JPS61191441A - 電気鉄道用変電所のき電装置 - Google Patents

電気鉄道用変電所のき電装置

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JPS61191441A
JPS61191441A JP3040685A JP3040685A JPS61191441A JP S61191441 A JPS61191441 A JP S61191441A JP 3040685 A JP3040685 A JP 3040685A JP 3040685 A JP3040685 A JP 3040685A JP S61191441 A JPS61191441 A JP S61191441A
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JP
Japan
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power
bus
regenerative
disconnector
feeder line
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JP3040685A
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English (en)
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Masato Ikeda
正人 池田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気鉄道用変電所のき電装置に係り、特に、直
流しゃ断器を必要としないき電装置に関する。
〔発明の背景〕
一般に電気鉄道用変電所のき電装置は第6図に示す構成
になっており、整流器7、回生インバーごン、 タ“18を直流母線9に連けいするための直流しゃ断器
1,2と直流母線9から各き電線10人,IOB。
11A.llBにき電するための直流しゃ断器3ためと
、過負荷または事故時に直流母線9から整流器7、回生
インバータ8を直流母線から切離すために使われる。後
者の直流しゃ断器3〜6は各き電線10A,IOB,I
IA,IIBに直流母線9から直流回生電力を供給し、
回生電力を回生ずるため連けいし、過負荷、または、事
故時に直流母線9から切シ離すために使われる。
この種の電気鉄道用変電所のき電装置には、直流しf断
器が必要である。しかし、直流しf断器には機械式の高
速度しゃ断器と半導体式の二糧があり、前者はしf断時
に発生するアークにより接触部をいためるため、部品交
換などの保守を年数回必要とした。後者は、サイリスタ
等を用いているため転流回路が必要であり、機械式の高
速度しゃ断器よりも大きくなる欠点がろつ九。
(特開昭56−79032号公報参照)〔発明の目的〕 本発明の目的は直流しゃ断器を必要としない電気鉄道用
変電所のき電装室を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、電力順変換装置をゲート付とし、直流
共通母線を直光カ行母線と直流回生母線に分割し、電力
順変換装置は直流カ行母線に、電力逆変換装置は直流回
生母線に接続し、それぞれのき電線ごとに直流力行母線
からは順方向に、直流回生母線からは逆方向にそれぞれ
ダイオードを接続し、断路器を介してき電線に接続し、
直流しゃ断器を必要としない点に6る。このダイオード
を電力順・逆変換装置のゲート制御によシ短時間直流力
行母線と直流回生母線に接続される両者同時に阻止状態
とし、き電線に接続されている断路器を投入または開放
する。従って、電力1@・逆変換装置のゲート制御とダ
イオードの逆阻止特性を利用しているため直流電流をし
ゃ断する必要がなく直流しゃ断器を用いない電鉄変電所
のき電力式が可能となる。
〔発明の実施例〕
第1図は電気鉄道用変電所のき電力式を示す。
交流母線13に、電源14、ゲート付順変換装置7A、
逆変換装置8が交流しゃ断器15A。
16Aを介し、高圧配電負荷12が接続されているっ順
変換装置7A、逆変換装置8の負極側は負極母線21に
直R’)アクドル19.20を介し接続され、レールに
つながっている。順変換装置7Aの正極側はカ行母線9
人に、逆変換装置8の正極側は回生母線9Bにそれぞれ
接続される。そnぞれのき電線10A、IOB、IIA
、IIBにカ行電力を供給するため、カ行母線9Aから
順方向にダイオード3A、4A、5人、6Aと、断路器
15,16,17.18を介し、き電線LOA、IOB
、IIA、IIBにそれぞれ接続される。それぞれのき
電線10A、IOB、IIA。
11Bから回生電力を回生するため、き電線10A、I
OB、IIA、IIBから断路器15゜r6.t7.t
8を介し、ダイオード3B、4B。
5B、6Bを回生母線9Bから断路器15.16゜17
.18に向って逆方向に接続される。
第2図はき電線10Aから電力の供給を受けてカ行して
いるカ行車両33Aが存在する場合の電流の流れを示す
。交流電源14から交流母線13、交流しゃ断器15を
介し、ゲート付順変換装置7人に交A’に流23を供給
する。順変換装置7Aの正極側から直流力行母線9A、
ダイオード3A。
断路器15、き電線10Aを介し、カ行車両33Aに直
流カ行電流24を供給し、レール直流負母線21、直流
リアクトル20を介し、順変換装置7A負極側に電流2
4が帰る。他のき電線にカ行車両が存在する場合も、直
流側の電流経路は直流力行母線−ダイオード(順方向)
−所路器一き電線をへてカ行車両に供給し、レール負母
線に戻る。
この場合、カ行電力の供給を停止するには電力順変換装
置7Aのゲート制御において、制御遅れ角αを90°と
し、順変換装置直流側出力電圧を最小とし、電力逆変換
装置8のゲート制御において、制御進み角βを最小とじ
増変換装置直流側出力電圧を最大として、順方向ダイオ
ード3Aと逆方向ダイオード3Bを阻止状態にし、断路
器L5を開く、断路器15を開いたのち電力順・逆変換
装置7A、8のゲート制御を通常に戻し、定格の直流電
圧が出力されるようにする。き電線10Aについて説明
したが、他のき電線を停止・運転する場合も同様に行な
う。
第3図はき電線10Aに存在する回生車両33Bから回
生制動によって生じた電力を回生ずる場合の電流の流れ
を示す。直流回生電流26は回生車両33Bからき電線
10A、断路器15、逆方向ダイオード3B、直流回生
母99Bを介し、゛電力逆変換装置8の正極側にいたり
、負極側より直流負母線21レールをへて回生車両33
Bに戻る。
−力逆変換装置8の交流側から交流回生磁流25が交流
しゃ断器16A、交流母線13を介し−C高圧配電負荷
12に回生される。他のき電線に回生車両が存在する場
合も直流側のt流経路は回生車両−断路器−逆方向ダイ
オードー直流回生母線−電力逆変換装置正極側−負極側
御直流リアクトルー直流負母線−レール−回生車両の順
を通る。この場合、回生電力の回生を停止するには、カ
行電力の供給を停止する場合と同様に、電力順変換装置
7人のゲート制御において、制御遅れ角αを900とじ
順変換装置直流側出力電圧を最小とし、電力逆変換装置
8のゲート制御において、制御進み角βを最小とし逆変
換装置直流側出力電圧を最大として、順方向ダイオード
3Aと逆方向ダイオード3Btl−阻止状態にし、新路
器15を開く、新路器15を開いたのち電力類・迎父換
装置7A。
8のゲート制御を通常に戻し、定格の直流電圧が出力さ
れるようにする。き電線10Aについて説明したが他の
き電線からの回虫電力の回生を停止・運転する場合も同
様に行なう。
第4図はき電線11Bに存在する回生車両33Bからき
電線10Aに存在するカ行車両33Aに回生電力を供給
する場合の電流の流れを示す。回生車両33Bからの回
生電流29はき電線ILB、断路器18、順方向ダイオ
ード6B、直流回生母線9B、電力逆変換装置8にいた
り、直流リアクトル19、直流負母a21、レール回生
車両33Bに帰る。電力逆変換装置8で回生車両33B
の直流回生電流は交it流27に変換され、交流しゃ断
器16、交流母線13、交流しゃ断器L5を介して、電
力順変換装置7Aに供給され、直流電力に変換される。
直流に変換てれた電流28は、電力順変換装置7A正極
側、直流力行母線9A、順方向ダイオード3A、断路器
15、き電線10Aを介してカ行車両33Aに供給され
、レール、直流負母線21、直流リアクトル20を介し
て電力順変換装置1i1i7Aに戻る。それぞれ他のき
電線に、回生車両と力行車が存在する場合でも、回生車
両からの回生−流はき電線−新路器−逆方向ダイオード
ー直流回生母線−電力逆変換装置にいたり、交流電力に
変換され、交流しf断器−交流母線−交流しヤ断器を介
して電力順変換装置に供給され、電力順変換装置t直流
側から直流力行母線−順方向ダイオード−断路器−き電
線をへてカ行車両に供給てれる。この場合、き電線11
Bからの回生を停止・運転する場合、または、き電線1
0Aへのカ行電力の供給を停止・運転するには、カ行電
力の供給を停止する場合と同様に、電力が順変換装置7
Aのゲート制御において、制御遅れ角αを900とし順
変換装置直流側出力電圧を最小とし、電力逆変換装置8
のゲート制御において、制御進み角βを最小とし逆変換
装置直流側出力電圧を最大として、順方向ダイオード6
Aまたは3A、と逆方向ダイオード6Bまたは3Bを阻
止状態にし、断路器18、または、15を開いたの新路
器18、または、15を開いたのち電力類・逆変換装置
7人、8のゲート制御を通常に戻し定格の直流電圧が出
力されるようにする。他のき電線から他のき電線への回
生イカの供給も同様に行なう。
それぞれのき電線10A、IOB、IIA。
ILBへのカ行電力の供給、回生イカの回生を停止する
場合、または、運転する場合、電力順変換装置7人のゲ
ート制御において、制御遅れ角αを90°とし順変換装
置直流側出力電圧を最小とし、電力逆変換装置8のゲー
ト制御において、制御進み角βを最小とし逆変換装置直
流側出力電圧を最大として、順方向ダイオード3 A 
、4A、 5A、 6人と逆方向ダイオード3B、4B
、5B、6Bi−阻止状態にし、それぞれの断路器15
,16,17.。
18を開く、断路器を開いた後、電力類・逆変換装置7
A、8のゲート制御を通常に戻し、定格直流電圧が出力
きれるようにすりことにょシ、直流しゃ断器を必要とし
ない電気鉄道用変電所のき電装室を提供することができ
る。
直流正極母線を直流力行母線9Aと直流回生母線9Bに
分割し、ゲート付電力順変換装置を用いているため、第
5図に示すような別々なき電線11B、IOAに各々存
在する回生車両33Bからカ行車両33Aへの回生電力
供給において、回生車両33Bの存在するき電線llB
とカ行車両33Aの存在するき電線の電圧を別々に制御
できるため、回生車両33Bとカ行車両33Aの最も効
率の良い電圧にそれぞれ別々に制(至)できる。
第5図は第1図の交流母線13に進相コンデンサ22を
付加した場合である。進相コンデンサ22は交流電源1
4から進相電力31をその進相コンデンサ設備によって
決まる一定量を取る。域力順・逆変換装置7人、8は直
流側で循環電流32を流すことによシ遅れ電力30を、
電力順・逆変換装置7A、8のゲート制御によって任意
制御可能な循環を流32に比例して、交流電源14から
取る。従って、進相コンデンサ22からの進相電力31
は一定だが、電力順・逆変換装置74゜8からの遅れ電
力30はゲート制御により制御可能な之め、総合力率制
御ができるようになる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、直流しゃ断器を必要としない電気鉄道
用変電所のき電装室が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図ないし第5
図は本発明の機能説明図、第6図は従来の回路図である
。 15〜18・・・断路器、19〜20・・・直流リアク
トル。 、/、−、、+、−%。 代理人 弁理士 小川勝男  、−7 d/ 第1 回 第2図      寮3記 第4区       第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、電源用交流母線にゲート不付電力順変換装置とゲー
    ト付電力逆変換装置の交流側を接続し、前記電力順・逆
    変換装置の直流側を直流共通母線に接続し、前記直流母
    線から各々の直流しや断器を介してき電線に直流力行電
    力を供給し、直流回生電力を回生する電気鉄道用変電所
    のき電装置において、前記電力順変換装置をゲート付と
    し、前記直流共通母線を直流力行母線と直流回生母線に
    分割し、前記電力順変換装置は前記直流力行母線に、前
    記電力逆変換装置は前記直流回生母線に接続し、それぞ
    れのき電線ごとに前記直流力行母線からは順方向に、前
    記直流回生母線からは逆方向にそれぞれダイオードを接
    続し、断路器を介してき電線に接続したことを特徴とす
    る電気鉄道用変電所のき電装置。
JP3040685A 1985-02-20 1985-02-20 電気鉄道用変電所のき電装置 Pending JPS61191441A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000026054A1 (en) * 1998-11-04 2000-05-11 Balfour Beatty Plc Dc traction power supply
CN103419680A (zh) * 2013-07-29 2013-12-04 华北电力大学(保定) 一种基于分布式电源的直流牵引供电系统
CN103552488A (zh) * 2013-11-05 2014-02-05 西南交通大学 一种电气化铁路双边供电系统
JP2016094054A (ja) * 2014-11-13 2016-05-26 西日本旅客鉄道株式会社 電力変換装置

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WO2000026054A1 (en) * 1998-11-04 2000-05-11 Balfour Beatty Plc Dc traction power supply
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CN103552488A (zh) * 2013-11-05 2014-02-05 西南交通大学 一种电气化铁路双边供电系统
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