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直流電気鉄道高圧地絡による支障の拡大防止回路

国内特許コード P07A011666
整理番号 /NO33182
掲載日 2007年11月22日
出願番号 特願2001-216756
公開番号 特開2003-032882
登録番号 特許第3848854号
出願日 平成13年7月17日(2001.7.17)
公開日 平成15年1月31日(2003.1.31)
登録日 平成18年9月1日(2006.9.1)
発明者
  • 川原 敬治
  • 長谷 伸一
  • 伊東 利勝
出願人
  • 公益財団法人鉄道総合技術研究所
発明の名称 直流電気鉄道高圧地絡による支障の拡大防止回路
発明の概要 【課題】 1つの変電所の直流母線地絡や管内の低抵抗外線地絡によって隣接の他の変電所のき電までが停止しないようにする。
【解決手段】 変電所5の接地マット23とレール21の間に直流高圧接地継電器に代えて放電電圧が直流高圧接地継電器42の作動電圧より小さい放電ギャップ1と電流検出用抵抗器43の直列回路を設ける。変電所5の直流母線地絡24によって放電ギャップ1が放電して交流遮断器6、直流遮断器10~13が断となっても、放電ギャップ1の放電電圧が変電所28の直流高圧接地継電器42の作動電圧より低いため該継電器42は作動せず、交流遮断器29、直流遮断器33~36は断とならずにき電は続く。
従来技術、競合技術の概要


図3に、従来の直流電気鉄道の、変電所からのき電の状況を示す。
変電所5では外部交流送電線から高圧の交流を受電し、交流遮断器6を経て変圧器7で降圧し、整流器8で整流して直流母線9から架線の各区間へき電される。例えば、直流遮断器10と過電流継電器14を経て上り架線の区間Aへき電され、直流遮断器11と過電流継電器15を経て上り架線の区間Bへ、直流遮断器12、過電流継電器16を経て下り架線の区間Eへ、直流遮断器13と過電流継電器17を経て下り架線の区間Fへとき電される。
こうして、例えば直流1500Vのプラス側が架線18,19へ、マイナス側がレール21へ接続され電車20のモータが駆動されることになる。



一方、変電所構内には接地マット23が設けられており、この接地マット23とレール21の間に、直流高圧接地継電器22が接続されている。
これは、直流母線9が接地マット23へ地絡(直流母線地絡24)したり、架線が低抵抗地絡事故を起こしたり(外線低抵抗地絡25)した場合に、交流遮断器6および直流遮断器10~13を遮断してき電を停止させるための継電器である。



直流母線地絡事故は、何らかの工事を行うときに安全のために直流母線を、接地マット接続端子へ接続して接地していたのを工事終了後に外し忘れた場合とか、ねずみや蛇等の動物が直流母線と地表に出ている接地マット接続端子との間にかかったり、或いは外線地絡時に作動した直流遮断器10~13のアークがよく消弧されないで変則的に飛んで直流母線と接地マット接続端子の間にアークが飛び移ったりした場合などに発生する。



また、架線の低抵抗地絡は架線の近くで土木工事が行われている場合に地中深く打ち込んだ鉄パイルと架線が接触した場合等に発生する。
このような直流母線地絡24或いは外線低抵抗地絡25が発生すると、接地マット23を通じて接地マット23とレール21の間に接続された直流高圧接地継電器22に直流高電圧がかかり、これが作動することにより交流遮断器6および直流遮断器10~13がすべて遮断され架線へのき電がすべて停止される。
このように、直流高圧接地継電器22が作動して交流遮断器6、直流遮断器10~13が遮断状態になった変電所は、保守員が当該変電所に赴き、地絡の原因を調査除去した後各遮断器を再投入することになる。



以上、変電所5について述べたが、隣接の変電所28についても、変電所構内で直流母線地絡を生じたり、き電中の架線で外線低抵抗地絡を生じた場合には変電所5の場合と同様の事態に至る。

産業上の利用分野


本発明は、直流電気鉄道において、変電所の直流母線接地やき電線低抵抗地絡等が発生した場合に、交流遮断器や直流遮断器の遮断が他の変電所に及ばないようにする技術の分野に属する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記の各手段を有することを特徴とする直流電気鉄道高圧地絡による支障の拡大防止回路。
(イ) 着目変電所内の接地マットと該変電所のき電区間のレールとの間に接続され、隣接変電所の接地マットと該変電所のき電区間のレールとの間に接続されている直流高圧接地継電器の作動電圧よりも低い印加電圧で放電し、放電すると着目変電所の交流遮断器および直流遮断器が遮断する放電ギャップ
(ロ) 指令所において、着目変電所の放電ギャップの放電と、隣接変電所の直流高圧接地継電器の動作を監視し、直流高圧接地継電器の動作に伴って放電ギャップの放電が認められた場合に、着目変電所の遮断した遮断器を再投入させる遠隔操作手段

【請求項2】
下記の各手段を有することを特徴とする直流電気鉄道高圧地絡による支障の拡大防止回路。
(イ) 隣接し合う変電所それぞれにおいて変電所構内の接地マットとき電区間のレールとの間に接続され、高圧地絡事故発生の場合に放電し、それにより放電対応変電所の交流遮断器および直流遮断器が遮断する放電ギャップ
(ロ) 高圧地絡発生時の前記各放電ギャップの放電電流を検出する放電電流検出手段
(ハ) 指令所において、前記放電電流を遠隔監視する放電電流遠隔監視手段
(ニ) 指令所において、前記放電電流の小なる変電所に対し遮断器再投入をさせる遠隔操作手段
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2001216756thum.jpg
出願権利状態 登録
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