特許 7537343 直流き電システムの地絡検出装置および地絡検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-13

(45)【発行日】2024-08-21

(54)【発明の名称】直流き電システムの地絡検出装置および地絡検出方法

(51)【国際特許分類】

   H02H 3/16 20060101AFI20240814BHJP

   H02H 3/36 20060101ALI20240814BHJP

   G01R 31/08 20200101ALI20240814BHJP

【ＦＩ】

H02H3/16 A

H02H3/36 D

G01R31/08

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021059178

(22)【出願日】2021-03-31

(65)【公開番号】P2022155781

(43)【公開日】2022-10-14

【審査請求日】2023-08-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100104938

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜澤 英久

(74)【代理人】

【識別番号】100210240

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 友幸

(72)【発明者】

【氏名】松尾 隆之

【審査官】宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５０４７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３６０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５０２２９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ３１／０８－３１／１１

Ｈ０２Ｈ３／０８－３／２５３

Ｈ０２Ｈ３／３２－３／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のフィーダを備えた直流き電システムにおいて、
前記各フィーダに設けられ、フィーダに流れる電流を一定周期毎に検出する直流電流検出器と、
直流き電システムの大地～レール間の電圧を一定周期毎に検出する大地～レール間電圧検出手段と、
前記大地～レール間電圧検出手段により、設定した地絡演算開始時刻に検出した大地～レール間電圧および前記地絡演算開始時刻よりも所定時間前に設定した基準時刻に検出した大地～レール間電圧の差分と、前記地絡演算開始時刻から所定時間経過した地絡回線特定時刻に検出した大地～レール間電圧および前記基準時刻に検出した大地～レール間電圧の差分との比である電圧変化幅比ＲＤＶｅと、前記複数のフィーダに設けられた直流電流検出器により、前記地絡演算開始時刻に検出したフィーダ電流および前記基準時刻に検出したフィーダ電流の差分と、前記地絡回線特定時刻に検出したフィーダ電流および前記基準時刻に検出したフィーダ電流の差分との比である電流変化幅比ＲＤＩｆとが同一又は略同一であるか否かを判定し、同一又は略同一であるときに当該フィーダが地絡回線であると判定する地絡判定手段と、
を備えたことを特徴とする直流き電システムの地絡検出装置。

【請求項2】

前記地絡演算開始時刻は、前記大地～レール間電圧検出手段により検出された大地～レール間電圧が、設定した第１の電圧を超えた時刻であることを特徴とする請求項１に記載の直流き電システムの地絡検出装置。

【請求項3】

前記地絡演算開始時刻は、前記大地～レール間電圧検出手段により検出された大地～レール間電圧が、前記基準時刻に検出された電圧から設定した第２の電圧分増加した時刻であることを特徴とする請求項１に記載の直流き電システムの地絡検出装置。

【請求項4】

前記大地～レール間電圧検出手段は、大地～レール間に接続され、内部抵抗を有した地絡電圧継電器と、該地絡電圧継電器の両端間電圧を検出する高速電圧変換器とを有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の直流き電システムの地絡検出装置。

【請求項5】

前記大地～レール間電圧検出手段は、大地～レール間に接続された専用抵抗と、該抵抗の両端間電圧を検出する高速電圧変換器とを有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の直流き電システムの地絡検出装置。

【請求項6】

複数のフィーダを備えた直流き電システムの地絡検出方法であって、
前記各フィーダに設けられ、フィーダに流れる電流を一定周期毎に検出する直流電流検出器と、直流き電システムの大地～レール間の電圧を一定周期毎に検出する大地～レール間電圧検出手段と、を備え、
設定した地絡演算開始時刻よりも所定時間前に設定した基準時刻に、前記大地～レール間電圧検出手段により検出された大地～レール間電圧と、複数のフィーダに設けられた直流電流検出器により検出されたフィーダ電流を読み込むステップと、
前記地絡演算開始時刻に、前記大地～レール間電圧検出手段により検出された大地～レール間電圧と、複数のフィーダに設けられた直流電流検出器により検出されたフィーダ電流を読み込むステップと、
前記地絡演算開始時刻から所定時間経過した地絡回線特定時刻に、前記大地～レール間電圧検出手段により検出された大地～レール間電圧と、複数のフィーダに設けられた直流電流検出器により検出されたフィーダ電流を読み込むステップと、
前記地絡演算開始時刻に読み込んだ大地～レール間電圧および前記基準時刻に読み込んだ大地～レール間電圧の差分ＤＶｅ１と、前記地絡演算開始時刻に読み込んだフィーダ電流および前記基準時刻に読み込んだフィーダ電流の差分ＤＩｆ１とを演算するステップと、
前記地絡回線特定時刻に読み込んだ大地～レール間電圧および前記基準時刻に読み込んだ大地～レール間電圧の差分ＤＶｅ２と、前記地絡回線特定時刻に読み込んだフィーダ電流および前記基準時刻に読み込んだフィーダ電流の差分ＤＩｆ２とを演算するステップと、
前記差分ＤＶｅ１とＤＶｅ２の比（ＤＶｅ２／ＤＶｅ１）である電圧変化幅比ＲＤＶｅと、前記差分ＤＩｆ１とＤＩｆ２の比（ＤＩｆ２／ＤＩｆ１）である電流変化幅比ＲＤＩｆとを演算するステップと、
前記演算された電圧変化幅比ＲＤＶｅと電流変化幅比ＲＤＩｆが同一又は略同一であるか否かを判定し、同一又は略同一であるときに、当該フィーダが地絡回線であると判定するステップと、
を有したことを特徴とする直流き電システムの地絡検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電鉄用直流き電変電設備に係り、直流き電システムの地絡検出装置および地絡検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電鉄直流き電線の保護方式としては、「過電流検出」と「電流増加率ｄｉ／ｄｔ検出」の２種類が有る。短絡事故については前述の２個でカバーできるが、地絡事故については完全地絡に近い地絡でなければ検出が難しい。その理由は抵抗を介した地絡の場合、電流値が制限されるため検出レベルに達しない事が多いためである。

【0003】

また、電鉄の直流き電線は交流３相回路における零相の概念が無いため、電流検出回路にて負荷電流と地絡電流の分離を行う事ができない（３相交流回路ではＣＴとＺＣＴ等で分離が可能）。

【0004】

このため数千アンペアにもなる負荷電流に数百アンペア程度の地絡電流が重畳しても地絡事故の判断を行う事は難しい。

【0005】

電鉄直流き電線における前述の問題を解決するために、従来、例えば特許文献１に記載の直流き電システムの構成を図示した図５のように、大地～レール間に設けた地絡電圧継電器６４Ｐの検出電圧に基づいて地絡事故を検出することがなされていた。

【0006】

図５において、１は変電所からの３相交流電力を整流する整流器である。整流器１の正側出力端（Ｐ)は遮断器２を介して正極母線（Ｐ母線）３に接続されている
正極母線３には複数のフィーダ１１～１４が接続され、フィーダ１１～１４には、直流高速度遮断器（ＨＳＣＢ）Ｆ１１～Ｆ１４が各々介挿されている。

【0007】

２１～２４は、各フィーダ１１～１４に設けられ、フィーダに流れる電流を検出する直流電流検出器（ＨＣＴ）である。直流電流検出器２１～２４の各検出電流は、フィーダ１１～１４毎に設けられた短絡選択継電器５０Ｆに各々入力される。

【0008】

整流器１の負側出力端（Ｎ）は遮断器４を介してレール（マイナス（Ｎ）電車線を兼用）５に接続されている。レール５（Ｎ）と大地（アースＥ）の間には、内部抵抗Ｒ０を備えた地絡過電圧継電器６４Ｐが接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０００－１５６９２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

図５の構成において、前述の「過電流検出」と「電流増加率ｄｉ／ｄｔ検出」は、直流電流検出器（ＨＣＴ）２１～２４と短絡選択継電器５０Ｆで行う。

【0011】

地絡事故発生時は、大地～レール（負極）間に接続されている地絡過電圧継電器６４Ｐの検出電圧が上昇する。この検出電圧に基づいて地絡事故を検出している。

【0012】

しかしこの方法は、原則、変電所内の地絡を検出するのが目的であり、複数のフィーダ１１～１４の負荷側で地絡が発生した場合、どのフィーダで地絡事故が発生したのかを判別することはできない。

【0013】

本発明は、上記課題を解決するものであり、その目的は、電流の比較的小さい地絡であってもどのフィーダで地絡事故が発生したかを判断することができる直流き電システムの地絡検出装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記課題を解決するための請求項１に記載の直流き電システムの地絡検出装置は、
複数のフィーダを備えた直流き電システムにおいて、
前記各フィーダに設けられ、フィーダに流れる電流を一定周期毎に検出する直流電流検出器と、
直流き電システムの大地～レール間の電圧を一定周期毎に検出する大地～レール間電圧検出手段と、
前記大地～レール間電圧検出手段により、設定した地絡演算開始時刻に検出した大地～レール間電圧および前記地絡演算開始時刻よりも所定時間前に設定した基準時刻に検出した大地～レール間電圧の差分と、前記地絡演算開始時刻から所定時間経過した地絡回線特定時刻に検出した大地～レール間電圧および前記基準時刻に検出した大地～レール間電圧の差分との比である電圧変化幅比ＲＤＶｅと、前記複数のフィーダに設けられた直流電流検出器により、前記地絡演算開始時刻に検出したフィーダ電流および前記基準時刻に検出したフィーダ電流の差分と、前記地絡回線特定時刻に検出したフィーダ電流および基準時刻に検出したフィーダ電流の差分との比である電流変化幅比ＲＤＩｆとが同一又は略同一であるか否かを判定し、同一又は略同一であるときに当該フィーダが地絡回線であると判定する地絡判定手段と、を備えたことを特徴とする。

【0015】

請求項２に記載の直流き電システムの地絡検出装置は、請求項１において、
前記地絡演算開始時刻は、前記大地～レール間電圧検出手段により検出された大地～レール間電圧が、設定した第１の電圧を超えた時刻であることを特徴とする。

【0016】

請求項３に記載の直流き電システムの地絡検出装置は、請求項１において、
前記地絡演算開始時刻は、前記大地～レール間電圧検出手段により検出された大地～レール間電圧が、前記基準時刻に検出された電圧から設定した第２の電圧分増加した時刻であることを特徴とする。

【0017】

請求項４に記載の直流き電システムの地絡検出装置は、請求項１から３のいずれか１項において、
前記大地～レール間電圧検出手段は、大地～レール間に接続され、内部抵抗を有した地絡電圧継電器と、該地絡電圧継電器の両端間電圧を検出する高速電圧変換器とを有していることを特徴とする。

【0018】

請求項５に記載の直流き電システムの地絡検出装置は、請求項１から３のいずれか１項において、
前記大地～レール間電圧検出手段は、大地～レール間に接続された専用抵抗と、該抵抗の両端間電圧を検出する高速電圧変換器とを有していることを特徴とする。

【0019】

請求項６に記載の直流き電システムの地絡検出方法は、
複数のフィーダを備えた直流き電システムの地絡検出方法であって、
前記各フィーダに設けられ、フィーダに流れる電流を一定周期毎に検出する直流電流検出器と、直流き電システムの大地～レール間の電圧を一定周期毎に検出する大地～レール間電圧検出手段と、を備え、
設定した地絡演算開始時刻よりも所定時間前に設定した基準時刻に、前記大地～レール間電圧検出手段により検出された大地～レール間電圧と、複数のフィーダに設けられた直流電流検出器により検出されたフィーダ電流を読み込むステップと、
前記地絡演算開始時刻に、前記大地～レール間電圧検出手段により検出された大地～レール間電圧と、複数のフィーダに設けられた直流電流検出器により検出されたフィーダ電流を読み込むステップと、
前記地絡演算開始時刻から所定時間経過した地絡回線特定時刻に、前記大地～レール間電圧検出手段により検出された大地～レール間電圧と、複数のフィーダに設けられた直流電流検出器により検出されたフィーダ電流を読み込むステップと、
前記地絡演算開始時刻に読み込んだ大地～レール間電圧および前記基準時刻に読み込んだ大地～レール間電圧の差分ＤＶｅ１と、前記地絡演算開始時刻に読み込んだフィーダ電流および前記基準時刻に読み込んだフィーダ電流の差分ＤＩｆ１とを演算するステップと、
前記地絡回線特定時刻に読み込んだ大地～レール間電圧および前記基準時刻に読み込んだ大地～レール間電圧の差分ＤＶｅ２と、前記地絡回線特定時刻に読み込んだフィーダ電流および前記基準時刻に読み込んだフィーダ電流の差分ＤＩｆ２とを演算するステップと、
前記差分ＤＶｅ１とＤＶｅ２の比（ＤＶｅ２／ＤＶｅ１）である電圧変化幅比ＲＤＶｅと、前記差分ＤＩｆ１とＤＩｆ２の比（ＤＩｆ２／ＤＩｆ１）である電流変化幅比ＲＤＩｆとを演算するステップと、
前記演算された電圧変化幅比ＲＤＶｅと電流変化幅比ＲＤＩｆが同一又は略同一であるか否かを判定し、同一又は略同一であるときに、当該フィーダが地絡回線であると判定するステップと、を有したことを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、地絡抵抗を介した電流の比較的小さい地絡でも地絡事故と判断することができる。また、どのフィーダにおける地絡かを判断し、選択遮断することができる。また、地絡発生と同時に高速演算を開始するので、迅速な地絡検出ができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態例による地絡検出装置の構成図。

【図2】地絡発生時の電流分布を表す説明図。

【図3】地絡発生時の、大地～レール間の電圧上昇とフィーダ電流の上昇を示す電圧、電流波形図。

【図4】本発明の実施形態例による地絡検出方法の処理フローチャート。

【図5】従来の直流き電システムにおける地絡検出装置の一例を示す構成図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施形態例に限定されるものではない。一般的な直流き電の場合、レールがマイナス（Ｎ）電車線を兼用しており、レールと大地間には漏れ抵抗が存在する。そのため架線（プラス（Ｐ））地絡が発生すると大地～レール（Ｎ）間の漏れ抵抗に地絡電流が流れ、大地～レール間の電圧が上昇する。

【0023】

電車線にはリアクタンス分が存在するため、地絡電流はある時定数で上昇するが、同時に大地～レール間の電圧も同じ時定数で上昇する。この性質を利用し、地絡を判断し、地絡回線を特定しようというのが本発明の主旨である。

【0024】

図１は本実施形態例による回路構成例を示し、図５と同一部分は同一符号をもって示している。図１において図５と異なる点は、アナログ出力機能を備え、地絡過電圧継電器６４Ｐの電圧（大地～レール間電圧）を検出する高速電圧変換器Ｖ－ＴＤを設け、直流電流検出器（ＨＣＴ）２１～２４の各検出電流および高速電圧変換器Ｖ－ＴＤの検出電圧が入力される地絡リレー（高抵抗地絡リレー）６４ＦＰを各フィーダ１１～１４毎に設けた点にあり、その他の部分は図５と同様に構成されている。

【0025】

尚、直流電流検出器（ＨＣＴ）２１～２４は、図１のように短絡選択継電器５０Ｆと共用するように構成してもよいし、短絡選択継電器５０Ｆ用の直流電流検出器（ＨＣＴ）を別途設けてもよい。

【0026】

前記地絡過電圧継電器６４Ｐおよび高速電圧変換器Ｖ－ＴＤが本発明の大地～レール間電圧検出手段を構成し、フィーダ１１～１４に各々設けられた地絡リレー６４ＦＰが本発明の地絡判定手段を構成している。

【0027】

尚、地絡過電圧継電器６４Ｐを、高インピーダンス値の専用抵抗に置き換える構成としてもよい。

【0028】

フィーダ（１１～１４）の個数は４本に限らず他の個数であってもよい。

【0029】

本発明の原理の概要は、大地～レール間電圧（高速電圧変換器Ｖ－ＴＤのアナログ出力）の上昇カーブと複数のフィーダ１１～１４のフィーダ電流（直流電流検出器ＨＣＴの検出電流）の上昇カーブが相似であれば地絡発生と検出することができるので、異なる２点の時刻において電圧・電流の増加分の比がほぼ一致したことを検出して、特定回線（フィーダ）の地絡を検出することにある。

【0030】

次に、本発明の原理の詳細を、例えば図１のフィーダ１１で地絡が発生したときの電流分布を表す図２と、負荷電流がある状態で地絡が発生したときのフィーダ電流Ｉｆと大地（Ｅ）～レール（Ｎ）間の電圧Ｖｅの様子を示す図３とともに説明する。

【0031】

地絡が発生した回線には、図２の電車３０へ供給している負荷電流Ｉｔと地絡電流Ｉｇの合成電流（Ｉｆとする）が流れる。地絡電流Ｉｇは電線路抵抗Ｒｌ、地絡抵抗Ｒｇ、Ｅ～Ｎ間（大地～レール間）抵抗Ｒｅ及び電線路リアクタンスＸｌにて決まる値となり、ある時定数で上昇する。

【0032】

Ｅ～Ｎ間電圧（大地～レール間電圧）Ｖｅは、レール漏れ抵抗により発生する電圧をＶｆ０とするとＩｇ×Ｒｅ＋Ｖｆ０であるので、地絡電流Ｉｇの上昇カーブと大地～レール間電圧Ｖｅの上昇カーブは相似若しくは略相似となる。言い換えれば、ある異なる２点の時刻における電流および電圧の変化幅の比が同じであれば地絡確認ができることになる。

【0033】

異なる２点の時刻で、測定されたフィーダ電流には負荷電流Ｉｔと地絡電流Ｉｇが合成されているが、本発明の地絡検出する時間程度では負荷電流（Ｉｔ）はほぼ一定であるのでこの定常値（Ｉｔ）を除いた地絡電流Ｉｇの変化分を算出し、同時にＥ～Ｎ間電圧（大地～レール間電圧）Ｖｅも定常値Ｖｆ０を除いた地絡による電圧変化分を算出し、相似性から地絡を判断する。この特性を利用して地絡回線の特定を行うのが本方式の原理となる。

【0034】

次に、本実施形態例の動作の一例を説明する。以下の演算は地絡リレー６４ＦＰで行われる。

【0035】

１） フィーダ電流Ｉｆ（各直流電流検出器２１～２４（ＨＣＴ）の検出値）とＥ～Ｎ間電圧（大地～レール間電圧）Ｖｅ（高速電圧変換器Ｖ－ＴＤのアナログ出力）を一定周期（例えば１μｓ）毎に計測する。

【0036】

２） 地絡が発生し、Ｅ～Ｎ間電圧（大地～レール間電圧）Ｖｅがある値（＝地絡演算開始電圧＝図３の設定値Ｖｅ１）に達したとき、各フィーダ１１～１４の地絡リレー６４ＦＰは以下の手順で地絡演算を開始（図３の時刻ｔ１）する。

【0037】

３） 地絡演算開始時のＩｆ，Ｖｅと一定時間前（図３の時刻ｔ０＝基準時刻）のＩｆ，Ｖｅを定常値Ｉｆ０，Ｖｅ０として記憶する。

【0038】

４） 時刻ｔ１のＩｆ，Ｖｅと時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ２（地絡回線特定時刻）のＩｆ，Ｖｅの測定値から、定常値（Ｉｆ０，Ｖｅ０）を式（１）、式（２）のように減算し、変化幅（ＤＶｅ１，ＤＶｅ２，ＤＩｆ１，ＤＩｆ２）を得る。

【0039】

すなわち、
Ｅ～Ｎ間電圧（大地～レール間電圧）の差分１ ＤＶｅ１＝Ｖｅ１－Ｖｅ０
Ｅ～Ｎ間電圧（大地～レール間電圧）の差分２ ＤＶｅ２＝Ｖｅ２－Ｖｅ０
二つの差分の比ＲＤＶｅ（電圧変化幅比）＝ＤＶｅ２／ＤＶｅ１…式（１）、
フィーダ電流の差分１ ＤＩｆ１＝Ｉｆ１－Ｉｆ０
フィーダ電流の差分２ ＤＩｆ２＝Ｉｆ２－Ｉｆ０
二つの差分の比ＲＤＩｆ（電流変化幅比）＝ＤＩｆ２／ＤＩｆ１…式（２）。

【0040】

５） 定常値を除いたフィーダ電流とＥ～Ｎ間電圧（大地～レール間電圧）Ｖｅのカーブが相似であるかの判断は、時刻ｔ１と時刻ｔ２での大地～レール間電圧Ｖｅの二つの変化幅の比（式（１）の電圧変化幅比ＲＤＶｅ）と、フィーダ電流Ｉｆの二つの変化幅の比（式（２）の電流変化幅比ＲＤＩｆ）が同一か又は略同一となったフィーダが地絡発生した回線となる。

【0041】

すなわち、ＲＤＶｅ≒ＲＤＩｆ（ある時間２区間（互いに所定時間隔てた２つの時刻）における電圧および電流の変化幅の比が略同じ）である場合、２つの上昇カーブは相似であるので地絡回線であると判断する。

【0042】

尚、本発明で言う相似とは、図３において、ＤＶｅ１／ＤＩｆ１＝ＤＶｅ２／ＤＩｆ２が成立することで、これを変形しＤＩｆ２／ＤＩｆ１＝ＤＶｅ２／ＤＶｅ１が得られ、前述のＲＤＶｅ＝ＲＤＩｆが得られるものである。

【0043】

次に、図１の地絡リレー６４ＦＰが行う処理のフローチャートの一例を図４とともに説明する。ステップＳ１では、大地～レール間電圧Ｖｅが、設定した地絡演算開始電圧Ｖｅ１を超えたか否かを判定し、超えた場合はステップＳ２において地絡検出演算を開始する（ｔ＝地絡演算開始時刻ｔ１）。

【0044】

次にステップＳ３では、現時点ｔ１の大地～レール間電圧Ｖｅ１およびフィーダ電流Ｉｆ１を読み込み、ｔ１より一定時限前のｔ０時点の電圧Ｖｅ０およびフィーダ電流Ｉｆ０を読み込む。

【0045】

次にステップＳ４では、時刻ｔ１から所定時間経過して時刻ｔ２（地絡回線特定時刻）になったか否かを判定し、時刻ｔ２になった場合はステップＳ５において、ｔ２時点の大地～レール間電圧Ｖｅ２およびフィーダ電流Ｉｆ２を読み込む。

【0046】

尚、ステップＳ３、Ｓ５におけるデータ読み込み処理は、一定周期（例えば１μｓ）毎にＶｅとＩｆをサンプリングし、サンプリングデータは移動しながら一定時間メモリに保存する。

【0047】

次にステップＳ６では、前記式（１）、式（２）で述べたＤＶｅ１＝Ｖｅ１－Ｖｅ０、ＤＶｅ２＝Ｖｅ２－Ｖｅ０、ＤＩｆ１＝Ｉｆ１－Ｉｆ０、ＤＩｆ２＝Ｉｆ２－Ｉｆ０を算出し、二つの差分の比ＲＤＶｅ＝ＤＶｅ２／ＤＶｅ１と、二つの差分の比ＲＤＩｆ＝ＤＩｆ２／ＤＩｆ１を算出する。

【0048】

次にステップＳ７において、０．９＜（ＲＤＶｅ／ＲＤＩｆ）＜１．１であるか否かを判定する（尚、相似ではＲＤＶｅ／ＲＤＩｆ＝１であるが、１の近辺で良い。このステップＳ７の式を満足するのならば、ＲＤＶｅとＲＤＩｆは同一又は略同一であると判定する）。

【0049】

ステップＳ７の判定結果がＹＥＳ（ＲＤＶｅとＲＤＩｆは同一又は略同一）の場合はステップＳ８において地絡警報発信、地絡発生フィーダに設けられたＨＳＣＢ（直流高速度遮断器）トリップ指令の発信を行い、ステップＳ７の判定結果がＮＯの場合は処理を終了する。

【0050】

前記地絡演算開始時刻は、大地～レール間電圧Ｖｅが、設定した第１の電圧（図３の固定の設定値Ｖｅ１）を超えた時刻ｔ１とする他に、図３のＶｅ０は負荷状態により変化するので、Ｖｅ０を基準とした電圧増分を用いても良い。すなわち、基準時刻ｔ０に検出した電圧Ｖｅ０から、設定した第２の電圧分増加した時刻を地絡演算開始時刻としても良い。例えば、第２の電圧を５０Ｖに設定すると、Ｖｅ０＝１００ＶのときはＶｅ１＝１５０Ｖになった時刻が地絡演算開始時刻であり、Ｖｅ０＝２００ＶのときはＶｅ１＝２５０Ｖになった時刻が地絡演算開始時刻である。

【0051】

以上のように本実施形態例によれば、地絡抵抗を介した電流の比較的小さい地絡でも地絡事故と判断することができる。

【0052】

直流き電回路には３相交流回路における零相という概念が無いため、地絡事故の検出も電流の大きさで判断しており、負荷電流（数千Ａ）より大きな値でしか事故検出できなかったが、本発明を適用すれば１０００Ａ未満の電流であっても地絡による電流と判断することが可能となる。

【0053】

且つ、どの電車線（フィーダ）における地絡かを判断し、選択遮断することができる。また、地絡発生と同時に高速演算を開始するため迅速な地絡検出ができる。

【符号の説明】

【0054】

１…整流器
２、４…遮断器
３…正極母線
５…レール
１１～１４…フィーダ
２１～２４…直流電流検出器
３０…電車
６４Ｐ…地絡過電圧継電器
６４ＦＰ…地絡リレー
Ｖ－ＴＤ…高速電圧変換器
Ｆ１１～Ｆ１４…直流高速度遮断器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】