JPH0142852B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0142852B2 JPH0142852B2 JP17346782A JP17346782A JPH0142852B2 JP H0142852 B2 JPH0142852 B2 JP H0142852B2 JP 17346782 A JP17346782 A JP 17346782A JP 17346782 A JP17346782 A JP 17346782A JP H0142852 B2 JPH0142852 B2 JP H0142852B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rail
- substation
- rails
- current
- train
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
- B60M3/00—Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
- B60M3/04—Arrangements for cutting in and out of individual track sections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電車へ直流電力を供給する直流き
電装置に関するものである。
電装置に関するものである。
従来の電気鉄道では、走行レールを運転用主電
流の帰路として使つている。しかるに、枕木や道
床の絶縁性は、はなはだ不完全なものであり、レ
ールの導体抵抗が低いにもかかわらず大地への漏
洩電流が生じてしまう。即ち、レールと大地間の
絶縁抵抗は天候により左右され、雨天、特に嵐等
の状態では絶縁抵抗が著しく低下して、レールか
ら大地への漏洩電流が著しく増加し、数100A〜
1000Aに達することもある。レールからの漏洩電
流は電車負荷電流、帰線抵抗、変電所間隔の２
乗、に比例し、漏れ抵抗に反比例する。したがつ
て、漏れ電流を小さくするには原理的には前者を
小さくし、後者を大きくすればよい。
流の帰路として使つている。しかるに、枕木や道
床の絶縁性は、はなはだ不完全なものであり、レ
ールの導体抵抗が低いにもかかわらず大地への漏
洩電流が生じてしまう。即ち、レールと大地間の
絶縁抵抗は天候により左右され、雨天、特に嵐等
の状態では絶縁抵抗が著しく低下して、レールか
ら大地への漏洩電流が著しく増加し、数100A〜
1000Aに達することもある。レールからの漏洩電
流は電車負荷電流、帰線抵抗、変電所間隔の２
乗、に比例し、漏れ抵抗に反比例する。したがつ
て、漏れ電流を小さくするには原理的には前者を
小さくし、後者を大きくすればよい。
第１図及び第２図は、従来のき電構成を示す図
である。図において１は変電所、２は電車線、３
はレール、４は電車を示している。第１図ａにお
いて変電所１よりＤKm離れた位置において電車４
が運転電流IPをとつているとする。この場合、
電車４の存在する付近のレール３の対地電位は正
電位となる。一方、変電所１の付近のレール３の
対地電位は負電位となる。電車４の存在する付近
ではレール３から大地に電流が漏れ、変電所１付
近では大地に漏れた電流がレール３に帰つてく
る。第１図ｂ〜ｄはその時の各電流IL、IN、IEと
位置との関係を示す。
である。図において１は変電所、２は電車線、３
はレール、４は電車を示している。第１図ａにお
いて変電所１よりＤKm離れた位置において電車４
が運転電流IPをとつているとする。この場合、
電車４の存在する付近のレール３の対地電位は正
電位となる。一方、変電所１の付近のレール３の
対地電位は負電位となる。電車４の存在する付近
ではレール３から大地に電流が漏れ、変電所１付
近では大地に漏れた電流がレール３に帰つてく
る。第１図ｂ〜ｄはその時の各電流IL、IN、IEと
位置との関係を示す。
この漏洩電流が悪影響を及ぼす作用として通常
知られているのは、レールやその付属品及びケー
ブル、水道管、ガス等の地中埋設金属体の電食で
あるが、さらに、通信線に対する誘導障害あるい
は地磁気観測所に対するじよう乱の問題等があ
る。
知られているのは、レールやその付属品及びケー
ブル、水道管、ガス等の地中埋設金属体の電食で
あるが、さらに、通信線に対する誘導障害あるい
は地磁気観測所に対するじよう乱の問題等があ
る。
大地電流に関しては、電気設備技術基準第257
条に規定されているように、地磁気観測所または
地球電気観測所に対して、観測上の障害を及ぼさ
ないようにする必要がある。
条に規定されているように、地磁気観測所または
地球電気観測所に対して、観測上の障害を及ぼさ
ないようにする必要がある。
従来の直流電気鉄道の直流き電回路は、第２図
に示すように通常、並列き電を行つており、電気
的に正、負極とも並列につながつている。従つ
て、レールより大地に漏れた漏洩電流は各変電所
に向つて流れることになり、この漏洩電流によつ
て広範囲に生ずる磁力が自然界の地磁気に影響を
およぼす。電気鉄道から波及するビオ・サバール
の法則によつて計算されるが、電車線とレールの
電流方向が反対であるから、遠方において大部分
の磁界は互いに打消し、その差電流及び漏洩電流
が地磁気に影響する。
に示すように通常、並列き電を行つており、電気
的に正、負極とも並列につながつている。従つ
て、レールより大地に漏れた漏洩電流は各変電所
に向つて流れることになり、この漏洩電流によつ
て広範囲に生ずる磁力が自然界の地磁気に影響を
およぼす。電気鉄道から波及するビオ・サバール
の法則によつて計算されるが、電車線とレールの
電流方向が反対であるから、遠方において大部分
の磁界は互いに打消し、その差電流及び漏洩電流
が地磁気に影響する。
電鉄変電所からの漏洩電流を抑制するには帰線
抵抗の減少、変電所間隔の短縮、レールと大地間
の絶縁抵抗の増加、あるいは第４軌条方式、交流
電化方式の採用が考えられる。
抵抗の減少、変電所間隔の短縮、レールと大地間
の絶縁抵抗の増加、あるいは第４軌条方式、交流
電化方式の採用が考えられる。
新線計画であれば、第４軌条方式の採用によ
り、レールと大地間の絶縁抵抗の増加が可能であ
り、新線計画でかつ、運転間隔、駅間隔、表定速
度等の大きい輪送網であれば交流電化方式の採用
が可能になる。しかし、都市近郊、郊外等の輪送
交通網における電化、直流区間の延長あるいは直
流電車の乗入れ等の区間に対しては上記の方式が
採用できず、結局、従来の直流電化となる。
り、レールと大地間の絶縁抵抗の増加が可能であ
り、新線計画でかつ、運転間隔、駅間隔、表定速
度等の大きい輪送網であれば交流電化方式の採用
が可能になる。しかし、都市近郊、郊外等の輪送
交通網における電化、直流区間の延長あるいは直
流電車の乗入れ等の区間に対しては上記の方式が
採用できず、結局、従来の直流電化となる。
漏洩電流を抑制するため、帰線抵抗を減らすに
は、レールにき電線を併設すれば原理的には可能
であるが併設き電線のサイズが非常に大きくなり
経済的でなく、また変電所間隔を短縮すれば、漏
れ電流はある程度抑制できるが、電車負荷電流の
大きい場合あるいは運転間隔が短かい場合等にお
いてはレールが全線にわたりつながつているため
大地電流を広範囲にばらまいてしまい、あまり効
果が得られない問題があつた。
は、レールにき電線を併設すれば原理的には可能
であるが併設き電線のサイズが非常に大きくなり
経済的でなく、また変電所間隔を短縮すれば、漏
れ電流はある程度抑制できるが、電車負荷電流の
大きい場合あるいは運転間隔が短かい場合等にお
いてはレールが全線にわたりつながつているため
大地電流を広範囲にばらまいてしまい、あまり効
果が得られない問題があつた。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたものでレールに絶縁セク
シヨンを設けるとともに絶縁セクシヨンで分割さ
れたレール単位毎にき電線を布設し、き電線と変
電所の間に対応するレール単位に電車が存在する
とき導通するサイリスタ装置を接続することによ
り漏洩電流を抑制できる直流き電装置を提供する
ことを目的としている。
除去するためになされたものでレールに絶縁セク
シヨンを設けるとともに絶縁セクシヨンで分割さ
れたレール単位毎にき電線を布設し、き電線と変
電所の間に対応するレール単位に電車が存在する
とき導通するサイリスタ装置を接続することによ
り漏洩電流を抑制できる直流き電装置を提供する
ことを目的としている。
以下この発明の実施例を第３図により詳述す
る。図において１は変電所、２は電車線、３はレ
ール、４は電車、５はレール絶縁セクシヨン、６
はサイリスタ装置、７はき電線である。かかる構
成におけるこの発明の作用効果を以下に説明す
る。図はレール絶縁セクシヨン５ａ〜５ｃで分割
されたレール３a1〜３b2の中央部にき電線７a1〜
７b2を布設し、サイリスタ装置６a1〜６b2の陽極
をき電線７a1〜７b2に接続した例を示す。レール
３a1，３a2の接続点からのき電線７a1，７a2はサ
イリスタ装置６a1，６a2の陽極に接続し、サイリ
スタ装置６a1，６a2の陰極は変電所１ａ，１ｂの
負極にそれぞれ接続される。サイリスタ装置６
b1，６b2はレール３b1，３b2の接点からのき電線
７b1，７b2を通じて同様に変電所１ａ，１ｂに接
続される。図において電車４の電流は変電所１ａ
からは電車線２ａを通じて、変電所１ｂからは電
車線２ｂを通じて供給される。この時電車の存在
しないレール３b1，３b2に接続されているサイリ
スタ装置６b1，６b2は阻止状態とし、電車の存在
するレール３a1，３a2に接続されているサイリス
タ装置６a1，６a2は導通状態としておく。従つて
電車４を経由した電流はレール３a1，３a2を流
れ、き電線７a1、サイリスタ装置６a1を通じて変
電所１ａ及びき電線７a2サイリスタ装置６a2を通
じて変電所１ｂに帰つて行き、電車の存在しない
レール３b1，３b2に電流が流れるのを防止でき
る。
る。図において１は変電所、２は電車線、３はレ
ール、４は電車、５はレール絶縁セクシヨン、６
はサイリスタ装置、７はき電線である。かかる構
成におけるこの発明の作用効果を以下に説明す
る。図はレール絶縁セクシヨン５ａ〜５ｃで分割
されたレール３a1〜３b2の中央部にき電線７a1〜
７b2を布設し、サイリスタ装置６a1〜６b2の陽極
をき電線７a1〜７b2に接続した例を示す。レール
３a1，３a2の接続点からのき電線７a1，７a2はサ
イリスタ装置６a1，６a2の陽極に接続し、サイリ
スタ装置６a1，６a2の陰極は変電所１ａ，１ｂの
負極にそれぞれ接続される。サイリスタ装置６
b1，６b2はレール３b1，３b2の接点からのき電線
７b1，７b2を通じて同様に変電所１ａ，１ｂに接
続される。図において電車４の電流は変電所１ａ
からは電車線２ａを通じて、変電所１ｂからは電
車線２ｂを通じて供給される。この時電車の存在
しないレール３b1，３b2に接続されているサイリ
スタ装置６b1，６b2は阻止状態とし、電車の存在
するレール３a1，３a2に接続されているサイリス
タ装置６a1，６a2は導通状態としておく。従つて
電車４を経由した電流はレール３a1，３a2を流
れ、き電線７a1、サイリスタ装置６a1を通じて変
電所１ａ及びき電線７a2サイリスタ装置６a2を通
じて変電所１ｂに帰つて行き、電車の存在しない
レール３b1，３b2に電流が流れるのを防止でき
る。
従つて電車４によつて生じたレールからの漏洩
電流はレール３a1，３a2でしか生じない。
電流はレール３a1，３a2でしか生じない。
その結果、漏洩電流を従来方式に比べて小さく
でき、又、大地電流も広範囲に広がることなく、
レール３ｂの範囲しか流れなく地磁気に対する磁
界の影響を非常に小さくできるメリツトがある。
でき、又、大地電流も広範囲に広がることなく、
レール３ｂの範囲しか流れなく地磁気に対する磁
界の影響を非常に小さくできるメリツトがある。
なお、この発明は、上記し、かつ図面に示す実
施例に限定されるものでなく、例えば図では電車
線の極性を正にレールを負にした場合を示すが、
電車線を負に、レールを正にしても同じ効果を得
るようにでき、要旨を変更しない範囲内で適宜変
形して実施し得ることはもち論である。
施例に限定されるものでなく、例えば図では電車
線の極性を正にレールを負にした場合を示すが、
電車線を負に、レールを正にしても同じ効果を得
るようにでき、要旨を変更しない範囲内で適宜変
形して実施し得ることはもち論である。
さらに効果を増すには、第４図に示すように、
分割されたレールの中央だけでなく、レールの数
ケ所にき電線を接続すれば、漏洩電流をより抑制
できる。
分割されたレールの中央だけでなく、レールの数
ケ所にき電線を接続すれば、漏洩電流をより抑制
できる。
以上のようにこの発明によれば、レールに絶縁
セクシヨンを設け、レール絶縁セクシヨンで分割
されたレール単位毎にき電線を布設し、き電線と
変電所の間に対応するレール単位に電車が存在す
るとき導通するサイリスタ装置を接続しているの
で漏洩電流を経済的に抑制することができる効果
がある。
セクシヨンを設け、レール絶縁セクシヨンで分割
されたレール単位毎にき電線を布設し、き電線と
変電所の間に対応するレール単位に電車が存在す
るとき導通するサイリスタ装置を接続しているの
で漏洩電流を経済的に抑制することができる効果
がある。
第１図は漏洩電流の発生原理図、第２図は従来
の直流き電システムを示す図、第３図はこの発明
の一実施例による直流き電システムを示す図、第
４図はこの発明の他の実施例を示す図である。 図において、１……変電所、２……電車線、３
……レール、４……電車、５……レール絶縁セク
シヨン、６……サイリスタ装置、７……き電線。
なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示
す。
の直流き電システムを示す図、第３図はこの発明
の一実施例による直流き電システムを示す図、第
４図はこの発明の他の実施例を示す図である。 図において、１……変電所、２……電車線、３
……レール、４……電車、５……レール絶縁セク
シヨン、６……サイリスタ装置、７……き電線。
なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示
す。
Claims (1)
- １ 電車へ直流電力を供給する直流き電装置にお
いて、レールに絶縁セクシヨンを設け絶縁セクシ
ヨンで分割されたレールの単位毎にき電線を布設
し、各き電線と変電所の間に対応するレール単位
に電車が存在するとき導通するサイリスタ装置を
それぞれ接続したことを特徴とする直流き電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17346782A JPS5963232A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 電車への直流き電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17346782A JPS5963232A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 電車への直流き電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5963232A JPS5963232A (ja) | 1984-04-10 |
| JPH0142852B2 true JPH0142852B2 (ja) | 1989-09-14 |
Family
ID=15961015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17346782A Granted JPS5963232A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 電車への直流き電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5963232A (ja) |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP17346782A patent/JPS5963232A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5963232A (ja) | 1984-04-10 |
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