JPS641337B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS641337B2 JPS641337B2 JP17356382A JP17356382A JPS641337B2 JP S641337 B2 JPS641337 B2 JP S641337B2 JP 17356382 A JP17356382 A JP 17356382A JP 17356382 A JP17356382 A JP 17356382A JP S641337 B2 JPS641337 B2 JP S641337B2
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- JP
- Japan
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- rail
- current
- leakage current
- train
- substation
- 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.)
- Expired
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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)
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。
システ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
の帰路として使つており、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大候
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。したがつ
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1000Aに達することある。
の帰路として使つており、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大候
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。したがつ
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1000Aに達することある。
第１図及び第２図は従来のき電構成を示す。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をとつているとする。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る変
電所１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に帰つてくる。第１図ｂ〜ｄはその
時の各電流IL，IN，IEと位置との関係を示す。
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をとつているとする。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る変
電所１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に帰つてくる。第１図ｂ〜ｄはその
時の各電流IL，IN，IE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
に対するじよう乱の問題等みある。
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
に対するじよう乱の問題等みある。
大地電流に間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。
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。
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つており、電気的に正、
負極とも並列につながついる。従つてレールより
大地に洩れた漏洩電流は広範囲に及び、漏洩電流
によつ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
ールの法則によつて計算されるが、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。
示すように並列き電を行つており、電気的に正、
負極とも並列につながついる。従つてレールより
大地に洩れた漏洩電流は広範囲に及び、漏洩電流
によつ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
ールの法則によつて計算されるが、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。
電鉄変電所からの漏洩電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。
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。
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輪送網で
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、直流区間
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。
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輪送網で
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、直流区間
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。
漏洩電流を抑制するため、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つているため
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つた。
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つているため
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つた。
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
ヨンを設けるとともに絶縁セクシヨンで分割され
たレール毎に１組又は複数組のサイリスタ装置の
一端を接続し、各サイリスタ装置の他端を共通の
き電線に接続することにより漏洩電流を抑制でき
る直流き電システムを提供することを目的として
いる。
去するためになされたものでレールに絶縁セクシ
ヨンを設けるとともに絶縁セクシヨンで分割され
たレール毎に１組又は複数組のサイリスタ装置の
一端を接続し、各サイリスタ装置の他端を共通の
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３図に示す。図に
おいて１は変電所、２は電車線、３はレール、４
は電車、５はレール絶縁セクシヨン、６はサイリ
スタ装置、７はき電線である。
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ヨン、６はサイリ
スタ装置、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ヨンで分割さ
れたレールの中央部にサイリスタ装置の陽極を接
続した例を示す。各レール３の中央にサイリスタ
装置６の陽極を各々接続し、レール３ａ，３ｂ，
３ｃ，３ｄの各サイリスタ装置６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄの陰極を共通のき電線７ａ，７ｂ，７
ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇに接続する。き電線
７ｂ，７ｃの接続点を変電所１ａの負極に、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１ａ
からは電車線２ｂを通じて、変電所２ａからは電
車線２ｃを通じて供給される。この時電車の存在
しないレールに接続されているサイリスタ装置６
ａ，６ｃ，６ｄは阻止状態とし、電車の存在する
レール３b1，３b2に接続されているサイリスタ装
置６ｂのみ導通状態としておく。従つて電車を経
由した電流はレール３b1，３b2を流れ、サイリス
タ装置６ｂを通りき電線７ｃから変電所１ａへ、
き電線７ｄ，７ｅ，７ｆから変電所２ａへと帰つ
て行く。他方、電車の存在しないレール３ａ，３
ｂ，３ｃとき電線７を接続しているサイリスタ装
置６ａ，６ｃ，６ｄは阻止状態のため一担き電線
７に流入した電流は電車の存在しないセクシヨン
には流入出来ない。又、レール３b1，３b2から漏
れた電流もレール３ａ，３ｃ，３ｄに流入出来な
い。従つて電車４によつて生じたレールからの漏
洩電流はレール３b1，３b2でしか生じない。その
結果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ることなくレール３ｂの
範囲しか流れなく、地磁気に対する磁回の影響を
非常に小さくできるメリツトがある。
に説明する。図はレール絶縁セクシヨンで分割さ
れたレールの中央部にサイリスタ装置の陽極を接
続した例を示す。各レール３の中央にサイリスタ
装置６の陽極を各々接続し、レール３ａ，３ｂ，
３ｃ，３ｄの各サイリスタ装置６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄの陰極を共通のき電線７ａ，７ｂ，７
ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇに接続する。き電線
７ｂ，７ｃの接続点を変電所１ａの負極に、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１ａ
からは電車線２ｂを通じて、変電所２ａからは電
車線２ｃを通じて供給される。この時電車の存在
しないレールに接続されているサイリスタ装置６
ａ，６ｃ，６ｄは阻止状態とし、電車の存在する
レール３b1，３b2に接続されているサイリスタ装
置６ｂのみ導通状態としておく。従つて電車を経
由した電流はレール３b1，３b2を流れ、サイリス
タ装置６ｂを通りき電線７ｃから変電所１ａへ、
き電線７ｄ，７ｅ，７ｆから変電所２ａへと帰つ
て行く。他方、電車の存在しないレール３ａ，３
ｂ，３ｃとき電線７を接続しているサイリスタ装
置６ａ，６ｃ，６ｄは阻止状態のため一担き電線
７に流入した電流は電車の存在しないセクシヨン
には流入出来ない。又、レール３b1，３b2から漏
れた電流もレール３ａ，３ｃ，３ｄに流入出来な
い。従つて電車４によつて生じたレールからの漏
洩電流はレール３b1，３b2でしか生じない。その
結果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ることなくレール３ｂの
範囲しか流れなく、地磁気に対する磁回の影響を
非常に小さくできるメリツトがある。
以上より明らかなように、この発明によると、
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ヨン
を設けるとともに絶縁セクシヨンで分割されたレ
ール毎にサイリスタ装置の一端を接続し各サイリ
スタ装置の他端を共通のき電線に接続することに
より得られるものである。
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ヨン
を設けるとともに絶縁セクシヨンで分割されたレ
ール毎にサイリスタ装置の一端を接続し各サイリ
スタ装置の他端を共通のき電線に接続することに
より得られるものである。
その他、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なく、例えば図では電車
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が得られ、要
旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施し得る
ことはもち論である。
施例に限定されるものでなく、例えば図では電車
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が得られ、要
旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施し得る
ことはもち論である。
さらに効果を増すには、第４図に示すように分
割されたレールの中央でなくその両端にサイリス
タ装置を設ければより漏洩電流を抑制でき、さら
にサイリスタ装置の設置数を増やすことは、この
発明の要旨を変更しないで実施できる範囲である
ことはもち論である。
割されたレールの中央でなくその両端にサイリス
タ装置を設ければより漏洩電流を抑制でき、さら
にサイリスタ装置の設置数を増やすことは、この
発明の要旨を変更しないで実施できる範囲である
ことはもち論である。
以上のようにこの発明によれば、レール絶縁セ
クシヨンで分割されたレール毎にサイリスタ装置
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。
クシヨンで分割されたレール毎にサイリスタ装置
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つたが、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ことなく漏洩電流を低減でき
る。
電線を多数付加しなければならなかつたが、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こと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、第
４図はこの発明の他の実施例を示す図である。図
において１……変電所、２……電車線、３……レ
ール、４……電車、５……レール絶縁セクシヨ
ン、６……サイリスタ装置、７……き電線。な
お、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
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、第
４図はこの発明の他の実施例を示す図である。図
において１……変電所、２……電車線、３……レ
ール、４……電車、５……レール絶縁セクシヨ
ン、６……サイリスタ装置、７……き電線。な
お、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 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ヨンを設け絶縁セク
シヨンで分割されたレール毎に１組又は複数組の
サイリスタ装置の一端を接続し、各サイリスタ装
置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 |
|---|---|---|---|
| JP17356382A JPS5963233A (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 |
|---|---|---|---|
| JP17356382A JPS5963233A (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 |
|---|---|
| JPS5963233A JPS5963233A (ja) | 1984-04-10 |
| JPS641337B2 true JPS641337B2 (ja) | 1989-01-11 |
Family
ID=15962868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17356382A Granted JPS5963233A (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) | JPS5963233A (ja) |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP17356382A patent/JPS5963233A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5963233A (ja) | 1984-04-10 |
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