JP2009181908A - Dc high-speed vacuum circuit breaker - Google Patents
Dc high-speed vacuum circuit breaker Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009181908A JP2009181908A JP2008021835A JP2008021835A JP2009181908A JP 2009181908 A JP2009181908 A JP 2009181908A JP 2008021835 A JP2008021835 A JP 2008021835A JP 2008021835 A JP2008021835 A JP 2008021835A JP 2009181908 A JP2009181908 A JP 2009181908A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switch
- capacitor
- circuit
- series
- connection point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
Description
本発明は、主として電鉄用の直流変電所の直流電源と負荷(き電線)との間に設置され、負荷の短絡事故時に直流電源を負荷から切り離して保護するために使用するもので、真空バルブを含む直流高速真空遮断装置に関する。 The present invention is mainly installed between a DC power source and a load (feeder) of a DC substation for electric railways, and is used to protect the DC power source by separating it from the load in the event of a load short circuit accident. It is related with the direct-current high-speed vacuum circuit breaker containing.
図6は例えば特許文献1に開示された従来の直流高速真空遮断装置の概略構成を示す図である。直流電源14と負荷15に間に接続され、直流を遮断する真空バルブ4と、真空バルブ4に並列に接続され配線のインダクタンスに蓄えられたエネルギーを吸収する非線形抵抗5と、可飽和リアクトル6が直列に接続された第1の直列回路S1と、第1の直列回路S1にコンデンサ1と、インダクタンス要素3と、転流スイッチ2が直列に接続された第2の直列回路S2と、第1および第2の直列回路S1、S2は第1のスイッチ7を介して並列接続して構成されている。直列回路S2には放電抵抗12が並列に接続されている。そして、交流スイッチ7、交流電源9、ダイオードブリッジ整流回路10、充電抵抗11からなるコンデンサ1の充電回路が、コンデンサ1とインダクタンス要素3の接続点と、放電抵抗12とコンデンサ1の接続点に接続されている。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional DC high-speed vacuum interrupter disclosed in
このような構成において、スイッチ8を閉じることによりコンデンサ1を図6に示す極性に所定の直流電圧まで充電し、コンデンサ1は遮断のために常時一定の電圧に充電された状態を保持して待機している。さらに放電抵抗12を第1の直列回路に並列接続してコンデンサ1の放電回路を構成し、コンデンサ1の放電が必要なときに転流スイッチ2を点弧することによりコンデンサ1の電荷を急速に放電させるように動作する。スイッチ7は第1の直列回路と第2の直列回路との間に設けられ遮断後に第2の直列回路S2を離す。
In such a configuration, by closing the
次に、このような直流高速真空遮断装置の動作について説明する。直流電源14と負荷15例えば、き電線との間に設けられ、常時、負荷電流は真空バルブ4、可飽和リアクトル6を通じて流れている。コンデンサ1はあらかじめ交流電源9と、交流電源スイッチ8と、交流電源9の交流を整流するダイオードブリッジ整流回路10と、充電抵抗11からなる充電回路によって図6に示す極性に充電されている。
Next, the operation of such a DC high-speed vacuum interrupter will be described. Provided between the
このとき、外部から遮断信号が与えられるか、または負荷15の異常電流を検出したとき、先ず真空バブル4を開極し、その直後、転流スイッチ2を投入する。すると、コンデンサ1、真空バルブ4、可飽和リアクトル6、転流スイッチ2、インダクタンス要素3のループで直列共振回路が構成され、コンデンサ1に蓄えられた電荷により共振電流が流れる。この電流の最大値は予測される負荷電流の最大値より大きくなるようにコンデンサ1とインダクタンス要素3の値およびコンデンサ1の初期充電電圧が決められている。
At this time, when an interruption signal is given from the outside or when an abnormal current of the
真空バルブ4の開極後、主回路電流はアークとなって流れ続けるが、このとき前述の共振電流が主回路電流に重畳して流れ、共振電流の最大値が主回路電流より大きいため、真空バルブ4内の電流はゼロ点を過り極性反転しようとする。この際、可飽和リアクトル6が飽和から開放されて高インダクタンスとなり、電流の変化速度を弱める。
After the
電流がゼロ点附近を過る時点で真空バルブ4内のアークは消滅し、ギャップには絶縁が回復する。その後も転流コンデンサ1の電圧は転流回路のインダクタンス要素3および、負荷に存在する浮遊インダクタンスに蓄えられたエネルギーにより、初期充電極性と逆方向に上昇を続ける。
When the current exceeds the zero point, the arc in the
この電圧がある程度大きくなると、非線形抵抗5に電流が流れ、負荷電流は減衰してやがて第2の直列回路を流れる電流はゼロとなる。
When this voltage increases to some extent, a current flows through the
しかし、その後も電源14と負荷15とに電位差がある場合などには図7に示すような経路で充電抵抗11や放電抵抗12および第1のスイッチ7を通して直流電流が流れ続ける。このような場合にはサイリスタはゲートをオフにしてもオン状態を継続するので負荷電流の遮断が完了しない。そのため最終的にはスイッチ7を開いて回路を完全に遮断する。
従来の充電回路は図7のように構成されているため、遮断動作を行った際、真空バルブ4の電流遮断が完了した後も、直流電源14から負荷15に向かって矢印の経路(転流スイッチ2、転流リアクトル3、放電抵抗12、あるいは充電抵抗11、ダイオード整流器10よりなる充電回路)を通って流れ続ける。この電流は直流であるためスイッチ7は開放時に直流電流を遮断する能力が必要であるとともに、遮断時には大きな電流を通電する必要があるために、寸法、コストともに大きくなるという問題があった。
Since the conventional charging circuit is configured as shown in FIG. 7, an arrow path (commutation) from the
この発明は前記のような問題を解決するためになされたもので、電流遮断能力を要求されないスイッチを使うことで直流電源と負荷とを完全に開放できる小型で安価な直流高速真空遮断装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a small and inexpensive DC high-speed vacuum interrupter that can completely open the DC power supply and load by using a switch that does not require current interrupting capability. The purpose is to do.
前記目的を達成するため、請求項1に対応する発明は、直流電源と負荷との間に、直列に接続してなる真空バルブを含む第1の直列回路と、前記第1の直列回路に前記直流電源との接続点に、その一端を接続し、コンデンサと転流スイッチとインダクタンス要素を直列接続してなる第2の直列回路と、前記第2の直列回路の他端と、前記負荷と前記真空バルブの接続点との間に接続し、直流電流遮断能力を持たない第1のスイッチと、前記第2の直列回路に並列に接続し、前記コンデンサの放電抵抗と、直流電流遮断能力を持ち前記第1のスイッチより通電能力の小さい第2のスイッチを直列接続してなる第3の直列回路と、前記放電抵抗と前記第2のスイッチの接続点と、前記インダクタンス要素と前記コンデンサの接続点にその両端を接続し、前記コンデンサを充電可能なコンデンサ充電回路と、
遮断指令が入力されたとき、前記真空バルブに対して開放指令、前記転流スイッチに対して投入指令、前記第2のスイッチに対して開放指令、前記第1のスイッチに対して開放指令を順次与える制御装置とを備えたことを特徴とする直流高速真空遮断装置である。
In order to achieve the object, the invention corresponding to
When a shut-off command is input, an open command for the vacuum valve, a turn-on command for the commutation switch, an open command for the second switch, and an open command for the first switch sequentially A direct current high-speed vacuum shut-off device characterized by comprising a control device for giving.
前記目的を達成するため、請求項2に対応する発明は、直流電源と負荷との間に、直列に接続してなる真空バルブを含む第1の直列回路と、前記第1の直列回路に前記直流電源との接続点に、その一端を接続し、コンデンサと転流スイッチとインダクタンス要素を直列接続してなる第2の直列回路と、前記第2の直列回路の他端と、前記負荷と前記真空バルブの接続点との間に接続し、直流電流遮断能力を持たない第1のスイッチと、前記コンデンサと前記インダクタンス要素の接続点に、その一端を接続し、直流電流遮断能力を持ち前記第1のスイッチより通電能力の小さい第2のスイッチと、前記第2のスイッチの他端と、前記コンデンサと前記第1のスイッチの接続点に接続し、前記コンデンサを充電可能なコンデンサ充電回路と、遮断指令が入力されたとき、前記真空バルブに対して開放指令、前記転流スイッチに対して投入指令、前記第2のスイッチに対して開放指令、前記第1のスイッチに対して開放指令を順次与える制御装置とを備えたことを特徴とする直流高速真空遮断装置である。
In order to achieve the above object, the invention corresponding to
前記目的を達成するため、請求項6に対応する発明は、直流電源と負荷との間に、直列に接続してなる真空バルブを含む第1の直列回路と、前記第1の直列回路に前記直流電源との接続点に、その一端を接続し、コンデンサと転流スイッチとインダクタンス要素を直列接続してなる第2の直列回路と、前記第2の直列回路の他端と、前記負荷と前記真空バルブの接続点との間に接続し、直流電流遮断能力を持たない第1のスイッチと、前記第2の直列回路に並列に接続し、前記コンデンサの放電抵抗と、直流電流遮断能力を持ち前記第1のスイッチより通電能力の小さい第2のスイッチを直列接続してなる第3の直列回路と、予め前記コンデンサが充電された状態で遮断指令が入力されたとき、前記真空バルブに対して開放指令、前記転流スイッチに対して投入指令、前記第2のスイッチに対して開放指令、前記第1のスイッチに対して開放指令を順次与える制御装置とを備えたことを特徴とする直流高速真空遮断装置である。
In order to achieve the above object, the invention corresponding to
本発明によれば、第1のスイッチ及び第2のスイッチに通電と遮断の役割を分担させることにより、安価で小型の直流高速真空遮断装置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an inexpensive and small-sized DC high-speed vacuum cutoff device by sharing the roles of energization and cutoff with the first switch and the second switch.
図1は本発明の第1の実施形態を説明するための概略構成図であり、これは第1の直列回路S1と、第2の直列回路S2と、第3の直列回路S3と、第1のスイッチ7と、コンデンサ充電回路と、制御装置20を備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a first embodiment of the present invention, which includes a first series circuit S1, a second series circuit S2, a third series circuit S3, and a first series circuit. Switch 7, a capacitor charging circuit, and a
第1の直列回路S1は直流電源14と負荷15との間に、真空バルブ4と、真空バルブ4に並列に接続し、配線のインダクタンスに蓄えられたエネルギーを吸収する非線形抵抗5と、可飽和リアクトル6とを直列に接続したものである。
The first series circuit S1 is connected between the
第2の直列回路S2は、コンデンサ1とインダクタンス要素3と転流スイッチ2を直列接続してなり、その一端を第1の直列回路S1に直流電源14との接続点に接続したものである。
The second series circuit S2 is formed by connecting the
第1のスイッチ7は、第2の直列回路S2の他端と、負荷15と真空バルブ4の接続点との間に接続したもので、直流電流遮断能力を持たないものである。
The
第3の直列回路S3は、第2の直列回路S2に並列に接続し、コンデンサ1の放電抵抗12と、直流電流遮断能力を持ち後述する第1のスイッチ7より通電能力の小さい第2のスイッチ13を直列接続したものである。
The third series circuit S3 is connected in parallel to the second series circuit S2, and has a
コンデンサの充電回路は、放電抵抗12と第2のスイッチ13の接続点と、インダクタンス要素3とコンデンサ1の接続点にその両端を接続し、コンデンサ1を充電可能なもので、コンデンサ充電回路は、交流電源9と、この交流を整流するダイオードブリッジ整流回路10と、コンデンサ1の充電抵抗11を備えたものである。
The capacitor charging circuit is capable of charging the
制御装置20は、図2に示すように遮断指令が入力されたとき、真空バルブ4に対して開放指令、転流スイッチ2に対して投入指令、第2のスイッチ13に対して開放指令、第1のスイッチ7に対して開放指令を順次与えるものである。図2において、T1は真空バルブ4の開極時間、T2は電流減衰時間、T3はスイッチ13の開放時間である。
As shown in FIG. 2, the
次に、以上のように構成された第1の実施形態の動作について、図1、図2を参照して説明する。負荷電流を遮断する際の初期の動作は従来例とまったくおなじである。すなわち、直流高速真空遮断装置は直流電源と負荷(き電線)との間に設けられ、常時、負荷電流は真空バルブ4、可飽和リアクトル6を通じて流れている。コンデンサ1はあらかじめ充電回路によって図1に示す極性に充電されている。このとき第2のスイッチ13には充電電流が流れるがその大きさは充電抵抗11によって制限されるごく小さい電流となる。
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. The initial operation when cutting off the load current is exactly the same as the conventional example. That is, the DC high-speed vacuum circuit breaker is provided between the DC power supply and the load (feed wire), and the load current always flows through the
外部、具体的には過電流継電器(図示せず)から遮断指令が与えられるか、または負荷の異常電流を検出したとき、先ず真空バブル4を開極し、その直後、転流スイッチ2を投入する。すると、コンデンサ1、真空バルブ4、可飽和リアクトル6、転流スイッチ2、インダクタンス要素3のループで直列共振回路が構成され、コンデンサ1に蓄えられた電荷により共振電流が流れる。この電流の最大値は予測される負荷電流の最大値より大きくなるようにコンデンサ1とインダクタンス要素3の値およびコンデンサ1の初期充電電圧が決められている。この共振電流は非常に大きいが第1のスイッチ7を経由するが第2のスイッチ13には流れない。スイッチ13には放電抵抗12で制限された極小さい電流だけが流れる。
When a disconnection command is given from the outside, specifically an overcurrent relay (not shown), or when an abnormal load current is detected, the
真空バルブ4の開極後、主回路電流はアークとなって流れ続けるが、このとき前述の共振電流が主回路電流に重畳して流れ、共振電流の最大値が主回路電流より大きいため、真空バルブ4内の電流はゼロ点を過り極性反転しようとする。この際、可飽和リアクトル6が飽和から開放されて高インダクタンスとなり、電流の変化速度を弱める。電流がゼロ点附近を過る時点で真空バルブ4内のアークは消滅し、ギャップには絶縁が回復する。その後も転流コンデンサ1の電圧は転流回路のインダクタンス要素3および、負荷に存在する浮遊インダクタンスに蓄えられたエネルギーにより、初期充電極性と逆方向に上昇を続ける。この電圧がある程度大きくなると、非線形抵抗5に電流が流れ、負荷電流は減衰してやがて第1の直列回路S1を流れる電流はゼロとなる。
After the
しかし、その後も電源14と負荷15とに電位差がある場合などには、例えば図7に示したような経路で充電抵抗11や放電抵抗12およびスイッチ13、スッチ7を通して直流電流が流れ続ける。このような場合には転流スイッチ2はゲートをオフにしてもオン状態を継続するので負荷電流の遮断が完了しない。そのため、遮断動作開始から所定時間経過した後、まずスイッチ13を開放する。
However, when there is a potential difference between the
ただし、このときスイッチ13には充電抵抗11および放電抵抗12で制限される極小さい電流だけが流れているので、スイッチ13は極小電流の通電能力および遮断能力をもてばよい。スイッチ13を開放した後、ひきつづきスイッチ7を開放して直流電源14と負荷15とを完全に開放する。スイッチ7を開放する際には、スイッチ7には負荷電流が流れていないので、従来装置のように電流遮断能力は必要がない。
However, since only a very small current limited by the charging
以上述べた第1の実施形態によれば、従来装置に設けられたコンデンサ1の充電抵抗11及び、又は放電抵抗12と直列に小容量でかつ直流を開放できる第2のスイッチ13を挿入し、このスイッチ13を第1のスイッチ7を開放する前に開放することにより、第1のスイッチ7の直流遮断能力を不要とするものである。第2のスイッチ13は遮断動作時に大きな振動電流や負荷電流が流れないルートに設けるためごく小容量のものが適用できる。
According to the first embodiment described above, the
図3は本発明の第2の実施形態を示す概略構成図であり、図1と異なる点は、放電抵抗12を省いた点である。図1に示した制御装置20は、省略してあるが、これは実際には必要なものである。具体的には、直流電源14と負荷15との間に、真空バルブ4と、真空バルブ4に並列に接続し、配線のインダクタンスに蓄えられたエネルギーを吸収する非線形抵抗5と、可飽和リアクトル6とを直列に接続した第1の直列回路S1と、第1の直列回路S1に、コンデンサ1とインダクタンス要素3と転流スイッチ2を直列接続してなる第2の直列回路S2の一端を、直流電源14との接続点に接続したものである。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that the
第2の直列回路S2の他端と、負荷15と真空バルブ4の接続点との間に、第1のスイッチ7を接続したもので、第1のスイッチ7は直流電流遮断能力を持たないものである。
The
以上述べたことは、図1と同一であり、以下に述べる点が異なる。 What has been described above is the same as that of FIG. 1 and differs in the following points.
すなわち、第1のスイッチ7は、直流電流遮断能力を持たないものであって、コンデンサ1と真空バルブ4の接続点と、負荷15と真空バルブ4の接続点との間に接続したものである。第2のスイッチ13は、直流電流遮断能力を持ち第1のスイッチ7より通電能力の小さいものであって、コンデンサ1とインダクタンス要素3の接続点に、その一端を接続し、第2のスイッチ13の他端と、コンデンサ1と第1のスイッチ7の接続点に、コンデンサ1を充電可能な、図1の実施形態と同一のコンデンサ充電回路を接続したものである。
That is, the
このような構成において、図1の実施形態と同様に、制御装置20を備えている。制御装置20は、遮断指令が入力されたとき、真空バルブ4に対して開放指令、転流スイッチ2に対して投入指令、第2のスイッチ13に対して開放指令、第1のスイッチ7に対して開放指令を順次与えるものである。
In such a configuration, the
次に図3に示される第2の実施形態の動作について説明する。負荷電流を遮断する際の初期の動作は従来例あるいは実施形態1とまったくおなじであるので省略する。遮断時にはコンデンサ1に蓄えられた電荷により共振電流が流れる。この共振電流は非常に大きいが第1のスイッチ7を経由するがスイッチ13には放電抵抗12で制限された極小さい電流だけが流れる。真空バルブ4の遮断後も直流電源14と負荷15とに電位差がある場合などには整流回路10、充電抵抗11およびスイッチ13を通して直流電流が流れ続ける。このような場合には転流スイッチ2はゲートをオフにしてもオン状態を継続するので負荷電流の遮断が完了しない。そのため、遮断動作開始から所定時間経過したのち、まず第2のスイッチ13を開放する。ただし、このとき第2のスイッチ13には充電抵抗11で制限される、極小さい電流だけが流れているので、第2のスイッチ13は極小電流の通電能力および遮断能力をもてばよい。第2のスイッチ13を開放した後、ひきつづき第1のスイッチ7を開放して直流電源14と負荷15とを完全に開放する。第1のスイッチ7を開放する際には、第1のスイッチ7には負荷電流が流れていないので、従来装置のように電流遮断能力は必要がない。
Next, the operation of the second embodiment shown in FIG. 3 will be described. The initial operation when the load current is cut off is the same as that of the conventional example or the first embodiment, and is omitted. At the time of interruption, a resonance current flows due to the electric charge stored in the
図4は本発明の第3の実施形態を説明するための図であり、図1と異なる点は、図1のコンデンサ1の充電回路を省略した構成となっている。なお、充電回路は、交流電源9と、この交流を整流するダイオードブリッジ整流回路10と、コンデンサ1の充電抵抗11を備えたものである。
FIG. 4 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that the charging circuit for the
このような構成の実施形態においては、コンデンサ11は図示しない回路により充電される。13は第2のスイッチであり、第1のスイッチ7と比較して極小電流の通電能力しかもたないが直流電流の遮断能力を持つスイッチである。第2のスイッチ13は放電抵抗12に直列に挿入される。
In the embodiment having such a configuration, the
次に図4に示される第3の実施形態の動作について説明する。負荷電流を遮断する際の初期の動作は従来例あるいは実施形態1とまったくおなじであるので省略する。遮断時にはコンデンサ1に蓄えられた電荷により共振電流が流れ、この共振電流は非常に大きく第1のスイッチ7を経由するが第2のスイッチ13には放電抵抗12で制限された極小さい電流だけが流れる。真空バルブの遮断後も電源と負荷とに電位差がある場合などにはダイオー放電抵抗12および第2のスイッチ13、第1のスイッチ17を通して直流電流が流れ続ける。このような場合には転流スイッチ2はゲートをオフにしてもオン状態を継続するので負荷電流の遮断が完了しない。そのため、遮断動作開始から所定時間経過したのち、まず第2のスイッチ13を開放する。ただしこのとき第2のスイッチには抵抗12で制限される極小さい電流だけが流れているので、第2のスイッチは極小電流の通電能力および遮断能力をもてばよい。第2のスイッチを開放した後、ひきつづき第1のスイッチを開放して電源と負荷とを完全に開放する。第1のスイッチを開放する際には、第1のスイッチ7には負荷電流が流れていないので、従来装置のように電流遮断能力は必要がない。
Next, the operation of the third embodiment shown in FIG. 4 will be described. The initial operation when the load current is cut off is the same as that of the conventional example or the first embodiment, and is omitted. When cut off, a resonance current flows due to the electric charge stored in the
(変形例)
以上述べた第1乃至第3の実施形態においては真空バルブ4と並列に非線形抵抗5が接続された回路を用いて説明したが、非線形抵抗5を接続していない回路あるいはそれに変わるサージ吸収回路を接続した回路に本発明を適用しても同様の効果が得られることは明らかである。
(Modification)
In the first to third embodiments described above, the circuit in which the
また、同各実施形態における転流スイッチ2はサイリスタに限らず、直流遮断能力を持たない機械スイッチを用いた場合にも本発明を適用することで同様の効果が得られることは明らかである。
Further, the
さらに、各実施形態においては真空バルブ4と直列に可飽和リアクトル6を接続した回路を用いて説明したが、この可飽和リアクトル6は真空バルブ4の遮断責務を緩和する目的で接続されているものであり、真空バルブ4の性能によっては省略することも可能である。
Furthermore, although each embodiment demonstrated using the circuit which connected the
また、各実施形態において、第2のスイッチ13としては微小な直流電流を遮断できる能力を持ったスイッチが必要であるが、共振電流や主回路電流はこの経路には流れず抵抗で制限された小電流だけが流れるので、通電能力としては小さい容量で済むためコスト、寸法とも小さく実現できる。
In each embodiment, the
第2のスイッチ13としては、例えば電流容量のごく小さい自己消弧形の半導体素子を使用できる。図5はその一構成例であり、IGBT(絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ)とダイオードとを逆並列接続した回路を逆方向に直列接続したスイッチで構成している。この場合も、第1のスイッチ7としては従来装置のように電流遮断能力が必要ないので、安価で小型のスイッチを使用することができる。
As the
前述の実施形態(図1)では、コンデンサ1の充電回路に充電抵抗11を備えたものを例に挙げたが、この充電抵抗11は、充電回路になく、次のようにしてもよい。すなわち、コンデンサ1とインダクタンス要素3の接続点及び放電抵抗12と第2のスイッチ13との接続点の少なくとも一方に、コンデンサ1の充電抵抗11の一端を接続し、コンデンサ充電回路は、充電抵抗11の他端と、放電抵抗12と第2のスイッチ13の接続点に接続するようにしてもよい。
In the above-described embodiment (FIG. 1), the charging circuit for the
また、前述の実施形態(図3)では、コンデンサ1の充電回路に充電抵抗11を備えたものを例に挙げたが、この充電抵抗11は、充電回路になく、次のようにしてもよい。
In the above-described embodiment (FIG. 3), the charging circuit for the
コンデンサ充電回路は、交流電源8と、この交流を整流する整流回路10とを備えたものであり、コンデンサ1とインダクタンス要素3の接続点に一端が接続されている第2のスイッチ13の他端及びコンデンサ1と第1のスイッチ7の接続点の少なくとも一方にコンデンサ1の充電抵抗11の一端を接続し、コンデンサ充電回路は、充電抵抗11の他端と、放電抵抗12と第2のスイッチ13の接続点に接続するようにしてもよい。
The capacitor charging circuit includes an
1…コンデンサ、2…転流スイッチ、3…インダクタンス要素、4…真空バルブ、5…非線形抵抗、6…可飽和リアクトル、7…第1のスイッチ、8…交流スイッチ、9…交流電源、10…ダイオードブリッジ整流回路、11…充電抵抗、12…放電抵抗、13…第2のスイッチ、14…直流電源、15…負荷。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1の直列回路に前記直流電源との接続点に、その一端を接続し、コンデンサと転流スイッチとインダクタンス要素を直列接続してなる第2の直列回路と、
前記第2の直列回路の他端と、前記負荷と前記真空バルブの接続点との間に接続し、直流電流遮断能力を持たない第1のスイッチと、
前記第2の直列回路に並列に接続し、前記コンデンサの放電抵抗と、直流電流遮断能力を持ち前記第1のスイッチより通電能力の小さい第2のスイッチを直列接続してなる第3の直列回路と、
前記放電抵抗と前記第2のスイッチの接続点と、前記インダクタンス要素と前記コンデンサの接続点にその両端を接続し、前記コンデンサを充電可能なコンデンサ充電回路と、
遮断指令が入力されたとき、前記真空バルブに対して開放指令、前記転流スイッチに対して投入指令、前記第2のスイッチに対して開放指令、前記第1のスイッチに対して開放指令を順次与える制御装置と、
を備えたことを特徴とする直流高速真空遮断装置。 A first series circuit including a vacuum valve connected in series between a DC power source and a load;
A second series circuit formed by connecting one end of the first series circuit to a connection point with the DC power source and connecting a capacitor, a commutation switch, and an inductance element in series;
A first switch connected between the other end of the second series circuit and a connection point of the load and the vacuum valve, and having no DC current blocking capability;
A third series circuit connected in parallel to the second series circuit, and connected in series with a discharge resistor of the capacitor and a second switch having a DC current blocking capability and a smaller current carrying capability than the first switch. When,
A capacitor charging circuit capable of charging the capacitor by connecting both ends thereof to a connection point of the discharge resistor and the second switch, and a connection point of the inductance element and the capacitor;
When a shut-off command is input, an open command for the vacuum valve, a turn-on command for the commutation switch, an open command for the second switch, and an open command for the first switch sequentially A control device to give,
DC high-speed vacuum circuit breaker characterized by comprising.
前記第1の直列回路に前記直流電源との接続点に、その一端を接続し、コンデンサと転流スイッチとインダクタンス要素を直列接続してなる第2の直列回路と、
前記第2の直列回路の他端と、前記負荷と前記真空バルブの接続点との間に接続し、直流電流遮断能力を持たない第1のスイッチと、
前記コンデンサと前記インダクタンス要素の接続点に、その一端を接続し、直流電流遮断能力を持ち前記第1のスイッチより通電能力の小さい第2のスイッチと、
前記第2のスイッチの他端と、前記コンデンサと前記第1のスイッチの接続点に接続し、前記コンデンサを充電可能なコンデンサ充電回路と、
遮断指令が入力されたとき、前記真空バルブに対して開放指令、前記転流スイッチに対して投入指令、前記第2のスイッチに対して開放指令、前記第1のスイッチに対して開放指令を順次与える制御装置と、
を備えたことを特徴とする直流高速真空遮断装置。 A first series circuit including a vacuum valve connected in series between a DC power source and a load;
A second series circuit formed by connecting one end of the first series circuit to a connection point with the DC power source and connecting a capacitor, a commutation switch, and an inductance element in series;
A first switch connected between the other end of the second series circuit and a connection point of the load and the vacuum valve, and having no DC current blocking capability;
A second switch having one end connected to a connection point between the capacitor and the inductance element, a DC current blocking capability, and a smaller energization capability than the first switch;
A capacitor charging circuit connected to the other end of the second switch, and a connection point of the capacitor and the first switch, and capable of charging the capacitor;
When a shut-off command is input, an open command for the vacuum valve, a turn-on command for the commutation switch, an open command for the second switch, and an open command for the first switch sequentially A control device to give,
DC high-speed vacuum circuit breaker characterized by comprising.
前記第1の直列回路に前記直流電源との接続点に、その一端を接続し、コンデンサと転流スイッチとインダクタンス要素を直列接続してなる第2の直列回路と、
前記第2の直列回路の他端と、前記負荷と前記真空バルブの接続点との間に接続し、直流電流遮断能力を持たない第1のスイッチと、
前記第2の直列回路に並列に接続し、前記コンデンサの放電抵抗と、直流電流遮断能力を持ち前記第1のスイッチより通電能力の小さい第2のスイッチを直列接続してなる第3の直列回路と、
予め前記コンデンサが充電された状態で遮断指令が入力されたとき、前記真空バルブに対して開放指令、前記転流スイッチに対して投入指令、前記第2のスイッチに対して開放指令、前記第1のスイッチに対して開放指令を順次与える制御装置と、
を備えたことを特徴とする直流高速真空遮断装置。 A first series circuit including a vacuum valve connected in series between a DC power source and a load;
A second series circuit formed by connecting one end of the first series circuit to a connection point with the DC power source and connecting a capacitor, a commutation switch, and an inductance element in series;
A first switch connected between the other end of the second series circuit and a connection point of the load and the vacuum valve, and having no DC current blocking capability;
A third series circuit connected in parallel to the second series circuit, and connected in series with a discharge resistor of the capacitor and a second switch having a DC current blocking capability and a smaller current carrying capability than the first switch. When,
When a shut-off command is input with the capacitor charged in advance, an open command for the vacuum valve, a turn-on command for the commutation switch, an open command for the second switch, the first command A control device for sequentially giving an opening command to the switches of
DC high-speed vacuum circuit breaker characterized by comprising.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008021835A JP5031607B2 (en) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | DC high-speed vacuum circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008021835A JP5031607B2 (en) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | DC high-speed vacuum circuit breaker |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009181908A true JP2009181908A (en) | 2009-08-13 |
JP5031607B2 JP5031607B2 (en) | 2012-09-19 |
Family
ID=41035693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008021835A Active JP5031607B2 (en) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | DC high-speed vacuum circuit breaker |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5031607B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011175925A (en) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Toshiba Corp | Direct current breaker |
WO2015102311A1 (en) * | 2013-12-31 | 2015-07-09 | 주식회사 효성 | High-voltage dc circuit breaker |
WO2016108524A1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-07-07 | 주식회사 효성 | High voltage dc circuit breaker |
US20160329179A1 (en) * | 2013-12-30 | 2016-11-10 | Hyosung Corporation | High-voltage dc circuit breaker |
WO2021106191A1 (en) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 株式会社東芝 | Direct-current circuit breaker |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107834526B (en) * | 2017-12-19 | 2019-03-19 | 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) | A kind of hybrid DC solid circuit breaker and its control method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07161264A (en) * | 1993-12-08 | 1995-06-23 | Hitachi Ltd | Large current breaker |
JP2003123569A (en) * | 2001-10-12 | 2003-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | Direct current vacuum circuit breaker |
JP2003263945A (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | Commutation breaker |
JP2006032077A (en) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Toshiba Corp | Dc circuit breaker |
-
2008
- 2008-01-31 JP JP2008021835A patent/JP5031607B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07161264A (en) * | 1993-12-08 | 1995-06-23 | Hitachi Ltd | Large current breaker |
JP2003123569A (en) * | 2001-10-12 | 2003-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | Direct current vacuum circuit breaker |
JP2003263945A (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | Commutation breaker |
JP2006032077A (en) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Toshiba Corp | Dc circuit breaker |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011175925A (en) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Toshiba Corp | Direct current breaker |
US20160329179A1 (en) * | 2013-12-30 | 2016-11-10 | Hyosung Corporation | High-voltage dc circuit breaker |
US10176947B2 (en) * | 2013-12-30 | 2019-01-08 | Hyosung Heavy Industries Corporation | High-voltage DC circuit breaker for blocking DC current |
WO2015102311A1 (en) * | 2013-12-31 | 2015-07-09 | 주식회사 효성 | High-voltage dc circuit breaker |
KR101550374B1 (en) * | 2013-12-31 | 2015-09-04 | 주식회사 효성 | High-voltage DC circuit breaker |
US10176939B2 (en) | 2013-12-31 | 2019-01-08 | Hyosung Heavy Industries Corporation | High-voltage DC circuit breaker for blocking current flowing through DC lines |
WO2016108524A1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-07-07 | 주식회사 효성 | High voltage dc circuit breaker |
US10395866B2 (en) | 2014-12-29 | 2019-08-27 | Hyosung Heavy Industries Corporation | High voltage DC circuit breaker |
WO2021106191A1 (en) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 株式会社東芝 | Direct-current circuit breaker |
JPWO2021106191A1 (en) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | ||
JP7214893B2 (en) | 2019-11-29 | 2023-01-30 | 株式会社東芝 | DC circuit breaker |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5031607B2 (en) | 2012-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101550374B1 (en) | High-voltage DC circuit breaker | |
JP5622978B1 (en) | DC power transmission system protection system, AC / DC converter, and DC power transmission system disconnection method | |
KR101522412B1 (en) | Bi-directional DC interruption device | |
US10176947B2 (en) | High-voltage DC circuit breaker for blocking DC current | |
JP6297619B2 (en) | DC circuit breaker | |
KR101521545B1 (en) | Device and method to interrupt high voltage direct current | |
JP6134778B2 (en) | DC circuit breaker and method of breaking the same | |
JP5214066B1 (en) | DC circuit breaker | |
KR101652937B1 (en) | DC circuit breaker | |
WO2015133365A1 (en) | Power conversion device | |
KR101641511B1 (en) | Device for interrupting DC current and method the same | |
US9178348B2 (en) | DC voltage line circuit breaker | |
SE539392C2 (en) | Arrangement, system, and method of interrupting current | |
JP5031607B2 (en) | DC high-speed vacuum circuit breaker | |
KR20150019416A (en) | High-voltage DC circuit breaker | |
WO2015015831A1 (en) | Current-limiting reactor device | |
KR101697623B1 (en) | DC circuit breaker | |
KR101522413B1 (en) | High-voltage DC circuit breaker | |
JP2019115030A (en) | Current breaker | |
JP2014216056A (en) | Dc circuit breaker device | |
JP6386955B2 (en) | DC cutoff device and DC cutoff method | |
JP2018195565A (en) | Direct current shut-down device | |
JP2010238391A (en) | Direct-current breaker | |
JP2006260925A (en) | Direct current high speed vacuum circuit breaker | |
WO2016199407A1 (en) | Direct-current interruption apparatus, direct-current interruption method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101028 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120517 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120529 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120627 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5031607 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150706 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |