(57)【要約】【課題】き電線の電圧降下を抑制するとともに、事故があった場合に健全なき電線については列車運転を継続することができ、事故点の分離も早急に行い、かつ小形安価にする。【解決手段】変電所１０にそれぞれ直流高速度遮断器１２，１３を介して上下のき電線Ｔ１，Ｔ２の一端を接続するとともに、上下のき電線Ｔ１，Ｔ２の任意の位置に昇降圧チョッパ１８を接続し、定格電流の範囲内で上りき電線Ｔ１と下りき電線Ｔ２の電圧が等しくなるように電圧の高い方のき電線から電圧の低い方のき電線に電流が流れるように昇降圧チョッパ１８の電流方向と電流の大きさを制御し、かつ昇降圧チョッパ１８の電流が過電流になった場合には昇降圧チョッパ１８をゲート遮断する。【選択図】図１
2008018897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変電所にそれぞれ直流高速度遮断器を介して上りき電線の一端と下りき電線の一端を接続した直流き電系統において、上りき電線の任意の位置と下りき電線の任意の位置とをスイッチング素子を有する昇降圧チョッパを介して接続し、定格電流の範囲内で上りき電線と下りき電線の電圧が等しくなるように電圧の高い方のき電線から電圧の低い方のき電線に電流が流れるように昇降圧チョッパの電流方向と電流の大きさを制御し、かつ昇降圧チョッパの電流が過電流になった場合には昇降圧チョッパをゲート遮断するようにしたことを特徴とする直流き電系統の制御方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直流き電系統において、上下のき電線を直流高速度遮断器により接続し、電圧低下を救済する直流き電系統の制御方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は特許文献１に示された従来の直流き電系統における直流き電圧降下補償装置の構成図を示し、図２において、ＳＳ１，ＳＳ２は変電所、１〜４は直流高速度遮断器、Ｔ１，Ｔ２は上下のき電線（トロリー線）であり、この上下のき電線Ｔ１，Ｔ２により直流高速度遮断器１〜４を介して変電所ＳＳ１，ＳＳ２間を接続する。Ｐ１，Ｐ２は変電所ＳＳ１，ＳＳ２のほぼ中央となる位置、Ｒ１，Ｒ２はレールである。又、Ｐ１，Ｐ２間には逆並列接続した直流高速度遮断器５，６が接続される。この直流高速度遮断器５，６は図示矢印方向のみの事故電流しか遮断できない。
【０００３】
上記構成の直流き電系統における直流き電圧降下補償装置においては、上下のき電線Ｔ１，Ｔ２が直流高速度遮断器１〜４を介して接続されており、変電所ＳＳ１，ＳＳ２から末端までのき電系統のインピーダンスが小さくなり（上下のき電線Ｔ１，Ｔ２を接続することによりき電系統のインピーダンスがほぼ半分になる。）、変電所ＳＳ１，ＳＳ２から遠く離れている地点におけるき電線Ｔ１，Ｔ２の電圧降下を抑制している。
【特許文献１】特開昭６２−２２１９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した図２の方式では、上下のき電線Ｔ１，Ｔ２が直接的に接続されていることから、どちらか一方のき電系統で事故が発生し、多大な地絡電流や短絡電流が流れた場合、多くのケースにおいて上下のき電線Ｔ１，Ｔ２の両方の保護リレーが動作してしまい、上下のき電線Ｔ１，Ｔ２が共にき電不能になってしまう。このため、列車運転が上下線とも不能となり、事故点が上り線にあるのか下り線にあるのかの判断ができないことから、事故点分離に何回か再加圧の必要があり、事故の拡大や復旧の遅れを招いている。
【０００５】
一方、特許文献１には図３に示す直流き電系統における直流き電圧降下補償装置が記載されており、これについて説明すると、７はダイオードＤ１〜Ｄ４から形成されるダイオードブリッジ回路であり、ダイオードＤ１，Ｄ３のアノード側の共通接続点とダイオードＤ２，Ｄ４のカソード側の共通接続点との間にＧＴＯからなる半導体遮断器８が接続される。又、ダイオードＤ１，Ｄ２の共通接続点Ｃ１にはき電線Ｔ１の中央部位置Ｐ１を接続し、ダイオードＤ３，Ｄ４の共通接続点Ｃ２にはき電線Ｔ２の中央部位置Ｐ２が接続される。９は電流方向選択機能を有する事故検出継電器であり、事故検出継電器９は共通接続点Ｃ２と中央部位置Ｐ２とを結ぶ電路に流れる電流を検出することにより動作する。
【０００６】
図３の構成において、き電線Ｔ２のａ点で地絡事故が発生すると、この事故により直流高速度遮断器２，４が動作するとともに、き電線Ｔ１の中央部位置Ｐ１から点線矢印に示すように、事故電流が共通接続点Ｃ１，ダイオードＤ２，半導体遮断器８，ダイオードＤ３，共通接続点Ｃ２，き電線Ｔ２の中央部位置Ｐ２へと流れる。この電流により事故検出継電器９が動作し、半導体遮断器８に遮断指令を出す。この指令により半導体遮断器８は動作するが、その動作時間は１ｍＳ以内と短い。このため、健全側き電線Ｔ１から事故側き電線Ｔ２に流入する電流は少ない。又、事故検出継電器９は事故電流の方向を判定してどちらのき電線に事故が発生したかを判定する。このように、事故時に上下どちらのき電線Ｔ１，Ｔ２に事故が発生したかを判定できるとともに、事故になった線路を健全な線路から切り離す。即ち、上下のき電線Ｔ１，Ｔ２を切り離すので、上下線共に列車運転が不能になることは無い。しかしながら、図３に示した構成は直流高速度遮断器１〜４、ダイオードブリッジ回路７及び半導体遮断器８が必要となり、設備の大形化、コスト高を招いた。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、き電線の電圧降下を抑制するとともに、事故があった場合に健全なき電線については列車運転を継続することができ、事故点の分離を早急に行うことができ、かつ小形安価な直流き電系統の制御方式を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の請求項１に係る直流き電系統の制御方式は、変電所にそれぞれ直流高速度遮断器を介して上りき電線の一端と下りき電線の一端を接続した直流き電系統において、上りき電線の任意の位置と下りき電線の任意の位置とをスイッチング素子を有する昇降圧チョッパを介して接続し、定格電流の範囲内で上りき電線と下りき電線の電圧が等しくなるように電圧の高い方のき電線から電圧の低い方のき電線に電流が流れるように昇降圧チョッパの電流方向と電流の大きさを制御し、かつ昇降圧チョッパの電流が過電流になった場合には昇降圧チョッパをゲート遮断するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のようにこの発明の請求項１によれば、定格電流の範囲内において上下のき電線の電圧が等しくなるように電圧の高い方のき電線から電圧の低い方のき電線に電流が流れるように昇降圧チョッパの電流方向と電流の大きさを制御しており、変電所から遠く離れている地点におけるき電線の電圧降下を抑制することができる。又、き電系統で事故があった場合には、過電流検出器により事故電流を検出し、昇降圧チョッパをゲート遮断するとともに、事故があったき電線と変電所との間の直流高速度遮断器のみが動作するので、事故電流が上下のき電線に流れることは無くなり、健全なき電線については列車運転を継続することができ、また事故点の判定の必要もなくなり、事故点の分離も早急に行われ、事故の拡大や復旧の遅れが生じない。さらに、上下のき電線を昇降圧チョッパにより接続するだけで良く、直流高速度遮断器の数も少なくて良いので、小形安価にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図１はこの発明の実施最良形態による直流き電系統の制御方式の構成図を示し、１０は変電所であり、変電所１０からの交流電力は整流器１１により直流電力に変換される。整流器１１には直流高速度遮断器１２，１３及び差込形断路器１４〜１７を介して上りき電線（トロリー線）Ｔ１及び下りき電線（トロリー線）Ｔ２の一端が接続され、上りき電線Ｔ１及び下りき電線Ｔ２の任意の位置に昇降圧チョッパ１８が接続される。
【００１１】
上記構成において、昇降圧チョッパ１８はスイッチング素子等からなり、スイッチング素子のオンオフ制御により直流電圧を昇降圧するものであるが、ここでは上りき電線Ｔ１と下りき電線Ｔ２の電圧が等しくなるように電圧の高い方のき電線から電圧の低い方のき電線に定格電流の範囲内において電流が流れるように電流方向と電流の大きさを制御する。又、昇降圧チョッパ１８には図示しない過電流検出器を設け、立ち上がりの早い短絡電流等が発生した場合には、過電流検出器によりこれを検出し、ゲート遮断により電流を流さないように制御する。
【００１２】
上記した実施最良形態においては、定格電流の範囲内において上下のき電線Ｔ１，Ｔ２の電圧が等しくなるように電圧の高い方のき電線から電圧の低い方のき電線に電流が流れるように昇降圧チョッパ１８の電流方向と電流の大きさを制御しており、変電所１０から遠く離れている地点におけるき電線Ｔ１，Ｔ２の電圧降下を抑制することができる。又、短絡電流等が流れるような事故があった場合には、過電流検出器がこれを検出し、昇降圧チョッパ１８をゲート遮断する。従って、短絡電流等が上下のき電線Ｔ１，Ｔ２の両方に流れることは無くなり、事故があったき電線と変電所１０との間の直流高速度遮断器のみ動作するので、健全なき電線については列車運転を継続することができる。又、ゲート遮断と直流高速度遮断器の動作により事故点の分離は早急に行われ、事故の拡大や復旧の遅れが生じない。さらに、事故点の判定も必要が無くなる。又、上下のき電線Ｔ１，Ｔ２を昇降圧チョッパ１８により接続するだけで良く、直流高速度遮断器の数も少なくて良いので、小形安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施最良形態による直流き電系統の制御方式の構成図である。
【図２】特許文献１に示された従来の直流き電系統における直流き電圧降下補償装置の構成図である。
【図３】特許文献１に示された従来の改良された直流き電系統における直流き電圧降下補償装置の構成図である。
【符号の説明】
【００１４】
１０…変電所
１１…整流器
１２，１３…直流高速度遮断器
１８…昇降圧チョッパ
Ｔ１、Ｔ２…き電線
【図１】
2008018897.tif 000003
【図２】
2008018897.tif 000004
【図３】
2008018897.tif 000005