JP2005323444A - 直流給電回路網の保護システム - Google Patents

Abstract

【課題】システム全体を停電させることなく、直流給電回路網の短絡事故時の保護を図る。
【解決手段】過電流が流れたときに遮断動作するための第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６の過電流設定値の大きさを、当該第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６内を流れる正方向電流及び逆方向電流毎に、正方向過電流設定値及び逆方向過電流設定値として設定する。例えば、正常動作状態において、回路網に流れる定格電流、充電電流や回生電流により、第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６が遮断動作しないように、正方向過電流設定値及び逆方向過電流設定値を設定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、短絡事故が発生した場合に直流給電回路網に接続された発電機等の電気機器を保護する直流給電回路網の保護システムに関する。

直流を電源とする直流給電回路網として、例えば、直流電流を電源とする船舶向け電気システムがある。電気推進船舶等の電気システムとして、一次電源としての蓄電池と、蓄電池を充電する発電機からなる電源装置と、推進に必要な推進電動機と、運航に必要な補機電動機等の機器類とを備えたものがある。
このような電気システムには、短絡事故が発生したときの対策が施されている。従来方式では、回路網に配置した気中遮断器（ＡＣＢ）或いはヒューズ等の保護装置により短絡事故時の保護が行われている（例えば特許文献１参照）。

これらの保護装置は、過電流を検出して遮断動作により保護動作をする過電流検出動作型の保護装置である。この保護装置は、当該保護装置を通過する電流値に基づいて遮断動作（開路動作）して、短絡事故時の発電機等の電気機器を保護している。
特開平１０−２６２３３０号公報

電気推進船舶等の電気システムでは、電路長が短いため、回路（電路）インピーダンスが微小である。このような電気システムの場合、短絡事故発生時には、短絡発生点に急峻な電流上昇を伴い大きな短絡電流が流れるため、高速・大遮断容量性能をもつ保護装置が必要となる。
また、低インピーダンス電路であるため、保護装置相互間で協調動作して個々が選択的に遮断動作することが困難である。これを図１７乃至図１９を用いて説明する。

図１７は、電路系統図（直流給電回路網）の一部を示す。
図１７に示すように、直流電源をなす蓄電池１０１を備える回路（主回路）に、動力系１０２が接続されており、その動力系１０２の前後には動力系保護装置として第１及び第２遮断器（気中遮断器又は超限流遮断器）１１１，１１２が配置されている。また、図１７に示すように、主回路上に主回路保護装置として第３及び第４遮断器（気中遮断器又は超限流遮断器）１１３，１１４が配置されている。これら遮断器１１１〜１１４は、動力系回路の定格電流Ｉ１や主回路の定格電流Ｉ２に応じて選定されている。

図１８は、遮断器の保護動作特性を示す。
一般的には、遮断器の過電流設定値は、定格電流を１００％としたときの電流倍率で決定される。例えば、定格電流を１００％としたとき、過電流検出開始電流が１２５％程度となり、過電流瞬時動作電流が５００％程度となるように設定する。図１８に示す保護動作特性は、動力系回路の定格電流Ｉ１が１ｋＡであり、主回路の定格電流Ｉ２が１０ｋＡである場合の保護動作特性を示す。

ここで、図１７に示すように主回路の一部ｃ１，ｃ２間で短絡が発生した場合を考える。
この場合、図１９に示すように、短絡発生直後に急峻な上昇を示す推定短絡電流が発生する。ここで、推定短絡電流とは、回路電圧を回路抵抗で除した流れるであろう短絡電流の最大値である。この推定短絡電流は、回路インピーダンスが小さいほど大きくなる。また、短絡発生直後の短絡電流の上昇は電流突進率（ｄｉ／ｄｔ）で示され、この電流突進率は、回路インダクタンスＬを回路抵抗Ｒで除した値（Ｌ／Ｒ）で決定される。よって、回路インダクタンスＬが小さければ、短絡電流は急峻な上昇を示すことになる。

このようなことから、短絡が発生した場合、第１及び第２遮断器１１１，１１２を流れる短絡電流はＩＳ１となり、第３及び第４遮断器１１３，１１４を流れる短絡電流はＩＳ１＋ＩＳ２となるが、それぞれの短絡電流経路の抵抗が小さいほど、その短絡電流ＩＳ１，ＩＳ１＋ＩＳ２は大きくなり、また、インダクタンスが小さければ、短絡電流ＩＳ１，ＩＳ１＋ＩＳ２は短時間で大電流値に到達することになる。

一方、遮断器の保護動作は、短絡発生による過電流を検出してから接点を開いて（接点を開極して）短絡電流（事故電流）を限流遮断するようになっているので、過電流検出から接点開極開始までの時間遅れがほぼ２０〜数十ｍsec.存在する。このようなことから、接点が開いてから短絡電流が限流（減少）するときには、構成回路に配置した各遮断器（保護装置）が既に短絡電流を検出し、遮断動作を開始してしまう。なお、過電流の検出は、変流器（電流検出器）が設定値（しきい値）を超えているか否かで検出している。

よって、本来であれば、各遮断器（保護装置）の設定に従って各遮断器が選択的に保護動作するのが理想であるが、インピーダンスが小さい回路網では、瞬時に大短絡電流に到達してしまい、かつ各遮断器の遮断動作の遅れにより、各遮断器の定格及び設定値にかかわらず、全ての遮断器がほぼ同時に動作してしまう。この結果、前述したように、低インピーダンスの回路では、保護装置（遮断器）相互間で協調動作して個々が選択的に遮断動作することが困難となる。このような事態に至ってしまうと、一ヶ所で発生した短絡事故が回路網に配置した全ての保護装置を動作させてしまう可能性があり、この場合には、システム全体の停電を招いてしまう。

このように、従来方式の過電流検出による短絡保護方式では、高速・大遮断容量の保護装置が必要であり、また、保護装置相互間で協調動作して選択的に遮断保護動作を得ることが極めて困難である。
さらに、近年の電源容量増大に伴い、保護装置の遮断容量向上が望まれる。しかし、保護装置の遮断容量向上が技術的に限界である状況となっている。

本発明は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、高速・大遮断容量性能をもつ保護装置を必要とすることなく、かつシステム全体を停電させることなく、直流給電回路網の短絡事故時の保護を図ることができる直流給電回路網の保護システムの提供を目的とする。

本発明に係る直流給電回路網の保護システムは、複数の電気機器と、当該複数の電気機器に対応させて配置され、かつ過電流を検出して遮断動作する遮断装置とを備えた直流給電回路網を保護する直流給電回路網の保護システムにおいて、前記遮断装置が過電流を検出して遮断動作するための遮断動作電流値の大きさを、前記遮断装置内を流れる正方向電流及び逆方向電流毎に設定することを特徴とする。

本発明によれば、遮断装置が過電流を検出して遮断動作するための遮断動作電流値の大きさを、当該遮断装置内を流れる正方向電流及び逆方向電流毎に設定することで、回路網で短絡事故が発生したときの正方向又は逆方向の短絡電流を遮断装置が的確に検出し、遮断装置が速やかに遮断動作することができる。
これにより、短絡事故が発生しても直流給電回路網の全ての遮断装置が遮断動作してしまうことを防止できるので、直流給電回路網の短絡事故時の保護を図りつつ、システム全体が停電してしまうことを防止できる。

本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
（１）構成の説明
図１は本発明が適用される直流給電回路網の電路系統図を示す。図２は図１の電路系統図に対応するインピーダンスマップを示す。

図１に示すように、直流電源をなす第１及び第２（１号及び２号）蓄電池１，２（Ｂ１，Ｂ２）を備える回路（主回路）に、第１及び第２（１号系及び２号系）動力３，４（ＭＡ１，ＭＡ２）、第１及び第２（１号及び２号）発電機５，６（Ｇ１，Ｇ２）、並びに電動機７（Ｍ）が接続されている。例えば、直流給電回路網が船舶用のものであれば、電動機７は推進電動機になる。

また、この回路網において、第１蓄電池１、第１動力３及び第１発電機５により１号系の回路網を構成し、第２蓄電池２、第２動力４及び第２発電機６により２号系の回路網を構成している。
また、この回路網では、第１及び第２接続点ａ１，ａ２により第１動力３が接続されており、第３及び第４接続点ａ３，ａ４により第２動力４が接続されており、第５及び第６接続点ａ５，ａ６により第１発電機５が接続されており、第７及び第８接続点ａ７，ａ８により第２発電機６が接続されており、第９及び第１０接続点ａ９，ａ１０により電動機７が接続されている。これにより直流給電回路網が構成されている。

また、これらの各構成機器要素１〜７の電力規模の関係は一般的には次のような関係になる。
（Ｂ１又はＢ２）＞Ｍ＞（Ｇ１又はＧ２）＞（ＭＡ１又はＭＡ２）
これにより、各構成機器要素１〜７の電流規模の関係は次のような関係になる。
（Ｂ１又はＢ２）＞Ｍ＞（Ｇ１又はＧ２）＞（ＭＡ１又はＭＡ２）
そして、この回路網では、第１及び第２動力３，４並びに第１及び第２発電機５，６それぞれの前後に、第１乃至第８遮断器（気中遮断器）１１〜１８及び第１乃至第８超限流遮断器３１〜３８が設置されている。また、前記第１及び第２蓄電池１，２を備える回路上、第１接続点ａ１と第５接続点ａ５との間に、第９遮断器１９及び第９超限流遮断器３９を備え、第２接続点ａ２と第６接続点ａ６との間に、第１０遮断器２０及び第１０超限流遮断器４０を備え、第３接続点ａ３と第７接続点ａ７との間に、第１１遮断器２１及び第１１超限流遮断器４１を備え、第４接続点ａ４と第８接続点ａ８との間に、第１２遮断器２２及び第１２超限流遮断器４２を備え、第５接続点ａ５と第９接続点ａ９との間に、第１３超限流遮断器４３を備え、第６接続点ａ６と第１０接続点ａ１０との間に、第１４超限流遮断器４４を備え、第７接続点ａ７と第９接続点ａ９との間に、第１５超限流遮断器４５を備え、第８接続点ａ８と第１０接続点ａ１０との間に、第１６超限流遮断器４６を備えている。

ここで、第１乃至第８遮断器１１〜１８は、各回路の定格電流に応じて選定されている。また、第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６はそれぞれ、当該第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６を通る電流を検出する変流器（電流検出器）３１ａ〜４６ａと、変流器３１ａ〜４６ａの電流検出結果に基づいて動作する限流ヒューズ３１ｃ〜４６ｃとを備えている。具体的には、限流ヒューズ３１ｃ〜４６ｃは、変流器３１ａ〜４６ａに設定されている過電流設定値（過電流保護設定値）に達したときに動作し、この動作が第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６の遮断動作となる。

このように回路網に第１乃至第８遮断器１１〜１８及び第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６を配置することで、回路網の任意の点で短絡事故があった場合に各回路及び構成機器要素１〜７の保護を行っている。
なお、遮断器１１〜１８や超限流遮断器３１〜４６を備える一方で、個々の構成機器要素１〜７は、個別に保護装置を備えており、その保護装置によって独自に保護されている。

（２）過電流設定値の説明
次に、第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６（具体的には変流器３１ａ〜４６ａ）の過電流設定値を説明する。
第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６に設定される過電流設定値は、第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６に流れる正方向電流に対応する正方向過電流設定値と、第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６に流れる逆方向電流に対応する逆方向過電流設定値とがあり、それら正方向過電流設定値及び逆方向過電流設定値の大きさが各回路の定格電流等の条件に応じて個別に設定されている。下記表１及び図３は、各回路の定格電流と、第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６に設定される正方向過電流設定値（正方向設定値）及び逆方向過電流設定値（逆方向設定値）との関係を示す。

なお、ここでこの回路網に流れる電流は次のようになる。
図１に示す正方向電流＋Ｉｂ１，＋Ｉｂ２は、蓄電池１，２の放電電流であり、正方向電流＋Ｉｇ１，＋Ｉｇ２は、発電機５，６の出力電流であり、正方向電流値Ｉｍは、電動機７の動力用電流であり、正方向電流＋Ｉｍａ１，＋Ｉｍａ２は、動力３，４の動力用電流である。また、逆方向電流−Ｉｂ１，−Ｉｂ２，−Ｉｇ１，−Ｉｇ２，−Ｉｍａ１，−Ｉｍａ２は、正方向電流＋Ｉｂ１，＋Ｉｂ２，＋Ｉｇ１，＋Ｉｇ２，＋Ｉｍａ１，＋Ｉｍａ２とは逆方向に流れる電流になる。例えば、逆方向電流−Ｉｂ１，−Ｉｂ２は、蓄電池１，２の充電電流又は回生電流である。ここで、充電電流は、発電機５，６により蓄電池１，２を充電する場合の電流であり、回生電流は、電動機７が減速やブレーキ動作時に発生して、蓄電池１，２に流れる電流である。

また、これら正方向電流＋Ｉｍ，＋Ｉ１ａΣ，＋Ｉ２ａΣ，＋Ｉ１ｂΣ，＋Ｉ２ｂΣ，＋Ｉ１ｃΣ，＋Ｉ２ｃΣは、短絡事故が発生していない正常運転状態に回路網に流れる電流であり、正常動作運転状態において、これら正方向電流の間には、次のような関係が成り立つ。
＋Ｉ１ａΣ＝＋Ｉｂ１−（＋Ｉｍａ１）＝＋Ｉ１ｂΣ
＋Ｉ１ｃΣ＝＋Ｉ１ｂΣ＋（＋Ｉｇ１）
＋Ｉ２ａΣ＝＋Ｉｂ２−（＋Ｉｍａ２）＝＋Ｉ２ｂΣ
＋Ｉ２ｃΣ＝＋Ｉ２ｂΣ＋（＋Ｉｇ２）
＋Ｉｍ＝＋Ｉ１ｃΣ＋Ｉ２ｃΣ
また、逆方向電流−Ｉｍ，−Ｉ１ａΣ，−Ｉ２ａΣ，−Ｉ１ｂΣ，−Ｉ２ｂΣ，−Ｉ１ｃΣ，−Ｉ２ｃΣは、前記正方向電流＋Ｉｍ，＋Ｉ１ａΣ，＋Ｉ２ａΣ，＋Ｉ１ｂΣ，＋Ｉ２ｂΣ，＋Ｉ１ｃΣ，＋Ｉ２ｃΣとは逆方向に流れる電流になる。例えば、逆方向電流−Ｉｍ，−Ｉ１ｃΣ，−Ｉ２ｃΣは、蓄電池１，２への回生電流であり、逆方向電流−Ｉ１ａΣ（−Ｉ１ｂΣ），−Ｉ２ａΣ（−Ｉ２ｂΣ）は、充電電流や回生電流になる。

以上のような電流が回路網に流れており、この回路網に設置されている第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６の正方向過電流設定値及び逆方向過電流設定値は次のように設定されている（表１、図３参照）。
（２−１）第９乃至第１２超限流遮断器３９〜４２の過電流設定値
第９乃至第１２超限流遮断器３９〜４２は、蓄電池１，２から最大負荷電力の電動機７へ電力を供給する推進母線に設置した短絡保護用のものである。そして、この第９乃至第１２超限流遮断器３９〜４２が設置されている回路の定格電流（Ｉ１ａ，Ｉ２ａ）を＋１２とすれば、第９乃至第１２超限流遮断器３９〜４２の正方向過電流設定値Ｉ１ａｏｃ，Ｉ２ａｏｃを＋１５（＝＋１２×１．２）程度に設定し、第９乃至第１２超限流遮断器３９〜４２の逆方向過電流設定値Ｉ１ａＲ，Ｉ２ａＲを−６（＝＋１２×（−０．５））程度に設定する。

また、前述したように発電機５，６により蓄電池１，２に充電電流が流れ、又は電動機７が減速やブレーキ動作時に蓄電池１，２に回生電流が流れており、これら電流が逆方向電流−Ｉ１ａΣ，−Ｉ２ａΣとして第９乃至第１２超限流遮断器３９〜４２を流れることから、逆方向過電流設定値Ｉ１ａＲ，Ｉ２ａＲは、充電電流及び回生電流（逆方向電流−Ｉ１ａΣ，−Ｉ２ａΣ）によって当該第９乃至第１２超限流遮断器３９〜４２が遮断動作しないよう、これらの電流値よりも高い値に設定されている。

（２−２）第１３乃至第１６超限流遮断器４３〜４６の過電流設定値
第１３乃至第１６超限流遮断器４３〜４６は、電動機７への電力供給回路の短絡保護用のものである。そして、この第１３乃至第１６超限流遮断器４３〜４６が設定されている回路の定格電流（Ｉ１ｃ，Ｉ２ｃ）を＋９とすれば、第１３乃至第１６超限流遮断器４３〜４６の正方向過電流設定値Ｉ１ｃｏｃ，Ｉ２ｃｏｃを＋１１（＝＋９×１．２）程度に設定し、第１３乃至第１６超限流遮断器４３〜４６の逆方向過電流設定値Ｉ１ｃＲ，Ｉ２ｃＲを前記第９乃至第１２超限流遮断器３９〜４２の逆方向過電流設定値Ｉ１ａＲ，Ｉ２ａＲと同様に、−６程度に設定する。

この場合、当然、電動機７からの回生電流は逆方向過電流設定値Ｉ１ｃＲ，Ｉ２ｃＲである約−６を越えない範囲で制御するようにして、電動機７が回生動作した時に第１３乃至第１６超限流遮断器４３〜４６が誤動作しないようにする。
（２−３）第５乃至第８超限流遮断器３５〜３８の過電流設定値
第５乃至第８超限流遮断器３５〜３８は、発電機５，６用の回路の短絡保護用のものである。そして、この第５乃至第８超限流遮断器３５〜３８が設定されている回路の定格電流（Ｉｇ１，Ｉｇ２）を＋４とすれば、第５乃至第８超限流遮断器３５〜３８の正方向過電流設定値Ｉｇ１ｏｃ，Ｉｇ２ｏｃを＋６（＝＋４×１．５）程度に設定し、第５乃至第８超限流遮断器３５〜３８の逆方向過電流設定値Ｉｇ１Ｒ，Ｉｇ２Ｒを−０．４（＝＋４×（−０．１））程度に設定する。

ここで、発電機５，６は、蓄電池１，２への充電の他、電動機７及び動力（補機動力）３，４にも電力を供給するので、通常運転状態では逆方向に電流が流れることはない。よって、逆方向電流が発生した状態とは異常状態である。よって、僅かな逆方向電流が発生しても、これを検出し、速やかに回路を遮断するのが望ましい。このようなことから、第５乃至第８超限流遮断器３５〜３８の逆方向過電流設定値Ｉｇ１Ｒ，Ｉｇ２Ｒを−０．４程度の小さい値に設定している。

（２−４）第１乃至第４超限流遮断器３１〜３４の過電流設定値
第１乃至第４超限流遮断器３１〜３４は、動力（補機動力）３，４用の回路の短絡保護用のものである。そして、この第１乃至第４超限流遮断器３１〜３４が設定されている回路の定格電流（Ｉｍａ１，Ｉｍａ２）を＋１．５とすれば、第１乃至第４超限流遮断器３１〜３４の正方向過電流設定値Ｉｍａ１ｏｃ，Ｉｍａ２ｏｃを＋２．２（＝＋１．５×１．５）程度に設定し、第１乃至第４超限流遮断器３１〜３４の逆方向過電流設定値Ｉｍａ１Ｒ，Ｉｍａ２Ｒを当該正方向過電流設定値Ｉｍａ１ｏｃ，Ｉｍａ２ｏｃと絶対値で同値の−２．２程度に設定する。

ここで、動力（補機動力）３，４が電力の供給を受けて動く機器であることから、その回路には通常運転状態では逆方向に電流が流れることはなく、動力（補機動力）３，４以外の回路における短絡事故発生時にのみ逆方向の電流が流れることになる。このようなことから、動力（補機動力）３，４以外の回路で発生した短絡事故によって動力（補機動力）３，４の回路の第１乃至第４超限流遮断器３１〜３４が遮断動作することがないように、第１乃至第４超限流遮断器３１〜３４が逆方向電流では検出動作しないようにしてもよく、これにより、例えば、電気推進船舶の電気システムにおいて、船舶の運転のために必要な動力（補機動力）電源をより確実に最後まで確保することができるようになる。

（３）超限流遮断器の遮断動作の説明
次に短絡事故が発生した時の第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６の遮断動作を説明する。
先ず、図４は、正常運転状態での電流の流れ方向（正方向の流れ方向）を示す。この図４中にて、実線として示す電流の矢印の方向（正方向の流れ方向）は正常運転状態での電流の流れ方向となる。また、点線として示す電流の矢印の方向（逆方向の流れ方向）は充電や回生時の電流の流れ方向となる。

ここでは、図１、図２及び図４に示す点１ＢＰと点１ＢＮとの間、点ＣＰと点ＣＮとの間、点１ＡＰと点１ＡＮとの間又は点１ＧＰと点１ＧＮとの間で短絡事故が発生した場合を説明する。
ここで、点１ＢＰは、第９超限流遮断器３９と第５接続点ａ５との間の点であり、点１ＢＮは、第１０超限流遮断器４０と第６接続点ａ６との間の点であり、点ＣＰは第９接続点ａ９であり、点ＣＮは第１０接続点ａ１０であり、点１ＡＰは、第１超限流遮断器３１と第１動力３との間にある点であり、点１ＡＮは、第２超限流遮断器３２と第１動力３との間にある点であり、点１ＧＰは、第５超限流遮断器３５と第１発電機５との間にあり、点１ＧＮは、第６超限流遮断器３６と第１発電機５との間にある点である。以下の説明では、これら点１ＢＰ，１ＢＮ，ＣＰ，ＣＮ，１ＡＰ，１ＡＮ，１ＧＰ，１ＧＮを短絡点１ＢＰ，１ＢＮ，ＣＰ，ＣＮ，１ＡＰ，１ＡＮ，１ＧＰ，１ＧＮと言うことにする。

（３−１）短絡点１ＢＰと短絡点１ＢＮとの間で短絡事故が発生した場合（図５、図６、図７）
図５は、短絡点１ＢＰと短絡点１ＢＮとの間で短絡事故発生時の短絡電流の流れを電路系統図をベースに記載したものを示し、図６は、その電路系統図に対応するインピーダンスマップを示す。また、図７は、短絡点１ＢＰと短絡点１ＢＮとの間で短絡事故発生時の超限流遮断器での検出電流及び保護動作を示す。

図５及び図６に示すように、短絡点１ＢＰと短絡点１ＢＮとの間で短絡事故が発生すると、各々の回路網からは当該回路網の回路定数によって決まる短絡電流がそれぞれ流出し、短絡点１ＢＰと短絡点１ＢＮとの間に短絡電流（合計電流）ＩΣが流れる。ここで、短絡電流ＩΣは下記式のようになる。
ＩΣ＝Ｉ１ａΣ＋Ｉ１ｂΣ
Ｉ１ａΣ＝Ｉｂ１＋Ｉｍａ１
Ｉ１ｂΣ＝Ｉｇ１＋Ｉ１ｃΣ
Ｉ１ｃΣ＝Ｉｍ＋Ｉ２ｃΣ
Ｉ２ｃΣ＝Ｉｇ２＋Ｉ２ｂΣ
Ｉ２ｂΣ＝Ｉｂ２＋Ｉｍａ２（＝Ｉ２ａΣ）
ここで、電流Ｉｂ１，Ｉｂ２は、正方向電流であり、それぞれ第１及び第２蓄電池１，２から短絡点１ＢＰ，１ＢＮに向かう短絡電流となり、電流Ｉｍａ１，Ｉｍａ２は、逆方向電流であり、それぞれ第１及び第２動力３，４の電動機負荷等に起因して、短絡点１ＢＰ，１ＢＮに向かう短絡電流となり、電流Ｉｇ１，Ｉｇ２は、正方向電流であり、それぞれ第１及び第２発電機５，６から短絡点１ＢＰ，１ＢＮに向かう短絡電流であり、電流Ｉｍは、逆方向電流であり、電動機７から短絡点１ＢＰ，１ＢＮに向かう短絡電流となる。例えば、短絡電流Ｉ１ａΣは、第９遮断器１９及び第９超限流遮断器３９を通って短絡点１ＢＰ，１ＢＮに流れる電流であり、或いは短絡点１ＢＰ，１ＢＮから第１０遮断器２０及び第１０超限流遮断器４０に流れ込む電流である。

このとき、短絡点１ＢＰ，１ＢＮの近傍に配置されている第９及び第１０超限流遮断器３９，４０並びに第１３及び第１４超限流遮断器４３，４４に関して、第９及び第１０超限流遮断器３９，４０には正方向短絡電流Ｉ１ａΣ（正Ｉ１ａΣ又は＋Ｉ１ａΣ）が流れ、第１３及び第１４超限流遮断器４３，４４には逆方向短絡電流Ｉ１ｃΣ（逆Ｉ１ｃΣ又は−Ｉ１ｃΣ）が流れる。また、このとき、第１及び第２超限流遮断器３１，３２に逆方向短絡電流Ｉｍａ１（逆Ｉｍａ１又は−Ｉｍａ１）が流れ、第３及び第４超限流遮断器３３，３４に逆方向短絡電流Ｉｍａ２（逆Ｉｍａ２又は−Ｉｍａ２）が流れる。

これら各短絡電流の短絡事故発生時からの変化は図７に示すようになる。各短絡電流の大きさと電流上昇は回路インピーダンスに支配される。すなわち例えば、短絡点１ＢＰ，１ＢＮに流れる短絡電流ＩΣは、各回路から流入する短絡電流の総和であるが、その一方で、短絡点１ＢＰ，１ＢＮが第１蓄電池１に近いためインピーダンスが小さくなることから、短絡電流ＩΣは、高電流突進率短絡電流、過大短絡電流となる。

このように各短絡電流が変化するときに、第９及び第１０超限流遮断器３９，４０に流れる正方向短絡電流Ｉ１ａΣ（正Ｉ１ａΣ又は＋Ｉ１ａΣ）は、短絡発生から時間ｔ２後にその第９及び第１０超限流遮断器３９，４０の正方向過電流設定値Ｉ１ａｏｃである＋１５になり（同図の動作点ｆ１に達し）、この時に第９及び第１０超限流遮断器３９，４０が遮断動作を開始する。

また、第１３及び第１４超限流遮断器４３，４４に流れる逆方向短絡電流Ｉ１ｃΣ（逆Ｉ１ｃΣ又は−Ｉ１ｃΣ）は、短絡発生から時間ｔ１（＜ｔ２）後にその第１３及び第１４超限流遮断器４３，４４の逆方向過電流設定値Ｉ１ｃＲである−６になり（同図の動作点ｒ１に達し）、この時に第１３及び第１４超限流遮断器４３，４４が遮断動作を開始する。

これら第９及び第１０超限流遮断器３９，４０並びに第１３及び第１４超限流遮断器４３，４４の遮断動作により、短絡点１ＢＰ，１ＢＮが切り離される。
一方、第１５及び第１６超限流遮断器４５，４６の動作点、すなわち正方向短絡電流Ｉ２ｃΣ（正Ｉ２ｃΣ又は＋Ｉ２ｃΣ）が当該第１５及び第１６超限流遮断器４５，４６の正方向過電流設定値Ｉ２ｃｏｃである＋１１（同図の点ｆ２）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１及びｔ２よりも後の時間ｔ３となっている。

また、第５乃至第８超限流遮断器３５〜３８の動作点、すなわち正方向短絡電流Ｉｇ１，Ｉｇ２（正Ｉｇ１又は＋Ｉｇ１，正Ｉｇ２又は＋Ｉｇ２）が当該第５乃至第８超限流遮断器３５〜３８の正方向過電流設定値Ｉｇ１ｏｃ，Ｉｇ２ｏｃである＋６（同図の点ｆ３，ｆ４）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１及びｔ２よりも後の時間ｔ５及びｔ７となっている。

また、第１１及び第１２超限流遮断器４１，４２の動作点、すなわち正方向短絡電流Ｉ２ａΣ又はＩ２ｂΣ（正Ｉ２ａΣ若しくは＋Ｉ２ａΣ又は正Ｉ２ｂΣ若しくは＋Ｉ２ｂΣ）が当該第１１及び第１２超限流遮断器４１，４２の正方向過電流設定値Ｉ２ａｏｃである＋１５（同図の点ｆ５）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１及びｔ２よりも後の時間ｔ８となっている。

また、第１乃至第４超限流遮断器３１〜３４の動作点、すなわち逆方向短絡電流Ｉｍａ１，Ｉｍａ２（逆Ｉｍａ１又は−Ｉｍａ１，逆Ｉｍａ２又は−Ｉｍａ２）が当該第１乃至第４超限流遮断器３１〜３４の逆方向過電流設定値Ｉｍａ１Ｒ，Ｉｍａ２Ｒである−２．２（同図の点ｒ２，ｒ３）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１及びｔ２よりも後の時間ｔ４及びｔ６となっている。

以上のように、短絡点１ＢＰと短絡点１ＢＮとの間で短絡事故発生時に、第９、第１０、第１３及び第１４超限流遮断器３９，４０，４３，４４以外の第１乃至第８、第１１、第１２、第１５、第１６超限流遮断器３１〜３８，４１，４２，４５，４６に先行して、当該第９、第１０、第１３及び第１４超限流遮断器３９，４０，４３，４４が遮断動作を開始することで、第１乃至第８、第１１、第１２、第１５及び第１６超限流遮断器３１〜３８，４１，４２，４５，４６が遮断動作する前に短絡点１ＢＰ，１ＢＮが切り離される。これにより、短絡点１ＢＰと短絡点１ＢＮとの間で短絡事故が発生しても、第１乃至第８、第１１、第１２、第１５及び第１６超限流遮断器３１〜３８，４１，４２，４５，４６が遮断動作（保護動作）しないので、それら超限流遮断器に保護されている他の健全回路への給電を継続させることができ、システムの安全を確保することができる。

なお、前記表１には、短絡点１ＢＰと短絡点１ＢＮとの間で短絡事故が発生した時の各超限流遮断器３１〜４６の動作状態（○又は×で示す）を示している。
（３−２）短絡点ＣＰと短絡点ＣＮとの間で短絡事故が発生した場合（図８、図９、図１０）
図８は、短絡点ＣＰと短絡点ＣＮとの間で短絡事故発生時の短絡電流の流れを電路系統図をベースに記載したものを示し、図９は、その電路系統図に対応するインピーダンスマップを示す。また、図１０は、短絡点ＣＰと短絡点ＣＮとの間で短絡事故発生時の超限流遮断器での検出電流及び保護動作を示す。

図８及び図９に示すように、短絡点ＣＰと短絡点ＣＮとの間で短絡事故が発生すると、各々の回路網からは当該回路網の回路定数によって決まる短絡電流がそれぞれ流出し、短絡点ＣＰと短絡点ＣＮとの間に短絡電流（合計電流）ＩΣが流れる。ここで、短絡電流ＩΣは下記式のようになる。
ＩΣ＝Ｉ１ｃΣ＋Ｉ２ｃΣ
ここで、１号系の回路と２号系の回路の電気的定数及びインピーダンスが左右対称で同値であると仮定すれば、短絡電流Ｉ１ｃΣと短絡電流Ｉ２ｃΣとの関係は
Ｉ１ｃΣ＝Ｉ２ｃΣ
となる。例えば、Ｉ１ｃΣについては下記式のようになる。

Ｉ１ｃΣ＝Ｉｇ１＋Ｉ１ｂΣ
Ｉ１ｂΣ＝Ｉｂ１＋Ｉｍａ１（＝Ｉ１ａΣ）
ここで、電流Ｉｂ１は、正方向電流であり、第１蓄電池１から短絡点ＣＰ，ＣＮに向かう短絡電流となり、電流Ｉｍａ１は、逆方向電流であり、第１動力３の電動機負荷等に起因して、短絡点ＣＰ，ＣＮに向かう短絡電流となる。

このとき、短絡点ＣＰ，ＣＮの近傍に配置されている第１３乃至第１６超限流遮断器４３〜４６には、正方向短絡電流Ｉ１ｃΣ，Ｉ２ｃΣ（正Ｉ１ｃΣ又は＋Ｉ１ｃΣ，正Ｉ２ｃΣ又は＋Ｉ２ｃΣ）が流れる。
これら各短絡電流の短絡事故発生時からの変化は図１０に示すようになる。この図１０に示すように各短絡電流が変化するとき、第１３乃至第１６超限流遮断器４３〜４６に流れる正方向短絡電流Ｉ１ｃΣ，Ｉ２ｃΣ（正Ｉ１ｃΣ又は＋Ｉ１ｃΣ，正Ｉ２ｃΣ又は＋Ｉ２ｃΣ）はともに、短絡発生から時間ｔ１後にその第１３乃至第１６超限流遮断器４３〜４６の正方向過電流設定値Ｉ１ｃｏｃ，Ｉ２ｃｏｃである＋１１に達し（同図の動作点ｆ１に達し）、この時に第１３乃至第１６超限流遮断器４３〜４６が遮断動作を開始する。

一方、第９乃至第１２超限流遮断器３９〜４２の動作点、すなわち正方向短絡電流Ｉ１ａΣ又はＩ１ｂΣ（正Ｉ１ａΣ若しくは＋Ｉ１ａΣ又は正Ｉ１ｂΣ若しくは＋Ｉ１ｂΣ），Ｉ２ａΣ又はＩ２ｂΣ（正Ｉ２ａΣ若しくは＋Ｉ２ａΣ又は正Ｉ２ｂΣ若しくは＋Ｉ２ｂΣ）が当該第９乃至第１２超限流遮断器３９〜４２の正方向過電流設定値Ｉ１ａｏｃ，Ｉ２ａｏｃである＋１５（同図の点ｆ２）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１よりも後の時間ｔ２となっている。

また、第５乃至第８超限流遮断器３５〜３８の動作点、すなわち正方向短絡電流Ｉｇ１，Ｉｇ２（正Ｉｇ１又は＋Ｉｇ１，正Ｉｇ２又は＋Ｉｇ２）が当該第５乃至第８超限流遮断器３５〜３８の正方向過電流設定値Ｉｇ１ｏｃ，Ｉｇ２ｏｃである＋６（同図の点ｆ３）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１よりも後の時間ｔ４となっている。
また、第１乃至第４超限流遮断器３１〜３４の動作点、すなわち逆方向短絡電流Ｉｍａ１，Ｉｍａ２（逆Ｉｍａ１又は−Ｉｍａ１，逆Ｉｍａ２又は−Ｉｍａ２）が当該第１乃至第４超限流遮断器３１〜３４の逆方向過電流設定値Ｉｍａ１Ｒ，Ｉｍａ２Ｒである−２．２（同図の点ｒ１）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１よりも後の時間ｔ３となっている。

以上のように、短絡点ＣＰと短絡点ＣＮとの間で短絡事故発生時に、第１３乃至第１６超限流遮断器４３〜４６以外の第１乃至第１２限流遮断器３１〜４２に先行して、当該第１３乃至第１６超限流遮断器４３〜４６が遮断動作を開始することで、第１乃至第１２超限流遮断器３１〜４２が遮断動作する前に短絡点ＣＰ，ＣＮが切り離される。これにより、短絡点ＣＰと短絡点ＣＮとの間で短絡事故が発生しても、第１乃至第１２超限流遮断器３１〜４２が遮断動作（保護動作）しないので、それら超限流遮断器に保護されている他の健全回路への給電を継続させることができ、システムの安全を確保することができる。

なお、前記表１には、短絡点ＣＰと短絡点ＣＮとの間で短絡事故が発生した時の各超限流遮断器３１〜４６の動作状態（○又は×で示す）を示している。
（３−３）短絡点１ＡＰと短絡点１ＡＮとの間で短絡事故が発生した場合（図１１、図１２、図１３）
図１１は、短絡点１ＡＰと短絡点１ＡＮとの間で短絡事故発生時の短絡電流の流れを電路系統図をベースに記載したものを示し、図１２は、その電路系統図に対応するインピーダンスマップを示す。また、図１３は、短絡点１ＡＰと短絡点１ＡＮとの間で短絡事故発生時の超限流遮断器での検出電流及び保護動作を示す。

図１１及び図１２に示すように、短絡点１ＡＰと短絡点１ＡＮとの間で短絡事故が発生すると、各々の回路網からは当該回路網の回路定数によって決まる短絡電流がそれぞれ流出し、短絡点１ＡＰと短絡点１ＡＮとの間に短絡電流（合計電流）ＩΣが流れる。ここで、短絡電流ＩΣは下記式のようになる。
ＩΣ＝Ｉｂ１＋Ｉ１ａΣ
Ｉ１ａΣ＝Ｉｇ１＋Ｉ１ｃΣ（＝Ｉ１ｂΣ）
Ｉ１ｃΣ＝Ｉｍ＋Ｉ２ｃΣ
Ｉ２ｃΣ＝Ｉｇ２＋Ｉ２ｂΣ
Ｉ２ｂΣ＝Ｉｂ２＋Ｉｍａ２（＝Ｉ２ａΣ）
ここで、電流Ｉｂ１，Ｉｂ２は、正方向電流であり、それぞれ第１及び第２蓄電池１，２から短絡点１ＡＰ，１ＡＮに向かう短絡電流となり、電流Ｉｍａ２は、逆方向電流であり、第２動力４の電動機負荷等に起因して、短絡点１ＡＰ，１ＡＮに向かう短絡電流となり、電流Ｉｇ１，Ｉｇ２は、正方向電流であり、それぞれ第１及び第２発電機５，６から短絡点１ＡＰ，１ＡＮに向かう短絡電流であり、電流Ｉｍは、逆方向電流であり、電動機７から短絡点１ＡＰ，１ＡＮに向かう短絡電流となる。また、短絡電流Ｉ１ａΣは、逆方向電流（逆Ｉ１ａΣ又は−Ｉ１ａΣ）である。

このとき、短絡点１ＡＰ，１ＡＮの近傍に配置されている第１及び第２超限流遮断器３１，３２には、短絡電流ＩΣが流れる。ここで、短絡点１ＡＰ，１ＡＮが第１蓄電池１に近いためインピーダンスが小さくなることから、短絡電流ＩΣは、高電流突進率短絡電流、過大短絡電流となる。
そして、このときの各短絡電流の短絡事故発生時からの変化は図１３に示すようになる。この図１３に示すように各短絡電流が変化するとき、第１及び第２超限流遮断器３１，３２に短絡電流ＩΣが流れ、その短絡電流ＩΣは、短絡発生から時間ｔ１後にその第１及び第２超限流遮断器３１，３２の正方向過電流設定値Ｉｍａ１ｏｃである＋２．２に達し（同図の動作点ｆ１に達し）、この時に第１及び第２超限流遮断器３１，３２が遮断動作を開始する。

一方、第９及び第１０超限流遮断器３９，４０の動作点、すなわち逆方向短絡電流Ｉ１ａΣ又はＩ１ｂΣ（逆Ｉ１ａΣ若しくは−Ｉ１ａΣ又は逆Ｉ１ｂΣ若しくは−Ｉ１ｂΣ）が当該第９及び第１０超限流遮断器３９，４０の逆方向過電流設定値Ｉ１ａＲである−６（同図の点ｒ１）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１よりも後の時間ｔ２となっている。

また、第１３及び第１４超限流遮断器４３，４４の動作点、すなわち逆方向短絡電流Ｉ１ｃΣ（逆Ｉ１ｃΣ又は−Ｉ１ｃΣ）が当該第１３及び第１４超限流遮断器４３，４４の逆方向過電流設定値Ｉ１ｃＲである−６（同図の点ｒ２）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１よりも後の時間ｔ３となっている。
また、第１５及び第１６超限流遮断器４５，４６の動作点、すなわち正方向短絡電流Ｉ２ｃΣ（正Ｉ２ｃΣ又は＋Ｉ２ｃΣ）が当該第１５及び第１６超限流遮断器４５，４６の正方向過電流設定値Ｉ２ｃｏｃである＋１１（同図の点ｆ２）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１よりも後の時間ｔ４となっている。

また、第１１及び第１２超限流遮断器４１，４２の動作点、すなわち正方向短絡電流Ｉ２ａΣ又はＩ２ｂΣ（正Ｉ２ａΣ若しくは＋Ｉ２ａΣ又は正Ｉ２ｂΣ若しくは＋Ｉ２ｂΣ）が当該第１１及び第１２超限流遮断器４１，４２の正方向過電流設定値Ｉ２ａｏｃである＋１５（同図の点ｆ３）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１よりも後の時間ｔ５となっている。

また、第５乃至第８超限流遮断器３５〜３８の動作点、すなわち正方向短絡電流Ｉｇ１，Ｉｇ２（正Ｉｇ１又は＋Ｉｇ１，正Ｉｇ２又は＋Ｉｇ２）が当該第５乃至第８超限流遮断器３５〜３８の正方向過電流設定値Ｉｇ１ｏｃ，Ｉｇ２ｏｃである＋６（同図の点ｆ４，ｆ５）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１よりも後の時間ｔ６及びｔ８となっている。

また、第３及び第４超限流遮断器３３，３４の動作点、すなわち逆方向短絡電流Ｉｍａ２（逆Ｉｍａ２又は−Ｉｍａ２）が当該第３及び第４超限流遮断器３３，３４の逆方向過電流設定値Ｉｍａ２Ｒである−２．２（同図の点ｒ３）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１よりも後の時間ｔ７となっている。
以上のように、短絡点１ＡＰと短絡点１ＡＮとの間で短絡事故発生時に、第１及び第２超限流遮断器３１，３２以外の第３乃至第１６限流遮断器３３〜４６に先行して、当該第１及び第２超限流遮断器３１，３２が遮断動作を開始することで、第３乃至第１６超限流遮断器３３〜４６が遮断動作する前に短絡点１ＡＰ，１ＡＮが切り離される。これにより、短絡点１ＡＰと短絡点１ＡＮとの間で短絡事故が発生しても、第３乃至第１６超限流遮断器３３〜４６が遮断動作（保護動作）しないので、それら超限流遮断器に保護されている他の健全回路への給電を継続させることができ、システムの安全を確保することができる。

なお、前記表１には、短絡点１ＡＰと短絡点１ＡＮとの間で短絡事故が発生した時の各超限流遮断器３１〜４６の動作状態（○又は×で示す）を示している。
（３−４）短絡点１ＧＰと短絡点１ＧＮとの間で短絡事故が発生した場合（図１４、図１５、図１６）
図１４は、短絡点１ＧＰと短絡点１ＧＮとの間で短絡事故発生時の短絡電流の流れを電路系統図をベースに記載したものを示し、図１５は、その電路系統図に対応するインピーダンスマップを示す。また、図１６は、短絡点１ＧＰと短絡点１ＧＮとの間で短絡事故発生時の超限流遮断器での検出電流及び保護動作を示す。

図１４及び図１５に示すように、短絡点１ＧＰと短絡点１ＧＮとの間で短絡事故が発生すると、各々の回路網からは当該回路網の回路定数によって決まる短絡電流がそれぞれ流出し、短絡点１ＧＰと短絡点１ＧＮとの間に短絡電流（合計電流）ＩΣが流れる。ここで、短絡電流ＩΣは下記式のようになる。
ＩΣ＝Ｉ１ｂΣ＋Ｉ１ｃΣ
Ｉ１ｂΣ＝Ｉｂ１＋Ｉｍａ１（＝Ｉ１ａΣ）
Ｉ１ｃΣ＝Ｉｍ＋Ｉ２ｃΣ
Ｉ２ｃΣ＝Ｉｇ２＋Ｉ２ｂΣ
Ｉ２ｂΣ＝Ｉｂ２＋Ｉｍａ２（＝Ｉ２ａΣ）
ここで、電流Ｉｂ１，Ｉｂ２は、正方向電流であり、それぞれ第１及び第２蓄電池１，２から短絡点１ＧＰ，１ＧＮに向かう短絡電流となり、電流Ｉｍａ１，Ｉｍａ２は、逆方向電流であり、それぞれ第１及び第２動力３，４の電動機負荷等に起因して、短絡点１ＧＰ，１ＧＮに向かう短絡電流となり、電流Ｉｇ２は、正方向電流であり、第２発電機６から短絡点１ＧＰ，１ＧＮに向かう短絡電流であり、電流Ｉｍは、逆方向電流であり、電動機７から短絡点１ＧＰ，１ＧＮに向かう短絡電流となる。

このとき、短絡点１ＧＰ，１ＧＮの近傍に配置されている第５及び第６超限流遮断器３５，３６には、短絡電流ＩΣが流れる。そして、各短絡電流の短絡事故発生時からの変化は図１６に示すようになる。
この図１６に示すように各短絡電流が変化するとき、第５及び第６超限流遮断器３５，３６に短絡電流（合計電流）ＩΣが流れ、その短絡電流（合計電流）ＩΣは、短絡発生から時間ｔ１後にその第５及び第６超限流遮断器３５，３６の逆方向過電流設定値Ｉｇ１である−０．４に達し（同図の動作点ｒ１に達し）、この時に第５及び第６超限流遮断器３５，３６が遮断動作を開始する。

一方、第１３及び第１４超限流遮断器４３，４４の動作点、すなわち逆方向短絡電流Ｉ１ｃΣ（逆Ｉ１ｃΣ又は−Ｉ１ｃΣ）が当該第１３及び第１４超限流遮断器４３，４４の逆方向過電流設定値Ｉ１ｃＲである−６（同図の点ｒ２）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１よりも後の時間ｔ２となっている。
また、第１５及び第１６超限流遮断器４５，４６の動作点、すなわち正方向短絡電流Ｉ２ｃΣ（正Ｉ２ｃΣ又は＋Ｉ２ｃΣ）が当該第１５及び第１６超限流遮断器４５，４６の正方向過電流設定値Ｉ２ｃｏｃである＋１１（同図の点ｆ２）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１よりも後の時間ｔ４となっている。

また、第７及び第８超限流遮断器３７，３８の動作点、すなわち正方向短絡電流Ｉｇ２（正Ｉｇ２又は＋Ｉｇ２）が当該第７及び第８超限流遮断器３７，３８の正方向過電流設定値Ｉｇ２ｏｃである＋６（同図の点ｆ４）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１及びｔ２よりも後の時間ｔ８となっている。
また、第９乃至第１２超限流遮断器３９〜４２の動作点、すなわち正方向短絡電流Ｉ１ａΣ又はＩ１ｂΣ（正Ｉ１ａΣ若しくは＋Ｉ１ａΣ又は正Ｉ１ｂΣ若しくは＋Ｉ１ｂΣ），Ｉ２ａΣ又はＩ２ｂΣ（正Ｉ２ａΣ若しくは＋Ｉ２ａΣ又は正Ｉ２ｂΣ若しくは＋Ｉ２ｂΣ）が当該第９乃至第１２超限流遮断器３９〜４２の正方向過電流設定値Ｉ１ａｏｃ，Ｉ２ａｏｃである＋１５（同図の点ｆ１，ｆ３）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１よりも後の時間ｔ３及びｔ５となっている。

また、第１乃至第４超限流遮断器３１〜３４の動作点、すなわち逆方向短絡電流Ｉｍａ１，Ｉｍａ２（逆Ｉｍａ１又は−Ｉｍａ１，逆Ｉｍａ２又は−Ｉｍａ２）が当該第１乃至第４超限流遮断器３１〜３４の逆方向過電流設定値Ｉｍａ１Ｒ，Ｉｍａ２Ｒである−２．２（同図の点ｒ３，ｒ４）に達するまでの時間が、短絡発生から前記時間ｔ１よりも後の時間ｔ６及びｔ７となっている。

以上のように、短絡点１ＧＰと短絡点１ＧＮとの間で短絡事故発生時に、第５及び第６超限流遮断器３５，３６以外の第１乃至第４及び第７乃至第１６限流遮断器３１〜３４，３７〜４６に先行して、当該第５及び第６超限流遮断器３５，３６が遮断動作を開始することで、第１乃至第４及び第７乃至第１６限流遮断器３１〜３４，３７〜４６が遮断動作する前に短絡点１ＧＰ，１ＧＮが切り離される。これにより、短絡点１ＧＰと短絡点１ＧＮとの間で短絡事故が発生しても、第１乃至第４及び第７乃至第１６限流遮断器３１〜３４，３７〜４６が遮断動作（保護動作）しないので、それら超限流遮断器に保護されている他の健全回路への給電を継続させることができ、システムの安全を確保することができる。

また、発電機５は、蓄電池１、動力３及び電動機７へ電力を供給することを目的とするから、通常運転状態では逆方向に電流が流れることはなく、発電機５の出力端で異常が発生したときのみ逆流が発生する。このようなことから、本実施形態のように、発電機５の回路の前後に設けた第５及び第６超限流遮断器３５，３６の逆方向過電流設定値Ｉｇ１Ｒを−０．４といったように小さい値に設定することで、発電機５の出力端の異常による僅かな逆方向電流の発生を速やかに検出して、速やかに回路を遮断することができるようになる。

なお、前記表１には、短絡点１ＧＰと短絡点１ＧＮとの間で短絡事故が発生した時の各超限流遮断器３１〜４６の動作状態（○又は×で示す）を示している。
（４）効果の説明
次に本実施形態における効果を説明する。
前述したように、回路網の要所に第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６を配置し、その第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６（具体的には変流器３１ａ〜４６ａ）の過電流設定値を正方向及び逆方向それぞれについて個別に設定（その値の大きさも含めて設定）している。具体的には、正常動作運転状態に回路網を流れる定格電流、充電電流又は回生電流で第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６が遮断動作しないように、正方向過電流設定値及び逆方向過電流設定値を設定している。

これにより、第１乃至第１６超限流遮断器３１〜４６は、回路網で短絡事故が発生したときの正方向又は逆方向の短絡電流を的確に検出して、速やかに遮断動作をすることができる。これにより、速やかに選択保護動作が行われる、すなわち必要最小限の超限流遮断器だけが遮断動作して、短絡事故発生点が速やかに切り離される。この結果、他の健全回路への給電を継続させ、システムの安全を確保することができるようになる。

一方、従来方式についていうと、超限流遮断器の過電流設定値が正方向及び逆方向で同一値（絶対値で同一値）となっているので、回路網で短絡事故が発生したとき、選択保護動作させることが極めて困難、すなわち必要最小限の超限流遮断器だけを動作させることが困難となり、全ての超限流遮断器が動作してしまうこともあり、この場合、システムを全停電に至ることも予想される。本発明では、このような問題も発生しない。

（５）他の実施形態の説明
以上、本発明の実施形態を説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態として実現されることに限定されるものではない。
すなわち、前記実施形態では、短絡点１ＢＰ，１ＢＮ，ＣＰ，ＣＮ，１ＡＰ，１ＡＮ，１ＧＰ，１ＧＮを特定して、その短絡点について短絡事故が発生した場合を説明した。しかし、これに限定されないことはいうまでもない。本発明は、他の部分で短絡事故が発生した場合にも適用できる。

例えば、図１、図２等に示すように、１号系における短絡点１ＢＰ，１ＢＮについて対称となる２号系の短絡点２ＢＰ，２ＢＮ、１号系における短絡点１ＡＰ，１ＡＮについて対称となる２号系の短絡点２ＡＰ，２ＡＮ、１号系における短絡点１ＧＰ，１ＧＮについて対称となる２号系の短絡点２ＧＰ，２ＧＮについて、それぞれ短絡事故が発生した場合でも本発明を適用できる。

また、前述の実施形態では過電流設定値を具体的な値として説明した。しかし、これに限定されるものではなく、他の値であってもよい。

本発明が適用される直流給電回路網を示す電路系統図である。 前記図１の電路系統図に対応するインピーダンスマップである。 定格電流と過電流設定値との関係を示す図である。 正常動作時の回路網の電流の流れを示す電路系統図である。 短絡点１ＢＰ，１ＢＮで短絡事故が発生したときの電流の流れを示す電路系統図である。 前記図５の電路系統図に対応するインピーダンスマップである。 短絡点１ＢＰ，１ＢＮで短絡事故が発生したときの各超限流遮断器の遮断動作の説明に使用した図である。 短絡点ＣＰ，ＣＮで短絡事故が発生したときの電流の流れを示す電路系統図である。 前記図８の電路系統図に対応するインピーダンスマップである。 短絡点ＣＰ，ＣＮで短絡事故が発生したときの各超限流遮断器の遮断動作の説明に使用した図である。 短絡点１ＡＰ，１ＡＮで短絡事故が発生したときの電流の流れを示す電路系統図である。 前記図１１の電路系統図に対応するインピーダンスマップである。 短絡点１ＡＰ，１ＡＮで短絡事故が発生したときの各超限流遮断器の遮断動作の説明に使用した図である。 短絡点１ＧＰ，１ＧＮで短絡事故が発生したときの電流の流れを示す電路系統図である。 前記図１４の電路系統図に対応するインピーダンスマップである。 短絡点１ＧＰ，１ＧＮで短絡事故が発生したときの各超限流遮断器の遮断動作の説明に使用した図である。 電路系統図（直流給電回路網）の一部を示す図である。 遮断器の保護動作特性を示す特性図である。 短絡発生時の電流挙動を示す特性図である。

符号の説明

１，２ 蓄電池
３，４ 動力
５，６ 発電機
７ 電動機
１１〜２２ 遮断器（気中遮断器）
３１〜４６ 超限流遮断器
３１ａ〜４６ａ 変流器（電流検出器）
３１ｃ〜４６ｃ 限流ヒューズ

Claims (1)

1. 複数の電気機器と、当該複数の電気機器に対応させて配置され、かつ過電流を検出して遮断動作する遮断装置とを備えた直流給電回路網を保護する直流給電回路網の保護システムにおいて、
   前記遮断装置が過電流を検出して遮断動作するための遮断動作電流値の大きさを、当該遮断装置内を流れる正方向電流及び逆方向電流毎に設定することを特徴とする直流給電回路網の保護システム。
   

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