JPS62221938A - 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】 ３、発明の＋ｉＹ細な１悦明 Ａ、産業−１−の利用分前 この発明は電気鉄道の給電装置に係り、特に交流電力を
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。

１３、発明の概要 この発明はダブルセクションで区分され複線を形成する
電車線路を備えた直流式電気鉄道の給電装置において、 力行時の電流及び回生時の電流が同一の遮断器を流れる
ように、その遮断器とダイオードブリッジ回路とを組み
合わせるとと乙に該遮断器を通して回生電流を流すよう
にしたことにより、電ｉｌｊ線側の事故や直流母線ｚ１
を故時に対するンステムの信頼性を著しく向上させるこ
とができるととらにダブルセクションで区分された電車
線からの回生電流乙有効に活用できるようにしたもので
ある。

Ｃ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が設けられて構成さ
れている。また、各変換装置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１ユ線導体に接続されている。すな
わち、順電力変換器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、〒ｕ電車線路一般に隣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線路は各回線ｉ、＋７．
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接続される。

一般に１ｊｔ記区分された電卓線路には隣接する変電所
か＝ｌｆ２列に１−Ｉｉ力を供給する給電回路として構
成されている。

第７図は従来の給電装置１■の一例であり、ｌは交流電
力を直流電力に変換するザイリスタ制御素子からなる順
電力変換器、２は直流電力を交流電力に変換′・１°ろ
ザイリスタ制御素子からなる逆電力変換器である。３は
直流母線、４ａ、　４ｂ、　４ｃ、　４ｄ、　４ｃ。

４ｒは力行用ザイリスタ遮断器（以下力行用遮断器と称
゛Ｊ−）、５ａ、　５ｂ、　５ｃ、　５ｄ、　５ｃ、　
５ｒは回生用ダイオードである。これらダイオード５ａ
、　５ｂ、５Ｃ，５（１゜５ｃ、５ｒのアノード側は力
行用遮断器４ａ、　４ｂ、　４ｃ。

４（１，４ｅ、　４ｒのカソードに接続されるとと乙に
ダイオード５ａ、５ｂ、　　５ｃ、　　５ｄ、　　５ｅ
、　　！Ｍのカソード側は一括接続されて回生Ｉ１１ザ
イリスタ遮断器６（以下回生用遮断器と称す）のアノー
ドに接続される。回生用遮断器６のカソードは直流は線
３に接続される。直流を母線３には逆電力変換器２が接
続される。

８ａ、８ｂ、　８ｃ、　８ｄ、　８ｅ、　）Ｈは直流断
路２：）、９ａ、　９ｂ。

９Ｃ，９（１，９ｃ、　９ｒはデッドセクションｌｌａ
、　ｌｌｂ、ｌｌｃ。

＋１（Ｉて区分された上り、下り用の電車線路である。

第７図の給電装置は、セクションオーバ一対策を１餌し
たいわゆるダブルセクション方式である。すなわら、セ
クションで区分された電車線路のうち一方の電車線路で
地絡ｊｌｉ故が生じても、電気車が前記セクションを通
過する際に電車線路間の電位差に、１−〕でアークが発
生ずることの無いようにし、これによってセクションお
よび電気車のパンタグラフか１１７ｊ記アークにより損
焼することを防止したしのである。

次に第７図の動作を述べる。まず、電気車の力行運転月
じＵ力は変電所において図示しない商用周波電源１１線
より交流遮断器（図示省略）を通して受電された３相交
流電圧を変圧器（図示省略）で適当な電圧に変換し、順
電力変換器ｌにより直流電力に変換して、区分された電
車線路９ａ、　９ｂ、　９ｃ及び９ｄ、　９ｃ、　９ｆ
により電気車１２に供給される。電気車１２は上記のよ
うに供給される直流電力で力行運転される。

次に電車線路９ｅ下に存在する電気車１２が回生運転時
にあるとき、回生電力は電車線路９ｅから直流断路器８
ｅ、回生用ダイオード５ｅ及び回生用遮断器６を経て直
流母線３に供給される。この母線３に供給された回生電
力は力行電気車（図示省略）が運転されている電車線路
９ａ、　９ｂ、９ｃ、９ｄ、　９［に回生されるか、逆
電力変換器２を介して商用周波電源１１線に回生される
。

Ｉ）　発明か解決しようとする問題点 第７図のように構成された従来例において、順電力変換
器ｌと逆電力変換器２とが直流母線３を介して直接逆並
列接続しであるので、逆電ノＪ変換器２の転流失敗に際
して、順電力変換器１側より′Ｌ１１故電流が供給され
、事故が拡大される問題点がある。

また、第７図の構成では電車線路９ａ、　９ｂ、　９ｃ
。

９ｄ、　９ｃ、　９ｒへ直流電力を供給するには力１〒
用遮所器４ａ、　４ｂ、　４Ｃ，４＋１．４ｅ、４「を
各別に介して給電しな（」ればならず、力行用遮断器が
６個必要となる問題点がある。さらに一方の電車線路側
で生じた電気ｉｌｉのＵ生゛潰力を他方の電車線路へ供
給したり、逆電力変換器側へ回生するためには回生用遮
断器６が必要となる。このため高価なザイリスタ遮１析
器が７個ら必要となり、変電所設備が非常に大きくなる
。これによって変電所建設に対する設備費が厖大になる
等の問題点があった。上記の池に力行用遮断器４ａ、　
４ｂ、　４ｃ、　４ｄ、　４ｅ、　Ｎと回生用遮断器６
は性質、目的が違うので、制御手段（保護シーケンス）
が苫しく複雑となる問題がある。

Ｅ１問題点を解決するための手段 この発明は、ダイオードをブリッジ接続して成る２組の
ダイオードブリッジ回路と、これら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
ノードとが共通接続された接続点に各別に接続されると
ともに複線を形成するデッドセクションで区分された第
１．第２及び第３．第４電市線路と、前記２組のダイオ
ードブリッジ回路に各別に設けられ、これらブリッジ回
路の共通接続されたアノード側とカソード側間に接続さ
れる２組の第１ダイオード直列回路と、前記第１．第２
電車線路との間に両線路とはデッドセクションにより区
分されて設けられるとともに、ｎＱ記第３．第４電車線
路との間に両線路とはデッドセクションにより区分され
て設けられ、且つ前記２組の第１ダイオード直列回路の
共通接続点に各別に接続される第５．第６電車線路と、
前記２組のダイオードブリッジ回路に各別に設けられ、
これらブリッジ回路の共通接続されたカソード１１１す
とアノード側間に接続される２組の遮断器と、これら２
組の遮断器に各々・１］ト列接も°Ｃされる２８１１の
第２ダイオード直列回路と、これら２組の第２ダイオー
ド直列回路の各共通接続点に接続される力行ＩＩＩ　Ｃ
１：線と、この力行用母線に接続され、交流電力を直流
電力に変換する順電力変換器と、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それぞれの
アノードが各別に接続されるとともにカソードが共通接
続される２組のストッパダイオードと、これら２組のス
トッパダイオードの共通接続されたカソード側に接続さ
れる回生月Ｉ　ＣＬ線と、この回生用母線に接続され、
直流電力を交流電力に変換する逆電力変換器とを６ｉｉ
ｉえたことを特徴としている。

Ｆ１作用 上記のように構成すると第１．第２．第３．第４、第５
．第６電車線路へ直流電力を供給する回路には遮断器が
２組だけであり、しから、２組の遮断器で力行電流３回
生電流等の遮断ができるとと乙に力行用母線や回生用母
線等の事故時にも前記遮断器を遮断することによりその
対処が確実にできる。また、２組の遮断器で力行１回生
電流の制御ができろために、装置が極めて安価に製作で
き、経済的に有利となる。

Ｇ　実施例 Ｇ１．第１発明の実施例 第１図は第１の発明の一実施例を示す回路図で、第７図
と同一部分は同一符号を付して説明する。

第１図において、２１及び４１は図示極性のように配設
された４（ｌシ４のダイオード２２ａ〜２２ｄ及び４２
ａ〜４２ｄから構１戊される第１及び第２ダイオードブ
リ゛ソン回路である。この第１ダイオードブリッジ回路
２１におけるダイオード２２ａと２２ｂの共通接続点２
６は直流断路器８ａを介して第１電車線路９ａに接続さ
れる。

前記ダイオード２２ｃと２２ｄの共通接続点２７は直流
断路器８ｂを介して第２電車線路９ｂに接続される。前
記ダイオード４２ａと４２ｂの〕（通接読点４６は直流
断路器８ｄを介して第３電車線路９ｄに接続される。前
記ダイオード４２ｃと４２ｄの共通接続点４７は直流断
路器８ｃを介して第４電車線路９ｅに接続される。ダイ
オード２２ａ、　２２ｃのカソード側共通接続点２４に
は第１のザイリスタ遮断器（この遮断器は直流高速度遮
１折器で乙よい）２３のアノードが１妾続される。この
ザイリスタ遮断器２３のカソードはダイオード２２ｂ。

２２ｃ１のアノード側共通接続点２５に接続されている
。

ダイオードｔ２ａ、　４２ｃのカソード側＋１：連接読
点４４には第２のサイリスタ遮断器（この遮断器は直流
高速度遮断器で乙よい）４３のアノードが接続される。

このサイリスタ遮断器４３のカソードはダイオード４２
１＋、　４２ｄのアノード側共通接続点４５に接続され
ている。１〕り記ザイリスタ遮断器２３には、図示極性
のダイオード３１と３２を直列接続したダイオード直列
回路３０が並列に接続されている。前記サイリスタ遮断
器４３には、図示極性のダイオード５１と５２を直列接
続したダイオード直列回路５０が並列に接続されている
。ダイオード３１と３２の共通接続点３３は、直流断路
器８ｃを介して第５電車線路９Ｃに接続される。ダイオ
ード５１と５２の共通接続点５３は、直流断路器８Ｆを
介して第６電車線路９ｒに接続される。６０は、第！の
サイリスタ遮断器２３の両端に図示極性ダイオード６１
．６２を直列接続して成るダイオード直列回路である。

７０は第２のサイリスタ遮断器４３の両端に図示極性ダ
イオード７１．７２を直列接続して成るダイオード直列
回路である。前記ダイオード６１と６２の共通接続点６
３およびダイオード７１と７２のノｌ：通接続点７３は
とらに力行用（直流）母線３に接続される。

尚第１図において順電力変換器ｌはサイリスタ整流器で
あっても良い。

次に上記実施例の動作を述べる。

サイリスタ遮断器２３．４３は通常閉成状態にしておく
と、順電力変換器【の力行電流は力行用母線３−ダイオ
ード６１．７１→ザイリスタ遮断器２３．４３−ダイオ
ード２２ｂ、　２２ｄ、３２．４２ｂ、　４２ｄ、　５
２−直流断路器８ａ、８ｂ、　８ｃ、　８ｄ、　８ｅ、
　Ｉｌｌ「を介して第１．第２、第３．第４．第５．第
６７Ｉｉ車線路９ａ、　９ｂ、　９ｃ。

９（１，９ｅ、　９Ｆに供給される。

また、第・を電車線路９ｅに発生した回生電流は直流断
路器８ｅ−ダイオード４２ｃｍサイリスク遮断器４３−
ダイオード４２ｂ、　５２−直流断路器８ｄ、　８ｆを
介して第３．６電車線路９ｄ、　９ｒに供給されるが、
あるいは直流断路器８ｅ→ダイオード４２ｃ→サイリス
ク遮断器イ３−ダイオード７２−力行用母線３−ダイオ
ード６１−サイリスタ遮断器２３→ダイオード２２ｂ。

２２ｄ、３２−直流断路器８ａ、　８ｂ、　８ｃを介し
て第１．第２、第５電車線路９ａ、　９ｂ、　９ｃに供
給される。

尚、第１．第２．第３．第５．第６電車線路９ａ。

９ｂ、　９ｃ、　９ｄ、　９ｒに生じた回生電流ら同様
にダイオードブリッジ回路２１．４１．ダイオード直列
回路３０゜５０．６０．７０およびサイリスタ遮断ａ：
＋２３．４３を通って流れ、各電車線路に供給される。

」二足のように力行電流を各電車線路９ａ、　９ｂ、　
９ｃ。

９　ｄ　、　９　ｅ　、　９　ｒに供給するとき、２組
のサイリスタ遮断Ｗ２：Ｌ４３とダイオードブリッジ回
路２１．４１とダイオード直列回路３０．５０．６０．
７０が介挿されるだけで制御できるから、高価なサイリ
スタ遮断器が第７図のものよりら４組省略でさる利点が
ある。

これにより給電装置を安６１１ｉに製作できるようにな
る。また、各電車線路９ａ、　９ｂ、　９ｃ、　９（１
，９ｅ、　９１’に発生した回生電流を制御するときら
、サイリスタ遮断器２３．４３とダイオードブリッジ回
路２１．４１とダイオード直列回路３０．５０．６０．
７０だけで制御できるために、回生用遮断器が不要とな
る利点がある。

さらに、力行′電流及び回生電流と乙ザイリスタ遮断器
２３．４３を通るごとになるから、その遮ｌ折器２３、
４３を開放さ已れば、力行及び回生の両電流の遮断か２
組のザイリスタ遮断器２３．４３で行うことかでき、保
護ノーケンスを簡素化できろ。このように力行渋び回生
の両電流を遮断でさる機能を有するザイリスタ遮断器を
用いろことにより、例えば第１図の第１７１ｉ屯線路９
ａのＦ１点で地絡事故が発生したとぎ、ザイリスタ遮断
器２３を開放させれば、力行電流は遮断される。その後
、直流断路器８ａを開放させ゛、ザイリスタ遮断器２３
を閉成すれば、第３、第１Ｉ、ｉＧＴ［車線路９　（１
、９（！　、　９１回生電気車１２か運転されていて乙
回生７ＩＸ流は前述のように第２゜第５電屯線路９ｂ、
　９ｃに供給される。

また、１）り記電ｉｌｊ線路９ａのＦ１点で地絡事故が
発生した場合、第３．第４２．第６屯車線路９ｄ、　９
ｃ、　９ｒ側のザｒリスタ遮断器４３は開放させる必要
がないので力行１ｕ気屯１２は前記地格事故の影響を受
けない。

ごごで電気車の力行運転中に隣接変Ｔｕ所から供給され
る延長給電電流は例えば次のような経路で流れろ。ケな
わら、隣接変電所（図示省略）−第４電屯線路９ｅ−直
流断路器８ｅ−ダイオ−１４２ｃ−ザイリスタ遮断器４
３−ダイオード４２ｂ、　５２−直流断路器８ｄ、ＩＨ
を介して第３．第６電車線路９（１，９ｒに供給される
か、あるいは直流断路器８ｅ−ダイオ−１４２ｃ−ザイ
リスタ遮断器４３−ダイオード７２−力行用母線３→ダ
イオード６１−ザイリスタ遮断器２３−・ダイオード２
２ｂ、　２２ｄ、　３２−直流断路ａＣ８ａ、　８ｂ。

８Ｃを介して第１．第２．第５７［を車線路９ａ、　９
ｂ、　９ｃに供給される。このような隣接変電所からの
延長給電時に所望の端型区間（第１．第２．第５電車線
路９ａ、　９ｂ、　９ｃ）のみを端型停止させる場合で
あって乙、第１ザイリスタ遮断器２３を開放させるだけ
であるから、第３．第４．第６電車線路９ｄ、　９ｅ。

９ｒ側の端型区間には延長給電を継続でき、電気車の円
滑な運行が可能となる。

上記延長給電電流に、地絡等の事故が発生した場合、事
故回線に接続されるザイリスタ遮断器２３あるいは４３
で遮断ケるので、延長給電電流を供給する隣接変電所で
遮断する必要はない。従って保護ノーケンスの−ｊ台の
単純化と、事故の影響を最小限にとどめろことができ、
電気車の運行効率を向上させろことかできる。

上記実施例において、力行用１ユ線３のＦ２点て地絡Ｉ
Ｆ故か発生した場合にはザイリスタ遮断器２３゜４３を
遮断さＵｏれば、７１ｉ車線路９ａ、　９ｂ、　９Ｃ，
９＋１．９ｅ。

９１゛で発生した回生電流か直流断路器８ａ、　８ｂ、
　８ｃ。

８（１，８０，８ｒ−ダイオード２２ａ、　２２ｃ、　
３１．４２ａ、　４２ｃ。

５１→ザイリスタ遮断器２３．４３−ダイオード６２．
７２の経路を通して事故点Ｆ、に流入するのを防止でき
ろ。また、このとき隣接する変電所から流れろ延長給電
？ｔｉ流が前記同様の経路を通して事故点Ｆ２に流入す
るのを防止できる。このため他の変電所まで停電を波及
さＵｏろことは防止できる。

−に記実施例において複線を形成する電車線路の端型区
間は、−ヒ下線別に区分されていたが、本発明は方面別
に区分された給電装置にム適用てきるらのてあり、その
実施例を第２図に示セ。第２図において第１図と異なる
点は、ダイオード２２ｃと２２ｄの共通接続点２７が直
流断路器８ｂを介して第３電小線路９（１に、ダイオー
ド４２ａと４２ｂの共通接続点イ６か直流断路器８ｄを
介して第２電車線路９ｂに各々接続されていることであ
り、その他の部分は全く同一に構成されている。第２図
の回路においてら力行電流１回生電流、延長給電電流お
よび事故時の電流か２組のザイリスタ遮断器２３．４３
を介して流れろことになり、第１図の回路と同様の動作
を行なうとと乙に同様の効采を奏するしのである。

Ｇ２　　第２発明の実施例 次に第２の発明の一実施例を第３図とともに説明する。

第３図において第１図と同一部分は同一符号を持って示
し、その説明は省略する。第３図に４；いて第１図と異
なる点は回生電流を逆電力変換器２側へ回生できるよう
にしたものであり、ダイオード２２ｂ、　２２＋１のア
ノード側共通接続点２５とダイオード・１２ｂ、４２（
Ｉのアノード側共通接続点４５にはスｉ・ツバダイオー
ド２８，１１８のアノードが各々接続されている。これ
らス）・ツバダイオード２８．　［のカソードは一括し
て回生田Ｌ１線２９に接続される。

回生ＩＩＩ　Ｉ’に線２９には直流電力を交流電力に変
換する逆電力変換器２が接続されている。尚第３図にお
いて順電力変換器ｌはザイリスタ整流器であっても良い
。

上記実施例において力行運転時および事故時の動作は第
１図の回路と同様になるのでその説明は省略・１−ろ。

第４電車線路９ｅに発生した回生電流は、直流断路器８
ｅ−ダイオード４２ｃ→ザイリスタ遮１析器４３→ダイ
オード４２ｂ、　５２−直流断路器８（１，８ｆを介し
て第３．第６電車線路９ｄ、　９ｆに供給されるか、あ
るいは直流断路器８ｅ→ダイオード４２ｃ→ザイリスタ
遮断器４３−ダイオード７２−力行用母線３−ダイオー
ド６１→ザイリスタ遮断器２３−ダイオード２２　ｂ、
２２ｄ。

３２−＋直流断路２３８ａ、　ｇｂ、　８ｃを介して第
１．第２゜第５電ｉ１ｊ線路９ａ、９ｂ、９ｃに供給さ
れるか、あるいは直流断路器８ｅ−ダイオ−１４２ｃ−
ザイリスタ遮断器４３−ストッパダイオード４８→回生
用母線２９＝逆電力変換器２を介して図示しない商用周
波電源側へ回生される。尚、第１．第２、第３．第５゜
第６電車線路９ａ、　９ｂ、　９ｃ、　９ｄ、　９ｆに
発生した回生１′［流ら前記同様にダイオードブリッジ
回路２１．４１゜ザイリスタ遮断器２３．４３．ストッ
パダイオード２８゜４８を通って流れ、各電車線路に供
給されるか、あるいは逆電力変換器２へ回生される。

ま）こ、−１−足実施例において、回生用ａＪ：線２９
のＦ３点て地絡“１［故が発生した場合にはザイリスタ
遮断器２３．４３を遮断さＵれば、第１．第２、第３．
第４、第５．第６電車線路９ａ、　９ｂ、９Ｃ，９（１
，９ｅ、　９ｒで発生した回生電流が直流断路器８ａ、
　８ｂ、　８ｃ、　８ｄ。

８　（！　、８１’−ダイオ−Ｆ’２２ａ、　２２ｃ、
　４２ａ、４２ｃ、　３１．５１→→］゛イリスタ遮断
器２３．４３→ストツ４ダイオード２８．４８の経路を
通して事故点Ｆ３に流入するのを防ＩＬできる。まノこ
、このとき隣接する変電所から廻り込む電流が１Ｉｉｉ
記同様の経路を通して事故点［コ。に流入ケるのを防止
てきろ。このため池の変電所まで停電を波及させること
を防Ｉしてきる。

な、（ｊ、前記第！電車線路９ａの地絡事故時に第１゜
第２ダイオードブリツン回路２１．４ｔはストッパタイ
オー１・２８．４８を介して接続されているために、第
１ザイリスタ遮断器２３を開放さＵｏろだけで健全回線
の第２ザイリスタ遮断器４３を通して事故点Ｆ１側へ電
流かｆＪ’、　イｚされることがない。これにより事故
の拡大を未然に防止できる。

さらに上記実施例では力行用母線３と回生用母線２９間
にはダイオード６２．７２が図示極性の如く接続される
ことになるので、逆電力変換器２が転流失敗してら、前
記ダイオード６２．７２により逆電力変換器２側へ事故
？Ｉｉ流か流入するのが防止できる。

これにより逆電力変換器２の転流失敗があっても事故の
拡大を未然に防止できろ。

上記実施例において（夏線を形成する電車線路の端型区
間は、上下線別に区分されていたが、本発明は方面別に
区分された給電装置にら適用できる乙のであり、その実
施例を第４図に示４−．第４図に、じいて第３図と冗な
る点は、タイオート２２ｃと２２ｄの共通接続点２７か
直流断路器８ｂを介して第３電小線路９ｄに、タイオー
ト４２ａと４２ｂの共通接続点４６か直流断路器８（Ｉ
を介して第２．ｕ車線路９ｂに各々接続されているごと
てあり、その他の部分は全く同一に構成されている。第
・１図の回路においてし力行電流１回生電流、延長給電
電流および事故時の電流が２組のザイリスタ遮断Ｗ２３
．４３を介して流れることになり、第３図の回路と同様
の動作を行なうとともに同様の効果を奏するらのである
。

Ｇ３　　第３発明の実施例 次に第３の発明の一実施例を第５図とと乙に説明する。

第５図において第３図と同一部分は同一符号を持って示
し、その説明は省略する。ｌｊｑ記ストッパグイオード
２８のアノードはダイオードブリッジ回路２１のアノー
ド側共通接続点２５に接続され、ストッパダイオード４
８のアノードはダイオードブリッジ回路４１のアノード
側共通接続点４５に接続さイｔろ。ストッパダイオード
２８のカソードはダイオード６２のアノードおよび回生
用母線２９に接続され、ストッパダイオード４８のカソ
ードはダイオード７２のアノード、ｒｊよび回生用母線
２９に接続される。回生用り母線２９には逆電力変換器
２の代わりに、直流電力を交流電力にあるいは交流電力
を直流電力に変換する双方向電力変換器３４が接続され
ており、他のｒ！ｌ（分は第３図と同一構成となってい
る。

尚第５図において順電力変換器１はザイリスタ整流器で
あって乙良い。

次に上記実施例の動作を述べる。

類１１ｉ力変換器１の力行電流は第１図、第３図の場合
と同様に流れる。

また、第４電車線路９ｏに発生した回生電流は直流１１
１７路器８　（！　＝ダイオード４２ｃ−ザイリスタ遮
断器４３−・ダイオード４２ｂ、　５２→直流断路器８
ｄ、　８ｒを介して第３．第６電車線路９ｄ、９ｆに供
給されるか、直流断路器８ｏ−ダイオ−Ｆ’４２ｃｍザ
イリスタ遮断器４３−・ストッパダイオード４８−ダイ
オード７２−・力行用１；１線３−ダイオード６１−ザ
イリスタ遮断器２３−ダイオード２２ｂ、　２２＋１．
３２−直流断路器８ａ、　８ｂ。

８Ｃを介して第１．第２．第５電車線路９ａ、９ｂ、　
９ｃに（Ｊ（給されるか、あるいは直流断路器８ｅ−ダ
イオード４２　ｃ−＝→ノ゛イリスタ遮断器４３−スト
ッパダイオード４８−・回生用１］１線２９−双方向電
力変換器３４を介して図示しない商用周波電源側へ回生
される。尚、第１．第２．第３．第５．第６電車線路９
ａ、　９ｂ。

９ｃ、　９ｄ、　９ｆに発生した回生電流し前記同様に
ダイオードブリッジ回路２１．４１．サイリスタ遮断器
２３゜４３、ダイオード直列回路３０．５０．６０．７
０およびス）・ツバダイオード２８．４８を介して各電
車線路に供給されるか、あるいは双方向電力変換器３４
へ回生される。また、ダイオード６２．７２か力行用母
線３と回生用母線２９間に介挿されているので、双方向
電力変換器３４が逆電力変換動作時に転流失敗して乙、
前記ダイオード６２．７２により双方向電力変換器３４
側へ事故電流が流入するのが防止できる。これにより双
方向電力変換器３４の逆電力変換動作時の転流失敗があ
ってら事故の拡大を未然に防止できる。

上記のように第１〜第６電車線路９ａ、　９ｂ、９ｃ。

９（１，９０，９ｒに力行電流を供給するとき、２組の
サイリスタ遮断器２３，４３とダイオードブリッジ回路
２１、４１よｊよびダイオード直列回路３０．５０．６
０．７０）二（１て制御できろために、サイリスタ遮断
器を従来の乙の上りら・１組省略でさる利点か６うる。

これにより全体の給電装置を安価に製作できろ。また、
呂電車線路９ａ、　９ｂ、　９Ｃ，９（１，９ｅ、９ｆ
に発生しｆ二回生電流を制御するときら２組のサイリス
タ遮断器２３．４３．ダイオード直列回路３０．５０，
６０．７０．ダイオードブリッジ回路２１．４１および
ストッパダイオ−１’２８．４８だけで制御できるため
に上記と同様の利点がある。

さらに、力行電流及び回生７Ｉｉ流ともサイリスタ遮断
器２３．４３を通ることになるからサイリスタ遮断器２
３．４３を開放させれば力行１回生の両電流の遮断が２
つのサイリスタ遮断器２３．４３で行うことがてさる。

このように力行１回生の両電流を遮断できろ機能を有す
るサイリスタ遮断器を用いることにより、例えば第５図
の電車線路９ａの１３点で地絡事故か発生したとき、サ
イリスタ遮断器２３をｊ１ａ放さＵｏれば、力行電流は
遮断される。その後、直流断路器８ａを１１１１放させ
、サイリスタ遮断器２３を閉成すれば、第２．第５電車
線路９ｂ、　９ｃ下を走行する力行電気車の運転に支障
は無い。

上記実施例において、力行用母線３の１３点で地絡事故
が発生した場合にはサイリスタ遮断器２３゜・１３を遮
断させれば、第１〜第６電車線路９ａ、　９ｂ。

９Ｃ，９（１，９（！、　９Ｆで発生した回生電流が直
流断路器８ａ、　８ｂ、　８ｃ、　８ｄ、　８ｅ、　８
ｒ−＊ダイオード２２ａ、　２２ｃ。

３１．４２ａ、　４２ｃ、　５１→ザイリスタ遮断器２
３，４３→ストッパダイオード２８．４８−ダイオード
６２．７２の経路を通して事故点Ｆ２に流入するのを防
止できろ。

また、このとき隣接する変電所から流れる延長給電電流
か１ｊｉｊ記同様の経路を通して事故点Ｆ２に流入する
のを防１にできる。さらに回生用母線２９の１弓点で地
絡・１を故が発生した場合にはサイリスタ遮断器２３．
４３を遮断させれば、第１〜第６７１ｉ車線路９ａ。

９ｂ、　９ｃ、　９ｄ、　９ｅ、　９ｒで発生した回生
電流か直流断路器８ａ、　８ｂ、　８ｃ、　８ｄ、　８
ｅ、　８ｒ→ダイオード２２ａ、２２ｃ。

３１　、４２　ａ　、　４２　ｃ　、　５１−サイリス
タ遮断器２３．４３−ストッパダイオード２８．４８の
経路を通して事故点Ｆ３に流入４゛ろのを防止できる。

また、このとき隣接４′ろ変電所から廻り込む電流が前
記同様の経路を通して゛１１故点Ｆ３に流入するのを防
止できろ。このノこｙ）他の変電所まで停？−Ｉｉを波
及さＵｏることは防止てΔる。また、サイリスタ遮断器
は電車線路か６線路に対して２個で良いから、遮断器制
御装置やその取扱いら簡単となる利点がある。

ここで、双方向電力変換器３４を順電力変換動作さＵ”
た場合、該変換器３４から流れる力行電流は次の経路で
流れる。すなわち、双方向電力変換器３４−ダイオード
６２．７２−ダイオード６１．７１→サイリスク遮断器
２３．４３−ダイオード２２ｂ、　２２ｄ、　３２，４
２ｂ。

４２ｄ、５２−直流断路器８ａ、　８ｂ、　８ｃ、　８
ｄ、　８ｅ、８ｆを介して第１．第２．第３．第４．第
５．第６電車線路９ａ、　９ｂ、　９ｃ、　９ｄ、　９
ｅ、　９ｆに供給される。このように双方向電力変換器
３４を順電力変換動作さ仕て力行電流を供給させれば、
順電力変換器ｌの容量の＋’１−ｎｆｔを図ることがで
きるし、それの故障時にも変電所を停電させろ二となく
力行電流が供給できろ。尚、ザイリスタ遮断Ｊ２３．４
３のカソード側共通接続点２５．４５と回生用母線２９
の間に図示極性のストッパダイオード２８．４８が接続
されているので、双方向電力変換器３４から供給される
力行？Ｉ！ｉがザイリスタ遮断器２３．４３を通らずに
直接ダイオードブリッジ回路２１．４１へ流れることを
防止できる。

」二足実施例において複線を形成する電車線路の饋゛１
ｕ区間は、上下線別に区分されていたが、本発明は方面
別に区分された給電装置にら適用できるものであり、そ
の実施例を第６図に示す。第６図において第５図と異な
る点は、ダイオード２２ｃと２２ｄの」（過接続点２７
が直流断路器８ｂを介して第３電車線路９ｄに、ダイオ
ード４２ａと４２ｂの共通接続点４６が直流断路器８ｄ
を介して第２電車線路９ｂに各々接続されていることで
あり、その他の部分は全く同一に構成されている。第６
図の回路においてら力行？Ｉｉ流１回生電流、延長給電
電流および事故時の電流が２組のザイリスタ遮断器２３
．４３を介して流れることになり、第５図の回路と同様
の動作を行なうとと乙に同様の効果を奏するものである
。

ｔｌ　、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か
得られる。

ａ、延長給電時に所望の端型区間のみを端型停止Ｌ　し
た場合でも、他方の電車線路側の端型区間には延長給電
を継続でき電気車の円滑な運行が可能となる。

ｂ、延長給電時に地絡事故が発生した場合、延長給７Ｉ
ｉ電流は事故回線と接続される遮断器で遮断するので、
延長給電電流を供給する隣接変電所で遮断する必要はな
い。従って、保護シーケンスの一層の学徒化と事故の影
響を最小限にとどめることかてさ、電気車の運行効率の
向上を図ることができる。

Ｃ１ストッパダイオードを設けたので、一方の電車線路
側で地絡事故が発生したときでら、２組の遮断器のうち
事故側の遮断器を遮断させれば、他方の遮断器側から事
故電流が流入することはなく、事故の拡大を未然に防止
できる。

ｄ、　力行用母線と回生用母線間にダイオードを介挿し
たので、逆電力変換動作時の転流失敗時にも逆電力変換
器又は双方向電力変換器側へ流入する順電力変換器より
の事故電流はダイオードで阻ＩＬできるために逆電力変
換器又は双方向電力変換器事故の拡大を未然に防止でき
る。

（う、　従来例に比較して回生用遮断器と、４組の力行
用遮断器が不要となるので、設備費は非常に有利となる
。また、遮断器の個数が少なくなるため、保護ノーケン
スが簡単になるので信頼性が向上する。また、２組の遮
断器で力行電流１回主電流。事故電流および隣接変電所
からの延長給？１［流し遮断することができ、装置が非
常に簡単化されるとともに保護シーケンスが簡単になる
ので信頼性が向上する。

ｆ、双方向電力変換器の順電力変換器作により力行電力
を供給できるので、順電力変換器の電力８虫を軽減でき
るとともに、順電力変換器が故障したときでら力行電力
が供給できるので変電所を停電させることがない。

ｇ、一方の電車線路で地絡事故が発生したとしてもその
線路に供給している直流断路器を遮断器の開放後に開略
し、その後遮断器を投入すれば他方の電Ｉｌｊ線路に回
生電気車かあったとしてし回生電流の回生か可能となる
。

ｈ、重重線路側のｊｌＦ故や直流母線（力行１回生用）
　１（Ｊ々等に６遮断器を開放さＵｏれば事故の波及を
防止ケろことができろようになるため、ンステムの信頼
性が軽しく向上する利点かある。

ｉ、３つの電車線路に流れる電流を同一の遮断器によっ
て遮断できろようにしたのでセクション間に電位差は生
じない。このためセクション間電位差のｈｌｉ償を行な
う必要はない。また、電気車は第１７ｔｉｉＩＴ、線路
から第２電車線路側へ、又は第２電１１、線路から第１
　／Ｉｉ車線路側へ、又は第３電車線路から第４電車線
路側へ、又は第４？［ｉ車線路から第３電車線路側へ走
行するので、各遮断器の電流容重は必ずしら３電車線路
分の容量を必要としない。

Ｊ、遮断器にＧＴＯ（ゲートターンオフサイリスク）遮
断器を用いた場合、従来装置、例えば第７図回路におい
て回生電流を回生用遮断器６で遮断すると力行用遮断器
４ａ、　４ｂ、　４ｃ、　４ｄ（Ｇ　Ｔ　Ｏ）に逆バイ
アス電圧が印加される。一般にＧＴＯは自己消弧機能を
何しているため逆バイアス電圧を印加するような使い方
はなされていない。このため第７図の回路の遮断器にＧ
ＴＯを用いるにはＧＴＯ素子の逆電圧１臣を大きくしな
ければならず、高価な装置になり経済的に不利となる。

これに対して本発明の回路の遮断器にＧＴＯを用いた場
合、力行用母線３から印加される逆電圧はダイオード６
２、７２．ストッパダイオード２８．４８によって阻止
され、電車線路９ａ、　９ｂ、　９ｃ、　９ｄ、　９ｃ
、　９［から印加される逆７ｕ圧はダイオ−１”２２ｂ
、　２２ｄ、　４２ｂ、　４２ｄ。

３２、５２によって阻止される。このため遮断器（ＧＴ
Ｏを１［１い）−遮断器）には逆電圧が印加されないの
で、一般的なＧ　ｉ’　Ｏが使用できる。これによって
安価な装置を製作することが可能となり、経済的に非゛
畠゛にイ丁不りとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の一実施例を示す回路図、第２図は
第１の発明の他の実１姦例を示す回路図、第３図は第２
の発明の一実施例を示す回路図、第４図は第２の発明の
他の実施例を示す回路図、第５図は第３の発明の一実施
例を示す回路図、第６図は第３の発明の他の実施例を示
す回路図、第７図は従来例の回路図である。 １・・順電力変換器、２・・・逆電力変換器、３・・・
力行用母線、９ａ、　９ｂ、　９ｃ、　９ｄ、　９ｃ、
　９ｒ・−電車線路、２１．４１・・グイオードブリッ
ジ回路、２３．４３・・ザイリスタ遮断器、３０．５０
，６０．７０・・・ダイオード直列回路、２８．４８・
ストッパダイオード、２９・・回生用母線、３４・・・
双方向電力変換器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダイオードをブリッジ接続して成る２組のダイオ
   ードブリッジ回路と、 これら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が共通接続された接
   続点に各別に接続されるとともに複線を形成するデッド
   セクションで区分された第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に各別に設けられ、
   これらブリッジ回路の共通接続されたアノード側とカソ
   ード側間に接続される２組の第１ダイオード直列回路と
   、 前記第１、第２電車線路との間に両線路とはデッドセク
   ションにより区分されて設けられるとともに、前記第３
   、第４電車線路との間に両線路とはデッドセクションに
   より区分されて設けられ、且つ前記２組の第１ダイオー
   ド直列回路の共通接続点に各別に接続される第５、第６
   電車線路と、前記２組のダイオードブリッジ回路に各別
   に設けられ、これらブリッジ回路の共通接続されたカソ
   ード側とアノード側間に接続される２組の遮断器と、 これら２組の遮断器に各々並列接続される２組の第２ダ
   イオード直列回路と、 これら２組の第２ダイオード直列回路の各共通接続点に
   接続される力行用母線と、 この力行用母線に接続され、交流電力を直流電力に変換
   する順電力変換器とを備えたことを特徴とする直流給電
   装置。
2. （２）ダイオードをブリッジ接続して成る２組のダイオ
   ードブリッジ回路と、 これら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が共通接続された接
   続点に各別に接続されるとともに複線を形成するデッド
   セクションで区分された第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に各別に設けられ、
   これらブリッジ回路の共通接続されたアノード側とカソ
   ード側間に接続される２組の第１ダイオード直列回路と
   、 前記第１、第２電車線路との間に両線路とはデッドセク
   ションにより区分されて設けられるとともに、前記第３
   、第４電車線路との間に両線路とはデッドセクションに
   より区分されて設けられ、且つ前記２組の第１ダイオー
   ド直列回路の共通接続点に各別に接続される第５、第６
   電車線路と、前記２組のダイオードブリッジ回路に各別
   に設けられ、これらブリッジ回路の共通接続されたカソ
   ード側とアノード側間に接続される２組の遮断器と、 これら２組の遮断器に各々並列接続される２組の第２ダ
   イオード直列回路と、 これら２組の第２ダイオード直列回路の各共通接続点に
   接続される力行用母線と、 この力行用母線に接続され、交流電力を直流電力に変換
   する順電力変換器と、 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
   ノード側にそれぞれのアノードが各別に接続されるとと
   もにカソードが共通接続される２組のストッパダイオー
   ドと、 これら２組のストッパダイオードの共通接続されたカソ
   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、直流電力を交流電力に変換する逆電力変換器と
   を備えたことを特徴とする直流給電装置。
3. （３）ダイオードをブリッジ接続して成る２組のダイオ
   ードブリッジ回路と、 これら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が共通接続された接
   続点に各別に接続されるとともに複線を形成するデッド
   セクションで区分された第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に各別に設けられ、
   これらブリッジ回路の共通接続されたアノード側とカソ
   ード側間に接続される２組の第１ダイオード直列回路と
   、 前記第１、第２電車線路との間に両線路とはデッドセク
   ションにより区分されて設けられるとともに、前記第３
   、第４電車線路との間に両線路とはデッドセクションに
   より区分されて設けられ、且つ前記２組の第１ダイオー
   ド直列回路の共通接続点に各別に接続される第５、第６
   電車線路と、前記２組のダイオードブリッジ回路に各別
   に設けられ、これらブリッジ回路の共通接続されたカソ
   ード側とアノード側間に接続される２組の遮断器と、 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
   ノード側にそれぞれのアノードが各別に接続される２組
   のストッパダイオードと、 これら２組のストッパダイオードのカソード側と前記２
   組のダイオードブリッジ回路の共通接続されたカソード
   側との間に各々接続される２組の第２ダイオード直列回
   路と、 これら２組の第２ダイオード直列回路の各共通接続点に
   接続される力行用母線と、 この力行用母線に接続され、交流電力を直流電力に変換
   する順電力変換器と、 前記２組のストッパダイオードのカソードに各々接続さ
   れる回生用母線と、 この回生用母線に接続され、直流電力を交流電力にある
   いは交流電力を直流電力に変換する双方向電力変換器と
   を備えたことを特徴とする直流給電装置。