TOP > 国内特許検索 > 故障検出システム,方法,プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

故障検出システム,方法,プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

国内特許コード P07A010743
整理番号 /NO33503
掲載日 2007年10月26日
出願番号 特願2005-046728
公開番号 特開2006-234461
登録番号 特許第4681320号
出願日 平成17年2月23日(2005.2.23)
公開日 平成18年9月7日(2006.9.7)
登録日 平成23年2月10日(2011.2.10)
発明者
  • 梅田 善和
  • 安喰 浩司
  • 相原 徹
出願人
  • 西日本旅客鉄道株式会社
  • 公益財団法人鉄道総合技術研究所
発明の名称 故障検出システム,方法,プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
発明の概要

【課題】 地絡故障が起きた故障点を高い精度で検出することが可能な故障検出システム,方法,プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。
【解決手段】 本発明の故障検出システムは、き電線及びトロリ線とを有する直流き電電圧印加部分を、それらの施設方向に沿った複数個の箇所で、それぞれ絶縁してレール沿いの予定の高さで支持する部材を含む構造物と、トロリ線とが接触し、トロリ線が前記構造物を介して地絡した故障を検出し、かつ故障点を標定するものであり、トロリ線が地絡したときに保護線に印加される直流電圧を測定し、構造物及び保護線間の短絡故障(地絡故障)検出手段と、地絡電圧により故障点から保護線上に生成されるサージ電圧を検出した時刻を測定する保護線の両端に各々設けられたサージ電圧伝搬時間検出手段と、サージ電圧伝搬時間検出手段各々の検出した時刻から、故障点の位置を算出する故障点算出手段とを有する。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


直流き電回路の保護方式は、故障時の電流変化分(増加分)を検出するΔI型故障選択装置が主として用いられており、また高速度気中遮断器(直流高速度遮断器)では遮断器自身にも選択特性がある。
しかし、これらの保護方式は、故障点抵抗が0Ωに近い回路の短絡故障を前提としたものであり、故障点抵抗が高く故障電流が小さい地絡事故には、実際に地絡が起こったか否かを有効に判定することができず、かつ、この小さな故障電流から故障点を標定することは不可能である。



例えば、電車線(トロリ線、き電線)は、がいしにより絶縁され電柱に支持されている構造が標準的である。
また、電柱としてコンクリート柱が最も一般的であり、このコンクリート柱の接地抵抗値は、高々300Ω~1kΩ程度であり、近年使用されるようになってきた鋼管柱の接地抵抗値は50Ω~200Ω程度である。



そして、直流電車線路のき電電圧は、直流1500Vであるから、トロリ線と電柱とが接触するような地絡故障電流は多くても数十A程度にしかならない。
したがって、電流検知方式である既存の保護システムで地絡故障を検出することは不可能と言える。
この場合、コンクリート柱は、電柱バンドと鉄筋との間に対し、1500Vが加圧されることになり、コンクリートが加熱されて、破壊に至ることがある。



このため、故障点検出システムとして、電柱と、この電柱に対して絶縁された保護線との間にダイオードと抵抗とを直列接続した構成により、保護線を変電所の電圧検出器に接続し、保護線に直流電圧が発生したことにより、地絡故障を検出して、その電圧値により故障点を標定する保護システムが考案されている(例えば、特許文献1参照)。

【特許文献1】特許第3429542号公報

産業上の利用分野


本発明は、直流電気鉄道のき電回路における地絡故障を検出し、この地絡故障の発生した点、すなわち故障点を標定する故障検出システム,方法,プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
き電線及びトロリ線とを有する直流き電電圧印加部分を、それらの施設方向に沿った複数個の箇所で、それぞれ絶縁してレール沿いの予定の高さで支持する部材を含む構造物と、トロリ線とが接触し、トロリ線が前記構造物を介して地絡した故障点を標定する故障点標定システムであって、
前記構造物と、前記構造物にがいしにより支持されている保護線との間に、前記がいしと並列に設けられた放電素子を有し、前記トロリ線が地絡した際に、当該放電素子を介して前記構造物から前記保護線に印加される直流電圧の抽出を行う、前記構造物とトロリ線との間に設けられた短絡故障(地絡故障)検出手段と、
地絡電圧により、故障点から保護線上に生成されるサージパルスを検出した時刻を測定する、保護線の両端に各々設けられたサージ電圧伝搬時間検出手段と、
該サージ電圧伝搬時間検出手段各々の検出した時刻から、前記故障点の位置を算出する故障点算出手段と
を有し、
前記放電素子が前記がいしの両端に設けられたS状ホーンの間に介挿されていること
を特徴とする故障検出システム。

【請求項2】
前記保護線の両端に各々設けられ、保護線に印加される直流電圧が所定の値を超えることを検出すると地絡であることを検出する地絡判定手段を有することを特徴とする請求項1記載の故障検出システム。

【請求項3】
地絡が起こったときに、前記放電素子の放電現象が継続する電圧値及び電流値となる抵抗値の抵抗が、前記保護線の所定の位置に設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の故障検出システム。

【請求項4】
き電線及びトロリ線とを有する直流き電電圧印加部分を、それらの施設方向に沿った複数個の箇所で、それぞれ絶縁してレール沿いの予定の高さで支持する部材を含む構造物と、トロリ線とが接触し、トロリ線が前記構造物を介して地絡した故障点を標定する故障点標定方法であって、
前記構造物と、前記構造物にがいしにより支持されている保護線との間に、前記がいしと並列に、かつ前記がいしの両端に設けられたS状ホーンの間に介挿されて設けられた放電素子を介し、前記トロリ線が地絡した際に前記構造物から前記保護線に印加される直流電圧の抽出を行う過程と
保護線の両端に各々設けられたサージ電圧伝搬時間検出手段により、地絡電圧によって、故障点から保護線上に生成されるサージパルスを検出し、この検出した時刻を測定するサージ電圧検出過程と、
該サージ電圧伝搬時間検出手段各々の検出した時刻から、前記故障点の位置を算出する故障点算出過程と
を有することを特徴とする故障検出方法。

【請求項5】
前記保護線の両端に各々設けられた地絡判定手段により、地絡故障時に保護線に印加される直流電圧を測定し、直流電圧が所定の値を超えることを検出すると地絡であることを検出する地絡判定過程を有することを特徴とする請求項4記載の故障検出方法。

【請求項6】
き電線及びトロリ線とを有する直流き電電圧印加部分を、それらの施設方向に沿った複数個の箇所で、それぞれ絶縁してレール沿いの予定の高さで支持する部材を含む構造物と、トロリ線とが接触し、トロリ線が前記構造物を介して地絡した故障点を標定する故障点標定処理を行うプログラムであって、
前記構造物と、前記構造物にがいしにより支持されている保護線との間に、前記がいしと並列に、かつ前記がいしの両端に設けられたS状ホーンの間に介挿されて設けられた放電素子を有し、前記トロリ線が地絡した際に、当該放電素子を介して前記構造物から前記保護線に印加される直流電圧の抽出を行う、前記構造物と保護線との間に介挿される抽出手段により、トロリ線が地絡したときに地絡電圧の一部が保護線に印加され、この地絡電圧に起因して発生するサージパルスが各々保護線の両端において検出された時刻を入力するサージ電圧入力処理と、
該サージ電圧伝搬時間検出処理の検出した各々の時刻から、前記故障点の位置を算出する故障点算出処理と
を有する処理を行うコンピュータが実行可能なプログラム。

【請求項7】
前記保護線の両端に各々設けられた地絡判定手段が地絡故障時に保護線に印加される直流電圧を測定し、直流電圧が所定の値を超えることを検出すると地絡であることを検出する地絡判定処理を有する請求項6記載のコンピュータが実行可能なプログラム。

【請求項8】
請求項6または請求項7のいずれかのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
産業区分
  • 試験、検査
  • 電力応用
国際特許分類(IPC)
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2005046728thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close