KR960001555B1 - 직류 전기 철도용 급전 장치 - Google Patents

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KR960001555B1
KR960001555B1 KR1019860005593A KR860005593A KR960001555B1 KR 960001555 B1 KR960001555 B1 KR 960001555B1 KR 1019860005593 A KR1019860005593 A KR 1019860005593A KR 860005593 A KR860005593 A KR 860005593A KR 960001555 B1 KR960001555 B1 KR 960001555B1
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feed
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데이지 노기
도요미 곤도
쯔네오 다무라
히로야쓰 사또
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가부시끼가이샤 메이덴샤
이노구마도끼히사
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
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Abstract

내용 없음.

Description

직류 전기 철도용 급전 장치
제1도는 종래 기술의 dc 전기 철도용 급전 장치의 개략 계통도.
제2도는 본 발명에 따른 dc 전기 철도용 급전 장치의 제1실시예의 개략 계통도.
제3도는 본 발명에 따른 dc 전기 철도용 급전 장치의 제2실시예의 개략 계통도.
제4도는 본 발명에 따른 dc 전기 철도용 급전 장치의 제3실시예의 개략 계통도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 순전력 변환기 8a : 제1dc 단로기
8d : 제2dc 단로기 8c : 제3dc 단로기
8c : 제3dc 단로기 8d : 제4dc 단로기
9a : 제1전차 급전선 9b : 제2전차 급전선
10a : 제3전차 급전선 10b: 제4전차 급전선
21: 제1다이오드 브릿지-접속 회로 22a : 제1직렬 접속 다이오드
22b : 제2직렬 접속 다이오드 22c : 제3직렬 접속 다이오드
22d : 제4직렬 접속 다이오드 23 : 제1차단
25, 45 : 공통 접속 애노드 26, 46 : 제1 중간
27, 47 : 제2중간점 41 : 제2다이오드 브릿지-접속 회로
43 : 제2차단기 60 : 상호 예비 버스 바
61, 72 : 제5dc 단로기 71 : 제1스톱퍼 다이오드
91 : 제2스톱퍼 다이오드 92 : 제5dc 단로기
100 : 2-방향 전력 변환기 101 : 다이오드 직렬 접속 회로
102 : 제1다이오드 103 : 제2다이오드
본 발명은 주로 직류(dc) 전기 철도용 급전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면 교류(ac)전력이 동력원으로 전차에 공급되기 전에 dc 전력으로 변환하게 하는 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 다수의 dc 변전소들이 철도선로를 따라 적당한 간격으로 설치된다. 이 dc변전소에서는, 단일 또는 다수의 변환기 셋트가 배치된다. 이 변환기의 dc 전렬 출력 측은 각각의 반도체 차단기를 통해 각각의 전차 급전선에 접속되고, ac 전력 입력 혹은 전선과 공통으로 직접 접속된다. 다시 말하면, 순전력 변환기 및 고속 dc 차단기를 갖고 있는 다수의 급전 회로는 dc 급전 장치를 구성하도록 변전소들 사이에서 서로 병렬로 접속된다.
한편, 전차 급전선들은 다수의 부분들로 분할되고, 각각의 상기 분할된 전차 급전선은 각각의 전차 급전선용으로 제공된 고속 차단기를 통해 정(+) 버스바(bus bar)에 접속되며, 전차 레일(rail)들은 각각의 변전소에서 부(-)버스바에 접속된다.
종래 기술의 dc 철도용 급전 장치에 있어서는, 다음과 같은 결점들이 존재한다. 즉, (1) 순전력 변환기가 전류(commutation)에 실패하는 경우에, 전류 실패로 인한 사고의 영향이 확대된다. (2) 재생 차단기가 턴 오프될 때, 모든 인접 급전선들이 정전된다. (3) 재생 전류 및 다수의 연장 급전 전류가 차단되어야 하기 때문에, 재생 차단기의 차단 능력이 커야 된다. (4) 재생 차단기의 차단 능력을 감소시키기 위해, 인접 변전소들에서 연장 급전 전류를 차단시킬 필요가 있다. 이 조작은 사고시의 조작 순차를 복잡하게 하므로 장치의 신뢰성을 저하시킨다. (5) 복선의 경우에, 4개의 차단기가 제공되어야 하기 때문에, 장치의 비용이 높아진다.
종래 기술의 dc 철도용 급전 장치의 구성에 관해서는 다음에 제1도를 참조하여 더욱 상세하게 기술하겠다.
그러므로, 이 문제점들을 감안하여, 본 발명의 목적은 가능한 광범위하게 전차의 운행을 확보하는 한편 급전 장치의 가격을 감소시키기 위해서 사고의 악영향이 급전 장치의 다른 부분 또는 인접 변전소에 파급되는 것을 방지할 수 있는 새로운 dc 철도용 급전 장치를 제공하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 유휴 부분을 통해 직렬로 배치된 최소한 2개의 제 1 및 제2전차 급전선(단선)에 dc 전력을 공급하기 위한 본 발명에 따른 dc 철도용 급전 장치는, (a) 급전 조작시에 교류 전력을 직렬 전력으로 변환시키기 위한 순전력 변환기, (b) 이 순전력 변환기에 접속된 공통-접속 캐소드를 갖고 있는 제1다이오드 브릿지-접속 회로, (c) 순전력 변환기로부터 2개의 전차 급전선에 공급된 급전 전류 및 2개의 급전선들중에 1개의 급전선들로부터 다른 급전선에 공급된 재생 전류의 접속 및 단로를 동시에 제어하기 위해, 제 1다이오드 브릿지-접속 회로의 공통 접속 캐소드와 공통 접속 애노드 사이에 접속된 제1차단기, (d) 사고가 제1급전선에서 발생하는 경우에 순전력 변환기로부터 급전 전류를 단로시키기 위해, 제1 다이오드 브릿지-접속 회로의 제 1중간점과 제1전차 급전선 사이에 접속된 제1dc 단로기 및 (e)사고가 제2급전선에서 발생하는 경우에 순전력 변환기로부터 급전 전류를 단로시키기 위해 제1다이오드 브릿지-접속 회로의 제2중간점과 제2전차 급전선 사이에 접속된 제2dc 단로기로 구성된다.
복선의 경우에, 본 발명에 따른 급전 장치는 (a) 제1다이오드 브릿지-접속 회로와 병렬로 순전적 변환기에 접속된 공통-접속 캐소드를 갖고 있는 제2다이오드 브릿지-접속 회로, (b) 순전력 변환기로부터 유휴 부분을 통해 직렬로 배열되고 제1 및 제2급전선과 병렬로 배열된 제3 및 제4 전차 급전선들에 공급된 급전 전류, 및 제3 및 제4급전선들중 1개의 급전선으로브터 다른 급전선에 공급된 재생 전류의 접속 및 단로를 동시에 제어하기 위해 제2다이오드 브릿지-접속 회로의 공통-접속 캐소드와 공통-접속애노드 사이에 접속된 제2차단기, (c) 사고가 제3급전선에서 발생하는 경우에 순전력 변환기로부터 급전 전류를 단로시키기 위해 제2다이오드 브릿지-접속 회로의 제1중간점과 제3전차 급전선 사이에 접속된 제dc 단로기, (d) 사고가 제4급전선에서 발생하는 경우에 순전력 변환기로부터 급전 전류를 단로시키기 위해 제2다이오드 브릿지-접속 회로의 제2 중간지점과 제4전차 급전선 사이에 접속된 제4dc 단로기, 및 (e)제1다이오드 브릿지-접속회로의 공통-접속 애노드와 제2다이오드 브릿지-접속 회로의 공통-접속 애노드 사이에 접속되고 항상 개방되어 있지만 제1 및 제2차단기들중 한 차단기가 결함이 있을 때에만 폐쇄되는 제5dc 단로기로 구성된다.
단성용의 이 제 1실시예에서, 전차 급전선에서 발생된 재생 전류는 다른 전차 급전선에 복원된다.
상기 장치에서, 차단기들중 한 차단기가 파괴될 경우, 제5dc 단로기는 2개의 다이오드 브릿지-접속 회로들을 접속시키도록 상호 예비 버스바내에서 폐쇄된다. 그러므로, 모든 전차 급전선에 전력을 계속 공급할 수 있다.
접지사고가 전차 급전선에서 발생하는 경우는, 접지 사고 급전선에 접속된 dc 단로기만이 개빙된다. 그러므로, 접지 사고 급전선을 제외한 다른 급전선에 전력을 계속 공급할 수 있다. 이 경우에, 인접 변전소로부터 공급된 연장 급전 전류는 개방된 dc 단로기에 의해 차단될 수도 있다.
단선만이 정전될 필요가 있는 경우에는, 이 단선에 접속된 다이리스터 차단기만이 개방되고, 다른 다이리스터 차단기는 폐쇄된다. 그러므로, 연장 급선 전류를 정전 단선에 공급하지 않고서 연장 급전 전류를 다른 단선에만 공급할 수 있다.
또한, 연장 급전 조작시에 사고가 발생하는 경우에는, 결함 전 급전선에 접속된 다이리스터 차단기만이 개방된다. 이 경우에는, 연장 급전 전류가 동시에 차단되기 때문에, 인접 변전소에서 연장 급전 전류를 차단시킬 필요가 없게 된다.
본 발명의 제2실시예에서, 2개의 스톱퍼(stopper) 다이오드 및 이 2개의 스톱퍼 다이오드에 병렬로 접속된 2개의 dc 단로기는 2개의 다이오드 브릿지-접속 회로와 상호 예비 버스바 사이에 각각 접속된다. 그러므로, 전차 급전선에서 발생된 재생 전류는 역 전력 변환기를 통해 급전 버스바에 복원될 수도 있다.
본 발명의 제3 실시에에서는, 장치의 신뢰성을 더욱 향상시키기 위해서, 다이오드 직렬 접속 회로가 급전 버스바와 회생 버스바 사이에 접속되고, 2-방향 역 전력 변환기가 다이오드 직렬-접속 회로에 접속된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 종래 기술의 급전 장치보다 우수한 본 발명에 따른 dc 철도용 급전 장치에 대해서 상세하게 기술하겠다.
본 발명의 이해를 돕기 위해, 첨부도면을 참조하여 종래 기술의 dc 전기 철도용 급전 장치에 대해서 간단히 설명하겠다.
제1도는 각각의 변전소내에 설치된 종래 기술의 복선 철도용 급전 장치를 도시한 것이다. 이 도면에서 참조번호(1)은 ac 전력을 dc 전력으로 변환시키기 위해 다수의 다이리스터로 구성된 순전력 변환기를 나타내고, 참조번호(2)는 dc 전력을 ac 전력으로 변환시키기 위해 다수의 다이리스터로 구성된 역 전력 변환기를 나타낸다. 참조번호(3)은 순전력 변환기(1)을 역 전력 변환기(2)에 직접 접속시키기 위한 dc 버스바를 나타낸다. 또한, 참조번호(4a 내지 4d)는 급전 다이리스터 차단기(급전 차단기라고 함)를 나타내고, 참조번호(6)은 재생 다이리스터 차단기(재생차단기라고 함)를 나타내며, 참조번호(5a 내지 5d)는 재생 다이오드를 나타낸다. 이 재생 다이오드(5a 내지 5d)의 애노드는 각각의 급전 차단기(4a 내지 4d)의 캐소드에 개별적으로 접속되고, 이 재생 다이오드 (5a 내지 5d)의 캐소드는 재생 차다니기(6)의 애노드에 함께 접속된다. 또한, 재생 차단기(6)의 캐소드는 순전력 변환기(1)을 역 전력 변환기(2)에 접속시키는 버스바(3)에 접속된다. 참조번호(8a 내지 8b)는 dc 단로기를 나타내고, 참조번호(9a 내지 9b)는 제1 및 제2전차 급전선을 나타내며, 참조번호(10a 내지 10b)는 제3 및 제4 전차 급전선을 나타낸다. 제1 및 제2 전차 급전선 (9a 내지 9b)는 제1유휴 부분(11)에 의해 서로 분리되고, 제3 및 제4 전차급전선 (10a 내지 10b)는 제2유휴 부분(12)에 의해 서로 분리된다.(상술한 유휴 부분은 전류가 전혀 흐르지 않는 부분을 의미한다). 제1 및 제3급전선 (9a 내지 10a)는 한 부분내의 복선 철도용으로 제공되고, 제2 및 제 4급전선(9b 내지 10b)는 다른 인접 부분내의 복선 철도용으로 제공된다.
그러므로, 전력은 변전소와 인접 변전소(도시하지 않음)로부터 각각의 전차 급전선에 동시에 공급된다. 또한 전력은 순전력 변환기(1)이 결함이 있는 경우에, 급전 장치[예를 들어, dc 단로기 (8d), 재생 다이오드(5d), 재생 차단기 (6), dc 버스바(3), 전력 차단기(4a), 및 dc 단로기 (8a)]를 통해 다른 급전선 (예를 들어, 10b)로부터 1개의 전차 급전선 (예를 들어 9a)에 공급된다. 상기 급전 시스템을 연장 급전 시스템이라고 한다.
제1도에 도시한 종래의 기술의 장치는 다음과 같이 동작한다. 즉, 전차 구동 전차에 공급하기 위해서, ac 회로 차단기(도시하지 않음)를 통해 상용 주파수 3-상 ac 전송선(도시하지 않음)으로부터 수신된 3-상 ac 전압은 변전소내에 배치된 변압기(도시하지 않음)를 통해 적당한 전압으로 강하되어, 순전력 변환기(1)을 통해 dc 전력으로 변환된 다음, 예를 들어-급전차단기(4d) 및 dc 단로기(8d)를 통해 제 4 전차급전선(10b)상을 주행하는 전차(13)에 공급된다.
예를 들어, 전차(13)이 재생 제동작중이면, 재생 전력은 dc 단로기(8d), 재생 다이오드(5d) 및 재생 차단기(6)을 통해 제4 전차 급전선(10b)로부터 dc 버스바(3)에 복원된다. dc 버스바(3)의 복원된 재생 전력은 급전선(9a, 9b 및 10a)들중 소정의 급전선 상을 주행하는 급전 전차(도시하지 않음)에 공급되거나 역 전력 변환기(2)를 통해 급전 버스바에 공급된다.
상술한 종래 기술의 dc 철도용 급전 장치는 다음과 같은 여러가지 문제점을 포함한다.
(1) 순전력 변환기(1) 및 역 전류 변횐기(2)가 역 병렬 괸계로 dc 버스바(3)에 의해 서로 직접 접속되기 때문에, 역 전력 변환기(2)가 전류(commutation)에 실패하는 경우에, 큰 사고 전류가 역 전력 변환기(2)를 통해 순전력 변환기(1)로부터 급전 버스바로 흐르므로, 역 전력 변환기(2)의 전류 실패로 인한 사고가 확대된다는 문제점이 존재한다.
(2) 예를 들어, 단로기(8a)만이 보수를 위해 개방될 필요가 있는 경우에, 이 단로기(8a)는 급전 차단기(4a)가 안전을 위해 턴 오프된 후 개방되어야 한다. 또한 재생 제동 동작중인 전차가 제1전차 급전선(9a)상을 주행할 때, 재생 차단기(6) dc 단로기(8a)를 개방하기 전에 턴오프되어야한다. 재생 차단기(6)이 개방될 때에는 다음과 같은 문제점이 발생한다.
(a)재생 전류가 재생 차단기(6)을 통해 복원될 수 없고 연장 급전 전류가 모두 차단되기 때문에, 소정의 급전 부분을 정전시킬 필요가 있을 때라도, 다른 인접 전차 급전선들이 동시에 정전되어야 하므로, 다수의 전차들이 움직이지 못하게 된다.
(b) 사고의 경우에, 재생 전류 및 다른 인접 변전소로부터 공급된 급전 전류를 차단하기 위해 재생 차단기(6)만이 사용되면, 재생 차단기(6)의 차단 능력은 4개의 급전선(복선)인 경우의 급전 차단기(4a, 4b, 4c 및 4d)의 차단 능력의 최소한 4배만큼 커야 한다.
(c) 재생 차단기(6)의 차단 능력을 재생 전류만을 차단시킬 수 있는 정도로 작게 감소시키게 하기 위해서, 재생 전차가 사고중에 4개의 급전선들중 소정의 급전선상을 주행할 때 재생 차단기(6)에 의해 연장 급전 전류를 차단시킬 수 없다. 그러므로, 인접 변전소에서 사고 지점에 흐르는 전류를 차단시킬 필요가 있으므로, 사고에 대한 순차가 복잡해지므로 시스템의 신뢰성이 저하된다.
(d)복선의 경우, 4개의 급전 차단기(4a 내지 4b)가 필요하기 때문에, 변전소의 비용이 높아진다.
상술한 설명의 관점에서, 이하, 도면을 참조하여 일례로써 복선 철도에 응용된 본 발명에 따른 dc 철도용 급전 장치의 실시예들에 대해서 설명하겠다.
도면에서, 제1도를 참조하여 상술한 종래 기술의 장치와 기능이 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙였고, 설명을 생략하겠다.
제2도는 재생 전루가 전차 급전선에만 복원되는 본 발명의 제 1실시예를 도시한 것이다. 제1도에 도시한 종래 기술의 장치와 상이한 점은, 장치가 2개의 다이오드 브릿지-접속 회로(21 및 41)을 포함한다는 것이다. 제1다이오드 브릿지- 접속 회로(21)은 제1쌍의 2개의 직렬-접속 다이오드(22a 및 22b) 및 제2 쌍의 2개의 직렬-접속 다이오드(22c 및 22d)를 포함한다. 이와 마찬가지로, 제2 다이오드 브릿지-접속 회로(41)은 제1 쌍의 2개의 직렬-접속 다이오드(42a 및 42b)와 제2쌍의 직렬-접속 다이오드 (42c 및 42d)와 제2쌍의 2개의 직렬-접속 다이오드(42c 및 42d)를 포함한다.
다이오드(22a)의 애노드는 다이오드(22b)의 캐소드에 접속되고, 다이오드(22c)의 애노드는 다이오드(22d)의 캐소드에 접속된다.다이오드(22a 및 22c)에 캐소드 급전 버스바(3)에 접속된 공통 접합점(24)에 접속되고, 다이오드(22b 및 22d)의 애노드는 상호 예비 버스바(60)에 접속된 다른 공통 접합점(25)에 접속된다.
제1다이리스터 차단기(23)(또는 dc 고속 차단기)의 애노드는 제1 다이오드 브릿지-접속 회로(21)의 공통 접합점(24)에 접속되고, 차단기(23)의 캐소드는 제1다이오드 브릿지-접속 회로(21)의 공통 접합점(25)에 접속된다.
또한, 다이오드(22a)의 애노드와 다이오드(22b)의 캐소드 접합점(26)은 dc 단로기(8a)를 통해 제1 전차 급전선 (9a)에 접속되고, 다이오드(22c)의 애노드와 다이오드(22b)의 캐소드의 접합점(27)은 dc 단로기의(8a)를 통해 제2전차 급전선(9b)에 접속된다.
또한, 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41)은 제1쌍의 직렬-접속 다이오드(42a및 42b)및 제2 쌍의 2개의 직렬-접속 회로(41)내에 접속된다. 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41)의 다이오드(42a, 42b, 42c 및 42d)와 제2다이리스터 차단기(43)은 다이오드(22a 및 22d) 및 제1차단기(23)과 동일한 방식으로 서로 접속된다. 그러므로, 본 명세서에서는 이 소자들이 접속에 관하여 설명하지 않겠다. 그러나, 다이오드(42a)의 애노드와 다이오드(42b)의 캐소드 접합점(46)은 dc 단로기(8c)를 통해 제3전차 급전선 (10a)에 접속되고, 다이오드(42c)의 애노드와 다이오드(42d)의 캐소드는 접합점(47)은 dc 단로기(8d)를 통해 제4전차 급전선(10b)에 접속된다.
또한, 다른 dc 단로기(61)은 2개의 다이오드 브릿지-접속 회로(21과 41)의 2개의 접합점(25와 45) 사이의 상호 예비 버스바(60)의 중간에 접속된다. 이 dc 단로기(61)은 정상 상태하에서 계속 개방되지만, 제1 및 제2다이리스터 차단기(23 및 43)중 한 다이리스터 차단기가 사고를 일으킨 경우에 폐쇄된다. 또한, 이실시예에서, 순전력 변환기(1)이 다이오드 정류기로 도시되어 있지만, 물론 다수의 다이리스터들로 이 순전력 변환기(1)을 구성할 수 있다.
이제부터, 제1실시예의 동작에 대해서 설명하겠다.
정상 상태에서, 2개의 다이리스터 차단기 (23 및 43)과 4개의 dc 단로기(8a 내지 8d)는 모두 계속 폐쇄되고, dc 단로기(61)은 계속 개방된다. 그러므로, 순전력 변환기(1)의 급전 전류는 제1다이리스터 차단기(23), 다이오드(22d) 및 dc 단로기(8b)를 통해 제1전차 급전선(9a)에 공급됨과 동시에, 동일한 제1다이리스터 차다니기(23), 다이오드(22d) 및 dc 단로기(8b)를 통해, 즉 제1다이리스터 차단기(23) 및 제1다이오드 브릿지-접속 회로(21)을 통해 제2전차 급전선(9b)에 공급된다. 이와 마찬가지로, 순전력 변환기(1)의 급전 전류는 제2다이리스터 차단기(43), 다이오드(42b), 및 dc 단로기(8c)를 통해 제3전차 급전선(10a)에 공급되고, 제2 다이리스터 차단기(43), 다이오드(42d), 및 dc 단로기(8d))를 통해, 즉 제2다이리스터 차단기(43) 및 제2다이오드 브릿지-접속회로(42)를 통해 제4전차 급전선(10b)에 공급된다.
또한, 제1전차 급전선(9a)상을 주행하는 전차에 의해 발생된 재생 전류는 dc 단로기(8a), 다이오드(22a), 제1다이리스터 차단기(23), 다이오드(22d) 및 dc 단로기(8b)를 통해 제2급전선(9b)에 복원되고, dc 단로기(8a), 다이오드(22a), 급전 버스바(3), 제2다이리스터 차단기(43), 다이오드(42b) 및 dc 단로기(8c)를 통해 제3급전선(10a)에 복원되거나, dc 단로기(8a), 다이오드(22a), 급전 버스바(3), 제2다이리스터 차단기(43), 다이오드(42d), 및 dc 단로기(8d)를 통해 제4급전선(10b)에 복원된다.
동일한 방식으로, 제2, 제3 및 제4급전선(9b, 10a 및 10b)에서 발생된 재생 전류는 제1 및 제2다이리스터 차단기(23 및 43)중 한 다이리스터 차단기와 제1 및 제2 다이오드 브릿지 회로(21 및 41)중 한 다이오드 브릿지 회로를 통해 다른 급전선에 공급된다.
상술한 동작시에는, 단지 2개의 급전 차단기(23 및 43)만이 4개의 급전선(9a, 9b, 10a 및 10b)에 또는 4개의 전차 급전선들로부터 공급된 급전 전류와 재생 전류를 제어한다. 제1도에 도시한 종래 기술의 장치의 경우에, 4개의 차단기(4a 내지 4d)는 급전 전류를 공급하기 위해 접속된다. 다이리스터 차단기가 매우 고아지기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 장치의 가격을 감소시킬 수 있다. 또한 급전 전류와 재생 전류가 제1 및 제2다이리스터 차단기(23 및 43)을 통해 흐르기 때문에, 차단기(23 및 43)만을 개방시킴으로써 급전 전류와 재생 전류를 동시에 차단시킬 수 있다. 이것은 사고시에 보수 또는 수리를 하기 위한 조작 순차를 간략화시킨다.
예를 들어, 접지 사고가 제1전차 급전선(9a)상의 F점에서 발생하는 경우에, 급전 전류는 제1다이리스터 차단기(23)을 개방시킴으로써 차단된다. 연속적으로, dc 단로기(8a)가 개방된 다음, 제1다이리스터 차단기(23)이 다시 폐쇄된다. 이 조건에서는, 재생 전차(14)가 제2급전선(9b)상을 주행하고 있을때라도, 재생 전류가 이미 기술한 경로를 통해 제3 및 제4급전선(10a 및 10b)에 복원된다.
또한, [제1 및 제2전차 급전선(9a 및 9b)중] 단선만이 연장 급전 동작시에 정전될 필요가 있는 경우에는, 제1다이리스터 차단기(23)만이 개방되고, 제2다이리스터 차단기(43)은 계속 폐쇄된다. 이 경우에는, 연장 급전 전류가 제1 및 제2급전선(9a 및 9b)에 차단될 수 있지만 제3 및 제4급전선(10a 및 10b)에만 공급될 수 있기 때문에, 제3 및 제4급전선(10a 및 10b)상을 주행하는 전차를 원활하게 구동시킬 수 있다.
또한, 연장 급전 동작중에 사고가 발생하는 경우에는, 사고 급전선에 접속된 다이리스터 차단기(23 또는 43)만이 개방된다. 더욱 상세하게 말하자면, 접지 사고가 제1급전선(9a)의 F점에서 발생하는 경우에, 제1다이리스터 차단기(23)이 개방되므로 급전 전류가 차단된다. 이 경우에는, 다른 연장 급전 전류가 제2급전선(9b)를 통해 인접 변전소로부터 제1급전선(9a)에 공급되더라도, 이 연장 급전 전류가 다이오드 (22a 및 22b)에 의해 차단되기 때문에, 제1다이리스터 차단기(23)만을 개방시킴으로써 2개의 급전 전류를 차단할 수 있다. 그러므로, 인접 변전소로부터 이 인접 변전소에서의 제2급전선(9b)를 통해 제1급전선(9a)에 공급된 연장 급전 전류를 차단할 필요가 없다.
이것은 사고에 대한 조작 순차를 간략화시키고, 급전선의 사고가 다른 급전선에 파급되는 악영향을 최소화시키므로, 전차의 동작 효율 및 시스템의 신뢰성을 향상시킨다.
더욱이, 예를 들어 제1다이리스터 차단기(23)이 파괴되는 경우에는, 상호 예비 버스바(60)의 중간에 접속된 dc 단로기(61)이 폐쇄된다. 이 상태하에서, 상호 예비 버스바(60)을 통해 제2다이리스터 차단기(43)으로부터 결합 다이리스터 차단기(23)에 접속된 제1 및 제2급전선(9a 및 9b)에 전력을 공급할 수 있다. 이것은 시스템의 신뢰성을 향상시킨다.
제3도는 제2도를 참조하여 기술한 장치의 기능외에, 재생 전력을 역 전력 변환기를 통해 버스바 및 급전 버스바에 복원시키기 위해서 2개의 스톱퍼 다이오드(71 및 91)과 역 전력 변환기(2)가 제공되는 본 발명의 제2실시예를 도시한 것이다.
제3도에서, 참조번호(71 및 91)은 스톱퍼 다이오드를 나타낸다. 스톱퍼 다이오드(71)의 애노드는 제1다이오드 브릿지-접속 회로(21)의 공통 접합점(25)에 접속되고, 스톱버 다이오드(91)의 애노스는 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41)의 공통 접합점(45)에 접속된다. 2개의 스톱퍼 다이오드(71 및 91)의 캐소드들은 상호 예비 버스바(60)에 함께 접속된다. 이 상호 예비 버스바(60)은 재생 버스바(63)을 통해 역 전력 변환기(2)에 접속된다. 참조번호(72 및 92)는 각각의 스톱퍼 다이오드(71 및 92)에 병렬로 접속된 2개의 dc 단로기들을 나타낸다. 이 2개의 dc 단로기(72 및 92)는 정상 상태하에서 계속 개방되지만, 다이리스터 (23 또는 43)중 한 다이리스터가 고장을 일으킬 때 폐쇄된다.
이제부터, 제3도에 도시한 제2실시예의 동작에 대해서 설명하겠다. 제1실시예와 동일한 방식으로, 급전 전류는 제1다이오드 차단기(23), 제1다이오드 브릿지-접속 회로(21)및 dc 단로기(8a 및 8b)를 통해 제1 및 제2급전선(9a 및 9b)에 공급되고, 제2다이리스터 차단기(43), 제2다이오드 브릿지0접속 회로(41) 및 dc 단로기(8c 또는 8d)를 통해 제3 및 제4급전선(10a 및 10b)에 공급된다.
제1급전선(9a)에서 발생된 재생 전류는 dc 단로기(8a), 다이오드(22a), 다이리스터 차단기(23), 다이오드(22d), 및 dc 단로기(8b)를 통해 제2급전선(9b)에 공급되거나, dc단로기(8a), 다이오드(22a), 급전 버스바(3), 다이리스터 차단기(43), 다이오드(42b), 및 dc 단로기(8c)를 통해 제3급전선(10a)에 공급되거나, dc 단로기(8a), 다이오드(22a), 급전 버스바(3), 다이리스터 차단기(43), 다이오드(42d) 및 dc 단로기(8d)를 통해 제4급전선(10b)에 공급되거나, 부수적으로 dc 단로기(8a), 다이오드(22a),제1다이리스터 차다니기(23), 스톱퍼 다이오드(71) 또는 폐쇄시의 dc 단로기(72)를 통해 버스바(63)에 공급되거나, dc 단로기(8a), 다이오드(22a), 급전 버스바(3), 제3다이리스터 차단기(43) 및 스톱퍼 다이오드(91) 또는 폐쇄시의 dc 단로기(92)를 통해 상호 예비 버스바(60)에 공급된다. 또한, 제2, 제3 및 제4급전선(9b, 10a 및 10b)에서 발생된 재생 전류는 제1 또는 제2다이오드 브릿지-접속 회로 (21 또는 41) 또는 스톱퍼 다이오드(71 또는 91) 또는 dc 단로기(72 또는 92)를 통해 각각의 다른 급전선 또는 재생 버스바(63)에 복원된다.
이 제2실시예에서는, 제1도에 도시한 종래의 기술의 장치에 필요한 재생 차단기(6)을 사용할 필요성을 제기할 수 있다.
제1실시예와 동일한 방식으로, 급전 전류와 재생 전류가 제1 및 제2다이리스터 차단기(23 및 43)을 통해 흐르기 때문에, 2개의 차단기(23 및 43)을 개방시킴으로써 이 두가지 전류를 차단시킬 수 있으므로, 보수를 위한 조작 순차가 간략화 될 수 있다.
또한, 접지 고장 사고가 제1급전선(9a)의 F점에서 발생하는 경우에, 제1다이리스터 차단기(23)은 급전전류를 차단시키기 위해 개방된다. 그러므로, dc 단로기(8a)는 개방되고, 제1다이리스터 차단기(23)은 다시 폐쇄된다. 이 조건하에서는, 재생 전차(14)가 제2급전선(9b)상을 주행하고 있더라도, 이것의 재생 전류는 이미 기술한 경로를 통해 재생 버스바(63) 또는 제3 및 제4급전선(10a 및 10b)에 복원된다. 또한, 접지 고장 사고가 F점에서 발생하는 경우에는, 제1 및 제2다이오드 브릿지-접속 회로(21 및 41)이 2개의 스톱퍼 다이오드(71 및 91)[dc 단로기 (30 및 31)이 계속 개방될 때] 및 상호 예비 버스바(60)을 통해 서로 접속되기 때문에, 제1다이리스터 차단기(23)이 개방될 때, 사고 전류를 제2다이리스터(43)을 통해 제1급전선(9a)로 흐르지 않게 되므로[그 이유는, 스톱퍼 다이오드(71)의 역 방향으로 접속되기 때문이다.] F에서의 사고의 확대를 방지할 수 있다.
제1 및 제2다이오드 브릿지-접속 회로(21 및 41)과 제1 및 제2다이리스터 차단기 (23 및 43)이 모두 동작중인 연장 급전 동작시에, 제1 및 제2급전선(9a 및 9b)만이 정전될 필요가 있는 경우에는, 제1다이리스터 차단기(23)만이 개방된다. 그러므로, 전력을 다른 제3 및 제4급전선(10a 및 10b)에 공급할 수 있다. 또한 사고가 연장 급전 동작시에 발생하는 경우에, 다이리스터 차단기(23 및 43)중 소정의 다이리스터 차단기를 개방시키기에 충분하므로, 인접 변전소에서 연장 급전 전류를 차단시킬 필요가 없다. 이것은 사고에 대한 조작 순차를 간략화시키고, 사고의 악영향을 최소화시키며, 전차 구동 동작의 효율을 향상시킨다.
또한, 제1 및 제2다이리스터 차단기(23 및 43)중 한 다이리스터 차단기가 파괴되는 경우에, dc단로기(72 및 92)는 제1 및 제2다이오드 브릿지- 접속 회로(21과 41) 사이에 전력을 상호 공급하기 위해 모두 폐쇄되는데, 그 이유는 장치가 상호 예비 버스바 형태로 되어 있기 때문이다. 즉 제1다이리스터 차단기(23)이 고장을 발생시키는 경우에, 급전 전류는 제2다이리스터 차단기(43), 스톱퍼 다이오드(91), 상호 예비버스바(60), dc 단로기(72), 다이오드(22b 또는 22b)및 dc 단로기 (8a 또는 8b)를 통해 제1 및 제2급전선(9a 및 9b)에 고급될 수 있다. 또한, 제1 및 제2급전선(9a 및 9b)로부터의 재생 전류는 재생 버스바(63)에 복원될 수 있다.
제4도는 2-방향 역 전력 변환기가 제3도에 도시한 역 전력 변환기(2) 대신에 접속되고, 다이오드 직렬-접속 회로가 장치의 신뢰성을 향상시키기 위해서 제공되는 본 발명의 제3실시예를 도시한 것이다.
제4도에서, 참조번호(101)은 2개의 다이오드(102와 103)을 포함하는 다이오드 직렬-접속 회로를 나타낸다. 다이오드(102)의 애노드는 상호 예비 버스바(60)을 통해 2개의 스톱퍼 다이오드(71 및 91)의 캐소드에 접속된다. 다이오드(103)의 캐소드 급전 버스바(3)을 통해 순전력 변환기(1)에 접속된다. 또환, 재생 버스바(63)은 2개의 다이오드(102와 103)사이의 공통 접합점(104)에 접속된다. ac 전류를 dc 전류로 변환시키거나 dc 전류를 ac 전류로 변환시키기 위한 2-방향 전력 변환기(100)은 재생 버ㅡ바(63)에 접속된다.
이제부터, 제3도에 도시한 제2실시예의 동작과 상이한 제3실시예의 동작에 대해서 설명하겠다.
2-방향 전력 변환기(100)이 순전력 변환기(1)외에 예비 순전력 변환기로서 동작되면, 순전력 변환기(1)의 능력을 감소시킬수 있다. 또한, 순전력 변환기(10)에 고장을 발생시키는 경우에, 변전소를 정전시키지 않고서 제1 및 제2다이오드 브릿지-접속 회로(21 및 41)과 제1 및 제2다이리스터 차단기(23 및 43)을 통해 모든 전차 급전선(9a, 9b, 10a, 및10b)에 급전 전류를 공급할 수 있다.
또한, 2-방향 전력 변환기(100)이 역 전력 변환기로서 동작되면, 2개의 다이오드(102 및 103)을 통해 급전 버스바(3)에 재생 전류를 통과시킬 수 있다. 그러므로, 2-방향 전력 변환기(100)의 측으로 흐르는 것을 방지할 수 있다. 즉, 역 전력 변환기(100)의 전류 실패로 인한 사고의 확대를 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 dc 철도용 급전 장치에 다음과 같은 다수의 장점들이 존재한다.
(a) 급전 전류와 재생 전류가 2개의 다이리스터 차단기(23 및 43)만에 의해 제어될 수 있기 때문에, 4개의 급전 차단기 및 1개의 재생 차단기가 필요한 종래 기술의 장치에 비해 다이리스터의 수를 절약할 수 있다. 그러므로, 다이리스터 차단기가 매우 고가이기 때문에 장치의 가격이 감소될 수 있고, 부수적으로 보수를 위한 조작 순차가 간략화될 수 있다.
(b) 장치가 상호 예비 급전 형태이기 때문에, 2개의 다이리스터 차단기(23 및 43)중 한 다이리스터 차단기가 고장을 일으키거나 파괴되더라도, 비-결합 다이리스터 차단기 및 상호 예비 버스바를 통해 모든 전차 급전선에 급전 전류를 공급하거나 이 모든 전차 급전선으로부터 재생 전류를 복원시킬 수 있다. 이 동작은 급전 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
(c) dc 단로기(61) 또는 2개의 스톱퍼 다이오드(71 및 91)이 제공되기 때문에, 접지 고장 사고가 전차 급전선내에서 발생하는 경우에, 결함 급전선에 접속된 다이리스터 차단기만을 개방시킴으로써 급전 전류가 비-결함 급전선으로부터 결함 급전선으로 흐르는 것을 방지할 수 있다. 또한, 2개의 dc 단로기(72 및 92)가 2개의 스톱퍼 다이오드(71 및 91)에 병렬로 각각 접속되기 때문에, 이 2개의 단로기들이 폐쇄될 때, 상호 예비 급전 시스템을 엔에이블시킬 수 있다.
(d) 복선중 한 선이 연장 급전 동작중에 급전 전류를 정전시킬 필요가 있으면, 다이리스터 차단기(23 및 43)중 한 다이리스터 차단기가 개방된다. 그러므로, 다른 폐쇄된 다이리스터 차단기를 통해 복선중 다른 선에 급전 전류를 계속 공급할 수 있다.
(e) 연장 급전 동작중에 사고가 발생되는 경우에, 인접 변전소로부터 공급된 연장 급전 전류가 사고 급전선에 접속된 다이리스터 차단기에 의해 차단될 수 있기 때문에, 인접 변전소에서 연장 급전 전류를 차단시킬 필요가 없다. 그러므로, 수리 또는 보수를 위한 조작 순차를 간략화시킬 수 있고, 사고의 영향이 다른 변전소로 확대되는 것을 최소화시킬 수 있다.
(f) 또한, 제4도에 도시한 제3실시예의 경우에, 2-방향 전력 변환기(100) 및 다이오드 직렬-접속 회로(101)이 부수적으로 접속되어 순전력 변환기로서 동작될 수 있기 때문에, 순전력 변환기(10)의 용량을 감소시킬 수 있거나 순전력 변환기(1)이 고장을 일으키는 경우에 변전소를 정전시키지 않고서 급전 전류를 공급할 수 있다.
또한, 2-방향 전력 변환기(100)이 역 전력 변환기로서 동작되고, 전류에 실패할 때, 순전력 변환기(1)로부터 2-방향 전력 변환(100)으로 흐르는 사고 전류를 차단시킬 수 있거나, 재생 전류가 2-방향 전력 비(100)으로 흐르는 것을 방지할 수 있다. 즉, 2-방향 전력 변환기의 사고 확대가 방지될 수 있다.
또한, 급전 전류가 상호 예비 급전 동작중에 공급되고 2-방향 전력 변화기(100)이 순전력 변환기로서 동작할 때 전차 급전선에서 사고가 일어나는 경우에, 결함 급전선에 접속된 다이리스터 차단기를 개방시킴으로써 2-방향 전력 변환기로부터 결함 급전선으로 급전 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
(g) 요약하면, 본 발명에 따른 장치의 특징 및 장점은 사고가 발생하는 경우에, 다이리스터 차단기의 수가 2개만으로 감소됨에도 불구하고 사고의 확대를 효율적으로 방지하는 시스템의 신뢰성을 향상시킨다는 것이다.

Claims (13)

  1. 직류 전력을 유휴 부분을 통해 직렬로 배열된 최소한 2개의 제1 및 제2전차 급전선(9a, 9b)에 공급하기 위한 직류 철도용 급전 장치에 있어서, 급전 동작시에 교류 전력을 직렬 전력으로 변환시키기 위한 순전력 변환기(1), 상기 순전력 변환기에 접속된 공통-접속 캐소드를 갖고 있는 제1다이오드 브릿지-접속 회로(21), 상기 순전력 변환기로부터 2개의 전차 급전선에 공급된 급전 전류와 2개의 급전선들중 한 급전선으로부터 다른 급전선에 공급된 재생 전류의 접속 및 단로를 동시에 제어하기 위해 상기 제1다이오드 브릿지-접속 회로의 공통-접속 캐소드와 동통-접속 애노드 사이에 접속된 제1차단기(23), 사고가 제1급전선(9a)에서 발생하는 경우에 순전력 변환기로부터 급전 전류를 단로시키기 위해 상기 제1다이오드 브릿지-접속 회로(21)의 중간점(26)과 제1전차 급전선(9a) 사이에 접속된 제1dc 단로기(8a) 및, 사고가 제2급전선(9b)에서 발생하는 경우에 상기 순전력 변환기로부터 급전 전류를 단로시키기 위해 상기 제1다이오드 브릿지-접속 회로(21)의 제2중간점(27)과 제2전차 급전선(9b) 사이에 접속된 제2dc 단로기(8b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 철도용 급전 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1다이오드 브릿지-접속 회로(21)과 병렬로 상기 순전력 변환기(1)에 접속된 공통-접속 캐소드를 갖고 있는 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41), 상기 순전력 변환기로부터 유휴 부분을 통해 직렬로 배열되고 제1 및 제2급전선(9a, 9b)와 병렬로 배열된 제3 및 제4전차 급전선(10a, 10b)에 공급된 급전전류와 제3 및 제4급전선(10a, 10b)중 한 급전선으로부터 다른 급전선에 공급된 재생 전류의 접속 및 단로를 동시에 제어하기 위해 상기 제2다이오드 브릿지-접속 회로의 공통-접속 캐소드와 공통-접속 애노드 사이에 접속된 제2차다니기(43), 사고가 제3급전선(10a)에서 발생하는 경우에 상기 순전력 변환기로부터 굽전 전류를 단로시키기 위해 상기 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41)의 제1중간점(46)과 제3전차 급전선(10a) 사이에 접속된 제3dc 단로기(8c), 사고가 제4급전선(10b)에서 발생하는 경우에 상기 순전력 변환기로부터 급전 전류를 단로시키기 위해 상기 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41)의 제2중간점(47)과 제4전차 급전선(10b) 사이에 접속된 제4dc 단로기(8d), 및 상기 제1다이오드 브릿지-접속 회로(21)의 공통-접속 애노드(25)와 상기 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41)의 공통-접속 애노드(45) 사이에 접속되고 통상적으로 개방되지만 제1 및 제2차단기(23, 43)들 중 한 차단기가 결함이 있을 때에만 폐쇄되는 제5dc 단로기(61)을 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 철도용 급전 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1다이오드 브릿지-접속 회로(21)과 병렬로 상기 순전력 변환기(1)에 접속된 공통-접속 캐소드를 갖고 있는 제 2 다이오드 브릿지-접속 회로(41), 상기 순전력 변환기로부터 유휴부분을 통해 직렬로 배열되고 제1 및 제2급전선(9a, 9b)와 병렬로 배열된 제3 및 제4전차 급전선(10a, 10b)에 공급된 급전 전류와 제3 및 제4급전선(10a, 10b)들중 한 급전선으로부터 다른 급전선에 공급된 재생전류의 접속 및 단로를 동시에 제어하기 위해 상기 제2다이오드 브릿지-접속 회로의 공통-접속 캐소드와 공통-접속 애노드 사이에 접속된 제2차단기(43), 사고가 제3급전선(10a)에서 발생하는 경우에 상기 순전력 변환기로부터 급전 전류를 단로시키기 위해 상기 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41)의 제1중간점(46)과 제3전차 급전선(10a)사이에 접속된 제3dc 단로기(8c), 사고가 제4급전선(10b)에서 발생하는 경우에 상기 순전력 변환기로부터 급전 전류를 단로시키기 위해 상기 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41)의 제2중간점(47)과 제4전차 급전선(10b) 사이에 접속된 제4dc 단로기(8d), 상호 예비 버스바(60), 상기 제1다이오드 브릿지-접속 회로(21)의 공통-접속 애노드(25)와 상기 상호 예비 버스바(60) 사이에 접속된 제1스톱퍼 다이오드(71), 상기 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41)의 공통-접속 애노드(45)와 상기 상호 예비 버스바(60) 사이에 접속된 제2스톱퍼 다이오드(91), 상기 제1스톱퍼 다이오드(71)과 병렬로 접속되고 통상적으로 개방되지만 상기 제2차단기(23)이 결함이 있을 때 폐쇄되는 5dc 단로기(72), 상기 제2스톱퍼 다이오드(91)과 병렬로 접속되고 통상적으로 개방되지만 상기 제2차단기(43)이 결함이 있을 때 폐쇄되는 제6dc 단로기(92), 및 전차 급전선들중 소정의 급전선에서 발생된 전류를 복원시키기 위해 상기 상호 예비 버스바(60)에 접속된 전력 변환기 (2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 철도용 급전 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 다이오드 브릿지-접속 회로(21)과 병렬로 상기 순전력 변환기(10)에 접속된 공통-접속 캐소드를 갖고 있는 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41), 상기 순전력 변환기로부터 유휴부분을 통해 직렬로 배열되고 제1 및 제2급전선(9a, 9b)와 병렬로 배열된 제3 및 제4전차 급전선(10a, 10b)에 고급된 급전 전류와 제3 및 제4급전선(10a, 10b)들중 한 급전선으로부터 다른 급전선에 공급된 재생 전류의 접속 및 단로를 동시에 제어하기 위해 제2다이오드 브릿지-접속 회로의 공통-접속 캐소드와 공통- 접속 애노드 사이에 접속된 제2차단기(43), 사고가 제3급전선(10a)에서 발생하는 경우에 상기 순전력 변환기로부터 급전 전류를 단로시키기 위해 상기 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41)의 제1중간지점(46)과 제3전차 급전선(10a) 사이에 접속된 제3dc 단로기(8c), 사고가 제4급전선(10b)에서 발생하는 경우에 상기 순전력 변환기로부터 급전 전류를 단로시키기 위해 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41)의 제2중간점(47)과 제4전차 급전선(10b) 사이에 접속된 제4dc 단로기(8d), 상호 예비 버스바(60), 상기 제1다이오드 브릿지-접속 회로(21)의 공통-접속 애노드(25)와 상기 상호 예비 버스바(60) 사이에 접속된 제1스톱퍼 다이오드(71), 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41)의 공통-접속 애노드(45)와 상기 상호 예비 버스바(60) 사이에 접속된 제2스톱퍼 다이오드(91), 상기 제1스톱퍼 다이오드(71)과 병렬로 접속되고 통상적으로 개방되지만 상기 제1차단기(23)이 결함이 있을 때 폐쇄되는 제5dc 단로기(72), 상기 제2스톱퍼 다이오드(91)과 병렬로 접속되고 통상적으로 개방되지만 상기 제2차단기(43)에 결함이 있을 때 폐쇄되는 제6dc 단로기(92), 상기 순전력 변환기(1)와 상기 상호 예비 버스바(60) 사이에 접속된 다이오드 직렬-접속 회로(101), 및 순전력 변환기로서 동작될 때 상기 2개의 다이오드 브릿지-접속 회로(21, 41)에 급전 전류를 공급하지만 역 전력 변환기로서 동작될 때 전차 급전선(9a, 9b, 10a, 10b)에서 발생된 재생 전류를 복원시키기 위해 다이오드 직렬-접속 회로의 중간점에 접속된 2-방향 전력 변환기(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 철도용 급전 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1다이오드 브릿지-접속 회로(21)이 제1쌍의 2개의 제1 및 제2직렬-접속 다이오드(22a, 22b) 및 제2쌍의 2개의 제3 및 제4직렬-접속 다이오드(22c, 22d)를 포함하고, 상기 제1다이오드(22a)의 애노드가 상기 제2다이오드(22b)의 캐소드에 접속되며, 상기 제1다이오드(22a)의 캐소드가 상기 순전력 변환기(1)에 접속되고, 상기 제3다이오드(22c)의 애노드가 상기 제4다이오드(22d)의 캐소드에 접속되며, 상기 제3다이오드(22c)의 캐소드가 상기 순전력 변환기(1)에 접속되고, 상기 제4다이오드(22d)의 애노드가 상기 제2다이오드(22b)의 애노드에 공통으로 접속되는 것을 특징으로 하는 직류 철도용 급전 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1차단기(23)의 애노드가 상기 순전력 변환기(1)에 접속되고 캐소드가 상기 제1다이오드 브릿지-접속 회로의 공통-접속 애노드에 접속되어 있는 게이트 턴-오프 다이리스터인 것을 특징으로 하는 직류 철도용 급전 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 제2다이오드 브릿지-접속 회로(41)이 제1쌍의 2개의 제1 및 제2직렬-접속 다이오드(42a, 42b), 제2쌍의 2개의 제3 및 제4직렬-접속 다이오드(42c, 42d)를 포함하고, 상기 제1다이오드(42a)의 애노드가 상기 제2다이오드(42b)의 캐소드에 접속되며, 상기 제1다이오드(42a)의 캐소드가 상기 순전력 변환기(1)에 접속되고, 상기 제3다이오드(42c)의 애노드가 상기 제4다이오드(42d)의 캐소드에 접속되며, 상기 제3다이오드(42c)의 캐소드가 상기 순전력 변환기(1)에 접속되고, 상기 제4다이오드(42d)의 애노드가 상기 제2다이오드(42b)의 애노드에 공통으로 접속되는 것을 특징으로 하는 직류 철도용 급전 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 제2차단기(43)이 애노드가 상기 순전력 변환기(1)에 접속되고 캐소드가 상기 제2다이오드 브릿지-접속 회로의 공통-접속 애노드에 접속되어 있는 게이트 턴-오프 다이리스터인 것을 특징하는 직류 철도용 급전 장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 다이오드 직렬-접속 회로(101)이 애노드가 상기 상호 예비 버스바(60)에 접속되고 캐소드가 상기 2-방향 전력 변환기(100)에 접속되어 있는 제1다이오드(102), 및 애노드가 상기 제1다이오드(102)의 캐소드에 접속되고 캐소드가 상기 순전력 변환기(1)에 접속되어 있는 제2다이오드(103)을 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 철도용 급전 장치.
  10. 최소한 하나의 교류 전원, 교류 전력을 직류 전력으로 변환시키고 직류 전력을 버스바(3)에 인가하기 위한 교류 전원에 접속된 교류-직류 변환기(1)을 포함하고, 버스바(3)와 직류 전력을 전차에 공급하기 위한 최소한 한쌍의 직류 급전선(9a, 9b) 사이에 접속되고, 급전선이 직렬로 배열되고 유휴부분과 전기적으로 단로된 전차 급전 시스템에 사용하기 위한 장치에 있어서, 각각 애노드 및 캐소드를 갖고 있는 제1, 제2, 제3 및 제4다이오드를 갖고 있는 다이오드 브릿지(21), 제3접합점(24)에 접속된 애노드 및 제4접합점(25)에 접속된 캐소드를 갖고 있는 다이리스터(23), 제1접합점(26)과 한 급전선 사이에 접속된 제1단로기(8a), 및 제2접합점(26)과 다른 급전선(9b) 사이에 접속된 제2단로기(8b)를 포함하고, 제1다이오드(22a)의 애노드가 제2다이오드(22b)의 캐소드에 제1접합점(26)에서 접속되고, 제3다이오드(22c)의 애노드가 제4다이오드(22d)의 캐소드에 제2접합점(27)에서 접속되며, 제1다이오드(22a)의 캐소드가 제3다이오드(22c)의 캐소드에 제3접합점(24)에 접속되고, 제2다이오드(22b)의 애노드가 제4다이오드(22d)의 애노드에 제4접합점(25)에서 접속되며 제3접합점(24)가 버스바에 접속되고, 상기 다이리스터가 최소한 하나의 직류 급전선에서의 사고의 발생에 응답하여 제3 및 제4접합점들(24, 25) 사이의 접속을 차단하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 교류 전원, 교류 전력을 직류 전력으로 변환시키고, 직류 전력을 버스바(3)에 인가하기 위한 교류 전원에 접속된 교류-직류 변환기(1)을 포함하고, 버스바와 직류 전력을 전차에 공급하기 위한 제1 및 제2쌍들의 급전선 사이에 접속되고, 각각의 제1 및 제2쌍들의 급전선들이 직렬로 배열되고 유휴 부분에 전기적으로 단로된 전차 급전 시스템에 사용하기 위한 장치에 있어서, 애노드 및 캐소드를 각각 갖고 있는 제1, 제2, 제3 및 제4다이오드를 갖고 있는 제1다이오드 브릿지(21), 제3접합점(24)에 접속된 애노드 및 제4접합점(25)에 접속된 캐소드를 갖고 있는 제1다이리스터(23), 제1접합점(26)과 제1쌍의 한 급전선 사이에 접속된 제1단로기(8a), 제2접합점(27)과 제1쌍의 다른 급전선(9b) 사이에 접속된 제2단로기(8b), 애노드 및 캐소드를 각각 갖고 있는 제5, 제6, 제7 및 제8다이오드를 갖고 있는 제2다이오드 브릿지(41), 제7접합점(44)에 접속된 애노드 및 제8접합점(45)에 접속된 캐소드를 갖고 있는 제2다이리스터(43), 제5접합점(46)과 제2쌍의 한 급전선 사이에 접속된 제3단로기(8c), 제6접합점(47)과 제2쌍의 다른 급전선(10b) 사이에 접속된 제4단로기(8d), 및 제4접합점(25)와 제8접합점(45) 사이에 접속된 제5단로기(61)에 포함하고, 제1다이오드(22a)의 애노드가 제2다이오드(22b)의 캐소드에 제1접합점(26)에서 접속되고, 제3다이오드(22c)의애노드가 제4다이오드(22d)의 캐소드에 제2접합점(27)에서 접속되며, 제1다이오드(22a)의 캐소드가 제3다이오드(22c)의 캐소드에 제3접합점(24)에서 접속되고, 제2다이오드(22b)의 애노드가 제4다이오드(22d)에 제4접합점(25)에서 접속되며, 제3접합점이 버스바에 접속되고, 상기 제1다이리스터가 제1쌍의 최소한 하나의 급전선에서의 사고의 발생에 응답하여 제3 및 제4접합점들(24, 25) 사이의 접속을 차단하고, 제5다이오드(42a)의 애노드가 제6다이오드(42b)의 캐소드에 제5접합점(46)에서 접속되고, 제7다이오드(42c)의 애노드가 제8다이오드(42d)의 캐소드에 제6접합점(47)에서 접속되며, 제5다이오드(42a)의 캐소드가 제7다이오드(42c)의 캐소드에 제7접합점(44)에 접속되고, 제6다이오드(42b)의 애노드가 제8다이오드(42d)의 애노드에 제8접합점(45)에서 접속되며, 제7접합점(44)가 버스바(3)에 접속되고, 상기 제2다이리스터가 제2쌍의 최소한 하나의 급전선에서의 사고의 발생에 응답하여 제7 및 제8접합부들(44, 45) 사이의 접속을 차단하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 교류 전원, 교류 전력을 직류 전력으로 변환시키고, 직류 전력을 버스바(3)에 인가하기 위한 교류 전원에 접속된 교류-직류 변환기(1), 재생 버스바(63) 및 직류 전력을 교류 전력으로 변환시키기 위한 재생 버스바에 접속된 직류-교류 변환기를 포함하고, 버스바와 직류 전력을 전차에 공급하기 위한 제1 및 제2쌍들의 급전선들 사이에 접속되고, 각각의 제1 및 제2쌍들의 급전선이 직렬로 배열되고 유휴 부분에 전기적으로 단로되는 전차 급전 시스템에 사용하기 위한 장치에 있어서, 애노드 및 캐소드를 각각 갖고 있는 제1, 제2, 제3 및 제4다이오드를 갖고 있는 제1다이오드 브릿지(21), 제1접합점(24)에 접속된 애노드 및 제4접합점(25)에 접속된 캐소드를 갖고 있는 제1다이리스터(23), 제1접합점(26)과 제1쌍의 한 급전선 사이에 접속된 제1단로기(8a), 제2접합점(27)과 제1쌍의 다른 급전선(9b) 사이에 접속된 제2단로기(8b), 제4접합점(25)에 접속된 애노드 및 재생 버스바(63)에 접속된 캐소드를 각각 갖고 있는 제1스톱퍼 다이오드(71), 제1스톱퍼 다이오드(71)과 병렬로 접속된 제3단로기(72), 애노드 및 캐소드를 각각 갖고 있는 제5, 제6, 제7 및 제8다이오드를 갖고 있는 제2다이오드 브릿지(41), 제7접합점(44)에 접속된 애노드 및 제8접합점(45)에 접속된 캐소드를 갖고 있는 제2다이리스터(43), 제5접합점(46)과 제2쌍의 한 급전선 사이에 접속된 제4단로기(8c), 제6접합점(47)과 제2쌍의 다른 급전선(10b) 사이에 접속된 제5단로기(8d), 및 제4접합점(25)와 제8접합점(45) 사이에 접속된 제6단로기(61), 제8접합점(45)에 접속된 애노드 및 재생 버스바(63)에 접속된 캐소드를 갖고 있는 제2스톱퍼 다이오드(91), 및 제2스톱퍼 다이오드(91)과 병렬로 접속된 제6단로기(92)를 포함하고, 제1다이오드(22a)의 애노드가 제2다이오드의 캐소드에 제1접합점(26)에서 접속되고, 제3다이오드(22c)의 애노드가 제4다이오드(22d)의 캐소드에 제2접합점(27)에서 접속되며, 제1다이오드(22a)의 캐소드가 제3다이오드(22c)의 캐소드에 제3접합점(24)에서 접속되고, 제2다이오드(22b)의 애노드가 제4다이오드(22d)에 애노드에 제4접합점(25)에서 접속되며, 제3접합점(24)가 버스바에 접속되고, 상기 제1다이리스터가 제1쌍의 급전선중의 최소한 하나의 급전선에서의 사고의 발생에 응답하여 제3 및 제4접합점들(24, 25) 사이의 접속을 차단하고, 제5다이오드(42a)의 애노드가 제6다이오드(42b)의 캐소드에 제5접합점(46)에서 접속되고, 제7다이오드(42c)의 애노드가 제8다이오드(42d)의 캐소드에 제6접합점(47)에서 접속되며, 제5다이오드(42a)의 캐소드가 제7다이오드(42c)의 캐소드에 제7접합점(44)에서 접속되고, 제6다이오드(42b)의 애노드가 제8다이오드(42d)의 애노드에 제8접합점(45)에서 접속되며, 제7접합점(44)가 버스바(3)에 접속되고, 상기 제2다이리스터가 제2쌍의 급전선중의 최소한 한 급전선에서의 사고의 발생에 응답하여 제7 및 제8접합점들(44, 45) 사이의 접속을 차단하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 제1 및 제2스톱퍼 다이오드(71, 91)의 캐소드에 접속된 애노드 및 재생 버스바(63)에 접속된 캐소드를 갖고 있는 제9다이오드(102) 및 제9다이오드(102)의 캐소드에 접속된 애노드 및 버스바(3)에 접속된 캐소드를 갖고 있는 제10다이오드(103)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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