(57)【要約】【課題】ＳＶＣに影響されずに本来の電力供給系統に近い電流値で事故を検出する。【解決手段】下り電車線及び上り電車線の電力供給系統に流れる電流及び切替セクションに流れる電流をそれぞれ任意の電流値に変換する入力変換手段３１と、変換された各アナログ電流値を所定周期でサンプリング記憶するサンプリングホールド手段３２と、このサンプリングされた各アナログ電流値をそれぞれデジタル電流値に変換するＡ／Ｄ変換手段３３と、前記切替セクションに流れる電流に対応するデジタル電流値から高調波分を抽出する高調波検出手段３４と、抽出された高調波分に系統状態に応じて定まる合成比率を掛け、電力供給系統に流れる電流に対応するデジタル電流値に合成し、負荷相当電流を算出する高調波分合成処理手段３５とを備え、得られた負荷相当電流から求めた電流変化量ΔＩが所定値を超えた時に動作を実行する交流ΔＩ形故障選択装置である。【選択図】図２
2011020548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
末端側に無効電力補償装置を備えた交流き電回路に接続され、各種の系統事故を検出し保護する交流ΔＩ形故障選択装置において、
列車が異電源切替セクションに通過する際、下り電車線用電力供給系統及び上り電車線用電力供給系統に流れる第１，第２の電流及び当該異電源切替セクションに流れる第３の電流をそれぞれ任意の第１〜第３のアナログ電流値データに変換する電流変換手段と、
この電流変換出手段で変換された第１〜第３のアナログ電流値データを所定の周期でサンプリングして記憶するサンプリングホールド手段と、
このサンプリング記憶された第１〜第３のアナログ電流値データをそれぞれ第１〜第３のデジタル電流値データに変換するＡ／Ｄ変換手段と、
このＡ／Ｄ変換手段で変換された第３のデジタル電流値データからデジタル高調波分データを抽出する高調波検出手段と、
この高調波検出手段で抽出されたデジタル高調波分データに系統状態に応じて定まる合成比率を掛け、前記第１，第２のデジタル電流値データの何れか一方、または両電流値データそれぞれと合成し、負荷相当電流を算出する高調波分合成処理手段とを備え、
この高調波分合成処理手段で得られた負荷相当電流から電流変化量ΔＩを求め、この求めた電流変化量ΔＩが所定値を超えた時に動作を実行することを特徴とする交流ΔＩ形故障選択装置。
【請求項２】
請求項１に記載の交流ΔＩ形故障選択装置において、
前記電流変換手段は、下り電車線用電力供給系統及び上り電車線用電力供給系統に流れる第１，第２の電流及び当該異電源切替セクションに流れる第３の電流をそれぞれ検出する各補助変流器で構成していることを特徴とする交流ΔＩ形故障選択装置。
【請求項３】
請求項１に記載の交流ΔＩ形故障選択装置において、
前記高調波検出手段で抽出されるデジタル高調波分データは、列車が異電源切替セクションに通過する際に発生する無負荷励磁突入電流や異電源に切り替えた際に発生する急激な変化の負荷電流に含む第２，第３高調波電流に関するデータであることを特徴とする交流ΔＩ形故障選択装置。
【請求項４】
請求項１に記載の交流ΔＩ形故障選択装置において、
予め下り電車線及び上り電車線に電力を供給する下り電車線用電力供給系統及び上り電車線用電力供給系統に設置される複数の開閉器の開閉状態から定まる系統状態毎に、前記交流き電回路の末端に設置される無効電力補償装置の影響を受けないようにする、前記デジタル高調波分データに対して乗算する合成比率を設定する合成比率テーブルを設けたことを特徴とする交流ΔＩ形故障選択装置。
【請求項５】
請求項１または請求項４に記載の交流ΔＩ形故障選択装置において、
前記高調波分合成処理手段は、下り電車線用電力供給系統及び上り電車線用電力供給系統に設置される複数の開閉器の開閉状態から系統状態を判定し、この判定された系統状態に応じて合成比率を選定する系統状態判定手段を設けたことを特徴とする交流ΔＩ形故障選択装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新幹線鉄道に使用される交流き電回路の交流ΔＩ形故障選択装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
新幹線鉄道に使用される交流き電回路では、当該き電回路系統を含む電車線系統に地絡事故等が発生した場合、列車やき電変電所の機器を保護するために、列車の負荷と区別して確実に事故故障を検知し遮断する保護システムとして、交流ΔＩ形故障選択装置が設置されている。
【０００３】
この交流ΔＩ形故障選択装置は、交流き電回路の電流変化量ΔＩを監視し、その電流変化量ΔＩが所定値を超えた時に事故と検出し、各種の系統機器を保護する動作を実行する。
【０００４】
図４は交流ΔＩ形故障選択装置を備えた従来の交流き電回路の系統構成図である。  
同図において、１Ａはき電用変電所で得られる単相の交流電源、１Ｂは同一のき電用変電所で得られる異電源となる単相の交流電源（通常は同じ変電所から異相の異なる単相の交流電源を供給、別のポストからの供給も有り）、２は下り電車線用電力供給系統３に設置される下り電車線用開閉器、４は上り電車線用電力供給系統５に設置される上り電車線用開閉器、６，７は下り電車線用補助変流器、上り電車線用補助変流器、８，９は電力供給系統３、５に流れる電流変化量を監視する下り電車線用交流ΔＩ形故障選択装置、上り電車線用交流ΔＩ形故障選択装置である。
【０００５】
また、１０は異電源切替セクション、１１，１２は列車１３が異電源切替セクション１０を通過する際に切替制御される切替遮断器、１４，１５は切替セクション側補助変流器、１６は切替セクション側補助変流器１４の電流を変流比１／４とする補助変流器、１７は切替セクション側補助変流器１５の電流を変流比１／３とする補助変流器である。
【０００６】
さらに、新幹線鉄道用の交流き電回路の末端には無効電力補償装置（Static  Var  Compensator：以下、ＳＶＣと呼ぶ）２０が接続されている（特許文献１）。ここで、ＳＶＣ２０を設けた理由は、遅れ無効電力を補償することにより、交流き電回路の電圧降下を補償することにある。
【０００７】
ところで、新幹線鉄道では、地絡事故等以外に幾つかの要因により電流が増大し、交流ΔＩ形故障選択装置８，９を不要に動作させてしまう問題がある。
【０００８】
そこで、新幹線鉄道に使用される交流き電回路には、基本波電流に含有される第２、第３高調波電流の含有率を計測し、不要動作を防止する手段が講じられている。
【０００９】
その１つの不要動作防止手段は、新幹線鉄道の列車１３が異電源切替セクション１０を通過する際、車両内変圧器に大きな無負荷励磁突入電流が流れる。この無負荷励磁突入電流は、上下波形が非対称であり、第２高調波電流が多く含まれているので、当該第２高調波電流の含有率が一定値以上であるとき、交流ΔＩ形故障選択装置９（８）の動作を抑制する。
【００１０】
また、他の不要動作防止手段としては、新幹線鉄道の列車１３が異電源切替セクション１０に進入する際、切替遮断器１１を遮断し、切替遮断器１２を投入する、いわゆる異電源切替の際に急激な負荷電流が流れる。このとき、列車１３による負荷電流が流れている場合、き電電流に第３高調波電流が含まれているので、この第３高調波電流の含有率から基本波電流が小さいと判断し、交流ΔＩ形故障選択装置９（８）の動作を抑制する。
【００１１】
従って、不要動作防止手段は、列車１３が切替セクション１０を通過する際、大きな無負荷励磁突入電流が流れ、上り電車線用電力供給系統５に流れる電流の変化量が大きくなることを前提とし、交流ΔＩ形故障選択装置９の不要動作を防止している。
【００１２】
しかし、前述したように新幹線鉄道に用いる交流き電回路の末端側にＳＶＣ２０が設置されている場合、基本波電流であるき電電流に含まれる第２，第３高調波電流ＩｆｎがＳＶＣ２０側と上り電車線用電力供給系統５側とに分流する結果、上り電車線用補助変流器７には実際の高調波電流Ｉｆｎの１／２の高調波電流（１／２）Ｉｆｎ程度しか流れていない。ここで、上り電車線用補助変流器７に１／２の高調波電流（１／２）Ｉｆｎしか流れない根拠は、下り電車線用補助変流器６〜ＳＶＣ２０間と、上り電車線補助変流器７〜ＳＶＣ２０間とのインピーダンスが同等の値である為である。
【００１３】
その結果、第２、第３高調波電流の含有率を小さくなり、例えば上り電車線用交流ΔＩ形故障選択装置９の動作に抑制がかからず、誤動作する恐れがある。
【００１４】
そこで、切替セクション用補助変流器１５の電流を補助変流器１７にて１／３とし、上り電車線用補助変流器７の電流から減算することにより、上り電車線用交流ΔＩ形故障選択装置９に入力される電流を見かけ上、小さくして電流の変化量を少なくし、誤動作を防止している。
【００１５】
一方、列車１３が切替セクション１０を通過する際、下り電車線用補助変流器６には、基本波電流はほとんど流れないが、高調波電流Ｉｆｎの１／２の高調波電流（１／２）ＩｆｎがＳＶＣ２０による分流によって流れている。この同時刻に事故が発生した場合、下り電車線用交流ΔＩ形故障選択装置８による誤不動作の可能性が出てくる。
【００１６】
そのため、切替セクション用補助変流器１４の電流を補助変流器１６により１／４とし、下り電車線用補助変流器６の電流に加算することにより、下り線用交流ΔＩ形故障選択装置８に入力される電流を見かけ上、大きくして高調波含有率を少なくし、誤不動作を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００３−２０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、以上のような交流ΔＩ形故障選択装置の不要動作防止の技術によれば、次のような幾つかの問題が指摘されている。
【００１９】
（１）  列車１３が切替セクション１０を通過してしまうと、上り電車線用補助変流器７の電流からの１／３減算分が無くなり、実質的に１／３が増えた状態となる。そのため、上り電車線用交流ΔＩ形故障選択装置９に入力される電流が１／３加算され、電流変化量が大きくなり、誤動作する可能性がある。
【００２０】
（２）  列車１３の切替セクション１０への進入時、補助変流器１７にて１／３減算させる形式をとっているので、上り電車線用電力供給系統５に流れる実際の電流値と異なっており、系統事故の検出が遅くなる可能性がある。
【００２１】
（３）  前述した不要動作防止の技術は、常に上り電車線用補助変流器７、下り電車線補助変流器６の電流に一定の比率の電流を減算または加算しているので、電車線用開閉器２，４の開閉動作に従ってき電系統が変更された際、上り電車線用交流ΔＩ形故障選択装置９、下り電車線用交流ΔＩ形故障選択装置８に入力される電流が、通常時に比べて大幅な加算または減算となり、不要動作する可能性が出てくる問題がある。
【００２２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、系統状態に応じた適正な高調波分を電力供給系統に流れる電流に合成することにより、交流き電回路の末端に設置されるＳＶＣに影響されずに本来の電力供給系統に近い電流値で事故を確実に検出する交流ΔＩ形故障選択装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明は、末端側に無効電力補償装置を備えた交流き電回路に接続され、各種の系統事故を検出し保護する交流ΔＩ形故障選択装置であって、
列車が異電源切替セクションに通過する際、下り電車線用電力供給系統及び上り電車線用電力供給系統に流れる第１，第２の電流及び当該異電源切替セクションに流れる第３の電流をそれぞれ任意の第１〜第３のアナログ電流値データに変換する電流変換手段と、この電流変換出手段で変換された第１〜第３のアナログ電流値データを所定の周期でサンプリングして記憶するサンプリングホールド手段と、サンプリング記憶された第１〜第３のアナログ電流値データをそれぞれ第１〜第３のデジタル電流値データに変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段で変換された第３のデジタル電流値データからデジタル高調波分データを抽出する高調波検出手段と、この高調波検出手段で抽出されたデジタル高調波分データに対して系統状態に応じて定まる合成比率を掛け、前記第１，第２のデジタル電流値データに合成し、負荷相当電流を算出する高調波分合成処理手段とを備え、
この高調波分合成処理手段で得られた負荷相当電流から電流変化量ΔＩを求め、この求めた電流変化量ΔＩが所定値を超えた時に保護動作を実行する交流ΔＩ形故障選択装置である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、系統状態に応じて合成比率を変えて適正な高調波分を取得し、電力供給系統に流れる電流に合成することにより、交流き電回路の末端に設置されるＳＶＣに影響されずに本来の電力供給系統に近い電流値で系統事故を検出する交流ΔＩ形故障選択装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る交流ΔＩ形故障選択装置を組み込んだ交流き電回路の系統構成図。
【図２】本発明に係る交流ΔＩ形故障選択装置の一実施の形態を示すブロック構成図。
【図３】記憶装置に設けられた合成比率テーブルのデータ配列例図。
【図４】交流ΔＩ形故障選択装置を含む従来の交流き電回路の系統構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。  
図１は本発明に係る交流ΔＩ形故障選択装置を備えた交流き電回路の系統構成図である。同図において、図４と同一部分には同一符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【００２７】
この交流き電回路は、前述した図４と同様に、下り電車線用電力供給系統３側に下り電車線用開閉器２及び下り電車線用補助変流器６、上り電車線用電力供給系統５側にも上り電車線用開閉器４及び上り電車線用補助変流器７がそれぞれ設置されている。また、各電力供給系統３，５間には自ポスト上下タイ開閉器２１が設置されている
これら開閉器２，４，２１、補助変流器６，７及び異電源切替セクション１０側に設置される補助変流器２２の各出力側には集約形保護継電装置２３が接続されている。
【００２８】
この集約形保護継電装置２３には、本発明に係る交流ΔＩ形故障選択装置その他の保護継電装置，例えば距離継電装置などが収納されている。
【００２９】
交流ΔＩ形故障選択装置は、各補助変流器６，７，２２から取得された電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｎ及び各開閉器２，４，２１の開閉状態（系統状態）を取り込み、系統事故等の発生時に交流き電回路や列車、変電所の設備機器を保護する動作を実施する。
【００３０】
さらに、交流き電回路の末端となる隣接ポストには隣接ポスト上下タイ開閉器２４及びＳＶＣ２０が設置される。隣接ポスト上下タイ開閉器２４は、各電力供給系統３、５から下り電車線と上り電車線に供給される電源を突き合わせしている。
【００３１】
図２は集約形保護継電装置２３に収納される交流ΔＩ形故障選択装置３０の一実施の形態を示すブロック構成図である。
【００３２】
交流ΔＩ形故障選択装置３０は、各補助変流器６，７，２２で取得される複数の電流１ａ，Ｉｂ，Ｉｎをそれぞれ任意のアナログ電流値（小電流値）に変換する入力変換手段（電流変換手段）３１と、各アナログ電流値データを所定の周期でサンプリングし、量子化し記憶するサンプリングホールド手段３２と、サンプリング記憶された各アナログ電流値データをそれぞれデジタル値データＩａ´、Ｉｂ´、Ｉｎ´に変換するＡ／Ｄ変換手段３３と、異電源切替セクション１０に流れるデジタル値データＩｎ´から高調波デジタルデータＩｆｎ´を抽出する高調波検出手段３４と、高調波分合成処理手段３５と、ΔＩ（電流変化量）演算手段３６とが設けられている。
【００３３】
前記高調波分合成処理手段３５は、ＣＰＵで構成され、機能的には、Ａ／Ｄ変換手段３３で変換されたデジタル値データＩａ´、Ｉｂ´及び高調波検出手段３４で抽出された高調波デジタルデータＩｆｎ´を受け取り、記憶装置３７に設けられた実測データ記憶部３７ａに格納するデータ記憶手段３５Ａ、各開閉器２，４，２１の開閉状態ＣＢ−ａ，ＣＢ−ｂ，ＤＳ−ｃから系統状態を判定する系統状態判定手段３５Ｂ、この系統状態判定手段３５Ｂで判定された系統状態に応じて、予め定めた合成比率及び所定の演算式に従って合成処理を実行し、列車の負荷相当電流ΔＩａ，ΔＩｂを算出し、前記実測データ記憶部３７ａに格納する合成演算処理手段３５Ｃにより構成される。
【００３４】
ΔＩ（電流変化量）演算手段３６は、高調波分合成処理手段３５とともにＣＰＵで構成されるものであって、合成演算処理手段３５Ｃで算出された負荷相当電流ΔＩａ，ΔＩｂに基づき、系統事故時に電力供給系統３，５に流れる電流変化量ΔＩを求め、系統事故を検出し、交流き電回路を含む変電所や列車の機器を保護する。
【００３５】
前記記憶装置３７には、少なくとも前述した実測データ記憶部３７ａの他に、合成比率テーブル３７ｂが設けられている。
【００３６】
図３は合成比率テーブル３７ｂのデータ配列例を示す図である。
【００３７】
すなわち、合成比率テーブル３７ｂには、予めユーザなどがキーボードやマウスなどの高調波合成比率設定手段３８を通して、系統状態１．２，…ごとに各開閉器２，４，２１の開・閉（投入）状態ＣＢ−ａ，ＣＢ−ｂ，ＤＳ−ｃを設定し、かつ、そのときの負荷相当電流ΔＩａ，ΔＩｂに対する合成比率が設定されている。
【００３８】
次に、以上のように構成された交流ΔＩ形故障選択装置３０の動作について説明する。
【００３９】
先ず、各補助変流器６，７，２２は、下り電車線用電力供給系統３、上り電車線用電力供給系統５及び異電源切替セクション１０に流れる電流を所定の電流比で変流してなる電流Iａ，Iｂ，Iｎを取り出し、入力変換手段３１に導入する。入力変換手段３１は、各補助変流器６，７，２２により取得された電流１ａ，Ｉｂ，Ｉｎをそれぞれ任意のアナログ電流値（小電流値）に変換する。
【００４０】
通常、各補助変流器６，７，２２は任意のアナログ電流値（小電流値）に変換することが可能である。この場合での入力変換手段３１の実質的な構成は各補助変流器６，７，２２となる。
【００４１】
しかし、補助変流器６，７，２２の出力は、交流ΔＩ形故障選択装置３０以外の他の保護継電装置にも利用することが考えれるので、各補助変流器６，７，２２で取得された電流１ａ，Ｉｂ，Ｉｎを、さらに交流ΔＩ形故障選択装置３０で使用可能な任意のアナログ電流値に変換するための変流要素を追加する必要がある。この例によれば、入力変換手段３１は、各補助変流器６，７，２２に新たに追加される変流要素も含むものとなる。
【００４２】
以上のようにして入力変換手段３１が各電流１ａ，Ｉｂ，Ｉｎに対応する各任意のアナログ電流値データに変換して出力するが、このとき、サンプリングホールド手段３２は、所定の周期をもって当該各任意のアナログ電流値データをサンプリングし、量子化し、記憶装置３７の適宜な空き領域に格納する。
【００４３】
ここで、Ａ／Ｄ変換手段３３は、サンプリングホールド手段３２で記憶された各アナログ電流値データをそれぞれデジタル値データＩａ´、Ｉｂ´、Ｉｎ´に変換した後、下り電車線用電力供給系統３及び上り電車線用電力供給系統５に流れるき電電流に関するデジタル値データＩａ´、Ｉｂ´を高調波分合成処理手段３５に送出する。
【００４４】
高調波分合成処理手段３５におけるデータ記憶手段３５Ａは、Ａ／Ｄ変換手段３３からデジタル値データＩａ´、Ｉｂ´を受け取ると、記憶装置３７の実測データ記憶部３７ａに順次格納していく。
【００４５】
一方、Ａ／Ｄ変換手段３３でデジタル変換された異電源切替セクション１０に流れる電流に対応するデジタル値データＩｎ´については、高調波検出手段３４によって高調波分が抽出される。すなわち、高調波検出手段３４は、異電源切替セクション１０に流れるデジタル値データＩｎ´から高調波分を抽出するものであって、種々高調波抽出技術が用いられる。例えばデジタル値データＩｎ´に含有される第２，第３高調波電流の含有率を計測し取り出すとか、あるいはデジタル値データＩｎ´から第２，第３高調波電流を検出する高調波デジタルフィルタ等を用いて、第２，第３高調波分を抽出する。
【００４６】
高調波検出手段３４は、抽出されたデジタル高調波分データＩｆｎ´を高調波分合成処理手段３５に送出する
高調波分合成処理手段３５のデータ記憶手段３５Ａは、受け取ったデジタル高調波分データＩｆｎ´を記憶装置３７の実測データ記憶部３７ａに格納するが、このとき、既に格納されているデジタル値データＩａ´、Ｉｂ´に対応付けして格納する。
【００４７】
デジタル高調波分データＩｆｎ´を格納した後、高調波分合成処理手段３５は、系統状態判定手段３５Ｂを実行する。
【００４８】
系統状態判定手段３５Ｂは、各開閉器２，４，２１の開・閉（投入）状態ＣＢ−ａ，ＣＢ−ｂ，ＤＳ−ｃを取り込み、予めユーザなどがキーボードやマウスなどの高調波合成比率設定手段３８を通して、記憶装置３７に設定される図３に示す合成比率テーブル３７ｂを参照し、各開閉器２，４，２１の開閉状態ＣＢ−ａ，ＣＢ−ｂ，ＤＳ−ｃから何れの系統状態となっているか判定する。
【００４９】
ちなみに、下り電車線用開閉器２及び上り電車線開閉器４の出力であるＣＢ−ａ，ＣＢ−ｂが投入（閉）状態、自ポスト上下タイ用開閉器２１の出力であるＤＳ−ｃが開放状態にあるとき、図３から系統状態１と判定し、ΔＩａに対する合成比率＝０．５、ΔＩｂに対する合成比率＝１．５を特定する。
【００５０】
なお、各開閉器２，４，２１の開閉状態ＣＢ−ａ，ＣＢ−ｂ，ＤＳ−ｃが系統状態１にあるときに合成比率＝（０．５）、（１．５）とした理由は、異電源切替セクション１０側の補助変流器２２に基本波電流分Ｉｂ＋高調波電流分Ｉｆｎが流れるが、高調波電流分ＩｆｎがＳＶＣ２０と電力供給系統５とで分流されるため、上り電車線用補助変流７には基本波電流分Ｉｂ−高調波電流分Ｉｆｎ／２（※）が流れる。その結果、ΔＩａに対する合成比率＝０．５、ΔＩｂに対する合成比率＝１．５とすれば、交流ΔＩ形故障選択装置３０に入力される電流値が、ＳＶＣ２０が無い場合と同等になる。つまり、交流ΔＩ形故障選択装置３０が、交流き電回路の末端に設置されたＳＶＣ２０の影響を受けない状態となる。
【００５１】
前述した（※）の意味するところは、下り電車線用補助変流器６〜ＳＶＣ２０間と、上り電車線補助変流器７〜ＳＶＣ２０間とのインピーダンスを同等とした場合である。
【００５２】
さらに、図３に示す系統状態２は、下り電車線用開閉器２の出力であるＣＢ−ａ及び自ポスト上下タイ用開閉器２１の出力であるＤＳ−ｃが開放状態、上り電車線開閉器４の出力であるＣＢ−ｂが投入状態のとき、ΔＩｂに対する合成比率＝１．０となる。その根拠は、切替セクション１０側の補助変流器２２に基本波電流分Ｉｂ＋高調波電流分Ｉｆｎが流れる、高調波電流分ＩｆｎはＳＶＣ２０に流れるため、上り電車線用補助変流器６には基本波電流分Ｉｂしか流れない。その結果、以上のようにΔＩｂに対する合成比率＝１．０とすることにより、交流ΔＩ形故障選択装置３０に入力される電流値が、ＳＶＣ２０が無い場合と同等になる。つまり、交流ΔＩ形故障選択装置３０が、交流き電回路の末端に設置されたＳＶＣ２０の影響を受けない状態となる。
【００５３】
従って、以上のように合成比率テーブル３７ｂには、予め各開閉器２，４，２１の開・閉（投入）状態ＣＢ−ａ，ＣＢ−ｂ，ＤＳ−ｃによって決まる系統状態毎に、交流ΔＩ形故障選択装置３０が交流き電回路の末端に設置されたＳＶＣ２０の影響を受けないような電流合成比率を設定している。
【００５４】
そこで、高調波分合成処理手段３５は、前記系統状態判定手段３５Ａで各開閉器２，４，２１の開・閉（投入）状態ＣＢ−ａ，ＣＢ−ｂ，ＤＳ−ｃから例えば系統状態１と判定したとき、引き続き、合成演算処理手段３５Ｃを実行する。
【００５５】
合成演算処理手段３５Ｃは、系統状態１の判定結果に基づいて図３の合成比率テーブル３７ｂから合成比率データを読み出した後、既に実測データ記憶部３７ａに格納される高調波検出手段３４で抽出された高調波電流分Ｉｆｎ´に乗算し、デジタル値データＩａ´、Ｉｂ´と合成することにより、下記の式（１），式（２）による演算を実施し、負荷相当電流ΔＩａ，ΔＩｂを算出し、実測データ記憶部３７ａのデジタル値データＩａ´、Ｉｂ´に対応付けして記憶する。
【００５６】
ΔＩａ＝Ｉａ´＋Ｉｆｎ´×合成比率＝Ｉａ´＋（−Ｉｆｎ´×０．５）…（１）
ΔＩｂ＝Ｉｂ´＋Ｉｆｎ´×合成比率＝Ｉｂ´＋（＋Ｉｆｎ´×１．５）…（２）
なお、合成演算処理手段３５Ｃは、系統状態２の判定を行ったとき、図３に設定された合成比率に従い、下記の式（３）に基づいて負荷相当電流ΔＩａを算出する。  
ΔＩｂ＝Ｉｂ´＋Ｉｆｎ´×合成比率＝Ｉｂ´＋（＋Ｉｆｎ´×１．０）…（３）  
ΔＩ演算手段３６は、合成演算処理手段３５Ｃで算出された負荷相当電流ΔＩａ，ΔＩｂと系統事故時の事故電流とから電力供給系統３，５に流れる電流変化量ΔＩを求め、この求めた電流変化量ΔＩが所定値を超えたときに系統事故と選択し、必要な保護処置を実施する。
【００５７】
従って、以上のような実施の形態によれば、新幹線鉄道の交流き電回路の末端側にＳＶＣ２０が設置されていても、電力供給系統３，５に設置される開閉器２，４，２１の開閉に伴う系統状態に応じて、予め設定された合成比率を用いて高調波電流分に乗算し、適正な高調波分とした後、電力供給系統３，５に流れる電流に合成するので、ＳＶＣ２０の影響を受けない適正な高調波分を交流ΔＩ形故障選択装置９に入力でき、必ず高調波分によつて確実に不要動作を防止でき、また、本来の電力供給系統の電流に限りなく近い電流値で系統事故を検出する信頼性の高い交流ΔＩ形故障選択装置３０を実現できる。
【００５８】
なお、上記実施の形態では、入力変換手段３１が電流Ｉａ，Ｉｂ，Iｎを順次切り替えて任意の小電流値に変換しているが、例えば複数の入力変換手段３１，…を用いて、電流Ｉａ，Ｉｂ，Iｎごとに個別に任意の小電流値に変換する構成であってもよい。この点は、サンプリングホールド手段３２、Ａ／Ｄ変換手段３３にあっても同様である。
【００５９】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【符号の説明】
【００６０】
１Ａ，１Ｂ…単相の交流電源、２…下り電車線用開閉器、３…下り電車線用電力供給系統、４…上り電車線用開閉器、５…上り電車線用電力供給系統、６…下り電車線用補助変流器、７…上り電車線用補助変流器、８…下り電車線用交流ΔＩ形故障選択装置、９…上り電車線用交流ΔＩ形故障選択装置、１０…異電源切替セクション、１１，１２…切替遮断器、１３…列車、２０…ＳＶＣ、２１…自ポスト上下タイ開閉器、２２…異電源切替セクション側補助変流器、２３…集約形保護継電装置、２４…隣接ポスト上下タイ開閉器、３０…交流ΔＩ形故障選択装置、３１…入力変換手段（電流変換手段）、３２…サンプリングホールド手段、３３…Ａ／Ｄ変換手段、３４…高調波検出手段、３５…高調波分合成処理手段、３５Ｂ…系統状態判定手段、３５Ｃ…合成演算処理手段、３６…ΔＩ（電流変化量）演算手段、３７…記憶装置、３７ｂ…合成比率テーブル、３８…高調波合成比率設定手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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