JP2001509357A - 対象を過電流から保護するための、過電流低減および電流制限を有する装置及び方法 - Google Patents

対象を過電流から保護するための、過電流低減および電流制限を有する装置及び方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は電気プラントにおいて、ネットワーク(3)または高電圧プラントに含まれている他の機器からの過電流に対して対象(1)を保護するための装置および方法であって、装置は、対象とネットワーク/機器との間のライン(2)に接続され手いるような、対象(1)を保護するための装置および方法に関するものである。対象とネットワーク/機器との間のライン(2)は、対象(1)へ向かう過電流を減少する装置(5)に接続され、前記装置(5)は、過電流状態を検出する装置(11〜13)の支援により、スイッチング装置(4)の降伏より十分に短い時間内に、過電流減少のために使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】 対象を過電流から保護するための、過電流低減および電流制限を 有する装置及び方法 技術分野 本発明は、電力ネットワーク又は電力設備内の別の機器に接続された対象(obj ect)を障害と関連した過電流から保護するための、電力設備(プラント)の装置 に関する。この装置は、対象とネットワーク/機器との間のラインにスイッチン グ装置を備えている。本発明は、更に、対象を過電流から保護するための方法を 含む。 背景技術 問題の電気対象は、好ましくは、障害と関連した過電流、即ち、実際には短絡 電流に対して保護する必要がある磁気回路を持つ装置により形成される。一例と して、対象は、変圧器(transformer)又は反応器(reactor)であってもよい。本発 明は、中電圧または高電圧との接続において適用することを意図している。IE C規範(norm)によれば、中電圧は、1kV〜72.5kVの電圧に関するのに対 し、高電圧は、72.5kVより大きい電圧に関する。かくして、送電レベル、 サブ送電レベル、及び配電レベルが含まれる。 人々が頼りにしている、この性質を持つ従来技術の電力設備では、問題の対象 を保護するため、従来の遮断器(スイッチング装置)は、遮断時にガルバーニ分 離(galvanic separation)を行う設計を備えている。この回路遮断器は、非常に 高い電流及び電圧を遮断できるように設計されていなければならず、大きな慣性 を持つ比較的かさばる設計を持ち、そのため、遮断時間が比較的長い。主に対象 になる過電流は、被保護対象との接続時に発生する短絡電流、例えば、被保護対 象の電流絶縁システムの障害の結果として生じる短絡電流であると指摘される。 このような障害は、外部ネットワーク/機器の障害電流(fault current)(短絡 電流)が、対象に発生したアーク(arc)を通って流れる傾向があるということを 意味する。これは、非常に大きな絶縁破壊をもたらす場合がある。スウェーデン の電力ネットワークについて、ディメンジョニング(dimensioning)短絡電流/障 害電流は63kAであると言うことができる。実際には、短絡電流の量は、40 kA〜50kA程度である。 絶縁遮断器の一つの問題点は、その遮断時間が長いということである。完全に 遮断を行うためのディメンジョニング遮断時間(IEC規範)は、150msで ある。この遮断時間を実際の場合に応じて59ms〜130ms以下に短くする には困難が伴う。その結果、被保護対象に障害がある場合、回路遮断器に遮断を 行わせるのに必要な全期間に亘り、この対象を通って非常に高い電流が流れる。 この期間中、外部電力ネットワークの全障害電流により、被保護対象にかなりの 負荷が加わる。被保護対象が損傷しないようにするため及び被保護対象に関して 完全な遮断を行うため、従来技術によれば、遮断器の遮断時間中、対象が大きな 損傷を被ることなく、対象に短絡電流/障害電流が流れるように対象を形成した 。被保護対象の短絡電流(障害電流)は、対象それ自体が発生した障害電流及び ネットワーク/機器から放出された追加電流からなると指摘される。対象それ自 体が発生した障害電流は、回路遮断器の機能による影響を受けず、ネットワーク /機器からの障害電流は回路遮断器の作動に左右される。被保護対象を、かなり 長い期間に亘って高い短絡電流/障害電流に耐えることができるように形成する 必要があるため、設計上更に高価になり且つ性能が低下するという大きな欠点が もたらされる。 現在の変圧器及び反応器は、保護に関し、上述した従来の回路遮断器の機能の 他に、高いインダクタンスによるそれ自体の固有の過渡的電流制限性能に依存し ている。本発明は、このような従来の変圧器及び反応器に適用できるけれども、 以下に更に詳細に説明する本発明の新たな変圧器及び反応器に特に有利に適用で きる。これらの新たな変圧器及び反応器は、その設計により、インダクタンス/ インピーダンスが従来の変圧器及び反応器よりも低く、従って、過電流に対する それ自体の保護並びに変圧器/反応器の前後夫々に配置された電気ユニットに対 する保護を行う誘導電流制限ユニットを同様の高い程度に形成できない。このよ うな非従来型の変圧器及び反応器では、保護装置が迅速に作動して障害による損 傷効果を制限することが特に重要であるということは勿論のことである。 理解を簡単にするため、従来の電力変圧器を以下に説明する。ここに述べるこ とは全て要旨であり、反応器に関しても適用できる。反応器は、単相反応器及び 三相反応器として設計できる。絶縁及び冷却に関し、変圧器の実施例と原理的に 同様の実施例が提供される。かくして、空気絶縁型、オイル絶縁型、自己冷却式 加圧オイル冷却式等の反応器が利用できる。 反応器は一つの巻線(相毎に)を持ち且つ鉄製コア付きで又はなしの両方で設 計できるけれども、以下の説明は、大部分において、反応器とも関連している。 従来の電力変圧器は、変圧器コア(下文においてコアと呼ぶ)を有し、このコ アは、通常はシリコーン鉄(silicone iron)でできた、多くの場合に延伸積層シ ートでできている。コアは、一つ以上のコア・ウインドウを形成するヨークによ り接続された多数のコア・リムを有する。このようなコアを持つ変圧器は、多く の場合、コア変圧器と呼ばれている。コア・リムの周りには多数の巻線が設けら れている。これらの巻線は、通常は、一次巻線、二次巻線、及び制御巻線と呼ば れる。電力変圧器に関し、これらの巻線は、実際には、常に同心に配置されてお り、コア・リムの長さに沿って分配されている。コア変圧器は、コイルをできる だけ密に巻くため、通常は、円形コイル並びにテーパしたコイルリム形材を有す る。 更に、場合によっては、他の種類のコア設計、例えば、いわゆるシェル型変圧 器に含まれるコア設計が用いられる。これらの変圧器は、概して、矩形のコイル 及び矩形のリム形材を有する。 従来の電力変圧器は、問題の電力範囲の下側領域で、特に1VA〜1000MVA の範囲で、場合によっては、回避不能の固有の損失を空気冷却によりなくすよう に設計されている。接触に対して保護するため、及びおそらくは変圧器の外部磁 界を減少するため、多くの場合、通気開口部を備えた外ケーシングが設けられて いる。 しかしながら、従来の電力変圧器の多くは、オイル冷却式である。その理由の 一つは、オイルが、絶縁媒体としての付加的な非常に重要な機能を備えているた めである。従って、オイル冷却式でオイル絶縁式の従来の電力変圧器は、外部タ ンクによって取り囲まれていなければならない。このタンクには、以下の説明か ら明らかなように、非常に高い要求がなされる。 従来のオイル絶縁式電力変圧器は、オイルの水冷装置を備えて製造される場合 もある。 本説明の以下の部分は、大部分が、従来のオイル充填型電力変圧器に関する。 上述の巻線は、直列に接続された多数の巻回部を形成する直列に接続された一 つ又はそれ以上のコイルから形成されている。更に、これらのコイルには、コイ ルの端子間で切り換えを行うことがができる特殊装置が設けられている。このよ うな装置は、ねじ継手を用いて、又は更に多くの場合ではタンクの近くで作動で きる特殊スイッチを用いて切り換えを行うように設計されているのがよい。電圧 が加わっている変圧器について切り換えを行うことができる場合には、切り換え 装置は、オンロードタップ切換器(on-load tap changer)と呼ばれ、これに対し 、それ以外の場合には、消勢タップ切換器(de-energized tap changer)と呼ばれ る。 オイル冷却式−オイル絶縁式電力変圧器に関し、上の電力範囲では、オンロー ドタップ切換器の遮断エレメントは、オイルで充填した特殊な容器内に配置され る。この容器は、変圧器のタンクに直接連結されている。遮断エレメントは、モ ータ駆動式回転シャフトによって純粋に機械的に作動され、接点が開いている場 合の切り換え中に迅速に移動し、接点を閉じようとする場合にはゆっくりと移動 するように構成されている。しかしながら、オンロードタップ切換器は、このよ うに、実際の変圧器タンク内に配置されている。作動中、電弧や火花が発生する 。これによって容器内のオイルが劣化する。電弧を少なくして、すすが発生しな いしないようにし、かつ、接点の摩耗を少なくするために、オンロードタップ切 換器は、通常は、変圧器の高電圧側に接続される。これは、遮断される必要のあ る電流及び接続される必要のある電流の夫々が、オンロードタップ切換器を高電 圧側に接続した場合の方が、オンロードタップ切換器を低電圧側に接続した場合 よりも小さいためである。従来のオイル充填式電力変圧器の障害の統計によれば 、障害を発生するのは、多くの場合、オンロードタップ切換器である。 オイル冷却式−オイル絶縁式電力変圧器の低電力範囲内では、オンロードタッ プ切換器やこれら変換器の遮断器は、タンク内に配置される。このことは、作動 中の電弧等によるオイルの劣化に伴う上述の問題点がオイルシステム全体に影響 を及ぼすということを意味する。 従来の電力変圧器と本発明が提供しようとする非従来型変圧器との間の大きな 相違は、絶縁についての状態に関する。この理由により、絶縁システムがそれ自 体従来の電力変圧器として形成されている理由を図1を参照して更に詳細に説明 する。 加えられた又は誘導された電圧の観点から見ると、おおまかには、巻線に亘っ て一定の電圧が巻線の各巻回部に等しく分配されている、即ち、巻回部電圧は、 全ての巻回部について等しいと言うことができる。 しかしながら、電位の観点から見ると、状況は全く異なる。図12による巻線 51の下端であると仮定する巻線の一端は、通常はアースに接続されている。し かしながら、このことは、各ターンの電位が、アース電位に最も近いターンにお ける略ゼロ・ボルトから、巻線の他端側のターンの電位で印加電圧に対応する電 位まで線形に上昇することを意味する。 巻線51の他にコア52を備えた図12では、電界分布に関する等電位線53 の簡略化された基本的な図が従来の巻線について示しており、同図は、巻線の下 側部分が接地電位であると仮定した例を示している。この電位分布は、絶縁シス テムの組成を決定する。これは、巻線の隣接した巻回部間及び各巻回部とアース との間の両方に十分な絶縁を与えるのに必要であるためである。かくして、添付 図面は、巻線の上部分に最高の絶縁負荷が加えられていることを示す。コアに対 する巻線の設計及び位置は、このようにして、コアウィンドウの電界分布によっ て実質的に決定される。 通常は、個々のコイルの巻回部を互いに合わせて幾何学的にコヒーレントなユ ニットにし、他のコイルから物理的に離す。コイル間の距離は、コイル間に生ぜ しめることができる絶縁耐力によっても決まる。かくして、このことは、コイル 間では適当な絶縁距離もまた必要とされるということを意味する。以上によれば 、コイル内に局部的に発生する電位からの、電界内にある他の導電性対象に対す る十分な絶縁距離も必要とされる。 かくして、個々のコイルについて、物理的に隣接した導体エレメント間の内部 電圧差が比較的低いのに対し、他のコイルを含む他の金属製対象に関する外部電 圧差は比較的高いということが以上の説明から明らかである。電圧差は、磁気誘 導によって誘起された電圧、並びに変圧器の外部接続部分に接続された外部電気 システムが発生する静電容量によって分配された電圧によって決定される。外部 から進入する電圧の種類には、作動電圧の他に落雷電圧(lightening over-volta ges)及びスイッチングオーバー電圧(switching over-voltages)が含まれる。 コイルの電流リードでは、導体の周りの漏れ磁界(magnetic leakage field)に より追加の損失が生じる。これらの損失をできるだけ低く抑えるため、特に高電 力範囲にある電力変圧器について、導体は、通常は、多数の導体エレメントに分 割される。これらの導体エレメントは、多くの場合、ストランドと呼ばれる。こ れらのストランドは、作動中並列に接続されている。これらのストランドは、各 ストランドにおける誘導電圧ができるだけ同じになり、かつ、各ストランド対間 の誘導電圧の差が内部を循環する電流成分を損失の観点から妥当なレベルにまで 下げられるように、置き換えられなければならない。 従来の変圧器を設計するとき、一般的な目的は、いわゆる変圧器ウィンドウに よって制限された所与の面積内に、できるだけ大量の導電体を設けることである 。変圧器ウィンドウは、一般的には、できるだけ高いフィルファクター(fill fa ctor)を持つと説明される。利用可能な空間には、導電体に加え、コイルと関連 した絶縁体も含まれる。絶縁体は、一部がコイル間の内部にあり且つ一部が磁気 コアを含む他の金属製構成要素に付着している。 一部がコイル/巻線内にあり、一部がコイル/巻線と他の金属製部品との間に ある絶縁システムは、通常は、個々の導体エレメントに最も近くに固体セルロー ス又はワニスを基材とした絶縁体として設計され、その外側には、ガス状の絶縁 体が設けられる。絶縁体及び恐らくは支持部品を含む巻線は、このようにして、 変圧器の活性電磁部品内及びその周りで生じた高い電界強度が加えられる大きな 容積を提供する。絶縁破壊の危険を最小にして且つ良好なディメンジョニングを 達成する絶縁耐力を予め決定できるようにするためには、絶縁体の性質の良好な 知識が必要とされる。絶縁性を変化させたり低下させたりすることがない周囲環 境を得ることもまた重要である。 従来の高圧電力変圧器について現在広く用いられている絶縁システムは、固体 絶縁体としてセルロース材料を含み、液状絶縁体として変圧器オイルを含む。変 圧器オイルは、いわゆる鉱質オイルを基材としたオイルである。 変圧器オイルには二つの機能がある。というのは、絶縁機能に加え、実際には 、変圧器の損失熱を除去することによってコア、巻線、等の冷却に寄与するため である。オイルの冷却には、オイルポンプ、外部冷却エレメント、及び膨張継手 、等を必要とする。 変圧器の外部接続部と直接的に接続されたコイル/巻線との間の電気的接続部 をブッシュと呼び、これは、タンクを通した導電性接続部を目的とする。これは 、オイル充填式電力変圧器の場合には、実際の変圧器を取り囲む。ブッシュは、 タンクに固定された別体の構成要素であり、タンクの外側及び内側の両方につい ての絶縁の必要条件に耐えると同時に、発生する電流負荷に耐えなければならず 、電流力(current forces)を発生するように設計されている。 更に、巻線に関して上述した絶縁システムについての必要条件と同じ必要条件 が、コイル間、ブッシュとコイルとの間の必要な内部接続部、様々な種類の切り 換えスイッチ、及びブッシュに適用されるということもまた指摘されなければな らない。 従来の電力変圧器の内部の全ての金属製構成要素は、通常は、電流搬送導体を 除き、所与の接地電位に接続されている。このようにして、高電位の電流リード と接地との間の容量電圧分布による、望ましからぬ制御困難な電位上昇の危険が 回避される。このような望ましからぬ電位の上昇は、部分的な放電、いわゆるコ ロナを引起す。コロナは、通常の納入試験(acceptance tests)中に現れ、これは 、定格データと比較して、電圧及び周波数を部分的に上昇する。コロナは、作動 中に損傷をもたらす。 変圧器の個々のコイルは、短絡プロセス中に発生する電流及びその結果として の電流力により発生する任意の応力に耐えることができるような機械的ディメン ジョニングを備えていなければならない。通常は、コイルは、発生した力を個々 のコイルの各々内に吸収するように設計されている。このことは、通常の作動中 、コイルの寸法をその通常の機能について最適にできないということを意味する 。 オイル充填式電力変圧器の狭い電圧範囲及び電力範囲内で、巻線はいわゆるシ ート巻線として設計されている。このことは、上述の個々の導体に代えて薄いシ ートを使用できるということを意味する。シートを巻いた電力変圧器は、最大2 0kV〜30kV電圧及び最大20MW〜30MWの電力について製造される。 高電力範囲内の従来の電力変圧器の絶縁システムは、設計が比較的複雑である ことに加え、絶縁システムの性質を最良の方法で使用するために特別の製造方法 を必要とする。良好な絶縁を得るため、絶縁システムは、含水量が低くなければ ならず、絶縁体の固体部品は周囲のオイルで十分に含浸していなければならず、 「ガス」ポケットが固体部品に残る危険を最小にしなければならない。この条件 を確保するため、巻線を含むコア全体に、特殊な乾燥−含浸プロセスをタンク内 に下ろす前に実施する。この乾燥−含浸プロセスの後、変圧器をタンク内に下ろ し、次いでこのタンクをシールする。オイルで充填する前に、変圧器を含浸した タンクから全ての空気を抜かなければならない。これは、特殊な真空処理と関連 して行われる。これを実施したとき、オイルの充填が行われる。 従来のオイル充填式変圧器の予定寿命(promised service life)を得ることが できるようにするため、ほぼ完全な真空が得られるまでポンプで排出することが 真空処理と関連して必要とされる。かくして、変圧器を包囲するタンクを完全真 空用に設計するというこの前提要件は、材料及び製造に要する時間を大量に消費 する。 オイル充填式電力変圧器で放電が生じた場合又は変圧器の任意の部分の温度の 局部的な大幅な上昇が生じた場合、オイルが分解し、ガス状発生物がオイルに溶 解する。従って、変圧器は、通常は、オイルに溶解したガスを検出するための監 視装置を備えている。 重量のため、大型の電力変圧器はオイルなしで輸送される。そのため、顧客が 変圧器を現場接地するためには真空処理を新たに行う必要がある。更に、これは 、何等かの作用を行うため又は検査のためにタンクを開放する度毎に行わなけれ ばならない。 これらのプロセスには非常に長い時間と費用がかかり、製造及び修理のかなり の部分を占めると同時に大量の資源にアクセスする必要があるということは明ら かである。 従来の電力変圧器の絶縁体は、変圧器の総容積の大部分を占める。高電力範囲 の従来の電力変圧器については、数10立方メートルの量のオイルは珍しくない。 ディーゼルオイルと或る程度似た性質を持つオイルは低粘度の流体(thinly flui d)であり、発火点が比較的低い。かくして、例えば内部での放電等の意図せぬ加 熱が生じ、その結果オイルが漏れた場合には、オイル並びにセルロースは、無視 できぬ火災源を構成するということは明らかである。 更に、特に従来のオイル充填式電力変圧器では、非常に大きな輸送上の問題点 があるということが明らかである。従来の高電力範囲のオイル充填式電力変圧器 の総オイル量は40m3〜50m3であり、最大30t〜40tの重量を持つ。従 来の高電力範囲の電力変圧器については、タンクにオイルを入れないで行われる 場合が多い。変圧器の外部設計は、例えば橋の下やトンネルを通過するといった 現在の輸送経路に合わせなければならない。 オイル充填式電力変圧器に関する従来技術の限界及び問題点について説明でき ることの概要を以下に手短に説明する。 従来のオイル充填式電力変圧器は、変圧器を収容するようになった外部タンク を含み、変圧器は、コイルを含む変圧器コア、絶縁及び冷却用のオイル、様々な 種類の機械的支持装置、等を含む。タンクには、非常に大きな機械的要求が課せ られている。これは、オイルなしで変圧器に装着した状態で真空処理を施して実 際上完全真空にできなければならないためである。外部タンクに課せられた必要 を満たすには、非常に精密な製造プロセス及び試験プロセスが必要とされる。更 に、タンクは、変圧器の外部に設けられた手段が、同じ電力についてのいわゆる 「乾式」変圧器よりも遙かに大型になるということを意味する。更に、大型の外 部手段は、通常は、かなりの輸送上の問題をはらんでいる。 従来のオイル充填式電力変圧器は、通常は、いわゆる加圧オイル冷却式である 。この冷却方法は、オイルポンプ、外部冷却エレメント、膨張容器、及び膨張継 手等へのアクセスを必要とする。 従来のオイル充填式電力変圧器は、変圧器の外部接続部と、タンクに固定され たブッシュの形態の隣接して接続されたコイル/巻線との間に電気的接続部を備 えている。ブッシュは、タンクの外側及び内側の両方に関する任意の絶縁の必要 に耐えるように設計されている。 従来のオイル充填式電力変圧器は、導体が多数の導体エレメントに分割された コイル/巻線と、ストランドとを有し、各ストランドに誘起される電圧ができる だけ同一になるように、かつ、各ストランド対間の誘起電圧の差ができるだけ小 さくなるようにする。 従来のオイル充填式電力変圧器は、一部がコイル/巻線内にあり且つ一部がコ イル/巻線と他の金属製部品との間にある絶縁システムを有する。このシステム は、固体セルロース又はワニスを基材とした、個々の導体エレメントに最も近い 絶縁体として設計されている。このシステムの外側には、固体セルロース及び液 状の、場合によってはガス状の絶縁体が設けられている。更に、絶縁システムの 含水量が非常に低いことが極めて重要である。 従来のオイル充填式電力変圧器は、オンロードタップ切換器を一体の部品とし て含む。この切換器はオイルによって取り囲まれており、通常の電圧制御を行う ため、変圧器の高電圧巻線に接続されている。 従来のオイル充填式電力変圧器には、内部の部分放電、いわゆるコロナ、オン ロードタップ切換器の火花、及び他の障害状態と関連した無視できぬ火災の危険 がある。 従来のオイル充填式電力変圧器は、通常は、オイルに溶解したガスを監視する ための監視装置を含む。オイルへのガスの溶解は、オイル内で放電が生じた場合 及び温度が局部的に上昇した場合に発生する。 従来のオイル充填式電力変圧器は、事故によって損傷が生じた場合にオイル漏 れが起こり、環境の重大な汚染を引き起こす。 本発明の第1の目的は、対象を良好に保護する装置および方法を提供すること にある。すなわち、比較的長期間にわたって短絡電流や障害電流の最大値に耐え られるように対象自体を設計する必要がない装置および方法を提供することにあ る。 本発明の第2の目的は、変圧器及び反応器の形態の電気対象に対して適切な保 護が得られるように保護装置及び方法を設計することである。対象の設計は、非 従来型の設計原理に基づいており、このことは、この設計が、障害と関連した内 部並びに外部の過電流に対する抵抗が、今日の従来型変圧器及び反応器と同じ設 計でないということを意味する。しかしながら、本発明は、従来型変圧器及び反 応器に関しても適用できるようになっているということは勿論のことである。 発明の開示 本発明によれば、上述の目的は、対象とスイッチング装置との間のラインに過 電流低減装置が接続されており、この過電流低減装置は、過電流状態検出装置の 補助により、過電流をスイッチング装置の遮断時間よりもかなり短い期間内に減 少するように作動でき、ラインへの過電流低減装置の接続部と対象との間に電流 リミッタを設けた装置によって達成される。 かくして、本発明は、遮断の目的で、最終的にガルバーニ分離を行うスイッチ ング装置だけに依存するのでなく、その代わりに、迅速に作動する過電流低減装 置を使用するという原理に基づいている。過電流低減装置は、過電流を実際に遮 断するのでないにも拘わらず、被保護対象にかなり減少させた応力が加わり、従 って、損傷量が小さいような程度にまで、過電流を減少する。従って、過電流/ 障害電流を減少させるということは、スイッチング装置がガルバーニ分離を行っ たとき、被保護対象に注入する総エネルギが、過電流低減装置が設けられていな い場合と比較して遙かに小さいということを意味する。その他に、対象へ(また は、から)流れる障害電流が電流リミッタによって一層減少する。また、電流リ ミッタは、過電流/障害電流を何ら完全に遮断することを電流リミッタが行う必 要なしに、対象に加えられる歪みが劇的に減少させられるような範囲まで電流減 少のために迅速に動作するような性質のものである。 本発明の好適な実施例に従って、過電流低減装置は過電流をアースへ、または ネットワーク/機器よりも低い電位を持つ他の装置へ分流させるための過電流分 流器を備えるものとして構成される。 本発明の電流リミッタは、望ましくは、一定インダクタンスまたは可変インダ クタンスと、一定抵抗値または可変抵抗値との少なくとも一方による電流制限に 基づいている。 請求の範囲に更に詳細に定義されているように、本発明は、非従来技術、即ち ケーブル技術によって製造された変圧器及び反応器に適用できる。これらの装置 は特定の状態では、電気的障害に対して敏感になる。このような設計は、例えば 、今日、動力の分野でありきたりであると考えられているよりもインピーダンス を低くできる。このことは、内部並びに外部の障害電流に対する抵抗が今日の従 来の装置と同じでないということを意味する。また、本装置が、今日の従来の装 置 よりも高い電圧で作動を開始するように設計されている場合には、結果的に発生 する高い電界によって装置の電気絶縁システムに加わる歪みが大きくなることは 勿論である。このことは、本装置が更に効率的であり、更に経済的であり、機械 的に軽量であり、信頼性が高く、製造費が安価であり、従来の装置よりも全体に 経済的であり、問題の装置の絶縁破壊による結果をなくす又は少なくとも減少す るように適切な電気的保護を必要とする装置等の他の電磁装置への通常の接続な しで管理できるということを意味する。本発明による保護装置及びこのようにし て設計された装置、好ましくは変圧器又は反応器の組み合わせは、電力設備全体 の最適化を意味する。 本願で意図している非従来型変圧器は、上述した従来技術のオイル充填式電力 変圧器と関連した欠点、問題点、及び制限を持たない、定格動力が数100kV A〜最大1000MVA以上で、定格電圧が3kV〜非常に高い伝送電圧、例え ば400kV〜800kVの電力変圧器である。 本発明は、変圧器/反応器の少なくとも一つの巻線を、内外の電位等化半導体 (potential-equalizing semiconductor)層によって取り囲まれた固体絶縁体を含 むように設計することによって、電力設備全体の電界を導体内に維持する可能性 が提供されるという理解に基づいている。内半導体層内には、少なくとも一つの 導電体が配置されている電気導体は、本発明によれば、適当には、固体絶縁体の 最内部分とその内側に配置された半導体層との間の境界層に有害な電位差を発生 しないように、導電性接点が内半導体層と接触するように構成されている。この ような電力変圧器は、従来のオイル充填式変圧器と比較して大きな利点を提供す る。冒頭に記載したように、本発明は、磁性体製のコイルを持つ又は持たない反 応器に適用される概念を提供する。 従来のオイル充填式電力変圧器/反応器と本発明による電力変圧器/反応器と の間の本質的な相違は、巻線が、かくして、外部及び内部の電位層によって包囲 されており、少なくとも一つの電気導体が内電位層の内部に配置された固体絶縁 体を含むということである。前記電位層は、半導体材料から形成されている。半 導体という概念の定義を以下に説明する。好ましい実施例によれば、巻線は、可 撓性ケーブルの形態で設計されている。 作動電圧が非常に高い高電圧ネットワークに接続された本発明による電力変圧 器/反応器で必要な高い電圧レベルでは、電気的負荷及び発生する熱による負荷 は、絶縁体に過酷な要求を求める。いわゆる部分放電、pdは、一般的には、高 圧設備の絶縁体に対して重大な問題を生じることが知られている。絶縁層にキャ ビティ、小孔、等が形成されると、内部コロナ放電が高い電圧で発生し、これに よって絶縁体が徐々に劣化し、最終的には、絶縁体を通して電気的絶縁破壊が生 じる。これは、例えば電力変圧器の重大な絶縁破壊をもたらすことがわかってい る。 本発明は、とりわけ、半導体電位層が同様の熱的特性を提供し、これらの層が 固体絶縁体に堅固に連結されていることが極めて重要であるという認識に基づい ている。本願で考えている熱的特性は、熱膨張に関する。従って、内外の半導体 層及び中間絶縁体は良好に一体化されていなければならず、即ち様々な負荷で生 じる温度変化とは独立して境界層のほぼ全体に亘って互いに良好に接触していな ければならない。かくして、周囲半導体層を含む絶縁体は、温度勾配で、モノリ シック部品を構成し、絶縁体及びこれを取り囲む層が様々な温度で膨張すること により生じる欠陥が発生しない。材料に加わる電気的負荷は、絶縁体の周囲の半 導体層が等電位面を構成し、従って、絶縁体の電界が絶縁体に亘って均等に分配 されることにより減少する。 本発明によれば、上述した現象による絶縁体の破壊が起こらないようにしなけ ればならない。これは、半導体層絶縁システム及び中間絶縁層を使用することに よって行うことができる。中間絶縁層は、キャビティや小孔が形成される危険を 最小にするように、例えばXLPE(架橋させたポリエチレン)及びEP−ゴム (EP=エチレン−プロピレン)等の適当なプラスチック材料製の押出し層で製 造される。かくして、絶縁体は、高い絶縁破壊強度を持つ低損失材料である。 高電圧伝送用ケーブルは、内外の半導体層を備えた押出し絶縁体を有する導体 を持つように設計されていることが知られている。電気エネルギを伝送する場合 、絶縁体に欠陥が発生しないようにすることが昔から目的とされてきた。しかし ながら、高電圧伝送用ケーブルでは、ケーブルの長さに沿った電位は変化しない が、電位は、原理的に同じレベルにあり、このことは、高い電気応力が絶縁体に 作用するということを意味する。伝送用ケーブルには、電位を等しくするための 一つの内半導体層及び一つの外半導体層が設けられている。 かくして、巻線には、本発明によれば、固体絶縁体及び周囲電位等化層が設け られており、これによって、電界が巻線内に保持された変圧器/反応器を得るこ とができる。小さな被絶縁部品、いわゆるストランドから導体を構成することに よって、追加の改善を得ることができる。これらのストランドを小さく且つ円形 に作ることによって、ストランドを横切る磁界が、界に関して一定の形状をとり 、渦電流の発生を最小にする。 本発明によれば、巻線は、かくして、好ましくは、多数のストランドからなる 少なくとも一つの導体及びこれらのストランドの周りの内半導体層を含むケーブ ルの形態で製造される。この内半導体層の外側には、固体の押出し絶縁体の形態 の、ケーブルの主絶縁体が設けられており、この絶縁体の周りには、外半導体層 が設けられている。ケーブルは、特定の接続部において、追加の外層及び内層を 有する。例えば、本明細書中で「内」及び「外」と呼ぶこれらの二つの層間の固 体絶縁体に別の等電位化半導体層を配置できる。このような場合には、この追加 の層は中間電位にある。 本発明によれば、外半導体層は、導体に沿った等電位化を行う電気的性質を示 す。しかしながら、半導体層は、層に電気が誘導され、前記電流により望ましか らぬ熱負荷を生じる導電的性質を示さない。しかしながら、層の導電的性質は、 外層が等電位面を形成できるのに十分でなければならない。内半導体層は、等電 位化を行うことができ、従って、内層の外側の電界に関する等化を行うことがで きるのに十分な導電性を示さなければならない。これに関し、層は、導体の表面 の凹凸を等しくし、層は、高い表面仕上げの等電位面を剛性絶縁体に対する境界 層に形成できるような性質を持っているのが重要である。内層には、様々な厚さ を持つように形成できるが、導体及び固体絶縁体に関して均等な表面を形成する ため、層の厚さが0.5mm〜1mmでなければならない。しかしながら、内層 は、層が電圧の誘導に寄与する高い導電性を示してはならない。内外層について の抵抗は、10-6Ωcm〜100kΩcmの範囲内になければならず、適当には 、10-3Ωcm〜1000Ωcmの範囲内になければならず、好ましくは、1Ω cm〜500Ωcmの範囲内になければならない。更に、内外層の各々は、ケー ブル1m当りの50μΩ〜5MΩの範囲の抵抗を示さなければならない。 かくして、変形例及び磁気回路の巻線としての全く新たな使用分野では、この ようなXLPEケーブル又はEPゴム絶縁体でできたケーブル、又は相当するケ ーブルを本発明に従って使用する。 このようなケーブルを構成する巻線は、電界分布のため、絶縁の観点から見て 、従来の変圧器/反応器巻線に加えられた条件とは全く異なる条件が課せられる 。上述のケーブルを使用することによって提供された利点を使用するため、発明 による変圧器/反応器の接地に関し、他の可能な実施例がある。これは、従来の オイル充填式電力変圧器に適用できる実施例とは異なる。これらの方法は、別の 特許出願の要旨である。 本発明による電力変圧器/反応器の巻線について、導体の少なくとも一つのス トランドが絶縁されておらず且つ内半導体層と良好に電気的に接触するように配 置されているということが重要であり且つ必要である。かくして、内層は常に導 体の電位にある。 残りのストランドに関し、全部又は幾分かが例えばワニス処理を施すことによ って絶縁されているのがよい。 上述したケーブルでできた変圧器巻線又は反応器巻線は、従来の電力変圧器/ 反応器と本発明による電力変圧器/反応器との間で、電界分布に関し、大幅に異 なっている。本発明に従ってケーブル状に形成した巻線の決定的に重要な利点は 、電界が巻線内に閉じ込められており、かくして外半導体層の外側に電界がない ということである。電流搬送導体が発生する電界は、本質的に、固体の主絶縁体 内だけに発生する。設計上の観点及び製造上の観点の両方から見て、これは、以 下に列挙する大きな利点をもたらす。 −変圧器の巻線は、電界分布を考慮せずに形成でき、背景技術で言及したストラ ンドの位置の変更が省略される。 −電界分布を考慮せずに変圧器のコア設計を行うことができる。 −巻線の電気絶縁用のオイルを必要とせず、即ち巻線を取り囲む媒体は空気であ る。 −変圧器の外接続部と隣接して接続されたコイル/巻線との間で電気的接続を行 うための特別の接続部を必要としない。これは、電気接続部が、従来の電力設備 とは異なり、巻線と一体化されているためである。 −本発明による電力変圧器に必要な製造技術及び試験技術が、従来の電力変圧器 /反応器よりもかなり簡単である。これは、背景技術の説明で説明した含浸処理 、乾燥処理、及び真空処理が必要とされないためである。 更に、本発明の利点及び特徴、詳細には本発明による方法に関する利点及び特 徴は、以下の説明及び請求の範囲から明らかになる。 図面の簡単な説明 本発明の一実施例を添付図面を参照して以下に詳細に説明する。 図1は、本発明による解決策の裏側にある基本的特徴を例示する概略図であり 、 図2a〜図2dは、本発明による保護装置を備えている場合及び備えていない 場合の障害電流の発生及びエネルギの発生を概略に比較的に示すダイヤグラムで あり、 図3は、本発明による装置の考え得る設計を示す概略図であり、 図4〜図9は符号6で示されている電流リミッタに関する本発明の他の実施例 についての図3に部分的に対応する図である。 図10は過電流低減装置の可能な構成を示す図である。 図11は発電機と、変圧器と、それに結合されている電力ネットワークとを備 える電力設備に関連して適用される本発明の装置を示す図である。 図12は従来の電力変圧器/反応器の巻線の周囲の電界分布を示す図である。 図13は本発明の電力変圧器/反応器の巻線に使用されているケーブルの例を 示す図である。 図14は本発明の電力変圧器の実施例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 被保護対象1を含む電力設備を図1に示す。以下に説明するように、この対象 は、例えば、変圧器又は反応器を含む。この対象は、ライン2を介して外部配電 ネットワーク3に接続されている。このようなネットワークの代わりに、参照番 号3を附したユニットは、電力設備に含まれる任意の他の機器によって形成され ていてもよい。ここで言及する電力設備は、障害が対象1で発生し、ネットワー ク/機器3から対象1に向かう障害電流が発生し、そのため障害電流が対象を通 って流れる場合に、ネットワーク/機器3からの障害電流に対する保護が与えら れようとするのが主に対象1それ自体であるという性質を持つ電力設備であると 考えられる。前記障害は、対象1内で形成された短絡からなる場合がある。短絡 は、二つ又はそれ以上の箇所間の意図せぬ伝導路である。短絡は、例えば、電弧 を含む。この短絡及びその結果発生する激しい電流即ちバイオレント電流(viole nt current)によりかなり大きな損傷がもたらされ、場合によっては、対象1が 全体として破壊される。 少なくとも或る種の被保護電気対象1については、問題の対象にとって有害な 短絡電流/障害電流を、被保護対象からネットワーク/機器3に向かって流すこ とができるということが既に指されている。本発明の範疇では、外部で発生し、 対象に向かって流れる障害電流ばかりでなく、対象内で逆方向に流れる内部障害 電流からも対象を保護するため、保護の目的で使用されるようになっている。こ れを以下に更に詳細に論じる。 以下では、説明を簡単にするため、参照番号3は、常に、外部電力ネットワー クからなるものとして言及する。しかしながら、障害が存在する場合に対象1を 通るバイオレント電流を発生する限り、このようなネットワークの代わりに任意 の他の機器が含まれるということに留意しなければならない。 従来の回路遮断器4がライン2内に対象1とネットワーク3との間に配置され ている。この回路遮断器は、ライン2に過電流が流れたことを示す環境を検出す るための少なくとも一つのセンサがそれ自体に設けられている。このような環境 は、電流/電圧であるが、障害が直ちに起こることを示す他の環境も含まれる。 例えば、センサは、電弧センサ又は短絡音を記録するセンサ、等であるのがよい 。過電流が所定レベル以上であることをセンサが示したとき、回路遮断器4を作 動し、対象1とネットワーク3との間の接続を断つ。しかしながら、回路遮断器 4は、短絡電流/障害電流を完全に断たなければならない。かくして、回路遮断 器は、高度の要求を満たすように設計されていなければならない。このことは、 実 際には、回路遮断器が比較的ゆっくりと作動するということを意味する。図2a には、障害、例えば対象1の短絡が時間tfaultに生じた場合、図1で参照番号 2を附したライン中の障害電流が迅速にi1の値をとることが電流/時間ダイヤ グラムに示してある。この障害電流i1を回路遮断器4によってt1で遮断する 。t1は、tfault後、少なくとも150ms内にある。図2dは、i2tのダ イヤグラムを示す。従って、被保護対象1で短絡により発生したエネルギのダイ ヤグラムを示す。従って、短絡の結果として対象に注入されたエネルギは、図2 dの外矩形の全体面積によって表される。 これに関し、図2a、図2b、及び図2cの障害電流及び図2dの電流は、極 値の包絡線を表すと指摘される。簡略化を図る目的のため、ダイヤグラムには一 方の極性だけが示してある。 回路遮断器4は、金属製の接点を分離することによってガルバーニ分離を行う ように設計された回路遮断器である。従って、回路遮断器4は、大抵の場合、電 弧を消失させるのに必要な補助機器を備えている。 本発明によれば、対象1とスイッチング装置4との間のライン2は、装置1に 向かう過電流を減少するための全体に参照番号5を附した装置に接続されている 。この装置は、過電流状態検出装置の助けにより、回路遮断器4の遮断時間より もかなり短い期間内で過電流を減少するように作動できる。従って、この装置5 は、ガルバーニ分離を行う必要がないように設計されている。従って、ネットワ ーク3から被保護対象1に向かって流れる電流を完全になくす必要なしに、電流 の減少を非常に迅速に行う条件を提供する。図2bは、図2aによる場合とは対 照的に、時間tfaultでの短絡電流発生時に本発明による過電流低減装置5が作 動し、過電流を時間t2でレベルi2まで減少することを示す。従って、時間間 隔tfault−t2は、過電流低減装置5の反応時間を示す。装置5が遮断を行う のでなく障害電流を減少させるだけであるため、装置5は、極めて迅速に再作動 で きる。これを以下に更に詳細に論じる。一例として、受け入れることのできない 過電流状態が検出された後、レベルi1からレベルi2までの電流の減少を1m s又は数ms内で行おうとするものであると言うことができる。この場合、1m s以下の短い時間で、好ましくは、1μs以下で更に迅速に電流の減少を行うこ とを目的とする。 図1からわかるように、この装置は、全体として6で示されて、装置5とライ ン2との接続点と対象1との間でライン2に配置されている電流リミッタを有す る。この電流リミッタは主として対象1へ向かう向きの電流制限を行うために動 作するようにされているが、ある障害の場合には対象から離れる向きでも動作す る。電流リミッタ6は電流制限のために電流減少装置と同じくらい速く、または それよりも速く動作させるように構成できる。電流リミッタ6に加えられるより 少ない歪みを含む他の代わりの実施例によれば、電流リミッタは、ネットワーク 3から対象1へ向かう過電流が過電流低減装置5により減少させられるまで電流 制限のために起動させられるように構成できるばかりでなく、もちろん電流リミ ッタ6を遮断器4が遮断する時刻より十分に早く電流制限のために動作すべきで ある。上述したことから、一層減少させられた範囲で電流リミッタ6を流れるの が過電流低減装置によって減少させられた電流であるようにして、電流リミッタ 6がライン2に結合されることが適切であることがわかる。 図2bは電流リミッタ6の動作を示す図である。その図では、電流リミッタ6 は、時刻t3に電流制限のための動作に入ることを示すために選択されている。 この例では、それは過電流低減装置5によって減少させられた電流i2の持続時 間が十分に制限された、すなわち、時間間隔t2−t3まで制限されたことを意 味する。図2における表現は純粋に線図的なものであると考えるべきであること を再び指摘しておく。電流リミッタ6が駆動させられる時刻t3ははるかに早く でき、かつ過電流低減装置5の起動時刻である時刻t2より早くすることもでき る。時刻t3の後の障害電流はレベルi3まで減少させられることが図2bから わかる。この残っている障害電流i3は時刻t1に遮断器4により最終的に遮断 される。しかし、障害電流i3は電流リミッタ6の適切な制限範囲決定の結果と して比較的小さいために、問題の障害電流は問題の対象および電力設備の他の構 成部品によっても許容できる。前記障害電流により引き起こされるネットワーク 3からの電力注入が、保護されている対象3内で生ずる障害電流の減少および制 限の結果が、図2dに斜線により記されている表面により表されている。電力注 入の著しい減少が達成されたことがわかる。これに関連して、特定の機種によれ ば、電力は電流の二乗で増加するために、電流が半分に減少すると、電力注入は 4分の1に減少することを指摘しておく。障害電流は装置5を流れようとするこ とが図2cに示されている。全電流i1の、時刻t3の後に電流リミッタ6を通 じて流れようとする、部分i3は図2cにも記されている。 実際には、装置5と電流リミッタ6との性能決定は、装置5が障害電流を十分 に低いレベルまで減少し、電圧は電流リミッタにより十分に低いレベルまで制限 するように行われることがわかる。現実的な駆動時間は電流リミッタ6に関する 限りは1msである。制限器6を流れる電流を装置5が少なくとも十分な程度ま で減少した後まででなく電流リミッタ6が電流を減少させられるように、性能決 定はおそらく実行することが可能である。指摘したように、これは要求ではなく て逆の場合も可能である。 この装置をどのようにして実現するかがより詳しく図3に示されている。本発 明は直流電流(またHVDC=高電圧直流電流)接続および交流電流接続に応用 できることを指摘しておく。多相交流装置では、2で示されているラインは多相 交流系における相の1つを形成するものと考えることができる。しかし、本発明 の装置は、検出された誤りの場合に本発明に従って全ての相が保護され、または 障害電流が得られるその相あるいはそれらの相のみが電流制限を受けるように、 本発明の装置を実現できることに注目すべきである。 図3から、全体に参照番号5を附した過電流低減装置は、過電流をアース8又 はネットワーク3よりも低電位の別のユニットに分流するための分流加減器7を 含むことが明らかである。かくして、過電流転流器は、ライン2を流れる電流の 少なくとも大部分を分流し、保護されるべき対象1にこの電流が届かないように する目的で、アース又は他の低電位部8に対して短絡を迅速に形成する電流分割 器を形成するものと考えられる。対象1に重大な障害が生じた場合、例えば、過 電流転流器7が形成できる短絡と同じ大きさの短絡が生じた場合、概括的に述べ ると、障害が過電流転流器7の近くで生じた場合、過電流転流器7により、ネッ トワーク3から対象1へ流れる電流を半分に減少できる。従って、図2bと比較 すると、この図にi1の約半分の量であると示してある電流レベルi2が最悪の ケースであることがわかる。通常の状態では、過電流転流器7の目的は、保護さ れるべき対象1での短絡障害と対応する導電性よりも導電性が高い短絡を発生し 、その結果、障害電流の主部を過電流転流器7を介してアース又は他の低電位部 に分流できなければならない。従って、このことから、通常の障害の場合には、 障害が発生している対象1内へのエネルギの注入が、図2dに示すエネルギ注入 よりもかなり小さくなるということが明らかである。これは、低い電流レベルi 2並びに短い時間間隔t2−t3のためである。 過電流転流器7は、アース8又は前記低電位部と、対象1とネットワーク3と の間のライン2との間に接続されたスイッチ手段を含む。このスイッチ手段は、 制御部材9及びスイッチ部材10を含む。このスイッチ部材は、例えば、少なく とも一つの半導体構成要素、例えばサイリスタによって形成されているのがよい 。サイリスタで形成されたスイッチは、通常の状態では開放しており、即ちアー スに関して絶縁しているが、制御部材9を介して、非常に短い時間で導通状態に なる。これは、アースに分流することによって電流の減少を行うためである。 図3は、過電流状態検出装置が、保護機能の活性化を必要とするこのような過 電流状態を検出するのに適した少なくとも一つの好ましくは幾つかのセンサ11 −13を備えているのがよいということを示す。更に、図3から明らかなように 、これらのセンサには、対象1に又は対象1の近くに配置された参照番号13を 附したセンサが含まれる。更に、検出装置は、過電流低減装置5とライン2の接 続部の上流でライン2の過電流状態を検出するようになったセンサ11を含む。 以下に説明するように、保護されるべき対象1に向かってライン2を流れる電流 、即ち過電流低減装置5によって減少された電流を検出するため、別のセンサ1 2を設けるのが適当である。更に、センサ12並びにおそらくはセンサ13は、 例えば、対象1内に磁気的に蓄えられたエネルギが対象1から遠ざかる方向に差 し向けられた電流を発生した場合に、対象1から遠ざかる方向でライン2を流れ る電流を検出できることが指摘される。 センサ11−13は、必ずしも、電流及び/又は電圧だけを検出するセンサで ある必要はないと指摘される。センサが、概括的に述べると、保護機能の開始を 必要とする性質の障害が発生したことを示す任意の状態を検出できる性質を備え ていてもよいということは、本発明の範疇にある。 障害電流が対象1から遠ざかる方向に流れるような障害が発生した場合には、 装置は、その制御ユニット14が別の電流リミッタ6を、この別の回路遮断器が 開いた状態にある場合に閉じるように制御し、これに加えて過電流低減装置5は 、短絡電流がこれによって分流できるように駆動される。 例えば、対象1が変圧器からなるものと考えられる場合には、変圧器内で短絡 が生じた場合の機能は、先ず最初に短絡により変圧器内へのバイオレント電流が 発生し、これを検出し、分流を行う目的で装置5を駆動する。変圧器1に向かっ て流れる電流を必要な程度に減少させたときには、電流リミッタ6により遮断を 行うが、電流は制御ユニット14によって制御される。電流の制御は、これが起 こった場合に、発電機1に磁気的に蓄えられたエネルギーが発電機1から遠ざか る方向に流れ、装置5を介して分流される離れる時間よりも早期でないように制 御される。 更に、装置は、全体に参照番号14を附した制御ユニットを含む。この制御ユ ニットは、センサ11−13に接続されており、過電流低減装置に接続されてお り、別の電流リミッタ6に接続されている。制御ユニット14は、受け入れるこ とのできない障害電流が対象1に向かって発生したことを示す信号を一つ又はそ れ以上のセンサ11−13を介して受け取ったとき、過電流低減装置5を直ちに 制御し、必要な電流減少を迅速に行うように作動する。制御ユニット14は、電 流又は電圧が十分な程度にまで減少したことをセンサ12が検出したとき、電流 リミッタ6を制御してこれを作動し、過電流が所定レベル以下である場合に遮断 を行うように構成されているのがよい。このような設計により、電流リミッタ6 は、前記目的について適切にディメンジョニングされていない場合にこのような 高い電流を遮断する仕事が電流リミッタ6に与えられない程度にまで電流が実際 に減少するまでは遮断を行わない。しかしながら、この実施例は、過電流低減装 置を制御して電流減少を行った後、所定期間遮断するように電流リミッタ6が制 御されるように変更できる。 回路遮断器4には、過電流状態等を検出するための検出装置がそれ自体に設け られているのがよい。又は、回路遮断器は、同じセンサ11−13からの情報に 基づいて制御ユニット14を介して制御されるのがよい。これは、更に、過電流 低減装置の作動を制御する。 図3に示されている実施例では、ライン2に設けられているインダクタンス2 7によって電流リミッタ6は形成されている。コイルによって形成されているそ のようなインダクタンスは、電流のある増加で逆起電力が生じ、その逆起電力が 電流の増加を打ち消すという結果をもたらす。この実施例の利点は、それが極め て簡単なこと、更に、障害が起きた時に、対象1へ向かって流れる電流をアクテ ィブな制御の必要なしに迅速に制限することである。 装置をここまで説明してきたが、その装置は次のようにして動作する。障害が ないと、遮断器は閉じられ、過電流低減装置5のスイッチ手段10は開かれてい る、すなわち、非導通状態にある。この状況では、スイッチ手段10は、もちろ ん、意図しないのに導通状態にさせられないように適切な電気的強度を持ってい る。したがって、雰囲気(照明)環境または結合のやり方の結果としてライン2 に現れる過電圧状態は、非導通状態における閉止手段10の耐電圧を超過させる ことはない。そのために、少なくとも1つのサージ・アレスタ22をスイッチ手 段10に並列に結合することが適当である。この例では、そのようなサージ・ア レスタはスイッチ手段10の両側に示されている。したがって、サージ・アレス タはそのような過電圧を分流させる目的を有する。さもないとスイッチ手段10 が意図しないのに降伏させられる危険が有り得る。 過電流状態がセンサ11〜13のいずれかにより、または遮断器4自身のセン サ(遮断器4自身のセンサからの情報を本発明に従って過電流低減装置5の制御 のための基礎として使用できることがもちろん理解される)によって過電流状態 が記録され、この過電流状態が対象1の重大な障害が存在することを予期できる ような大きさであると、遮断器4に関する限りは遮断機能が開始される。また、 制御器14は過電流低減装置5を制御してそのような減少を行い、スイッチ手段 10を制御部材9を介して導電状態に入れさせることによりこれを一層良く行う 。前記のように、これは非常に迅速に、すなわち、遮断器4による遮断のために 求められる時間の一部で、起きることができる。その理由から、保護すべき対象 は、電流の少なくとも重要な部分および実際には主要部分をアースへ、またはよ り低い電位へ分流させるスイッチ手段10によって、ネットワーク10からの完 全短絡電流から直ちに解放される。電流リミッタ6は、同様に、迅速機能に入っ て対 象1へ向かって(またはおそらくそれから)ライン2に流れ込む電流を制限する ことができる。 それらのことが起きると、遮断器4によって遮断が最後の出来事として実行さ れる。過電流低減装置5および電流リミッタ6は第1の実施例に従って、繰り返 し機能できるように構成される。したがって、遮断器4が閉じられるとスイッチ 手段10が非導通状態にリセットされたことがセンサ11〜13によって認めら れ、電流リミッタ6が動作の準備が整うと、次の時に遮断器4が閉じるように、 保護装置は完全に動作状態にある。他の実施例によれば、装置5は再び動作する ために1つまたは複数の部分を交換することを求めることができる。 図4は電流リミッタ6の他の実施例を示す。この実施例はインダクタンス28 とコンデンサ29を有する。インダクタンス28とコンデンサ29は一緒に共振 回路を構成する。共振回路は共振すると非常に高いインピーダンスを与える。イ ンダクタンスとコンデンサは相互に並列結合されている。スイッチ30とコンデ ンサ29が、ライン2に接続されているインダクタンス28に並列接続されてい る。したがって、スイッチ30とコンデンサ29は相互に直列接続されている。 結合器30は1つまたは複数の接点を有する。それらの接点は、制御器14を介 してそれぞれ閉じまたは開くために、適切な操作部材31によって制御できる。 図4に示されている電流リミッタ6aは次のようにして動作する。正常な動作 状態中は、スイッチ30は開いている。電流リミッタ6aのインピーダンスはイ ンダクタのインダクタンスとリアクタンスとによって与えられる。十分な大きさ の障害電流の場合には、制御器14は、過電流の分流のためにスイッチ手段10 を閉じるために制御し、更に、制御器14はスイッチ30を閉じるためにそのス ィッチを制御して、コンデンサ29が結合されて、電力周波数に調整すべきであ る並列共振回路が形成されるようにする。電流リミッタ6aのインピーダンスは 共振時には非常に高い。図2bとの比較検討から明らかなように、減少させられ た電流レベルi3までかなり電流が減少させられる。 図5には電流リミッタ6bの他の実施例が示されている。この実施例は、相互 に直列接続されたインダクタンス32およびキャパシタ33と、キャパシタに並 列接続されたスイッチ34とからなる一連の共振回路とに基づいている。スイッ チ34の接点を動作させるための操作部材35が制御器14からの制御の下にあ る。正常に動作している場合は、コンデンサ33の上のスイッチ34は開いてい る。直列共振(たとえば、50Hzで)状態にあるコンデンサ33と直列のコイ ル32は非常に低いインピーダンスを有する。過渡障害電流がコイル32によっ て阻止される。障害の場合には、コンデンサおよびインダクタンスとの電圧は上 昇させられる。コンデンサの上のスイッチ34を閉じることによって、そのコン デンサは短絡される。これは全インピーダンスの著しい増加を含む。その理由か ら電流が制限される。 図5に示されているように、たとえば同じ鉄心に配置されている巻線の部分を 短絡することにより、インダクタンス32は可変にできる。このようにして、正 常な負荷中に電流リミッタにおける電圧降下を最小にするために、電流リミッタ 6aを連続調整することが可能になる。図5に示されていない他の変更は、コン デンサ33の上のスイッチ34の代わりに自己トリガされる火花放電間隙を使用 することである。このようにして、自己トリガされる機能が達成される、すなわ ち、この実施例は、任意の制御器からの特定でない制御が求められるという意味 で受動的になる。 図6に示されている変更では、電流リミッタ6cはライン2内に配置され、か つこのスイッチにコンデンサ37と抵抗38が並列に配置されている。そのコン デンサと抵抗は相互に並列結合されている。スイッチ36は実際には、アーク電 圧を上昇させ、制限抵抗38への電流転流を達成するために、横に向けられてい るコイル39が設けられている真空遮断器の性質を有する。制御器14は操作部 材40を介してスイッチ36を制御するために配置されている。 図7は、直列接続された多数のアーク室で構成された転流要素42を有する機 械的スイッチ41により構成された電流リミッタ6dを示す。アーク室は抵抗物 質で製作されている。スイッチ41が開くと、アークは抵抗性アーク室を短絡す る。アークがアーク室内へ動くと、アークは多数の小アークに分割される。この ようにして、アークは、接点の間の抵抗性経路の長さを増し、そのために抵抗値 が高くなる。 前と同様に、制御器14は操作部材43を介してスイッチ41の動作を制御す るために構成されている。 図8は、電流リミッタ6eの別の実施例を示す。このリミッタは、この実施例 では、高速半導体スイッチ44と、並列電流制限インピーダンス45と、電圧制 限素子46、たとえば、バリスタ、とを有する。半導体スイッチ44はゲートタ ーンオフサイリスタ(GTOサイリスタ)で構成できる。電流制限インピーダン スとして抵抗が用いられている。電流が制限されるとバリスタ46が過電圧を制 限する。正常な負荷状態の下では、電流は半導体44を通じて流れる。障害が検 出されると、半導体スイッチ44は制御器14、好ましくは適切な操作部材47 を介しての制御の下に開かれ、電流は抵抗45へ転流させられる。 最後に、電流リミッタ6fが図9に示されている。この制限器はライン2に接 続されているコイル48を有する。コイル48は、鉄心49を有する反応器に含 まれている。反応器の鉄心49とコイル48との間には超伝導の筒状スクリーン 50が設けられている。正常な動作の下では、超伝導スクリーン50は鉄心をコ イルから選別除去する。したがって、インダクタンスは比較的低い。電流がある レベルを超えると、超伝導は無くなり、インダクタンスは急激に増加する。した がって、強い電流制限が行われる。 図9に従う実施例では、コイルからの鉄心の選別はマイスナー効果のために起 きる。図9の実施例の利点は、電流リミッタ6fに関する限りは、正常な動作で 小さいインダクタンスが手に入ることである。欠点は、超伝導を達成するために 、たとえば、液体窒素により、非常に低い温度まで冷却することを求められるこ とである。 今説明した図4〜図9の全ての実施例では、図3に示す構成に対する電流リミ ッタに関する違いのみを一層良く説明した。他の構成要素に関しては、図3に関 連する説明が参照される。 図10は過電流低減装置5の他の実施例を示す図である。図3におけるように 半導体スイッチ手段に頼る代わりに、図10に示す実施例は、電極23の間の間 隙24中に存在する媒体に、制御部材9aによって導電性を取らせることを含む ことを意図している。この制御部材は、間隙24内の媒体またはそれの一部を導 通状態にさせ、または少なくとも導通状態を開始させるために、部材25の動作 を制御するために構成されている。前記部材25は、この例では、間隙24内の 媒体をイオン化/プラズマにさせ、または少なくとも支援することにより、導電 性を取らせるために構成されている。部材25は少なくとも一つのレーザを有し 、レーザは間隙24内の媒体にエネルギーを供給することにより、イオン化を行 う。図10からわかるように、レーザビーム束の必要な分流のために鏡26を使 用できる。これに関連して、図10の実施例は、媒体25が電極間隙全体内でイ オン化/プラズマを単独で生じないようなものとすることができる旨が指摘され る。したがって、意図は、間隙に加えられる電界がイオン化/プラズマ形成にお いて寄与すべきで、その後で間隙内の電界が間隙全体内にプラズマの発生を生ず るように、間隙内の媒体の一部のみが部材25によってイオン化される。これに 関連して、電極間隙中には、各種の気体または気体混合物で構成された媒体ばか りでなく、真空も存在することがあることを指摘しておく。真空の場合には、レ ーザによる開始が電極の少なくとも1つにおいて起きる。したがって、それはイ オン 化された環境/電極間隙中のプラズマの設定のための電子およびイオントランス ミッタとして機能する。 図11は、発電機4bが変圧器Iaを介して電力ネットワーク3aに接続され ているという意味で、従来の実施例を示す。したがって、保護すべき対象は変圧 器1aと発電機1bとによって表されている。過電流低減装置5aと過電流リミ ッタ6gおよび通常の遮断器4aは、見られるように、図1に示されている対象 1が図11に従って対象を形成すると考えられる場合に対して図1から見られる ものに類似する。したがって、これに関して、図1を参照して行った説明を参照 する。同じことは、発電機Ibに関する過電流低減装置5cと電流リミッタ6i との保護機能のために起因する。この場合には、したがって、発電機1bは図1 における対象1と等価であると考えられ、変圧器1aは図1における機器3と等 価であると考えられる。したがって、過電流低減装置5cと電流リミッタ6iと は、従来の遮断器4bに組合わされて、発電機1bを変圧器1aから離れる向き の電流の激しい流れに対して保護できる。 図11における追加の面として、電流リミッタ6hが組合わされている追加の 過電流低減装置5bが存在する。図11からわかるように、変圧器1aの両側に 電流減少装置5aと5bが存在する。そうすると、電流リミッタ6gと6iは、 前記過電流低減装置5aおよび5bと変圧器1aとの間の接続部にそれぞれ配置 されていることを指摘しておく。別の過電流低減装置5bは、発電機1bから変 圧器へ向かって流れる電流から変圧器1aを保護することを意図されている。図 11からわかるように、遮断器4bは、対象1aと1bの間のどの向きに保護機 能が望ましいかとは独立に、遮断できる。 ここで、図12〜図14の支援で、変圧器/反応器の従来のものでない構成の 態様の本発明の実施例について説明する。 図13は、本発明の乾式電力変圧器反応器に含まれている巻線に使用できるケ ーブルの例を示す。そのようなケーブルは、内部半導電層56がストランドの周 囲に配置されているいくつかのストランドで構成されている少なくとも1つの導 体54を有する。この内部半導電層の外側にはケーブルの主絶縁体57がある。 この主絶縁体は適切に押し出された固体絶縁体の形をしており、この押し出され た固体絶縁体を外部半導電層58が囲んでいる。このケーブルには、前記したよ うに、特殊目的、たとえば、変圧器/反応器の他の領域に高すぎる電気的ストレ スが加えられることを阻止するための、他の追加の層が設けられている。幾何学 的寸法の観点から、問題のケーブルは80mm2と3000mm2の間の導体面積と、20mmと 250mmの間の外部ケーブル直径を持つ。 上記ケーブルから製作された電力変圧器/反応器の巻線は、単相、三相、およ び多相の変圧器/反応器のために、鉄心がどのようにして形作られたかとは独立 に使用できる。1つの実施例が図14に示されている。同図は三相成層鉄心変圧 器をしめす。鉄心は、3つの鉄心59、60、61と、保持ヨーク62、63と を従来のやり方で有する。図示の実施例では、鉄心の脚とヨークとはテーパー状 の横断面を有する。 コア・リムを同心状に囲んで、ケーブルで形成された巻線が配置されている。 図14に示されている実施例は、図からわかるように、3つの同心ターン64、 65、66を有する。最も内側のターン64は一次巻線を表し、他の2つの巻線 ターン15、16は二次巻線を表す。あまりに多くの詳細で図面をごちゃごちゃ にしないようにするために、巻線の接続は図示していない。その他では、この図 示の実施例では、図の実施例では、いくつかの異なる機能を持つ間隔を取る棒6 7と68が巻線の周囲のある点に配置されている。間隔を取る棒は、冷却、補強 等のために同心巻線の同心状巻線ターンの間に冷却用のあるスペースを設けるこ とを意図されているあるスペースを設けることを意図している。間隔棒は巻線の 設置装置の一部を形成するために形成できる。巻線の接地系の部分を形成するた めに、それらは導電性材料で形成することもできる。 ここで提示した説明は、本発明の構成が基にしている発明のアイデアを例示す るものと考えるべきのみであることに注目すべきである。したがって、詳細な変 更を半導体の範囲を逸脱することなく行えることが当業者には明らかであろう。 例として、スイッチ手段10として機械的スイッチを使用することが可能である ことを述べることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU ,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH, CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,G B,GE,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP ,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU, LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,N Z,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI ,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US, UZ,VN,YU (72)発明者 ヤン、イスベルイ スエーデン国ベステロウス、カルルスガタ ン、27 (72)発明者 マーツ、レイヨン スエーデン国ベステロウス、ヒブラルガタ ン、5 (72)発明者 リー、ミン スエーデン国ベステロウス、ヘグビー、ス コグスベーグ、1 (72)発明者 アンデルス、スネソン スエーデン国オカルプ、フビランス、アレ ー、6 (72)発明者 ダン、ウィンドマール スエーデン国ビティンゲ、スメドストルペ ット、18

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 電力ネットワーク(3)又は電力設備に設けられた他の機器に接続され た対象(1)を、障害と関連した過電流から保護するための、前記対象と前記ネ ットワーク/機器との間のライン(2)のスイッチング装置(4)を含む、電力 設備の装置において、 前記対象と前記スイッチング装置との間の前記ライン(2)は、過電流低減装 置(5)に接続されており、この過電流低減装置は、過電流状態検出装置(11 、12、13)の支援により、過電流を前記スイッチング装置の遮断時間よりも かなり短い期間内に減少するように駆動可能であり、 電流リミッタ(6)は、ラインに対する過電流低減装置の接続点と対象との間 に配置されることを特徴とする装置。 2. 前記スイッチング装置(4)は、回路遮断器によって形成されている、 ことを特徴とする請求の範囲第1項記載の装置。 3. 前記過電流低減装置(5)は、アース(8)又は前記ネットワーク/機 器よりも電位がかなり低い別のユニットに過電流を分流するための過電流転流器 (7)を含む、ことを特徴とする請求の範囲第1項または第2項に記載の装置。 4. 前記過電流転流器(7)は、前記アース又は前記低電位部と、前記対象 (1)と前記ネットワーク/機器(3)との間の前記ラインとの間に接続された スイッチ手段を含む、ことを特徴とする請求の範囲第3項に記載の装置。 5. 前記スイッチ(10)は少なくとも一つの半導体構成要素を有する、こ とを特徴とする請求の範囲第4項に記載の装置。 6. 前記スイッチ(10a)は、電極ギャップ(24)と、この電極ギャッ プ又はこの電極ギャップの少なくとも一部を導電性にするか或いは少なくとも導 電性を賦与し始めるための手段(25)とを含む、ことを特徴とする請求の範囲 第4項に記載の装置。 7. 前記電極ギャップを導電性にするか或いは前記電極ギャップに少なくと も導電性を賦与し始めるための前記手段(25)は、前記隙間又はその一部にプ ラズマを形成する、ことを特徴とする請求の範囲第6項に記載の装置。 8. 前記電極ギャップ又はその一部を導電性にするか或いは前記電極ギャッ プに少なくとも導電性を賦与し始めるための前記手段(25)は、少なくとも一 つのレーザーを有する、ことを特徴とする請求の範囲第7項に記載の装置。 9. 前記電流リミッタ(6)は少なくとも1つのインダクタンスおよび/ま たは抵抗またはその他のインピーダンスを含む事を特徴とする請求の範囲第1項 及至第8項のいずれかに記載の装置。 10. 前記電流リミッタ(6a、6b)はインダクタンス(28、32)と コンデンサ(29、33)とを含み、これらのインダクタンスとコンデンサが一 緒に、共振に際して高インピーダンスを発生する共振回路を形成する事を特徴と する請求の範囲第1項及至第9項のいずれかに記載の装置。 11. 前記インダクタンス(28)とコンデンサ(29)が相互に並列に接 続されている事を特徴とする請求の範囲第10項に記載の装置。 12. ラインの中に備えられたインダクタンス(28)の前後にスイッチ( 30)とコンデンサ(29)が並列に接続されている事を特徴とする請求の範囲 第11項に記載の装置。 13. インダクタンス(32)とコンデンサ(33)が相互に直列に接続さ れている事を特徴とする請求の範囲第11項に記載の装置。 14. 前記コンデンサ(33)を短絡する構成部(34)が前記コンデンサ (33)に並列に接続されている事を特徴とする請求の範囲第13項に記載の装 置。 15. 前記コンデンサ(33)を短絡する構成部がスイッチ(34)から成 る事を特徴とする請求の範囲第14項に記載の装置。 16. 前記コンデンサを短絡する構成部が火花ギャップから成る事を特徴と する請求の範囲第14項に記載の装置。 17. 電流リミッタ(6c)がライン(2)中に配置されたスイッチ(36 )と、前記スイッチに対して並列に接続され相互に接続されたコンデンサ(37 )および抵抗(38)とを含む事を特徴とする請求の範囲第9項に記載の装置。 18. 電流リミッタ(6d)がライン(2)中に配置されたスイッチ(41 )と、少なくとも1つの抵抗性アーク・チャンバを含む転流構造(42)とを含 む事を特徴とする請求の範囲第9項に記載の装置。 19. 電流リミッタ(6e)がライン(2)中に配置されたスイッチ(44 )と前記スイッチに並列に接続された電流制限インピーダンス(45)とを含み 、前記インピーダンスに電流制限素子(46)が並列に接続されている事を特徴 とする請求の範囲第9項に記載の装置。 20. 電流リミッタ(6f)がライン中に接続されたコイル(48)を含み 、前記コイルは鉄心(49)を有するリアクターの中に含まれ、前記鉄心とコイ ルとの間に超伝動スクリーン(50)が備えられ、前記超伝動スクリーンは正常 運転に際して前記鉄心を前記コイルから遮蔽し、従ってインダクタンスが比較的 低いが、電流が所定水準を超えると、超伝動が中断し、インダクタンスが劇的に 増大する事を特徴とする請求の範囲第9項に記載の装置。 21. 前記電流リミッタは、過電流状態が検出された時に電流制限のために 駆動されるように構成されている事を特徴とする請求の範囲第1項及至第20項 のいずれかに記載の装置。 22. 過電流状態を検出する構成部からの情報に基づいて電流リミッタを駆 動するように構成された制御ユニット14を含む事を特徴とする請求の範囲第2 1項に記載の装置。 23. 前記制御ユニット(14)が請求項12、15、18または19にお いて定義されたスイッチの動作によって電流リミッタを駆動するように構成され ている事を特徴とする請求の範囲第22項に記載の装置。 24. 対象(1)に向かうまたは対象から離れる過電流の過電流低減装置( 5)による低減後に、しかしスイッチング装置(4)よりも早期に、電流リミッ タ(6)が電流制限のために駆動されるように構成されている事を特徴とする請 求の範囲第1項及至第23項のいずれかに記載の装置。 25. 対象(1)に向かうまたは対象から離れる過電流が検出部により特定 水準以下にある事が表示された時、制御ユニット(14)が電流リミッタを駆動 するように構成されている事を特徴とする請求の範囲第22項及至第24項のい ずれかに記載の装置。 26. 対象を両側から保護するために対象の両側に2つの過電流低減装置が 配置されている事を特徴とする請求の範囲第1項及至第25項のいずれかに記載 の装置。 27. 過電流低減装置(5)と過電流状態検出部(11乃至13)とに接続 された制御ユニット(14)を含み、前記制御ユニットは、保護上の理由から正 当化される場合には、前記過電流状態検出部からの情報の支援によって前記過電 流低減装置を閉じるように制御する事を特徴とする請求の範囲第1項に記載の装 置。 28. 同一の制御ユニットが前記過電流状態検出部(11乃至13)からの 情報に基づいて、過電流低減装置(5)と電流リミッタ(6)とを制御する事を 特徴とする請求の範囲第22項、第23項、第25項、および第27項のいずれ かに記載の装置。 29. 被保護対象(1)が磁気回路を備えた電気装置によって形成される事 を特徴とする請求の範囲第1項及至第28項のいずれかに記載の装置。 30. 前記対象は変圧器または反応器によって形成されることを特徴とする 請求の範囲第29項記載の装置。 31. 磁気回路が設けられている電気装置は、望ましくは高電圧、72.5 kVまたはそれ以上であることを特徴とする請求の範囲第29項または第30項 に記載の装置。 32. 電気装置の磁気回路はケーブルにより形成された巻線を備えることを 特徴とする請求の範囲第29項及至第31項のいずれかに記載の装置。 33. 装置の少なくとも1つの巻線が少なくとも1つの導体(54)を備え 、この導体の周囲に固体絶縁物質の電気絶縁(57)が設けられ、半導体材料の 外部層(58)が絶縁の周囲に配置され、半導体材料の内部層(56)が絶縁の 内側に配置され、前記少なくとも1つの導体(54)が内部層(56)の内側に 配置されていることを特徴とする請求の範囲第29項及至第32項のいずれかに 記載の装置。 34. 内部層と外部層(56、58)が絶縁物質の熱膨張率とほぼ同じ熱膨 張率を有することを特徴とする請求の範囲第33項に記載の装置。 35. 内部層(56)が前記少なくとも1つの導体(54)に電気的に接触 していることを特徴とする請求の範囲第33項または第34項に記載の装置。 36. 外部層(58)が等電位面をほぼ形成することを特徴とする請求の範 囲第33項及至第35項のいずれかに記載の装置。 37. 内部と外部の半導電層(56、58)と絶縁(57)とがほぼ全境界 面にわたって相互に接合されていることを特徴とする請求の範囲第33項及至第 36項のいずれかに記載の装置。 38. 導体(54)のストランド(55)の少なくとも1つが絶縁されず、 内部半導電層(56)との電気的接触が達成されることを特徴とする請求の範囲 第33項に記載の装置。 39. ケーブルの導体面積が80mm2〜3000mm2の範囲内で、ケーブルの外径が 20mm〜250mmの範囲内であることを特徴とする請求の範囲第33項及至第38項 のいずれかに記載の装置。 40. 電力変圧器/反応器として構成された前記対象は磁気材料で形成され てコア・リムおよびヨークで構成された鉄心を備えることを特徴とする請求の範 囲第30項及至第39項のいずれかに記載の装置。 41. 電力変圧器/反応器は鉄心なし(空心巻き)で製作されることを特徴 とする請求の範囲第29項及至第40項のいずれかに記載の装置。 42. 少なくとも2つの電気的に分離された巻線を備え、巻線は同心的に巻 かれていることを特徴とする請求の範囲第29項及至第41項のいずれかに記載 の装置。 43. 障害に関連する過電流に対して変圧器または反応器の形態における対 象の保護のための請求の範囲第1項及至第42項のいずれかに記載の装置の使用 。 44. 電力ネットワーク(3)に接続されている対象(1)または電力設備 内に含まれる他の装置を、障害に関連した過電流から保護する電力設備における 方法であって、対象(1)とスイッチング装置(4)との間でラインに接続され ている過電流低減装置(5)を有する方法において、スイッチング装置(4)の 遮断時間より十分短い時間内に、過電流状態が過電流減少目的のための装置(1 1〜13)により検出された時に、対象(1)とスイッチング装置(4)との間 のラインに接続された過電流低減装置は駆動されることを特徴とする方法。 45. 過電流低減装置(5)により、過電流は、アース(8)またはネット ワーク/機器より低い電位を有する他の機器に分流されることを特徴とする請求 の範囲第44項に記載の方法。 46. スイッチング装置と対象との間、および過電流低減装置(5)と対象 (1)との間で、ライン内に配置されている電流リミッタ(6)は、対象(1) へ向かう方向に、あるいは対象(1)からそれる方向に過電流が過電流低減装置 (5)によって減少させられるまでは、遮断されないようにすることを特徴とす る請求の範囲第44項または第45項に記載の方法。 47. 過電流低減装置(5)を有する保護装置は、変圧器または反応器の形 の対象の保護のために結合されることを特徴とする請求の範囲第44項及至第4 6項のいずれかに記載の方法。
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