JPS6218342A - 直流給電装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は電気鉄道の給電！！置に係り、特に交流ｔ４
力を直流電力に変換して電気車の駆動源として供給する
直流式電気鉄道の給電装置に関する。

Ｂ２発明の概要 この発明は直流式電気鉄道の給電装置において、２組の
ダイオードブリッジ回路と１組の遮断器とを組み合せ、
カ行及び回生Ｗ流が前記１組の遮断器を通して流れるよ
うにしたことにより各電車線路側の事故に際しても前記
１組の遮断器を遮断させれば、即座に事故雷、流な遮断
することができるようにしたものである。

Ｃ２従来の技術 従来、鉄道線路に沿って適当な間隔で設備された直流変
電所には１組ないし数組の変換装置ｌｌが設けられて構
成これている。また、各変換ｇｉｃｌｔの直流出力側は
変換装置専用の直流高速度遮断器に接続されるとともに
その装置の交流入力側は共通の母線導体に接続されてい
る。すなわち、順を男変換装置と直流高速度遮断器とを
含めた給電、系は変電所間で並列に接続されて直流変電
所の直流電源を構成している。

一方、電車線路は一般にＩＩ接変電所間および線路別に
区分され、その区分された電車ａ路は各回線専用の直流
高速度遮断器を介して各変電所で、それぞれの正極母線
に接続され、レールは負極母線に歴続される。

一般に前記区分された１１１！線路には隣接する変電所
が並列に電力を供給する給電回路として構成されている
。

第３図げ従来の給電装置で、１は交流電力な直流電力に
変換でるサイリスタ制御素子からなる順電力変換器、２
はｉ流電刃金交流電力に変換するサイリスタ制御素子か
らなる逆電力変換器である。

３１−ｒ直流母線、４ａ〜ＡｄＨ力行用サイリスタ遮断
器（以下力行用遮断器と称″ｆ）、５ａ〜５ｄは回生用
ダイオードで、これらダイオード５１〜５ｄのアノード
１１＋１１　ｆｌ力行用遮断器４ａ〜４ｄのカソードに
接続されるとともにダイオード５ａ〜５ｄのカソード側
は一括接続されて回生用サイリスタ遮断器６（以下回生
用遮断器と称Ｔ）のアノードに接続される。回生用遮断
器６のカソードは直流母線３に接続される。直流母線３
にけ逆電力変換器２が接続される。８ａ〜８ｄげ直流断
路器、９ａ。

９ｂ及び１０ａ、１Ｏｂｆｌデツドセクシヨン１１　、
１２で区分された上り、下り用の第１．＠２及び＠３゜
第４１に車線路である。

次に第３図を動作な述べる。まず、電気車の力行運転用
市、力は変電所において図示しない商用周波電源母線よ
り交流遮断器（図示省略）を通して受電された３相交流
′雌圧を変圧器（図示省略）で適当な電圧に変換し、順
電力変換器１により直流電力に変換して、区分された第
１，１２ｍ１．車線路９ｍ、９ｂ及び第３，１４ｆｉｌ
Ｉ線Ｒ１０ａ、１０ｂに供給される。第４電車線路１０
　ｂの電気車１３け上記のように供給される直流電力で
カ行運転される。

次に璽１気ｊＥ１３が回生運転時にあるとき、回生電力
ｔ！第４ｆｉ車線路１０ｂから回生用ダイオード５ｄ及
び回生用遮断器６な経て直流母線３に供給される。この
母線３に供給された回生電力はカ行電気車（図示省略）
が運転されている例えば第１電車線路９ａ−第３電車線
路１０　ｈに回生されるか、逆電、力変換器２１介して
電源母線に回生される。

Ｄ１発明が解決しようとする問題点 （１）第３図のように構成式れた従来例において、順電
力変換器１と逆電力変換器２とが直流母線３１介して直
接逆並列接続しであるので、逆電力変換器２の転流失敗
に際して、順電力変換器１９ｔｌＩより事故電流が供給
され、事故が拡大される問題がある。

（２）電車線路が複数構成の場合、直流電路は４電路と
なり、各電路に各々力行用遮断器４８〜４ｄが挿入され
であるので、高価な遮断器を多数必要とする変電所設備
が非常に不経済となる問題がある。

（３）　上記のように遮断器を多数必要とすると変電所
設備が大きくなるので、建設に対する設備費が膨大にな
る問題がある。

Ｅ９問題点を解決するための手段 この発明のＷＪ１発明け、交流電力ｌ直流電力に変換す
る順電力変換器と、この順電力変換器に接続されたカ行
用母線と、カソード側及びアノード側が共通ＩＩ続され
、かつ共通接続されたカソード側には前記カ行用母線が
接続される２組のダイオードブリッジ回路と、この２組
のダイオードブリッジ回路のカソード側及びアノード側
間に接続される１組の遮断器と、前記２組のダイオード
ブリッジ回路の各辺を構成するダイオードのカソードと
アノードとの共通接続点に各別に接続されるデッドセク
ションで区分謬れた複線構成の第１．第２及び＠３．＠
４電車線路とから構成されたものである。

また、第２発明は＠１発明に回生用母線と、この回生用
母線に接続される逆電力変換器とを設けたものである。

Ｆ作用 上記のように構成すると複線構成の電車線路側に地絡事
故が発生した場合、１組の遮断器を遮断器れば即座に事
故電流を遮断できるようになり、事故時の対応策が非常
にとりや丁くなる。また、第２発明ではカ行用母線と回
生用母線とな分離させているため、逆電力変換器の転流
失敗時に逆電力変換器側へ流入する順電力変換器よりの
事故電流は遮断器で遮断できるので、逆電力変換器の事
故の拡大を未然Ｉ：防止できるようになる。

Ｇ、実施例 ＠１図はこの発明の一実施例な示す回路図で、　　′第
３図と同一部分に同一符号を付して説明する。

第１図において、２１．４１＆：ｒ図示極性のより９．
にノ接続された４個のダイオード２２　ａ〜２２　ｄと
４２Ｌ〜４２　ｄから構成されるｍｌ、第２ダイオード
ブリッジ回路で、これら第１　、第２ダイオードブリッ
ジ回路２１　、４１のダイオード２２８．２２（！と４
２＆、４２ｅのカソード側同志及びダイオード２２ｂ、
２２ｄと４２ｂ、４２ｄのアノード側同志は各々共通接
続される。即ち両ブリッジ回路２１．４１ｆｌ並列接続
される。

前記ダイオード２２＆、２２ｅと４２＆、４２Ｃのカソ
ード側の共通接続線はカ行用母線２３となる。２４は１
組のサイリスタ遮断器（この遮断器は直流高速度ぺ断器
でもよい）で、このサイリスタ遮断器２４のアノード側
はカ行用母線２３に接続され、カソード側ばｉＫｌ、第
２ダイオードブリッジ回路２１　、４１のダイオード２
２ｂ、２２ｄと４２ｂ、４２ｄのアノード側同志な共Ａ
接続した接続線２５に接続される。

前記第１．第２ダイオードブリッジ回路２１　、４１の
ダイオ−ｈ”２２ａ　、　２２ｂと４２ＪＬ、４２ｂの
共通接続点２６と４６げ直流断路器８ａと８Ｃな介して
第１゜第３７πＩＴ線路９ａと１０　＆に各別に喘続烙
れる。また、同様ダイオード２２ｃ、２２ｄと４２０．
４２ｄの共ｌ市接続点がと４７は直流断路器８ｂと８ｄ
な介して第２．第４′Ｕ１車線路９ｂとｌＯｂに各別に
接続される。

次に上記実施例の＠作を述べる。

サイリスタ遮断器２４ニ通常閉成状態にしておくと、順
電力変換４１ρλらカ行電流にサイリスタ遮断５２４→
接続線２５→ダイオード２２ｂ、２２ｄ及び４２ｂ。

４２　ｄ→直流断路器８ａ〜８ｄを介して第１〜第４ｆ
ｆｌｉ線路９ａ　、９ｂ及び１０ａ、１０ｂに供給され
る。

また、第１賞車線路９ａに発生した回生電流に直流断路
器８ａ→ダイオード２２　＆→サイリスタ遮断器２４−
＋　ｉ　Ｍ線２５→ダイ、ｔ　−ト２２ｄ　ト４２ｂ　
、　４２ｄ→百流断路器８ｂと８ｃ、８ｄを介して第２
と第３、第４′Ｉｌｉ車線路９ｂとｌＱａ、１．Ｏｂに
供給される。

なお、第２．第３及び第４電車線路９ｂ、１０ａ及び１
０　ｂに発生した回生電流も同様に第１．＃↓２ダイオ
ードブリッジ回路２１　、４１とサイリスタ遮断器２４
を介して各電車線路に供給される。

上記のようにカ行電流及び回生電流を各奄ｄＬ線路９ａ
　、９ｂ及びｔｏａ、ｔｏｂに供給するとき、１組のサ
イリスタ遮断器２４が電路に介挿されるだけで制御で永
るから高価なサイリスク遮断器の個数が第３図に示す従
来例のものより３組も不要とすることができるとともに
回生用遮断器も不要にで跨る。このため給電装置を構成
する設備費に非常に経済的に有利となる。また、給電、
装置の保護シーケンスも簡単となるので信頼性が向上す
る。

ざらに、上記のように構成することにより、各電車線路
側に、例えば第１図のＦ点に地絡事故が発生したとと、
サイリスタ遮断器２４を遮断器れは即座に事故電流が遮
断で〜るため、事故時の対応策がとりやすくなる。

第２図はこの発明の他の実施例を示すもので、この実施
例は接続線２５に回生用母線２８な接続するとともにこ
の回生用母線２８に逆電力変換器２を接続したものであ
る。

この第２図の実施例の動作も前記実施例と同様に行われ
るが、回生用母線２８と逆電力変換器２があるために、
回生電流な１！車線路だけでなく交流電源母線にも供給
できる。

上記回生用母線２８はカ行用母線２３とａ分＠されてい
るので、逆電力変換器２の転流失敗時に逆電力変換器２
に流入される順１暖カ変換器１からの事故電流はサイリ
スク遮断器２４で遮断できるので、逆電力変換器２の事
故の拡大！未然に防電で六る。

Ｈ９発明の効果 以上述べたように、この発明によれば次のような効果が
得られる。

ａ　各電車線路側の地絡事故時に際して遮断器な遮断器
れば即座に事故電流な遮断でき、事故時の対志策が非常
にとりや丁くなる。

ｂ　回生用母線とカ行用母線を分離させているので、逆
電力変換器の転流失敗にも、事故ｉ流ｌ遮断でとるので
、逆電力変換器の事故の拡大な未然に防とできる。

Ｃ１組の回生用遮断器と３組のカ行用遮断器な復線構成
の１！車線路の場合に不望とすることができるので、そ
れらに要する設備費を大幅に低減でき、非常に経済的に
なる。

ｄ　遮断器の個数を大幅に低減できるために、保護シー
ケンスが簡単になり、信頼性が向上Ｔる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図はこ
の発明の他の実施例を示す回路図、第３図は従来例を示
す回路図である。 １・・・順電力変換器、２・・・逆電力変換器、９ａ。 ９　ｂ　、　１０ａ　、　１．Ｏｂ−’Ｗ、　Ｉ　Ｍｈ
ら第４ｉｔ車線路、２１゜４１・・・＠１．第２ダイオ
ードブリッジ回路、２３・・・カ行用母線、２４・・・
サイリスタ遮断器、２８川回生用母線。 第１図 １１．１２−−−−ラ＝；ドＵシ、ン　　　　　　　　
　２１，４ｌ−＝−４１，第２タ４オイブリツジロ胃ト
２３−−−−−メｒｎｔＲＪＱ−２４−−−−−−ｍリ
スクｑｓ２５−−−一一接射υ礼 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電力を直流電力に変換する順電力変換器と、
   この順電力変換器に接続された力行用母線と、カソード
   側及びアノード側が共通接続され、かつ共通接続された
   カソード側には前記力行用母線が接続される２組のダイ
   オードブリッジ回路と、この２組のダイオードブリッジ
   回路のカソード側及びアノード側間に接続される１組の
   遮断器と、前記２組のダイオードブリッジ回路の各辺を
   構成するダイオードのカソードとアノードとの共通接続
   点に各別に接続されるデッドセクションで区分された複
   線構成の第１、第２及び第３、第４電車線路とを備えた
   直流給電装置。
2. （２）交流電力を直流電力に変換する順電力変換器と、
   この順電力変換器に接続された力行用母線と、カソード
   側及びアノード側が共通接続され、かつ共通接続された
   カソード側には前記力行用母線が接続される２組のダイ
   オードブリッジ回路と、この２組のダイオードブリッジ
   回路のカソード側及びアノード間に接続される１組の遮
   断器と、前記２組のダイオードブリッジ回路の各辺を構
   成するダイオードのカソードとアノードとの共通接続点
   に各別に接続されるデッドセクションで区分された複線
   構成の第１、第２及び第３、第４電車線路と、前記２組
   のダイオードブリッジ回路の共通接続されたアノード側
   に接続される回生用母線と、この回生用母線に接続され
   る逆電力変換器とを備えた直流給電装置。