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新幹線に採用された電車線路故障保護システムの開発

システムアナライザ画面

図4 システムアナライザ画面

交流き電線保護継電器の外観(開発当初)

図6 交流き電線保護継電器の外観(開発当初)

交流き電線保護継電器の外観(新シリーズ)

図7 交流き電線保護継電器の外観(新シリーズ)

交流き電線保護継電器の外観(新シリーズ)拡大図

図8 交流き電線保護継電器の外観(新シリーズ)拡大図

交流き電線保護継電器の外観(現在の保護継電器)

図10 交流き電線保護継電器の外観(現在の保護継電器)

 我が国の幹線電化区間では、交流で電車に電気を供給しています。車両故障や架線故障が発生した場合、速やかに検出して故障区間を切り離しています。しかし、当時、鉄道の高速・高密度化により、新しい電車制御方式であるインバータ駆動方式が採用されてきています。その結果、常時流れている電流が大きくなり、故障電流の大きさと顕著な差がなくなり、故障検出が困難になったため、新しい原理に基づく保護方式の開発が求められていました。

 一方、ディジタル技術、マイクロコンピュータ技術の発展により、保護方式もディジタル化がはかられ高機能、高性能の継電器(電車線路で故障が起こっていることを検出する装置)が実現可能となりました。

 新しいディジタル形継電器の開発に当たっては、電車電流が交流を直流に変換しているため、きれいな正弦波にならず歪んでしまうこと、および故障電流はきれいな正弦波であることを考慮し、さらに電車の実運転時の故障電流がどうなるのかの解析を行っています。

 その後の改良、または新設される新幹線の変電所などでは、全て本保護方式を採用しており、保護方式の基本となりました。



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保護継電方式、交流電気鉄道、距離継電器、保護領域、ディジタル保護継電器、交流き電、開閉保護装置、電気鉄道
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