JP2000004534A - 限流装置 - Google Patents
限流装置Info
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- JP2000004534A JP2000004534A JP16249198A JP16249198A JP2000004534A JP 2000004534 A JP2000004534 A JP 2000004534A JP 16249198 A JP16249198 A JP 16249198A JP 16249198 A JP16249198 A JP 16249198A JP 2000004534 A JP2000004534 A JP 2000004534A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 短絡故障時、突発電流を簡便な手段により確
実に抑制できると共に、比較的長時間の限流機能を維持
し得る経済的な限流装置を提供することにある。 【解決手段】 整流ブリッジ回路１６の交流端子１７，
１８を電力系統を直列に接続し、整流ブリッジ回路１６
の直流端子１９，２０間に直流リアクトル２１を接続し
た限流装置１５において、過電流により発熱してその温
度上昇で高抵抗化する正温度特性（ＰＴＣ）サーミスタ
の熱限流素子２２を直流リアクトル２１に直列に接続す
る。
実に抑制できると共に、比較的長時間の限流機能を維持
し得る経済的な限流装置を提供することにある。 【解決手段】 整流ブリッジ回路１６の交流端子１７，
１８を電力系統を直列に接続し、整流ブリッジ回路１６
の直流端子１９，２０間に直流リアクトル２１を接続し
た限流装置１５において、過電流により発熱してその温
度上昇で高抵抗化する正温度特性（ＰＴＣ）サーミスタ
の熱限流素子２２を直流リアクトル２１に直列に接続す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は限流装置に関し、詳
しくは、低圧、高圧、特高系統から基幹系統に至る全て
の電力系統に使用され、系統短絡事故による過電流や、
変圧器又はコンデンサ設備投入時のインラッシュ電流、
低圧系統の負荷投入時のインラッシュ電流を抑制するた
めの限流装置に関する。
しくは、低圧、高圧、特高系統から基幹系統に至る全て
の電力系統に使用され、系統短絡事故による過電流や、
変圧器又はコンデンサ設備投入時のインラッシュ電流、
低圧系統の負荷投入時のインラッシュ電流を抑制するた
めの限流装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、低圧、高圧、特高系統から基幹
系統に至る全ての電力系統では、系統短絡事故による過
電流や、変圧器又はコンデンサ設備投入時のインラッシ
ュ電流、低圧系統の負荷投入時にインラッシュ電流を抑
制するために限流装置を設けているのが一般的である。
系統に至る全ての電力系統では、系統短絡事故による過
電流や、変圧器又はコンデンサ設備投入時のインラッシ
ュ電流、低圧系統の負荷投入時にインラッシュ電流を抑
制するために限流装置を設けているのが一般的である。
【０００３】この種の限流装置としては、従来、例えば
正温度特性（ＰＴＣ）サーミスタの熱限流素子を用いた
限流装置や整流器型限流装置がある。
正温度特性（ＰＴＣ）サーミスタの熱限流素子を用いた
限流装置や整流器型限流装置がある。
【０００４】図３に示す限流装置１は、電力系統の系統
電源３と負荷４との間に直列に接続された熱限流素子２
を用いたもので、その熱限流素子２は、過大な電流を流
すことにより発熱してその温度上昇で高抵抗化させる素
子である。熱限流素子２は、図４に示すような抵抗−温
度特性を有するポリマー系材料やチタン酸バリウム系材
料のものがある。
電源３と負荷４との間に直列に接続された熱限流素子２
を用いたもので、その熱限流素子２は、過大な電流を流
すことにより発熱してその温度上昇で高抵抗化させる素
子である。熱限流素子２は、図４に示すような抵抗−温
度特性を有するポリマー系材料やチタン酸バリウム系材
料のものがある。
【０００５】例えば、図３に示すように短絡事故ａが発
生して過電流が流れると、熱限流素子２が発熱してその
温度上昇で高抵抗化し、その結果、図５に示すように電
力系統に流れる過電流を抑制することができる。同図は
熱限流素子２に流れる連系電流を示し、熱限流素子２
は、同図に示すように短絡事故ａの発生時点Ｔ1 から所
定時間経過した時点Ｔ2 で、過電流が抑制される限流効
果を発揮する特性を有するため、低速応答の限流効果が
必要な場合に好適である。
生して過電流が流れると、熱限流素子２が発熱してその
温度上昇で高抵抗化し、その結果、図５に示すように電
力系統に流れる過電流を抑制することができる。同図は
熱限流素子２に流れる連系電流を示し、熱限流素子２
は、同図に示すように短絡事故ａの発生時点Ｔ1 から所
定時間経過した時点Ｔ2 で、過電流が抑制される限流効
果を発揮する特性を有するため、低速応答の限流効果が
必要な場合に好適である。
【０００６】また、整流器型限流装置５は、図６に示す
ように電力系統に直列に接続された整流ブリッジ回路６
からなり、その整流ブリッジ回路６はダイオードＤ1 〜
Ｄ4との単相ブリッジで構成され、一方の交流端子７に
ダイオードＤ1 ，Ｄ2 を接続し、他方の交流端子８にダ
イオードＤ3 ，Ｄ4 を接続し、直流端子９，１０間に直
流リアクトル１１を接続した構成を有する。
ように電力系統に直列に接続された整流ブリッジ回路６
からなり、その整流ブリッジ回路６はダイオードＤ1 〜
Ｄ4との単相ブリッジで構成され、一方の交流端子７に
ダイオードＤ1 ，Ｄ2 を接続し、他方の交流端子８にダ
イオードＤ3 ，Ｄ4 を接続し、直流端子９，１０間に直
流リアクトル１１を接続した構成を有する。
【０００７】このような構成を具備した整流器型限流装
置５では、図７（ａ）（ｂ）に示すように短絡事故ａの
発生時点Ｔ1 から即座に過電流が抑制される限流効果を
発揮する特性を有するため、高速応答の限流効果が必要
な場合に好適である。
置５では、図７（ａ）（ｂ）に示すように短絡事故ａの
発生時点Ｔ1 から即座に過電流が抑制される限流効果を
発揮する特性を有するため、高速応答の限流効果が必要
な場合に好適である。
【０００８】尚、同図（ａ）は整流ブリッジ回路６の交
流端子７，８間に流れる連系電流、同図（ｂ）は整流ブ
リッジ回路６の直流端子９，１０間に流れる直流コイル
電流をそれぞれ示す。
流端子７，８間に流れる連系電流、同図（ｂ）は整流ブ
リッジ回路６の直流端子９，１０間に流れる直流コイル
電流をそれぞれ示す。
【０００９】この整流器型限流装置５では、正常時、ダ
イオードＤ1 ，Ｄ2 は直流バイアス電流が重畳された交
流電流が流れてダイオードＤ3 ，Ｄ4 と同様に導通状態
となっているので、交流側から見たインピーダンスが零
となっている。
イオードＤ1 ，Ｄ2 は直流バイアス電流が重畳された交
流電流が流れてダイオードＤ3 ，Ｄ4 と同様に導通状態
となっているので、交流側から見たインピーダンスが零
となっている。
【００１０】しかし、短絡事故ａの発生により交流電流
が直流リアクトル１１に流れる直流電流を上回れば、ダ
イオードＤ1 とＤ4 のペア又はダイオードＤ2 とＤ3 の
ペアのいずれかが停止する。これを交流端子７，８から
見ると、この間直流リアクトル１１が交流回路に直列に
挿入されたことになり、その直流リアクトル１１の端子
電圧が発生することにより限流動作を開始する。
が直流リアクトル１１に流れる直流電流を上回れば、ダ
イオードＤ1 とＤ4 のペア又はダイオードＤ2 とＤ3 の
ペアのいずれかが停止する。これを交流端子７，８から
見ると、この間直流リアクトル１１が交流回路に直列に
挿入されたことになり、その直流リアクトル１１の端子
電圧が発生することにより限流動作を開始する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の熱限
流素子２を有する限流装置１と整流器型限流装置５につ
いてそれぞれ以下のような問題があった。
流素子２を有する限流装置１と整流器型限流装置５につ
いてそれぞれ以下のような問題があった。
【００１２】正温度特性（ＰＴＣ）サーミスタの熱限流
素子２の場合、その熱限流素子２自体は構造が簡単で経
済的な電流制限素子であるが、短絡事故時などの過電流
により素子の発熱を得て限流作用を発揮させるものであ
り、必然的に数十msecの動作遅れを生じ、突発電流を抑
制することができない欠点があった。
素子２の場合、その熱限流素子２自体は構造が簡単で経
済的な電流制限素子であるが、短絡事故時などの過電流
により素子の発熱を得て限流作用を発揮させるものであ
り、必然的に数十msecの動作遅れを生じ、突発電流を抑
制することができない欠点があった。
【００１３】一方、整流器型限流装置５では、短絡事故
時の過電流を直流リアクトル１１のインダクタンスで限
流効果を的確に発揮できるが、直流リアクトル１１に流
れる直流電流変化が半サイクルごとに増大するため、あ
る時間帯の例えば５０〜１００msecの間、限流効果を期
待するにはコストも損失も大きくなり、比較的長時間の
限流機能を維持しようとすると、より大きな直流リアク
トル１１を設置しなければならず、コスト面で経済的で
ないという欠点がある。
時の過電流を直流リアクトル１１のインダクタンスで限
流効果を的確に発揮できるが、直流リアクトル１１に流
れる直流電流変化が半サイクルごとに増大するため、あ
る時間帯の例えば５０〜１００msecの間、限流効果を期
待するにはコストも損失も大きくなり、比較的長時間の
限流機能を維持しようとすると、より大きな直流リアク
トル１１を設置しなければならず、コスト面で経済的で
ないという欠点がある。
【００１４】そこで、本発明は前述した問題点に鑑みて
提案されたもので、短絡事故の発生時、突発電流を簡便
な手段により確実に抑制できると共に、比較的長時間の
限流機能を維持し得る経済的な限流装置を提供すること
にある。
提案されたもので、短絡事故の発生時、突発電流を簡便
な手段により確実に抑制できると共に、比較的長時間の
限流機能を維持し得る経済的な限流装置を提供すること
にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本出願人は、熱限流素子
と整流器型限流装置とが具備する特性を相互に補完する
ことに着目し、前述の目的を達成するための技術的手段
として、整流ブリッジ回路の交流端子を電力系統と直列
に接続し、前記整流ブリッジ回路の直流端子間に直流リ
アクトルを接続した限流装置において、過電流により発
熱してその温度上昇で高抵抗化する熱限流素子を前記直
流リアクトルに直列に接続したことを特徴とする本発明
を提案する。尚、この熱限流素子としては、正温度特性
（ＰＴＣ）サーミスタが好適である。
と整流器型限流装置とが具備する特性を相互に補完する
ことに着目し、前述の目的を達成するための技術的手段
として、整流ブリッジ回路の交流端子を電力系統と直列
に接続し、前記整流ブリッジ回路の直流端子間に直流リ
アクトルを接続した限流装置において、過電流により発
熱してその温度上昇で高抵抗化する熱限流素子を前記直
流リアクトルに直列に接続したことを特徴とする本発明
を提案する。尚、この熱限流素子としては、正温度特性
（ＰＴＣ）サーミスタが好適である。
【００１６】本発明の限流装置では、熱限流素子を整流
ブリッジ回路の直流リアクトルに直列に接続したことに
より、短絡事故の発生時、整流ブリッジ回路により突発
電流を確実に抑制できて高速応答の限流効果を発揮し、
また、熱限流素子により比較的長時間の限流機能を維持
できて低速応答の限流効果を発揮する。
ブリッジ回路の直流リアクトルに直列に接続したことに
より、短絡事故の発生時、整流ブリッジ回路により突発
電流を確実に抑制できて高速応答の限流効果を発揮し、
また、熱限流素子により比較的長時間の限流機能を維持
できて低速応答の限流効果を発揮する。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明に係る限流装置の実施形態
を以下に詳述する。
を以下に詳述する。
【００１８】図１に示す実施形態の限流装置１５は、４
つのダイオードＤ1 〜Ｄ4 でブリッジ構成された整流ブ
リッジ回路１６の交流端子１７，１８を電力系統を直列
に接続し、その整流ブリッジ回路１６の直流端子１９，
２０間に直流リアクトル２１を接続したものであり、本
発明の特徴は、過電流により発熱してその温度上昇で高
抵抗化する熱限流素子２２を直流リアクトル２１に直列
に接続したことにある。この熱限流素子２２としては、
具体的に、図４に示すような抵抗−温度特性を有するポ
リマー系材料やチタン酸バリウム系材料を組成とする正
温度特性（ＰＴＣ）サーミスタが好適である。
つのダイオードＤ1 〜Ｄ4 でブリッジ構成された整流ブ
リッジ回路１６の交流端子１７，１８を電力系統を直列
に接続し、その整流ブリッジ回路１６の直流端子１９，
２０間に直流リアクトル２１を接続したものであり、本
発明の特徴は、過電流により発熱してその温度上昇で高
抵抗化する熱限流素子２２を直流リアクトル２１に直列
に接続したことにある。この熱限流素子２２としては、
具体的に、図４に示すような抵抗−温度特性を有するポ
リマー系材料やチタン酸バリウム系材料を組成とする正
温度特性（ＰＴＣ）サーミスタが好適である。
【００１９】本発明の限流装置１５では、熱限流素子２
２を整流ブリッジ回路１６の直流リアクトル２１に直列
に接続したことにより、熱限流素子２２と整流ブリッジ
回路１６とが具備する特性を相互に補完する。即ち、短
絡事故の発生時、整流ブリッジ回路１６により突発電流
を確実に抑制できて高速応答の限流効果を発揮し、ま
た、熱限流素子２２により比較的長時間の限流機能を維
持できて低速応答の限流効果を発揮する。
２を整流ブリッジ回路１６の直流リアクトル２１に直列
に接続したことにより、熱限流素子２２と整流ブリッジ
回路１６とが具備する特性を相互に補完する。即ち、短
絡事故の発生時、整流ブリッジ回路１６により突発電流
を確実に抑制できて高速応答の限流効果を発揮し、ま
た、熱限流素子２２により比較的長時間の限流機能を維
持できて低速応答の限流効果を発揮する。
【００２０】短絡事故の発生時に流れる過電流を即座に
抑制すると共にその限流機能を比較的長時間に亘って維
持することが要求される場合、本発明の限流装置１２に
よれば、例えば、図２（ａ）（ｂ）に示すように短絡事
故発生時点Ｔ1 から５０〜１００msec程度の比較的短時
間の間は、直流リアクトル２１のインダクタンスにより
限流効果を持たせ、その所定時間が経過した時点Ｔ2 以
降は、それまでに流れていた過電流による熱限流素子１
６の高抵抗化により限流効果を持たせる。
抑制すると共にその限流機能を比較的長時間に亘って維
持することが要求される場合、本発明の限流装置１２に
よれば、例えば、図２（ａ）（ｂ）に示すように短絡事
故発生時点Ｔ1 から５０〜１００msec程度の比較的短時
間の間は、直流リアクトル２１のインダクタンスにより
限流効果を持たせ、その所定時間が経過した時点Ｔ2 以
降は、それまでに流れていた過電流による熱限流素子１
６の高抵抗化により限流効果を持たせる。
【００２１】尚、同図（ａ）は整流ブリッジ回路１６の
交流端子１７，１８間に流れる連系電流、同図（ｂ）は
整流ブリッジ回路１６の直流端子１９，２０間に流れる
直流コイル電流をそれぞれ示す。
交流端子１７，１８間に流れる連系電流、同図（ｂ）は
整流ブリッジ回路１６の直流端子１９，２０間に流れる
直流コイル電流をそれぞれ示す。
【００２２】このように簡便な構造を有する熱限流素子
２２を追加して直流リアクトル２１に直列に接続するこ
とにより、整流ブリッジ回路１６の直流リアクトル２１
のインダクタンス値を大きくすることなく、短絡事故時
の過電流を即座に抑制すると共にその限流機能を比較的
長時間に亘って維持することが要求された場合であって
も確実に対処できる。
２２を追加して直流リアクトル２１に直列に接続するこ
とにより、整流ブリッジ回路１６の直流リアクトル２１
のインダクタンス値を大きくすることなく、短絡事故時
の過電流を即座に抑制すると共にその限流機能を比較的
長時間に亘って維持することが要求された場合であって
も確実に対処できる。
【００２３】尚、前述した実施形態では、熱限流素子２
２として正温度特性（ＰＴＣ）サーミスタを使用した場
合について説明したが、本発明はこれに限定されること
なく、他の熱限流素子を適用することも可能である。ま
た、整流ブリッジ回路１６も、ダイオードブリッジ構成
だけでなく、例えば、ダイオードとサイリスタの単相混
合ブリッジで構成することも可能である。
２として正温度特性（ＰＴＣ）サーミスタを使用した場
合について説明したが、本発明はこれに限定されること
なく、他の熱限流素子を適用することも可能である。ま
た、整流ブリッジ回路１６も、ダイオードブリッジ構成
だけでなく、例えば、ダイオードとサイリスタの単相混
合ブリッジで構成することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、簡便な構造を有する熱
限流素子を整流ブリッジ回路の直流リアクトルに直列に
接続したことにより、短絡事故の発生時、整流ブリッジ
回路により突発電流を確実に抑制できて高速応答の限流
効果を発揮し、また、熱限流素子により比較的長時間の
限流機能を維持できて低速応答の限流効果を発揮する。
このことから、整流ブリッジ回路の直流リアクトルのイ
ンダクタンス値を大きくすることなく、短絡事故時の過
電流を即座に抑制すると共にその限流機能を比較的長時
間に亘って維持する要求に対応することができる。
限流素子を整流ブリッジ回路の直流リアクトルに直列に
接続したことにより、短絡事故の発生時、整流ブリッジ
回路により突発電流を確実に抑制できて高速応答の限流
効果を発揮し、また、熱限流素子により比較的長時間の
限流機能を維持できて低速応答の限流効果を発揮する。
このことから、整流ブリッジ回路の直流リアクトルのイ
ンダクタンス値を大きくすることなく、短絡事故時の過
電流を即座に抑制すると共にその限流機能を比較的長時
間に亘って維持する要求に対応することができる。
【００２５】また、短絡事故時の過電流を検出及び判定
するようなセンシング部がないため、自己動作モードで
過電流を限流することから、限流動作における装置の信
頼性も向上する。
するようなセンシング部がないため、自己動作モードで
過電流を限流することから、限流動作における装置の信
頼性も向上する。
【図１】本発明に係る限流装置の実施形態を示す回路図
【図２】（ａ）は本発明装置による連系電流を示す波形
図 （ｂ）は本発明装置による直流コイル電流を示す波形図
図 （ｂ）は本発明装置による直流コイル電流を示す波形図
【図３】限流装置の従来例で、熱限流素子を使用した場
合を示す回路図
合を示す回路図
【図４】熱限流素子が持つ抵抗−温度特性を示す波形図
【図５】熱限流素子による連系電流を示す波形図
【図６】限流装置の他の従来例で、整流器型限流装置を
示す回路図
示す回路図
【図７】（ａ）は整流器型限流装置による連系電流を示
す波形図 （ｂ）は整流器型限流装置による直流コイル電流を示す
波形図
す波形図 （ｂ）は整流器型限流装置による直流コイル電流を示す
波形図
１５ 限流装置 １６ 整流ブリッジ回路 ２１ 直流リアクトル ２２ 熱限流素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E034 AA07 AC02 AC09 DD03 DD05 FA01 5G013 AA01 AA04 AA10 AA17 BA01 CA02 CA18
Claims (1)
- 【請求項１】 整流ブリッジ回路の交流端子を電力系統
と直列に接続し、前記整流ブリッジ回路の直流端子間に
直流リアクトルを接続した限流装置において、過電流に
より発熱してその温度上昇で高抵抗化する熱限流素子を
前記直流リアクトルに直列に接続したことを特徴とする
限流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16249198A JP2904213B1 (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 限流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16249198A JP2904213B1 (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 限流装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2904213B1 JP2904213B1 (ja) | 1999-06-14 |
| JP2000004534A true JP2000004534A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=15755637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16249198A Expired - Fee Related JP2904213B1 (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 限流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2904213B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100472913C (zh) * | 2002-12-19 | 2009-03-25 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于输配电网的故障限流器 |
| CN103219699A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-07-24 | 西安交通大学 | 一种高压混合式直流断路器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112653351A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-04-13 | 深圳市金三科电子有限公司 | 一种高转换效率的光伏离网逆变器及其控制方法 |
-
1998
- 1998-06-10 JP JP16249198A patent/JP2904213B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100472913C (zh) * | 2002-12-19 | 2009-03-25 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于输配电网的故障限流器 |
| CN103219699A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-07-24 | 西安交通大学 | 一种高压混合式直流断路器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2904213B1 (ja) | 1999-06-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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