JPH0571417B2 - - Google Patents
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- JPH0571417B2 JPH0571417B2 JP2655084A JP2655084A JPH0571417B2 JP H0571417 B2 JPH0571417 B2 JP H0571417B2 JP 2655084 A JP2655084 A JP 2655084A JP 2655084 A JP2655084 A JP 2655084A JP H0571417 B2 JPH0571417 B2 JP H0571417B2
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Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は直流式電式鉄道の饋電線事故選択検出
保護方法に関する。
保護方法に関する。
（従来技術と問題点）
直流式電気鉄道の給電装置において、事故時の
電流を選択検出して給電装置を保護するには、従
来ΔI型事故検出装置やdi／dt事故選択検出装置等が 用いられていた。ΔI型事故検出装置を用いた選
択検出方法は第１図に示すように主回路電流i1を
電流検出器、例えば変流器１で検出し、その２次
電流i2の積分値が電流変化分ΔI0に比例すること
から運転電流と事故電流を選別する方法である。
すなわちi1＝I0（１−e-at）とし、i2＝MI1a／L2（β−
ａ） （e-at−e-Bt）とし、ａ＝R1／L1、β＝R2／L2とすると
、 ∫∞ 0i2dt＝Ｍ／R2ΔI0となる（ただしＭは相互インダ
ク タンス）。このようにΔI型事故検出装置を用いる
と事故電流と運転電流の選別はできるが、突進率
の大きい事故電流に対処できず、この為検出が遅
れてしまう。これによつて遮断電流値が非常に大
きくなつてしまうので、静止形の遮断器、例えば
サイリスタ遮断器等を用いて事故電流を遮断する
ことが困難になつてしまう。
電流を選択検出して給電装置を保護するには、従
来ΔI型事故検出装置やdi／dt事故選択検出装置等が 用いられていた。ΔI型事故検出装置を用いた選
択検出方法は第１図に示すように主回路電流i1を
電流検出器、例えば変流器１で検出し、その２次
電流i2の積分値が電流変化分ΔI0に比例すること
から運転電流と事故電流を選別する方法である。
すなわちi1＝I0（１−e-at）とし、i2＝MI1a／L2（β−
ａ） （e-at−e-Bt）とし、ａ＝R1／L1、β＝R2／L2とすると
、 ∫∞ 0i2dt＝Ｍ／R2ΔI0となる（ただしＭは相互インダ
ク タンス）。このようにΔI型事故検出装置を用いる
と事故電流と運転電流の選別はできるが、突進率
の大きい事故電流に対処できず、この為検出が遅
れてしまう。これによつて遮断電流値が非常に大
きくなつてしまうので、静止形の遮断器、例えば
サイリスタ遮断器等を用いて事故電流を遮断する
ことが困難になつてしまう。
また、di／dt事故選択検出装置は整定した電流の
瞬時値におけるdi／dtが整定量を超えたとき事故と
判断して例えばサイリスタ遮断器を高速遮断させ
るものである。このdi／dt事故選択検出装置を用い ると、di／dtの要素については対処できるが、前述 した電流変化分ΔI0の要素を考慮に入れることが
できないものであつた。
るものである。このdi／dt事故選択検出装置を用い ると、di／dtの要素については対処できるが、前述 した電流変化分ΔI0の要素を考慮に入れることが
できないものであつた。
さらに前記ΔI型事故検出装置およびdi／dt事故選
択検出装置は、ΔI0が比較的小さくdi／dtが比較的大
きいいわゆる高抵抗接地事故を選択検出して保護
することが困難であつた。
することが困難であつた。
上記のようにΔI型事故検出装置やdi／dt事故選択
検出装置を用いて静止化された遮断器、例えばサ
イリスタ遮断器を高速遮断させる方法は、直流式
電気鉄道の給電装置の保護方法として信頼性が低
く且つ保安度も低いものであつた。
イリスタ遮断器を高速遮断させる方法は、直流式
電気鉄道の給電装置の保護方法として信頼性が低
く且つ保安度も低いものであつた。
（発明の目的）
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、事故
時の電流増加率がどのようなものであつても事故
電流を確実に且つ高速度で選択検出して、遮断器
を遮断させる等の保護を行なうことができ、これ
によつて事故選択検出および保護の信頼性は向上
させることができる直流式電気鉄道の饋電線事故
選択検出保護方法を提供することを目的としてい
る。
時の電流増加率がどのようなものであつても事故
電流を確実に且つ高速度で選択検出して、遮断器
を遮断させる等の保護を行なうことができ、これ
によつて事故選択検出および保護の信頼性は向上
させることができる直流式電気鉄道の饋電線事故
選択検出保護方法を提供することを目的としてい
る。
（発明の概要）
本発明は、
(l) 直流変電所と饋電線を結ぶ電路に流れる電流
の瞬時値ｉおよび変化率di／dtを検出し、これら 検出された瞬時値ｉと変化率di／dtを乗算し、そ の乗算値が所定の整定値に達したとき所定の保
護を行なうこと。
の瞬時値ｉおよび変化率di／dtを検出し、これら 検出された瞬時値ｉと変化率di／dtを乗算し、そ の乗算値が所定の整定値に達したとき所定の保
護を行なうこと。
(2) 直流変電所と饋電線を結ぶ電路に流れる電流
の瞬時値ｉおよび変化率di／dtを検出し、これら 検出された瞬時値ｉと変化率di／dtを乗算し、そ の乗算値を時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝∞まで積分
し、且つ前記積分値が所定の整定値に達したと
き所定の保護を行なうこと。
の瞬時値ｉおよび変化率di／dtを検出し、これら 検出された瞬時値ｉと変化率di／dtを乗算し、そ の乗算値を時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝∞まで積分
し、且つ前記積分値が所定の整定値に達したと
き所定の保護を行なうこと。
を特徴としている。
（実施例）
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を
説明する。第２図は直流式電気鉄道の給電装置に
おける地絡事故を等価回路で示したものであり、
Ｅは直流変電所の直流電源電圧、Ｒは直流変電所
と図示しない電車線路を結ぶ直流電路の抵抗、Ｌ
は前記直流電路のインダクタンスを各々示す。い
ま直流変電所から抵抗ＲおよびインダクタンスＬ
を介して事故点Ｆに流れる事故電流をシヤント抵
抗等の電流検出器（図示省略）で直接検出する
か、又はホールCT等の検出器（図示省略）で相
似的に検出する。この検出された事故電流の瞬時
値ｉは時刻をｔとすると、 ｉ＝I0（１−e-at） ……(l) また、変化率di／dtは di／dt＝aI0e-at ……(2) となる（ただしI0＝Ｅ／Ｒ、ａ＝Ｒ／Ｌ）。次に前記(1
)、 (2)式より事故電流の瞬時値ｉと変化率di／dtの積を 演算する。このときの電流変化は第３図の曲線ｂ
に示す如くなる。ここで曲線ｂが最大値となる時
刻ｔはｄ／dt（ｉ×di／dt）＝０であることからｔ＝１
／ａ Kg２で求められる。そしてｉ×di／dtの最大値は （ｉ×di／dt）mm＝0.25aI0 2＝0.25×Ｅ／Ｒ×Ｅ／Ｌ ……(3) となる。この(3)式においてＥ／Ｒはｉ（ｔ＝∞）を示 すとともにＥ／Ｌはdi／dt（ｔ＝０）を示している。こ こで(3)式を用いて第４図に示すような直流変電所
SSから距離ｄ隔てた饋電線上の点Ｆにおける直
接接地事故から給電装置を保護するには、整定値
K1を K1≧0.25aI0 2＝k1I0 2 ……(4) なる条件が成立するように整定する。このように
K1を整定しておき、前記(3)式に示す（ｉ×di／dt） mmの値が整定値K1に達した時点で直流変電所SS
と事故点Ｆを結ぶ電路に介挿されたサイリスタ遮
蔽器（図示省略）をオフさせる。これによつて直
流変電所SSから距離ｄ区間内の総ての饋電線に
おける直接接地事故の選択検出を行なつて給電装
置の保護ができる。尚第４図において抵抗Ｒ＝
rd、リアクタンスＬ＝ldとしｒの単位はΩ／Km、
ｌの単位はＨ／Km、ｄの単位はKmとする。
説明する。第２図は直流式電気鉄道の給電装置に
おける地絡事故を等価回路で示したものであり、
Ｅは直流変電所の直流電源電圧、Ｒは直流変電所
と図示しない電車線路を結ぶ直流電路の抵抗、Ｌ
は前記直流電路のインダクタンスを各々示す。い
ま直流変電所から抵抗ＲおよびインダクタンスＬ
を介して事故点Ｆに流れる事故電流をシヤント抵
抗等の電流検出器（図示省略）で直接検出する
か、又はホールCT等の検出器（図示省略）で相
似的に検出する。この検出された事故電流の瞬時
値ｉは時刻をｔとすると、 ｉ＝I0（１−e-at） ……(l) また、変化率di／dtは di／dt＝aI0e-at ……(2) となる（ただしI0＝Ｅ／Ｒ、ａ＝Ｒ／Ｌ）。次に前記(1
)、 (2)式より事故電流の瞬時値ｉと変化率di／dtの積を 演算する。このときの電流変化は第３図の曲線ｂ
に示す如くなる。ここで曲線ｂが最大値となる時
刻ｔはｄ／dt（ｉ×di／dt）＝０であることからｔ＝１
／ａ Kg２で求められる。そしてｉ×di／dtの最大値は （ｉ×di／dt）mm＝0.25aI0 2＝0.25×Ｅ／Ｒ×Ｅ／Ｌ ……(3) となる。この(3)式においてＥ／Ｒはｉ（ｔ＝∞）を示 すとともにＥ／Ｌはdi／dt（ｔ＝０）を示している。こ こで(3)式を用いて第４図に示すような直流変電所
SSから距離ｄ隔てた饋電線上の点Ｆにおける直
接接地事故から給電装置を保護するには、整定値
K1を K1≧0.25aI0 2＝k1I0 2 ……(4) なる条件が成立するように整定する。このように
K1を整定しておき、前記(3)式に示す（ｉ×di／dt） mmの値が整定値K1に達した時点で直流変電所SS
と事故点Ｆを結ぶ電路に介挿されたサイリスタ遮
蔽器（図示省略）をオフさせる。これによつて直
流変電所SSから距離ｄ区間内の総ての饋電線に
おける直接接地事故の選択検出を行なつて給電装
置の保護ができる。尚第４図において抵抗Ｒ＝
rd、リアクタンスＬ＝ldとしｒの単位はΩ／Km、
ｌの単位はＨ／Km、ｄの単位はKmとする。
以上のように瞬時値ｉと変化率di／dtの積を演算
して整定値K1を前記(4)式に示す如く整定したの
で、瞬時値ｉが大きく変化率di／dtが比較的小さい 場合でも確実に事故選択検出を行なつて給電装置
を保護することができ、また瞬時値ｉが小さく変
化率di／dtが比較的大きい場合でも確実に事故選択 検出を行なつて給電装置を保護することができ
る。すなわち瞬時値ｉと変化率di／dtは反限時特性 となつて動作速度が高速化され、これによつて事
故選択検出機能が向上して信頼性が著しく向上す
る。さらにΔI0は比較的小さいがdi／dtが比較的大き ないわゆる高抵抗接地事故発生時も整定値K1を
前記(4)式に示す如く整定しておけば、前記(3)式よ
りＬの値によつてはＲは大きくできるので、保護
を行なうことができる。
で、瞬時値ｉが大きく変化率di／dtが比較的小さい 場合でも確実に事故選択検出を行なつて給電装置
を保護することができ、また瞬時値ｉが小さく変
化率di／dtが比較的大きい場合でも確実に事故選択 検出を行なつて給電装置を保護することができ
る。すなわち瞬時値ｉと変化率di／dtは反限時特性 となつて動作速度が高速化され、これによつて事
故選択検出機能が向上して信頼性が著しく向上す
る。さらにΔI0は比較的小さいがdi／dtが比較的大き ないわゆる高抵抗接地事故発生時も整定値K1を
前記(4)式に示す如く整定しておけば、前記(3)式よ
りＬの値によつてはＲは大きくできるので、保護
を行なうことができる。
ここで前記、瞬時値ｉと変化率di／dtの積によつ
て得られた曲線ｂが占める面積（図示斜線部分）
は、ｉ×di／dtを時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝∞まで積 分すれば求められる。すなわち、 ∫∞ 0（ｉ×di／dt）dt＝0.5I0 2 ……(5) となる。いま、電車モータの空転、せん絡または
アーク接地等の事故点抵抗を伴なう事故が発生し
た場合、この事故から給電装置を保護するには設
定値K2を K2≧0.5ΔI01 2 ……(6) なる条件が成立するように整定する（ただし平常
運転時の最大電流変化分をΔI01、事故点抵抗を伴
なう事故発生時の電流変化分をΔI02とし、ΔI01＜
ΔI02とする）。このようにK2を整定しておき、前
記(5)式に示す。∫∞ 0（ｉ×di／dt）dtの値が整定値K2 に達した時点で遮断器、例えばサイリスタ遮断器
をオフさせる。これによつて事故点抵抗を伴なう
事故の選択検出を行なつて給電装置の保護が行な
える。前記ｉ×di／dtの積分値は前記(5)式に示すよ うに回路定数およびdi／dtに全く無関係となり、電 流変化量I0の２乗に比例する。この為事故選択検
出機能が電流検出器の機器特性に左右されないの
で、事故選択検出および保護の信頼性が向上す
る。
は、ｉ×di／dtを時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝∞まで積 分すれば求められる。すなわち、 ∫∞ 0（ｉ×di／dt）dt＝0.5I0 2 ……(5) となる。いま、電車モータの空転、せん絡または
アーク接地等の事故点抵抗を伴なう事故が発生し
た場合、この事故から給電装置を保護するには設
定値K2を K2≧0.5ΔI01 2 ……(6) なる条件が成立するように整定する（ただし平常
運転時の最大電流変化分をΔI01、事故点抵抗を伴
なう事故発生時の電流変化分をΔI02とし、ΔI01＜
ΔI02とする）。このようにK2を整定しておき、前
記(5)式に示す。∫∞ 0（ｉ×di／dt）dtの値が整定値K2 に達した時点で遮断器、例えばサイリスタ遮断器
をオフさせる。これによつて事故点抵抗を伴なう
事故の選択検出を行なつて給電装置の保護が行な
える。前記ｉ×di／dtの積分値は前記(5)式に示すよ うに回路定数およびdi／dtに全く無関係となり、電 流変化量I0の２乗に比例する。この為事故選択検
出機能が電流検出器の機器特性に左右されないの
で、事故選択検出および保護の信頼性が向上す
る。
（発明の効果）
以上のように本発明によれば次のような効果が
得られる。
得られる。
(l) 検出された瞬時値ｉとdi／dtを乗算し、その乗
算値が所定の整定値に達したときに所定の保護
を行なうようにしたので、瞬時値ｉが大きく変
化率di／dtが比較的小さい場合でも確実に事故選 択検出を行なつて給電装置を保護することがで
きる。また瞬時値ｉが小さく変化率di／dtが比較 的大きい場合でも確実に事故選択検出を行なつ
て給電装置を保護することができる。瞬時値ｉ
と変化率di／dtは反限時特性となつて動作速度が 高速化され、これによつて事故選択検出機能が
向上して信頼性が向上する。
を行なうようにしたので、瞬時値ｉが大きく変
化率di／dtが比較的小さい場合でも確実に事故選 択検出を行なつて給電装置を保護することがで
きる。また瞬時値ｉが小さく変化率di／dtが比較 的大きい場合でも確実に事故選択検出を行なつ
て給電装置を保護することができる。瞬時値ｉ
と変化率di／dtは反限時特性となつて動作速度が 高速化され、これによつて事故選択検出機能が
向上して信頼性が向上する。
(2) 従来、接地抵抗を伴なういわゆる高抵抗接地
事故を選択検出して保護を行なうことは困難で
あつたが、本発明によれば、容易に選択検出お
よび保護を行なうことができる。この為保護の
信頼性および保安度が著しく向上する。
事故を選択検出して保護を行なうことは困難で
あつたが、本発明によれば、容易に選択検出お
よび保護を行なうことができる。この為保護の
信頼性および保安度が著しく向上する。
(3) また、シヤント抵抗等の電流検出器を用いて
直接電流を検出し、その検出電流の瞬時値ｉお
よび変化率di／dtを乗算し、その乗算値を時刻ｔ ＝０から時刻ｔ＝∞まで積分し、その積分値が
所定の整定値に達したとき所定の保護を行なう
ようにしたので、前記積分値が回路定数および
di／dtに全く関係無く電流変化量I0の２乗に比例 することになり、これによつて電流検出器の機
器特性に左右されること無く確実に事故選択検
出および保護を行なうことができる。
直接電流を検出し、その検出電流の瞬時値ｉお
よび変化率di／dtを乗算し、その乗算値を時刻ｔ ＝０から時刻ｔ＝∞まで積分し、その積分値が
所定の整定値に達したとき所定の保護を行なう
ようにしたので、前記積分値が回路定数および
di／dtに全く関係無く電流変化量I0の２乗に比例 することになり、これによつて電流検出器の機
器特性に左右されること無く確実に事故選択検
出および保護を行なうことができる。
第１図は従来の饋電線事故選択検出保護方法の
一例を示す回路図、第２図、第３図および第４図
はともに本発明の一実施例を示すものであり、第
２図は回路図、第３図は電流波形図、第４図は回
路図である。 Ｅ……直流変電所の直流電源電圧、Ｒ……抵
抗、Ｌ……インダクタンス、Ｆ……事故点、SS
……直流変電所。
一例を示す回路図、第２図、第３図および第４図
はともに本発明の一実施例を示すものであり、第
２図は回路図、第３図は電流波形図、第４図は回
路図である。 Ｅ……直流変電所の直流電源電圧、Ｒ……抵
抗、Ｌ……インダクタンス、Ｆ……事故点、SS
……直流変電所。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直流変電所と饋電線を結ぶ電路に流れる電流
の瞬時値ｉおよび変化率di／dtを検出し、これら検 出された瞬時値ｉと変化率di／dtを乗算し、その乗 算値が所定の整定値に達したとき所定の保護を行
なうことを特徴とした直流式電気鉄道の饋電線事
故選択検出保護方法。 ２ 直流変電所と饋電線を結ぶ電路に流れる電流
の瞬時値ｉおよび変化率di／dtを検出し、これら検 出された瞬時値ｉと変化率di／dtを乗算し、その乗 算値を時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝∞まで積分し、且
つ前記積分値が所定の整定値に達したとき所定の
保護を行なうことを特徴とした直流式電気鉄道の
饋電線事故選択検出保護方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2655084A JPS60174012A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 直流式電気鉄道の饋電線事故選択検出保護方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2655084A JPS60174012A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 直流式電気鉄道の饋電線事故選択検出保護方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60174012A JPS60174012A (ja) | 1985-09-07 |
| JPH0571417B2 true JPH0571417B2 (ja) | 1993-10-07 |
Family
ID=12196623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2655084A Granted JPS60174012A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 直流式電気鉄道の饋電線事故選択検出保護方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60174012A (ja) |
-
1984
- 1984-02-15 JP JP2655084A patent/JPS60174012A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60174012A (ja) | 1985-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |