部分を示す。 代理人   葛  野  信  − 第2図 一一一一一一一一−1 一一一一一一一一一」

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  直流き電量路の電圧が高いときに光電用チョ
    ッパで制御しつつ蓄電池を充電し、直流き電量路の電圧
    が低下したとき放電用チョッパで制御しつつ蓄電池を直
    流き電量路に向けて放電することにより、直流き電量路
    の電圧低下を補償するようにしたものにおいて、上記蓄
    電池と放電用チョッパとの間に平滑リアクトルおよび平
    滑コンデンサからなる平滑フィルタを設けたことを特徴
    とする電気鉄道用き雷電圧補償装置。
  2. (2)蓄電池を複数群に分割し、この蓄電池の分割群ご
    とに平滑フィルタを設けたことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の電気鉄道用き雷電圧補償装置。
JP1203783A 1983-01-25 1983-01-25 電気鉄道用き電電圧補償装置 Granted JPS59137224A (ja)

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WO2000021777A1 (en) * 1998-10-14 2000-04-20 Daimlerchrysler Ag A plant for feeding railway vehicles

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