JPS61278436A - 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

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JPS61278436A
JPS61278436A JP11885585A JP11885585A JPS61278436A JP S61278436 A JPS61278436 A JP S61278436A JP 11885585 A JP11885585 A JP 11885585A JP 11885585 A JP11885585 A JP 11885585A JP S61278436 A JPS61278436 A JP S61278436A
Authority
JP
Japan
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substation
rail
tramcar
controllable
direct current
Prior art date
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Pending
Application number
JP11885585A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiki Fujita
敬喜 藤田
Teruyuki Ishitobi
石飛 輝行
Tsugio Mizutani
水谷 次雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS61278436A publication Critical patent/JPS61278436A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電車への直流き電システム、特に電車線、
レール及び変電所のシステム構成に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の電気鉄道においては電車線を運転用電流の往路と
し、走行レールを運転用電流の主電流の帰路として使っ
ておシ、枕木中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み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。このレールからの漏洩
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。したがって漏洩電流を小
さくするには原理的には前者が小さくし、後者を大きく
すればよい。漏洩電流の大きさは数10OAから100
0人に達することもある。
第2図及び第3図は例えば特開昭53一/デ弘637号
に示されているような従来の電車への直流き電システム
の構成を示す。両図において(1)は直流き電設備であ
る変電所、(コ)は電車線、(3)はレール、第2図の
(りおよび第3図の(lIa) + (<’b)はそれ
ぞれ電車を示している。第2図(a)において変電所(
1)によシ距離Dkm離れた位置において電車(44’
)が運転電流工pをとっている七する。この場合、電車
(lI)の存在する付近のレール(3)の対地電位は正
電位となシ、変電所(1)の付近のレール(3)の対地
電位は負電位となる。従って、レール(3)に電車(り
)から変電所(1)に向って電流工Nが流れ、また電車
(lI)の存在する付近のレール(3)から大地に漏洩
電流ILが流れ、変電所(1)付近ではこの漏洩電流I
Lがレール(3)に帰ってくる。
第2図(b)〜(d)はその時の各電流、即ちレール(
3)と大地との間の漏洩電流工1、レール(3)を流れ
る電流工1、大地を流れる電流工、と変電所(1)及び
電車(り)の位置との関係を示す。
この漏洩電流工、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蝕であるが、さらK、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じよう乱の問
題等がある。また、大地電流に関して電気設備技術基準
第コ5り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を及ぼさないよう
にする必要がある。
従来の直流電気鉄道の直流き電画路は第3図に示すよう
に並列き電を行っておシ、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(3)よ
シ大地に漏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大きく影響をおよぼ
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(コ)の電流方向とレー
ル(3)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すが、電車線(2)の電流とレー
ル(3)の電流との差の電流及びレール(3)と大地間
の漏洩電流による磁界が地磁気に影響する。この差電流
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。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の電車への直流き電システムは以上のように構成さ
れておシ、漏洩電流を抑制するために、例えば帰線抵抗
を減らすには、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シ
経済的でなく、また変電所間隔を短縮すれば、漏洩電流
はある程度抑制できるが、電車負荷電流すなわち運転電
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シ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
いという問題点がある。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、二次的障害が越きることがないようにして、漏洩電
流を経済的に、かつよシ効果的に抑制した電車への直流
き電システムを提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明にかかる電車への直流き電システムでは、電車
線、レールに絶縁セクションを設けて電車線、レールの
何れも電気的に独立した複数の区間とすると共に、これ
らの区間に直流を供給するための直流き電設備として、
それぞれの区間に可制御変電所と制御されない通常の変
電所を設けた。
〔作用〕
この発明においては、絶縁セクションによって電車線及
びレールが複数の区間に分割され、かつ直流き電設備と
じて各区間に設置された変電所の/方を制御可能な可制
御変電所としたので、漏洩電流を抑制できると共に、可
制御変電所によって各区間の間の電位差を最小にするよ
うに制御できる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を第1図に示す。同図におい
て(/a ) + (/b ) + (/ c ) 、
(’d ) + (/ e ) 、(’ f )は直流
を電設備である変電所(直流電源)であシ、特に(/b
) 、 (7a) 、 (if)  は制御可能な可制
御変電所である。rsa> + (2b> + (コc
)、(!d)は電車線、(、ya)。
(3b) 、 (,7C) 、 (,7d)  はレー
ル、(+a) 、 (9b) ハ’t 卓、(ta) 
、 (′!rb) 、 C5c)  は電車線絶縁セク
ションで、各電車線(2a)〜(コd)を電気的に絶縁
している。
(6a−)+(Ab)、(Ac)はV一層絶縁セクショ
ンで、各レール(3a)〜(3d)を電気的に絶縁して
いる。図は絶縁セクション(ヨa)〜(、!rC)およ
び(Aa> 〜(Ac>で電気的に分割された区間の両
端にそれぞれシリコン整流器を用いた可制御変電所(y
b)と変電所(IC)、又は可制御変電所(/d)と変
電所(/e)を設けた例でおる。
電車線及びレールにそれぞれ電車線絶縁セクション(t
a)、(rb) 、 (tc)及びレール絶縁セクショ
ン(aa) 、 (ab) 、 (AC)を設けている
ため、例えば電車(IIa) l (pb)の電車負荷
電流はレール(jb) 、 (,7c)から大地に洩れ
はするが、電車(Fa) 、 (tlb)の存在する区
間の可制御変電所(yb)、(/a)および変電所(I
C) + (/e)にしか漏洩電流は帰らないため、漏
洩電流が広範囲に広がることを防止できると共に大地を
流れる漏洩電流も少なくなる。例えば、電車(lIa)
の電車負荷電流がレール(3b)から大地に漏れ、電車
の存在しない区間のレール(3a)→変電所(/a)→
電車線(Fa)を経由して、電車の存在する区間の電車
線(2b)→可制御変電所(yb)に帰ってくる回路は
形成されないので漏洩電流の広がる範囲が少なくなる。
またレールが大地に電気的に接続される区間が短かくな
るため大地に対する漏洩抵抗も大きくなシ(大地に対す
る漏洩抵抗は、複数の漏洩抵抗が並列接続されているの
で)、漏洩電流を小さくすることができる。大地電流は
絶縁セクションで区切られた区間で発生し、その区間内
で消滅するため、地磁気に対する磁界の影響を小さくで
きるメリットがある。
また、変電所(/a)〜(/f)のうちの(yb) 、
 (/d) 。
(/f)は制御可能な可制御変電所(可制御直流電源)
であるので、電車線絶縁セクションDa)〜(IC)、
レール絶縁セクション(6a)〜(6C)で分割された
電気線(コa)〜(2d)およびレール(3a)〜(3
d)の電車線間およびレール間の電位差を最小にするよ
うな制御ができ、特に電車(4’a)もしくは(Ilb
)が絶縁セクション(ja) 〜(jc) 、 (Aa
)〜(6C)を通過する際のアークの発生を抑制できる
なお、この発明は上記し、かつ図面゛に示す実施例に限
定されるものではなく、例えば各区間毎に、レールに負
き電線を併設した場合は自然であるが、要旨を変更しな
い範囲内で適宜変形して実施し得ることはいうまでもな
い。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば電車線及びレールに絶
縁セクションを設けて電車線及びレールを電気的に独立
した複数の区間に分割し、かつこれらの区間に直流を供
給するための直流き電設備として、それぞれの区間に変
電所を2つ設け、その7つを制御可能な可制御変電所と
したことによシ、漏洩電流を経済的にかつ効果的に抑制
することができると共に、各区間に対して設置される直
流き電設備である変電所の/方を制御可能なものとした
ので、装置が安価にでき、また、各区間の電位差を最小
にするように可制御変電所を制御することによシ、電車
が絶縁セクションを通過する際のアークの発生が抑制で
きるのでパンタグラフの損傷を軽減するという効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による電車への直流き電システムの一
実施例を示す構成図、第一図は漏洩電流の発生原理を示
す図、第3図は従来の電車への直[電システムの構成図
である。 図において、(/a>moc) 、(/e)は変電所、
(yb)。 (/d)、(/f)は可制御変電所、(コa) 、(J
b) e (コc) 、 (2d)は電車線、(Ja)
 、(Jb) + (jc) 、(jd)はレール、(
”a ) #(pb)は電車、(ta) 、 (yb)
 、 (sc )は電車線絶縁セクション、(6a) 
、 (xb) 、 (ac)  はレール絶縁セクショ
ンである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 革2図 手続補正書「自発」 昭和。○−7、”30  日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直流き電設備から電車線及びレールを介して電車
    に直流を供給するものにおいて、上記電車線及びレール
    に絶縁セクションを設けて上記電車線及びレールの何れ
    も電気的に独立した複数の区間とし、これらの各区間に
    直流を供給する上記直流き電設備としてそれぞれの区間
    に可制御変電所と制御されない通常の変電所とを設けた
    ことを特徴とする電車への直流き電システム。 (a)可制御変電所が、電気的に独立した複数の区間の
    隣設する区間との電位差の制御が可能な可制御変電所で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電車
    への直流き電システム。
JP11885585A 1985-06-03 1985-06-03 電車への直流き電システム Pending JPS61278436A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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