JPS6088637A - 電気鉄道用き電区分装置 - 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】 本発明は直流き電の行なわれる電気鉄道用き屯区分装置
ｆＫ関する。

従来、隣接する５屯所間のき電区分は、例えば３つのセ
クションによって区分する方法が用いられていた。この
方法によると隣接する変電所１１１１１」のＧ位差が大
きい場合、電気車がセクションを通過するときセクショ
ンにおいてアークが発生してし捷う。この為電気車のパ
ンタグラフやセクションがアークによって破損される恐
れがあった。また３つのセクションを設けた場合、力行
′電流又は回生′ば１流をオン、オフ制御する為のスイ
ッチング制御素子が少なくとも２制以上必要となるので
、装置全体の価格が畠騰する欠点があった。さらに電気
車の運転状態（力行又は回生等）に応じて前記スイッチ
ング制御素子をオン、オフ制御する方法が非常に複雑と
なる等の欠点があった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、装置イの構成
を重重化するとともに、電気車の運転状νＶに応じて確
実に電力の供給又は甫、力の回生を行なうことができ、
且つ隣接するｉｔ所間の電位差が犬きくでもセクション
でアークが発生することの無い電気鉄連用き電区分装置
を提供することを目的としている。

本発明の構成は、第１変電所の直流出力側に接続された
第１き電線と、前記第１変電所に隣接して設けられた第
２変電所の直流出力側に接続された・Ａ↓２き電線と、
前記第１き車線および前記ノ拒２き′由、餘の間にセク
ションによって区分して設けられた第３き電線と、ダイ
オードをブリッジ接続して成り、一方の入力端子が前記
第１き［、ｌｆＭに接続されるとともに他方の入力端子
が前記第２きｉ：線に接続されたブリッジ回路と、前記
ブリッジ回路の正負出力端間に接続されたスイッチング
制御素子と、このスイッチング制御素子の両端の電位差
が苓又は略零のときスイッチング制ＸＩ素子をオンさせ
る為の信号を発するとともにスイッチング制御素子の両
端の電位差が所定値以上のときスイッチング制御素子を
オフさせる為の信号を発する１流れる′電流が零のとき
前記スイッチング制御素子をオフさせる為の信号を光す
る電流検出器とを備えたことを特徴としている。

以下図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する。

図面においてＳＳ、　、　ＥＩＥＩ、は互いに隣接する
２つの直流変電所である。この変′亀所ＳＳ、の正側出
力端はきｗ１線１ａに接続されている。このきは線１ａ
にはき電線を区分するセク？／ヨン２ａを弁してき′ｌ
１ｌｔ線ｌｂが直列に設けられている。このきｍ線１ｂ
にはセクション２ｂを介してきＷ、ｔＪＩＱが直列に設
けられている。このき電線１Ｃは直流変区所ＳＳ、の正
側出力端に接続されている。き′中。

＃ｔ！Ｉａにはダイオード３ａのアノードおよびダイオ
ード４ａのカソードが接続されており、き由、線１Ｃに
はダイオード３ｂのアノードおよびダイオード４ｂのカ
ソードが接続されている。ダイオード３ａおよび３ｂの
カソードどうしを結ぶ共通接続点ｄはスイッチング制御
素子、例えばサイリスク遮断器５のアノードに接続され
ている。サイリスタ遮断器５０カソードはダイオード４
ａおよび４ｂのアノードどうしを結ぶ共通接続点ｅＫ接
続されている。この共通接続点ｅとき電線１ｂは接続さ
れている。サイリスタ遮断器５のγノルド、カソード間
には軍圧継嵐器６が接続されている。

この電圧継電器６はサイリスタ遮断器５のアノード、カ
ソード間の電位差が零又は略零のときオンゲート信号を
前記遮断器５のゲートに供給するとともに、前記遮＠器
５のアノ−ド、カソード間の電位差が所定値、例えば１
５００Ｖき電力式の装置においては３００■を超えたと
きオフゲート１ｂ号を前記遮断器５のゲートに供給する
機能を１する。前記共通接動゛已点ｅとき由：ｆｗ、１
ｂを結ぶ電路には電流検出器、例えば変流器７が介挿さ
れている。

この変流器７は前記電路に流れる電流が零のときオフゲ
ート信号を前記サイリスタ遮断器５のゲートに供給する
機能を有する。、８は市気ｌ−あり、内部で電気的に互
に接続されたパンタグラフ９ａ。

９ｂを有している。１ｏはレールである。

次に上記のように構成された装置の動作を述べる。まず
電気車８か変電所ＳＳ、から変ＭｉＰＪｉｓｓ２則へ力
行運転をしながら移動している場合について説明する。

ここでサイリスタ遮断器５はオフ状態−にあり、またき
′Ｉ山線已において図示Ｆ魚のような短絡事故は無いも
のとする。い１％電気車がき一一線１ａ下に存在したと
するとこの電気車８には協゛電４Ｓｓ、から直接力行電
力か供給される。次Ｐこ電気車８がセクション２ａの部
分まで移動し、例えば図示の叩くパンタグラフ９ａがき
小線１ａに、パンタグラフ９ｂかき電Ｍｌｂに各々接触
したとする。この場合サイリスタ遮断器５の了ノード、
カソード間の′電位差は零となるので、晰圧継ＩＩ４器
６から前記遮断器５のゲートにオンゲート信号が供給さ
れる。これによってサイリスタ遮断器５はオンされるの
″Ｔ−電、気車８には変′ｔ、球所ＳＥＩ、がらき電線
１ａを介して電力が供給されるきともにき軍巌ｌａ、ダ
イオード３ａ、サイリスタ遮断器５およびき電線１ｂを
介して電力が供給され、また変電所ＳＳ２からもき出緋
］Ｃ，ダイオード３ｂ、サイ給されると吉もにきＫＩＮ
］ｃ、ダイオード３ｂ。

サイリスタ遮断器５およびダイオード４ａを介して′市
、力が供給される。次に電気車８か移動してき電、線１
ｂ下に存在したとすると、この電気車８には変電所ＳＳ
、からき′に線１ａ、ダイオード３ａおよびサイリスタ
遮＃器５を介して電力が供給されるとともに、変電所Ｓ
Ｓ、からき１線１ｃ、ダイオード３ｂおよびサイリスタ
遮断器５を介して電力が供給される。次に電気車８がセ
クション２ｂの部分まで移動し、例えばパンタグラフ９
　ａ　Ｍき出線］、ｂに、パンタグラフ９ｂかき電線１
ｃに各々接触したとする。この場合電気車８には弯′屯
所ＳＳ。

からきｔＨ］、ａ、ダイオード３　ａ＋サイリスタ遮断
器５およびき電線１ｂを介して′電力が供給され、また
変電所ＳＳ、からもき′−線１ｃを介して電力が供給さ
れるとともにき電線１ｃ、ダイオード３ｂ。

サイリスタ遮断器５およびき市、線１ｂを介して電力が
供給される。次に電気車８が変電所ｓｓ、　１ｄｌｌへ
移動してき゛嘱線ＩＣ下に存在したきすると、前記共通
接続点ｅからき電線１ｂに流れる電流は苓となる。この
為変流器７の２次側に設けられた制御回路（図示省略）
から・サイリスタ遮断器５のゲ−トにオフゲート信号が
供給されて、該遮断器５はオフされる。これによって電
気車８には変電所ＳＳ。

からき電線ＩＣを介してのみ電力が供給される。

以上のように電気車８がカ行運転を行なう場合、電気車
８がどのき一電線下又はセクション部分に存在しても個
実に力行く力を供給することができる。

尚電気車８が直流変電所ＳＳ、から直流変電所ＳＳＩ側
へ移動する場合についても前記同様の動作が行なわれる
とともに同様の効果が得られる。

次に電気車８が直流変電所ＳＳ、から直流変電所ＳＳ、
側へ回生運転をしながら移動している場合について説明
する。ここでサイリスタ遮断器５はオフ状態であり、ま
たき電線】ａにおいて商示Ｆ点のような短絡事故は無い
ものとする。いま電気車８がき電線１ａ下に存在したと
すると、この電気車８の回生電力はき電１１−ａを介し
て変電所ＳＳ。

へ回生される。次に電気車８がセクション２ａの部分ま
で移動し、例えば図示の如くパンタグラフ９ａがき電線
１ａに、パンタグラフ９ｂかき電線１ｂに各々接触した
とする。４の場合サイリスタ遮断器５のアノード、カソ
ード間の電位差は零となるので、電圧継電器６から前記
遮断器５のゲートにオンゲート信号が供給されて該遮断
器５はオンされる。このとぎ電気車８の回生電力はさ＠
線１ａを介して変電所ＳＳ、へ回生されるとともにき電
線１ｂ、ダイオード４ａおよびき１線１ａを介して変電
所ＳＳ、へ回生され、さらにき一線ｌｂ。

ダイオード４ｂおよびき電線１ｃを介して変電所ＳＳ、
へ回生される。次に電気車８が移動してき心線１ｂ下に
存在したとすると、この電気車８の回生′α力はき電線
ｌｂ、ダイオード４ａおよびき一線】ａを介して変電所
ＳＳ、へ回生されるとともにき電線１ｂ、ダイオード４
ｂおよびｍｓ線ＩＣを介して変電所ＳＳ、へ回生される
。次に電気車８がセクション２ｂの部分まで移動し、例
えばノ（ンタグラフ９ａがき電線１ｂに、）くンタグラ
フ９ｂ力Ｓき電線ＩＣに各々接触したとする。乙の場合
ぼ気車８０回生電力はき電線ＩＣを介して変電所ＳＳ。

へ回生されるとともにき電ｍ　１ｂ　、　タイオー　ト
＋ｂおよびきＫ１１ｏを介して変電１５ｒＳＳｔへ回生
され、さらにき一線１ｂ、ダイオード４ａおよびさ一線
】ａを介して変電所ＳＳ、へ回生される。次に電気車８
が変４所ＳＳ、側へ移動してき電線１０下に存在したと
すると、前記共通接続点ｅとき一線１ｂを結ぶ電路には
′電流は流れなくなる。この為変流器７の２次側に設け
られた制御回路（図示省略）からサイリスタ遮断器５の
ゲートにオフゲート信号が供給されて、該遮断器５はオ
フされる。このとき電気車８の回生電力はき電線１０を
介して変電所ＳＳ２へ回生される。以上のように電気車
８が回生運転を行なう場合、電気車８がどのき藏森乍又
はどのセクション部分に存在しても確実に電力の回生が
行なわれる。尚電気車８が直流＃亀所８８゜から直流変
′電所ＳＳ、側へ移動する場合についても前記同様の動
作が行なわれるとともに、同様の効果が得られる。

上記のように構成された装置において、さｔｔｉ線１ａ
のＦ点で短絡事故が発生し、サイリスタ遮断器５のアノ
ード、カソード間亀：圧が例えば３００Ｖ以上になった
とする。このとき゛区圧継’Ｋ　ｔＭ　６が電位差３０
０■以上を検出すると、該ｇｉｔ器６からサイリスタ遮
断器５のゲートにオフゲート信号”が供給される。この
為サイリスタ遮断器５がオフされるので、変′亀所ＳＳ
、の出力電圧がき′電線１ｃ。

ダイオード３ｂおよびサイリスタ遮断器５を介してき電
線】ｂに印加されることは無く、−１九変電所’　ｓｓ
、からき電線１ｃ、ダイオード３ｂ、サイリスタ遮断器
５およびダイオード４ａを介して事故点Ｆに短絡嶋流が
流れることは無い。これによってＦ点で短絡事故が発生
したとき…；気卓８が例えば図示位置を走行中であって
もセクション２ａにおいてアークは発生しない。また短
絡事故が発生して電圧継電器６が前記３００■以上の越
位走を検出したときは該継電器６からサイリスタ遮断器
５にオフゲート信号を供給すると同時に故障表示装置（
図示省略）を駆動させたり＠＃装ｒＭ、（図示省略）を
鳴動させたりしても良い。

尚前記スイッチング制御素子はサイリスタ遮断器に限ら
ず同様の機能を有する他のものを使用しても良い。また
、電圧継電器６からサイリスタ遮断器５のゲートにオフ
ゲート信号を供給するときの設足値は３００■の・電位
差に限らず装置の定格に応じて任意の値に設定するもの
である。

以上のように本発明によれば、セクションをはさむき゛
電線量にダイオードで構成したブリ・ソジ回路を介して
スイッチング制御素子を接続するとともに、該スイッチ
ング制御素子の両端に電圧継電器を従続し、該継′成器
が零又は略零′電圧を検出したらオンさせる信号を、所
定値以上を検出したらオフさせる信号をスイッチング制
御素子に各々供給し、前記ブリッジ回路の負側出力端と
第３き′電線を結ぶ電路に流れる電流を′電流検出器に
よって検出し、該検出′電流が零となったとき前記スイ
・ソチング制御素子をオフさせるように構成したの−Ｃ
１電気車がどのき電線下又はセクション部分に存在して
も確実にカ行電力を供給するとともに回生′成力を回生
ずることができる。短絡事故等によってスイッチング開
側ｒ索子の両端電位差が大きくなった場合や隣接する変
電所間の電位差が太さい場合であっても電気車がセクシ
ョンを通過するとき、セクションにおいてアークは発生
しない。この為パンタグラフやセクションがアークによ
って破損されることを防止できる。またスイッチング制
御素子の数は１個で良いので、装置全体の価格を大幅に
下げることができる。さらに隣接する変＠　ｙ５Ｔ間に
設けるセクションは２ケ所で済むので、装置全体が簡単
化して信頼性が向上するとともに、装置全体が低廉化す
る等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す回路図である。 ｓｓ、　、　ｓｓ、　・・・直流変電所、ｌａ、ｌｂ、
］ｃ・・き電線、２ａ、２ｂ・・・セクション、３　ａ
　＊　３　ｂ＋　４　ａ　＠４ｂ・・・ダイオード、５
・・・サイリスタ遮＠器、６・・・・電圧継電器、７・
・・変流器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　第Ｊ変電所の血流出力側に接続された第１き縦
   線と、前記第１変電所に隣接して設けられ゛た第２変′
   酊所の直流出力・側に接続された第５２．き電線と、前
   記第１き遡幽鉛よび前記第２き縦線の間にセクションに
   よって区分、シて設けられた第３き一線と、ダイオード
   をブリッジ接続して成り、−万の入力端子が前記第１き
   ｖＭ、線に接続されるとともに他方の入力端子が前記第
   ２さ一線に接続されたブリッジ回路と、前記ブリッジ回
   路の正負出力端間に接続されたスイッチング制御素子と
   、このスイッチング制御素子の両端の電位差が零又は略
   零のときスイッチング制御素子をオンさせる為の信号を
   発するとともにスイッチング制御素子の両端の電位差が
   所定値以上のときスイッチング制御素子をオフさせる為
   の信号を発する電圧継電器と、前記ブリッジ回路の負・
   測出力端と前記第３き一線とを結ぶ゛１路に介挿され、
   該電路に流れる′１流が苓のとき１〕ＩＪ記スイツチン
   グ制御素子をオフさせる為の信号を発する′電流検出器
   とを備えたことを特徴とする電気鉄道用き竜区分装置。
2. （２）前記スイッチング制御素子はサイリスタ遮断器か
   ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   電気鉄道用き電区分装置。