(57)【要約】【課題】簡単な構成で落雷や高抵抗地絡から装置を保護することが可能な直流き電回路保護装置を提供する。【解決手段】橋梁、電車線支持ビームなどの金属体に接続される第１リード１と、レール側に接続される第２リード２とを備え、両リード１、２間に、第１及び第２放電管３、４を直列接続する一方、上記第１リード１と第２リード２との間にコンデンサ８を接続する。コンデンサ８の端子電圧が所定の電圧に達したときに上記両放電管３、４の間の電位を低下させるトリガ手段を設ける。さらに第１リード１と接地間にサージ吸収手段１５を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋梁、電車線支持ビームなどの金属体に接続される第１リード（１）と、レール側に接続される第２リード（２）との間に、第１及び第２放電管（３）（４）を直列接続する一方、上記第１リード（１）と第２リード（２）との間にコンデンサ（８）を接続するとともに、このコンデンサ（８）の端子電圧が所定の電圧に達したときに上記両放電管（３）（４）の間の電位を低下させるトリガ手段を設けて成り、さらに第１リード（１）と接地間にサージ吸収手段（１５）を設けたことを特徴とする直流き電回路保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直流き電回路保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
直流電気鉄道のき電回路において、き電線または電車線が断線し高抵抗地絡が発生した場合、き電線または電車線をレールに短絡させ、事故電流を大きくすることにより、変電所の保護継電器での検出を容易にし、保護継電器を動作させる方式の直流き電回路保護装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような直流き電回路保護装置を用いることにより、き電回路を保護することが可能であるが、１台の保護装置でカバーできる範囲は限られている。このため、図３に示すように、複数の電柱またはコンクリート柱２１に連接線２２を接続し、連接線２２に直流き電回路保護装置２４を接続し、保護範囲を広げる方式がとられる。
【特許文献１】特許第２６１０９５９号公報（特開平２−７７３３８号）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、多数の電柱またはコンクリート柱２１に連接線２２を接続すると連接線２２自体は接地されてはいないが、接地した電柱またはコンクリート柱２１の多数本を並列接続したことになり、雷側から見ると低抵抗の接地物が存在しているようにみえるので落雷の可能性が高くなる。
【０００４】
そして、このような状態の連接線２２に落雷があると、接続されている保護装置２４が損傷を受ける可能性がある。保護装置２４が損傷を受けた場合、これに接続されているインピーダンスボンド２５の対地電位が上昇するためレール２３に接続されている信号回路が損傷を受け、この結果、列車の運行に支障が出る可能性がある。これを避けるために、架空地線（複数の電柱またはコンクリート柱の上端部で懸架された接地線）を設けることが考えられるが、作業が増大しコスト的にも不利である。
【０００５】
この発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な構成で落雷や高抵抗地絡から装置及びき電系統を保護することが可能な直流き電回路保護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この請求項１の直流き電回路保護装置は、橋梁、電車線支持ビームなどの金属体に接続される第１リード１と、レール側に接続される第２リード２との間に、第１及び第２放電管３、４を直列接続する一方、上記第１リード１と第２リード２との間にコンデンサ８を接続するとともに、このコンデンサ８の端子電圧が所定の電圧に達したときに上記両放電管３、４の間の電位を低下させるトリガ手段を設けて成り、さらに第１リード１と接地間にサージ吸収手段１５を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項１の直流き電回路保護装置では、装置に対し、比較的高いサージ電圧が瞬時に作用しても、コンデンサの端子電圧はさほど上昇せず、そのためトリガ手段が作動しないことから、上記サージ電圧が直列接続した２つの放電管の放電開始電圧の和よりも低い場合には、装置動作は行われない。一方、上記サージ電圧よりも低い直流電圧が作用すると、コンデンサの端子電圧が次第に上昇し、これが所定電圧に達するとトリガ手段は第１放電管と第２放電管との間の電位を低下させる。このとき第１放電管に作用する電圧が、この第１放電管の放電開始電圧を超えていると第１放電管が放電作動し、これに引続いて第２放電管が放電作動し、短絡回路が構成されることになる。また、第１リードと接地間にサージ吸収手段を設けているので、落雷による装置の損傷を防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の直流き電回路保護装置によれば、サージ電圧による誤動作を防止しつつ、事故発生時の動作を確実に行うことが可能となり、そのため装置動作の信頼性を向上して、高抵抗地絡の発生を防止することが可能となる。また、第１リードと接地間にサージ吸収手段を設けているので、落雷による装置及びき電系統の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、この発明の直流き電回路保護装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１、及び図２において、１は第１リード、２は第２リードをそれぞれ示しているが、第１リード１は橋梁、電車線支持ビームなどの金属体に、また第２リード２はレール側にそれぞれ接続されるものである。上記第１及び第２リード１、２間には、第１及び第２放電管（アレスター）３、４の直列接続回路、第１及び第２分圧抵抗５、６の直列接続回路、及びサージアブソーバ用抵抗７とパルス発生用コンデンサ８との直列接続回路がそれぞれ互いに並列に接続されている、また上記パルス発生用コンデンサ８には、パルス発生用放電管９とトランス１０の１次側との直列接続回路が並列接続されている。また上記トランス１０の２次側には、上記第２分圧抵抗６、主回路とのディカップリング用放電管１１及びコンデンサ１２をそれぞれ直列接続することによって閉回路が構成されており、上記ディカップリング用コンデンサ１２には抵抗１３が並列接続されている。そして上記第１及び第２放電管３、４の直列接続点Ｐと第１及び第２分圧抵抗５、６の直列接続点Ｑとの間は相互に接続されている。なお１４は動作表示用ＣＴである。
【００１０】
上記によって従来同様の装置Ａが構成されるが、本願において特徴的な点は、上記第１リード１と接地間にサージ吸収器（サージ吸収手段：ＺＮＲ）１５を接続していることである。このサージ吸収器１５としては、制限電圧が、７５０〜１３００Ｖ程度のものが好ましい。なお、サージ吸収器１５は、従来装置Ａに対して並列に接続されることになる。そして、サージ吸収器１５を、上記装置Ａと同一のケース（図示せず）に収納して、コンパクト化を図るようにする。
【００１１】
次に上記装置の作動状態について説明する。まず第１及び第２リード１、２間に電圧が印加されると、パルス発生用コンデンサ８への充電が行われ、このコンデンサ８の端子電圧が、パルス発生用放電管９の放電開始電圧に達すると、トランス１０への入力がなされる。そうするとトランス１０の２次側では、トリガ電圧が出力される。このトリガ電圧は、負の電位となるようになされており、これにより第１及び第２放電管３、４の直列接続点Ｐの電位が低下し、この結果、第１放電管３の放電が行われ、これに引続いて第２放電管４の放電が行われることになり、第１リード１と第２リード２とを短絡させるべく装置が動作することになる。
【００１２】
一方、上記装置に対してサージ電圧、つまり高い電圧が短時間内に作用する場合には、上記パルス発生用コンデンサ８への充電が充分には行われず、そのためパルス発生用コンデンサ８の端子電圧がさほど上昇しないために装置動作は防止される。
【００１３】
以上のように上記保護装置では、サージ電圧が直列接続した２つの放電管３、４の放電開始電圧の和以下であるような場合の装置動作が防止できる一方、事故発生時のように直流電圧が長時間にわたって作用するような場合には、この電圧が放電管３、４の単独での放電開始電圧を超えたときに動作するようになされているので、サージ電圧による誤動作を防止しつつ、事故発生時の短絡動作を確実に行うことが可能となり、高抵抗地絡の発生を防止することが可能となる。また、第１リード１と接地間にサージ吸収器１５を設け、落雷をサージ吸収器１５によってアースに逃がすようにしているので、落雷による装置の損傷を防止することができる。このように、上記実施形態によれば、架空地線を設けることなく経済的に落雷・高抵抗地絡から保護できる。しかも落雷によるインピーダンスボンドの電位上昇が少ないので、信号回路が損傷を受けるのが抑制され、列車の安定した運行に寄与できる。
【００１４】
なお上記実施例では、トリガ手段を、パルス発生用放電管９、トランス１０などによって構成した例を示しているが、これは他の回路構成にて置換することも可能である。また、サージ吸収手段１５としても、任意形式のサージ吸収器を使用することが可能であり、その形式などに制限が存する訳ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の直流き電回路保護装置の実施形態を示すブロック回路図である。
【図２】上記実施形態の回路図である。
【図３】従来装置の使用例の説明図である。
【符号の説明】
【００１６】
１・・・第１リード、２・・・第２リード、３、４・・・放電管、８・・・パルス発生用コンデンサ、９・・・パルス発生用放電管、１０・・・トランス、１５・・・サージ吸収器（サージ吸収手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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