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新幹線車両基地用不平衡補償装置単相き電装置の開発

  • 写真なし秋田 勝俊
  • 写真なし井上 一
  • 写真なし渋谷 忠士
  • 写真なし長谷 伸一
スコット結線変圧器と負荷の接続

図1 スコット結線変圧器と負荷の接続

不平衡補償単相き電装置の基本構成

図2 不平衡補償単相き電装置の基本構成

不平衡補償単相き電装置のベクトル図

図3 不平衡補償単相き電装置のベクトル図

 日本における交流電気鉄道は商用周波単相交流方式を採用しており、三相電力系統から大容量の単相電力を受電すると、三相側に電圧不平衡や特定相に電圧変動を発生する。そのため、スコット結線変圧器などによって三相を2組の単相に変換し、方面別に異なるき電を行う等して、不平衡や電圧変動を軽減している(図1)。しかし、配線の複雑な車両基地へのき電を考えると、単相き電が有利な場合が考えられる。そこで、スコット結線変圧器の斜座から単相負荷に電力を供給し、直交する二相側に自励式の電力変換装置を接続して、三相電力を単相電力に変換する方法について検討し、不平衡補償単相き電装置を開発した(図2)。2組の電力変換装置は、二相側で無効電力を補償することにより単相電力を直角の二相成分に変換するとともに、二相の負荷電力が異なる場合は、有効電力を融通することにより三相側で電流を平衡できるとともに、力率を1にできる(図3)。

 本装置は、1997年10月に開業した北陸新幹線の長野車両基地用へのき電用とし実用化されており、今後の新幹線車両基地用のき電方式として本補償装置の適用が期待される。

 本研究の成果に対して、電気学会は、1998年、秋田 勝俊、井上 一、渋谷 忠士、長谷 伸一に電気学術振興賞(進歩賞)を贈った。

文献

[1] 竹田、村上、飯塚、持永、自励式無効電力補償装置を適用した三相不平衡電圧変動補償装置の開発、1996年、電気学会論文誌、Vol116D、N08
[2] 兎束、長谷、持永、竹田、宮下、上田、自励式電力変換装置によるき電電力融通方式交流電気鉄道用電圧変動補償装置の開発、1975年、電気学会論文誌、Vol115D、N012
[3] 持永、兎束、長谷、久水、石関、新幹線車両基地用不平衡補償単相き電装置の開発、2000年、電気学会論文誌、Vol120D、N08/9

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電気・電力
(公共・交通応用)

関連する出来事

1997年10月1日
北陸新幹線開業

世の中の出来事

1998
長野オリンピックが開催される。

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キーワード

単相き電、新幹線、不平衡補償装置、電気鉄道、パワーエレクトロニクス
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