JPS5963234A - 電車への直流き電システム - Google Patents
電車への直流き電システムInfo
- Publication number
- JPS5963234A JPS5963234A JP17356482A JP17356482A JPS5963234A JP S5963234 A JPS5963234 A JP S5963234A JP 17356482 A JP17356482 A JP 17356482A JP 17356482 A JP17356482 A JP 17356482A JP S5963234 A JPS5963234 A JP S5963234A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rail
- current
- rails
- diodes
- electric
- 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.)
- Granted
Links
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
- B60M3/04—Arrangements for cutting in and out of individual track sections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電車へ直流電力を供給する直流、き電システ
ムに関するものである。
ムに関するものである。
従来の電気鉄道では走行レールを運転用主電流の帰路と
して使っており、枕木や道床の絶縁性がはなはだ不完全
なため、レールの導体抵抗が低いにもかかわらずレール
と大地間の絶縁抵抗は天候により大きく左右され、雨天
、特に嵐等の状態では絶縁抵抗が著しく低下し、レール
から大地への漏洩電流が著しく増加する。レールからの
漏洩電流は電車負荷電流、帰線抵抗、変電所間隔の２乗
。
して使っており、枕木や道床の絶縁性がはなはだ不完全
なため、レールの導体抵抗が低いにもかかわらずレール
と大地間の絶縁抵抗は天候により大きく左右され、雨天
、特に嵐等の状態では絶縁抵抗が著しく低下し、レール
から大地への漏洩電流が著しく増加する。レールからの
漏洩電流は電車負荷電流、帰線抵抗、変電所間隔の２乗
。
に比例し、漏れ抵抗に反比例する。したがって、漏れ電
流を小さくするには原理的には前者を小さくし、後者を
大きくすればよい。漏洩電流の大きさは数１００Ａから
１００ＯＡに達することもある。
流を小さくするには原理的には前者を小さくし、後者を
大きくすればよい。漏洩電流の大きさは数１００Ａから
１００ＯＡに達することもある。
第１図及び第２図は従来のき型構成を示す。図において
（１）は変電所、（２）は電車線、（３）はレール、（
４）は電車を示している。第１図（ａ）において、変電
所（１）よりＤｋＭ離れた位置において電車（４）が運
転電流Ｉｐをとっているとする。この場合、電車（４）
の存在する付近のレール（３）の対地電位は正電位とな
り。
（１）は変電所、（２）は電車線、（３）はレール、（
４）は電車を示している。第１図（ａ）において、変電
所（１）よりＤｋＭ離れた位置において電車（４）が運
転電流Ｉｐをとっているとする。この場合、電車（４）
の存在する付近のレール（３）の対地電位は正電位とな
り。
変電所（１）の付近のレール（３）の対地電位は負電位
となる。電車（４）の存在する付近ではレール（３）か
ら大地に電流が漏れ、変電所（１）付近では大地に漏れ
た電流がレール（３）に帰ってくる。第１図（ｂ）〜（
ｄ）はその時の各電流ＩＬ、 ＩＮ、 ＩＩと位置との
関係を示す。
となる。電車（４）の存在する付近ではレール（３）か
ら大地に電流が漏れ、変電所（１）付近では大地に漏れ
た電流がレール（３）に帰ってくる。第１図（ｂ）〜（
ｄ）はその時の各電流ＩＬ、 ＩＮ、 ＩＩと位置との
関係を示す。
この漏洩電流の作用として通常知られているのは、レー
ルやその付属品及びケーブル、水道管、ガス管等の地中
埋設金属体の電食であるが、さらに、通信線に対する誘
導障害あるいは地磁気観測所に対するしよう乱の問題等
がある。
ルやその付属品及びケーブル、水道管、ガス管等の地中
埋設金属体の電食であるが、さらに、通信線に対する誘
導障害あるいは地磁気観測所に対するしよう乱の問題等
がある。
大地電流に関して、電気設備技術基準第２５７条に規定
されているように地磁気観測所または地球電気観測所に
対して観測上の障害及ぼさないようにする必要がある。
されているように地磁気観測所または地球電気観測所に
対して観測上の障害及ぼさないようにする必要がある。
従来の直流電気鉄道の直流き電回路は第２図に示すよう
に、並列き電を行っており、電気的に正、負極とも並列
につながっている。従ってレールより大地に洩れた漏洩
電流は広範囲に及び、漏洩電流によって生ずる磁力が自
然界の地磁気に影響をおよぼす。電気鉄道から波及する
磁界はビオ・サバールの法則によって計算されるが、電
車線とレールの電流方向は反対であるから遠方において
。
に、並列き電を行っており、電気的に正、負極とも並列
につながっている。従ってレールより大地に洩れた漏洩
電流は広範囲に及び、漏洩電流によって生ずる磁力が自
然界の地磁気に影響をおよぼす。電気鉄道から波及する
磁界はビオ・サバールの法則によって計算されるが、電
車線とレールの電流方向は反対であるから遠方において
。
大部分の磁界は互いに打消し、その差電流及び漏洩電流
が地磁気に影響する。差電流は地表面に磁界の垂直分力
を生じ、漏洩電流の地中に向かう成分が磁界の水平分力
を生じる。
が地磁気に影響する。差電流は地表面に磁界の垂直分力
を生じ、漏洩電流の地中に向かう成分が磁界の水平分力
を生じる。
電鉄変電所からの漏洩電１流を抑制するには帰線抵抗の
減少、変電所間隔の短縮、レールと大地間の絶縁抵抗の
増加、あるいは第４軌条方式、交流電化方式の採用が考
えられる。
減少、変電所間隔の短縮、レールと大地間の絶縁抵抗の
増加、あるいは第４軌条方式、交流電化方式の採用が考
えられる。
新線計画あるいは電化区間であれば、第４軌条方式の採
用、新線計画であればレールと大地間の絶縁抵抗の増加
が可能であり、新線計画でかつ、運転間隔、駅間隔、表
定速度等の大きい輸送網であれば交流電化方式の採用が
考えられる。都市近郊、郊外等の輸送交通網における電
化、＠流区間の延長あるいは直流電車の乗入れ等の区間
に対しては従来の直流電化となる。
用、新線計画であればレールと大地間の絶縁抵抗の増加
が可能であり、新線計画でかつ、運転間隔、駅間隔、表
定速度等の大きい輸送網であれば交流電化方式の採用が
考えられる。都市近郊、郊外等の輸送交通網における電
化、＠流区間の延長あるいは直流電車の乗入れ等の区間
に対しては従来の直流電化となる。
漏洩電流と抑制するため、帰線抵抗を減らせるにはレー
ルに、き電線を併設すれば原理的には可能であるが、併
設き電線のサイズが非常に大きくなり経済的でなく、ま
た変電所間隔を短縮すれば、漏れ電流はある程度抑制で
きるが、電車負荷電流の大きい場合あるいは、運転間隔
が短かい場合等においてはレールが全線にわたりつなが
っているため大地電流を広範囲にばらまいてしまい、あ
まり効果が得られない問題があった。
ルに、き電線を併設すれば原理的には可能であるが、併
設き電線のサイズが非常に大きくなり経済的でなく、ま
た変電所間隔を短縮すれば、漏れ電流はある程度抑制で
きるが、電車負荷電流の大きい場合あるいは、運転間隔
が短かい場合等においてはレールが全線にわたりつなが
っているため大地電流を広範囲にばらまいてしまい、あ
まり効果が得られない問題があった。
この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、レールに絶縁セクションを設ける
と共に絶縁セクションで分割されたレール毎に１１Ａ４
又は複数組のダイオードの一端を接続し１名ダイオード
の他端を共通のき電線に接続することにより漏洩電流を
抑制できる電車への直流き電システムを提供することを
目的としている。
めになされたもので、レールに絶縁セクションを設ける
と共に絶縁セクションで分割されたレール毎に１１Ａ４
又は複数組のダイオードの一端を接続し１名ダイオード
の他端を共通のき電線に接続することにより漏洩電流を
抑制できる電車への直流き電システムを提供することを
目的としている。
以下この発明の一実施例を第８図にボす。図において（
１）は変電所、（２）は電車線、（３）はレール、（４
）は電車、（５）はレール、絶縁セクション、（６）は
ダイオード、（７）はき電線である。
１）は変電所、（２）は電車線、（３）はレール、（４
）は電車、（５）はレール、絶縁セクション、（６）は
ダイオード、（７）はき電線である。
かかる構成におけるこの発明の作用効果を以下に説明す
る。図は、レール絶縁セクションで分割されたレールの
中央部にダイオードの陽極を接続した例を示す。各レー
ル（３）の中央にダイオード（６）の陽極を各々接続し
、レール（８ａ）、（８ｂ）、（８ｃ）、（８ｄ）の各
ダイオード（６ａ）、（６ｂ）、（６ｃ）、（６ｄ）の
陰極を共通のき電線（７ａ）、（７ｂ）、（７ｃ）、（
７ｄ）、（７ｅ）、（７ｆ）、（７ｇ）に接続する。負
き１Ｊｊｔ線（７ｂ）、（７ｃ）の接続点を変電所（１
ａ）の負極に、負き電線（７ｆ）、（７ｇ）の接続点を
変電所（２ａ）の負極に接続している。図において電車
（４）の電流は変電所（ｌａ）、からは電車線（２ｂ）
を、変電所（１ｂ）からは電車線（２ｃ）を通じて供給
され、その電流はレール（８ｂ＋） （８ｂ＊）、ダイ
オード（６ｂ）を通り、き電線（７Ｃ）から変電所（１
ａ）へ、き電線（７（１）、 （７ｅ）、 （７ｆ）か
ら、変電所（２ａ）へと帰って行く。他方、電車の存在
しないレール（８ａ）。
る。図は、レール絶縁セクションで分割されたレールの
中央部にダイオードの陽極を接続した例を示す。各レー
ル（３）の中央にダイオード（６）の陽極を各々接続し
、レール（８ａ）、（８ｂ）、（８ｃ）、（８ｄ）の各
ダイオード（６ａ）、（６ｂ）、（６ｃ）、（６ｄ）の
陰極を共通のき電線（７ａ）、（７ｂ）、（７ｃ）、（
７ｄ）、（７ｅ）、（７ｆ）、（７ｇ）に接続する。負
き１Ｊｊｔ線（７ｂ）、（７ｃ）の接続点を変電所（１
ａ）の負極に、負き電線（７ｆ）、（７ｇ）の接続点を
変電所（２ａ）の負極に接続している。図において電車
（４）の電流は変電所（ｌａ）、からは電車線（２ｂ）
を、変電所（１ｂ）からは電車線（２ｃ）を通じて供給
され、その電流はレール（８ｂ＋） （８ｂ＊）、ダイ
オード（６ｂ）を通り、き電線（７Ｃ）から変電所（１
ａ）へ、き電線（７（１）、 （７ｅ）、 （７ｆ）か
ら、変電所（２ａ）へと帰って行く。他方、電車の存在
しないレール（８ａ）。
（ｓｃ）、 （８ｄ）と、き電線（７）とは、ダイオー
ドで接続されているため一担き電線（７）に流入した電
流は電車の存在しないセクション（８ａ）、 （８ｃ）
、 （ａｄ）には逆流できない。従って電車（４）によ
る漏洩電流はレール（８ｂ＋ ）、 （８ｂ＊ ）でし
か生じない。
ドで接続されているため一担き電線（７）に流入した電
流は電車の存在しないセクション（８ａ）、 （８ｃ）
、 （ａｄ）には逆流できない。従って電車（４）によ
る漏洩電流はレール（８ｂ＋ ）、 （８ｂ＊ ）でし
か生じない。
又、レール（８１）＋）（８ｂ＊）で漏れた電流は電車
の存在しないレール（８ａ）、 （８ｃ）、 （８ｄ）
にも多少流れ込むがダイオードが接続されているため、
ダイオードの順方向電圧降下が存在し之れ程大きな電流
とならない。従って漏洩電流を従来方式に比べて小さく
でき、又大地電流も広範囲に広がらないようにできるた
め地磁気に対する磁界の影響を非常に小さくできるメリ
ットがある。
の存在しないレール（８ａ）、 （８ｃ）、 （８ｄ）
にも多少流れ込むがダイオードが接続されているため、
ダイオードの順方向電圧降下が存在し之れ程大きな電流
とならない。従って漏洩電流を従来方式に比べて小さく
でき、又大地電流も広範囲に広がらないようにできるた
め地磁気に対する磁界の影響を非常に小さくできるメリ
ットがある。
以上より明らかなように、この発明による漏洩電流、大
地電流は従来方式のものより抑制効果が優れている。こ
れはレールに絶縁セクションを設けると共に絶縁セクシ
ョンで分割されたレール毎にダイオードの一端を接続し
、各ダイオードの他端を共通のき重線に接続することに
より潜られるものである。
地電流は従来方式のものより抑制効果が優れている。こ
れはレールに絶縁セクションを設けると共に絶縁セクシ
ョンで分割されたレール毎にダイオードの一端を接続し
、各ダイオードの他端を共通のき重線に接続することに
より潜られるものである。
その他１本発明は上記し、かつ内面に示す実施例に限定
さｎるものでなく、例えば図セは電車線を正に、レール
を負にした場合を示すが、電車線を負に、レールを正に
しても同じ効果を得ることができ、做耐を変更しない範
囲内で１薗宜変形して実施し得ることはもち論である。
さｎるものでなく、例えば図セは電車線を正に、レール
を負にした場合を示すが、電車線を負に、レールを正に
しても同じ効果を得ることができ、做耐を変更しない範
囲内で１薗宜変形して実施し得ることはもち論である。
さらに効果を増すには１分割されたレールの中央でなく
両端にダイオードを設ければより漏洩電流を抑制するこ
とができ、さらにダイオードの設置数を増やせば効果が
増す。これらはこの発明の要旨を変更しないで実施でき
る範囲であることは勿論である。
両端にダイオードを設ければより漏洩電流を抑制するこ
とができ、さらにダイオードの設置数を増やせば効果が
増す。これらはこの発明の要旨を変更しないで実施でき
る範囲であることは勿論である。
以上のように、この発明によれば、レール絶縁セクショ
ンで分割されたレール毎にダイオードを設け、他端を共
通のき電線に接続した直流き電システムを構成したので
漏洩電流を経済的に抑制することができる効果がある。
ンで分割されたレール毎にダイオードを設け、他端を共
通のき電線に接続した直流き電システムを構成したので
漏洩電流を経済的に抑制することができる効果がある。
従来の方式によれば変電所間隔を縮めるか、き電線を多
数付加しなければならなかったが１本発明によると変電
所間隔は従来方式と同一でかつ、き電線を多数付加する
事なく漏洩電流を低減できる。
数付加しなければならなかったが１本発明によると変電
所間隔は従来方式と同一でかつ、き電線を多数付加する
事なく漏洩電流を低減できる。
第１図は漏洩電流の発生原理図、第２図は従来の直流き
電システムを示す図、第３図はこの発明の一実施例によ
る直流き電システムを示す図である。図において％（１
）・・・変電所、（２）・・・電車線、（３）・・・レ
ール、（４）・・・電車、（５）・・・レール絶縁セク
ション、（６）・・・ダイオード、（７）・・・き電線
。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − ２２ 東京都千代田区丸の内２丁目２ 番３号
電システムを示す図、第３図はこの発明の一実施例によ
る直流き電システムを示す図である。図において％（１
）・・・変電所、（２）・・・電車線、（３）・・・レ
ール、（４）・・・電車、（５）・・・レール絶縁セク
ション、（６）・・・ダイオード、（７）・・・き電線
。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − ２２ 東京都千代田区丸の内２丁目２ 番３号
Claims (1)
- 電車へ直流電力を供給する直流き電システムにおいて、
レールに絶縁セクションを設は絶縁セクションで分割さ
れたレール毎に１組または複数組のダイオードの一端を
接続し、各ダイオードの他端を共通のき電線に接続した
ことを特徴とする電車への直流き電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17356482A JPS5963234A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 電車への直流き電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17356482A JPS5963234A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 電車への直流き電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5963234A true JPS5963234A (ja) | 1984-04-10 |
| JPS641338B2 JPS641338B2 (ja) | 1989-01-11 |
Family
ID=15962887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17356482A Granted JPS5963234A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 電車への直流き電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5963234A (ja) |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP17356482A patent/JPS5963234A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS641338B2 (ja) | 1989-01-11 |
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