JP2014175077A - Current cutoff device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current cutoff device that does not need a charging circuit for charging a capacitor and allows reducing mechanical stress to the capacitor by charging the capacitor only when an accident occurs.SOLUTION: A current cutoff device 10 includes: a circuit breaker 1; a first switch 3 connected to a downstream-system-side terminal of the circuit breaker 1; and a current-limiting device 4 and a capacitor 6 each connected in parallel to the first switch 3. The current cutoff device 10 further includes: a second switch 5 disposed between a downstream-system-side terminal of the current-limiting device 4 and a downstream-system-side terminal of the capacitor 6; and a third switch 8 and a reactor 7 connected in series, disposed between an upstream-system-side terminal of the circuit breaker 1 and the downstream-system-side terminal of the capacitor 6.

Description

本発明は、電流遮断装置に関し、特に、配電系統の正常時の負荷電流を開閉するとともに、事故時の短絡電流や地絡電流を遮断することによって、負荷側の設備を保護することを目的として使用される電流遮断装置に関する。   The present invention relates to a current interrupting device, and in particular, for opening and closing a normal load current of a distribution system and for protecting a load-side equipment by interrupting a short-circuit current and a ground fault current at the time of an accident. The present invention relates to a current interruption device to be used.

電力系統において事故電流が発生した場合に、遮断器は、電流値が零にならなければ遮断することはできないため、遮断器は、事故電流が零になったタイミングで電流を遮断する。   When an accident current occurs in the power system, the circuit breaker cannot be interrupted unless the current value becomes zero. Therefore, the circuit breaker interrupts the current at the timing when the accident current becomes zero.

したがって、電流の遮断のためには、直流電流のように自然に電流が零点を迎えない電流の場合には、強制的に電流値を零にする工夫が必要になる。また、交流電流では、事故電流は正弦波形のため、決まった周期で電流が零になるタイミングが到来するが、早期に遮断するためには、電流値が零になるタイミングを早めるための工夫が必要となる。   Therefore, in order to cut off the current, it is necessary to devise a method for forcibly setting the current value to zero when the current does not naturally reach the zero point such as a direct current. In addition, in the case of alternating current, the accident current is a sinusoidal waveform, so the timing when the current becomes zero comes at a fixed period, but in order to shut off early, there is a device to advance the timing when the current value becomes zero. Necessary.

強制的に電流を零にするための工夫として、たとえば特許文献1(特開2010−287460号公報)の電流遮断装置は、主開閉器と、主開閉器に直列接続された副開閉器と、コンデンサと転流スイッチと直列回路から構成され主開閉器に並列に接続される転流回路と、コンデンサを充電するコンデンサ充電装置とを有する。転流回路は、コンデンサを介して転流スイッチの反対側に設けられた転流回路形成スイッチを備える。主開閉器の閉路時には、転流スイッチ及び転流回路形成スイッチを開放して、主回路から転流回路のコンデンサ及びコンデンサ充電装置を切り離して運転できる。   As a device for forcibly reducing the current to zero, for example, a current interrupting device disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-287460) includes a main switch, a sub-switch connected in series to the main switch, It has a commutation circuit composed of a capacitor, a commutation switch and a series circuit and connected in parallel to the main switch, and a capacitor charging device for charging the capacitor. The commutation circuit includes a commutation circuit forming switch provided on the opposite side of the commutation switch via a capacitor. When the main switch is closed, the commutation switch and the commutation circuit forming switch are opened, and the capacitor of the commutation circuit and the capacitor charging device can be disconnected from the main circuit.

以上のような特許文献1の電流遮断装置は、事故発生時には事故電流と逆極性の電流が遮断器である主開閉器に通電されることによって、強制的に事故電流を零にでき、電流を遮断することができる。   In the current interrupting device of Patent Document 1 as described above, when an accident occurs, a current having a polarity opposite to that of the accident current is supplied to the main switch as a circuit breaker, so that the accident current can be forcibly reduced to zero. Can be blocked.

また、特許文献2(特開昭60−65411号公報)の電流遮断装置は、導路から充電されるコンデンサ、リアクトルおよび閉路手段の直列回路を、転流遮断器へ並列接続して成る。この電流遮断装置は、コンデンサの充電回路中に設けられて一方向の電流のみを通す逆並列接続したサイリスタと、コンデンサに対する充電電流の方向を反転するよう反転制御手段を備える。   Further, the current interrupting device disclosed in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 60-65411) is formed by connecting a series circuit of a capacitor, a reactor and a closing means charged from a conducting path in parallel to a commutation breaker. The current interrupting device includes a thyristor provided in a capacitor charging circuit and connected in reverse parallel to pass only current in one direction, and an inversion control means for inverting the direction of the charging current to the capacitor.

特開2010−287460号公報JP 2010-287460 A 特開昭60−65411号公報JP 60-65411 A

しかしながら、特許文献1の装置では、発生時期が不明の事故に備えて、事故電流と逆向きの電流を発生させるためのコンデンサを常に充電しておかなければならない。そのため、充電回路が必要となり、回路構成が複雑化するという問題がある。また、常時充電されるコンデンサには機械的なストレスが常時かかるため、コンデンサの使用寿命が短くなるという問題がある。   However, in the device of Patent Document 1, it is necessary to always charge a capacitor for generating a current opposite to the accident current in preparation for an accident whose occurrence time is unknown. Therefore, there is a problem that a charging circuit is required and the circuit configuration is complicated. Further, since a mechanical stress is always applied to a capacitor that is constantly charged, there is a problem that the service life of the capacitor is shortened.

また、特許文献2の装置でも、サイリスタや反転制御手段を備える必要があり、回路構成が複雑化する。   Also in the apparatus of Patent Document 2, it is necessary to provide a thyristor and an inversion control means, and the circuit configuration becomes complicated.

それゆえに、本発明の目的は、コンデンサの充電のための充電回路が不要で、かつ事故発生時のみコンデンサを充電することによって、コンデンサへの機械的ストレスを軽減することができる電流遮断装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a current interrupting device that does not require a charging circuit for charging a capacitor and can reduce mechanical stress on the capacitor by charging the capacitor only when an accident occurs. It is to be.

上記課題を解決するために、本発明の電流遮断装置は、遮断器と、遮断器の下流系統側端子に接続される第1の開閉器と、それぞれが、第1の開閉器と並列に接続される限流装置およびコンデンサと、限流装置の下流系統側端子とコンデンサの下流系統側端子の間に配置される第2の開閉器と、遮断器の上流系統側端子と、コンデンサの下流系統側端子との間に配置される直列接続された第3の開閉器およびリアクトルとを備える。   In order to solve the above problems, a current interrupting device of the present invention includes a circuit breaker, a first switch connected to a downstream system side terminal of the circuit breaker, and each connected in parallel with the first switch Current limiting device and capacitor, second switch disposed between the downstream system side terminal of the current limiting device and the downstream system side terminal of the capacitor, the upstream system side terminal of the circuit breaker, and the downstream system of the capacitor A third switch and a reactor connected in series are arranged between the side terminals.

本発明の電流遮断装置によれば、コンデンサの充電のための充電回路を不要とすることができ、かつ事故発生時のみコンデンサを充電することによって、コンデンサへの機械的ストレスを軽減することができる。   According to the current interrupt device of the present invention, a charging circuit for charging a capacitor can be eliminated, and mechanical stress on the capacitor can be reduced by charging the capacitor only when an accident occurs. .

実施の形態1の電流遮断装置の構成を表わす図である。It is a figure showing the structure of the electric current interruption apparatus of Embodiment 1. FIG. 遮断器に流れる電流波形の例を表わす図である。It is a figure showing the example of the current waveform which flows into a circuit breaker. (a)は、図2の(1)の期間における電流遮断装置10の状態を表わす図であり、(b)は、図2の(2)および(3)の期間における電流遮断装置10の状態を表わす図であり、(c)は、図2の(4)の期間における電流遮断装置10の状態を表わす図である。(A) is a figure showing the state of the electric current interruption apparatus 10 in the period of (1) of FIG. 2, (b) is the state of the electric current interruption apparatus 10 in the period of (2) and (3) of FIG. (C) is a figure showing the state of the electric current interruption apparatus 10 in the period of (4) of FIG. 実施の形態2の電流遮断装置の構成を表わす図である。It is a figure showing the structure of the electric current interruption apparatus of Embodiment 2. FIG. 実施の形態3の電流遮断装置の構成を表わす図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a current interrupt device of a third embodiment. (a)は、図2の(1)の期間における電流遮断装置30の状態を表わす図であり、(b)は、図2の(2)および(3)の期間における電流遮断装置30の状態を表わす図であり、(c)は、図2の(4)の期間における電流遮断装置30の状態を表わす図であり、(d)は、図2の時刻よりも後の時刻における電流遮断装置30の状態を表わす図である。(A) is a figure showing the state of the electric current interruption apparatus 30 in the period of (1) of FIG. 2, (b) is the state of the electric current interruption apparatus 30 in the period of (2) and (3) of FIG. (C) is a figure showing the state of the electric current interruption apparatus 30 in the period of (4) of FIG. 2, (d) is the electric current interruption apparatus in the time after the time of FIG. It is a figure showing the state of 30.

[実施の形態1]
(構成)
図1は、実施の形態1の電流遮断装置の構成を表わす図である。図1では、電流遮断装置10に事故電流が流れない定常時の状態が示されている。図1に示すように、この電流遮断装置10は、遮断器1と、第1の開閉器3と、限流装置4と、第2の開閉器5と、コンデンサ6と、リアクトル7と、第3の開閉器8とを備える。
[Embodiment 1]
(Constitution)
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the current interrupt device according to the first embodiment. FIG. 1 shows a steady state in which no fault current flows through the current interrupt device 10. As shown in FIG. 1, the current interrupting device 10 includes a circuit breaker 1, a first switch 3, a current limiting device 4, a second switch 5, a capacitor 6, a reactor 7, 3 switches 8.

第1の開閉器3は、遮断器1の下流系統側端子に接続される。
限流装置4およびコンデンサ6は、第1の開閉器3と並列に接続される。限流装置4は、通電電流によってインピーダンスを発生し、電流を抑制する機能を有する。
The first switch 3 is connected to the downstream system side terminal of the circuit breaker 1.
The current limiting device 4 and the capacitor 6 are connected in parallel with the first switch 3. The current limiting device 4 has a function of generating an impedance by an energizing current and suppressing the current.

第2の開閉器5は、限流装置4の下流系統側端子とコンデンサ6の下流系統側端子の間に配置される。   The second switch 5 is disposed between the downstream system side terminal of the current limiting device 4 and the downstream system side terminal of the capacitor 6.

第3の開閉器8およびリアクトル7は、遮断器1の上流系統側端子と、コンデンサ6の下流系統側端子との間に配置される。   The third switch 8 and the reactor 7 are arranged between the upstream system side terminal of the circuit breaker 1 and the downstream system side terminal of the capacitor 6.

定常時には、図1に示すように、遮断器1と第1の開閉器3が閉極し、第2の開閉器5と第3の開閉器8は開極している。定常時に電流が流れる遮断器1および第1の開閉器3の閉極時の内部抵抗は、第1の開閉器3に並列に接続している限流装置4の内部抵抗に比べると相対的に小さく設定されている。その結果、定常時には、電流は限流装置4にほぼ流れず第1の開閉器3を流れる。   At the steady state, as shown in FIG. 1, the circuit breaker 1 and the first switch 3 are closed, and the second switch 5 and the third switch 8 are opened. The internal resistance at the time of closing of the circuit breaker 1 and the first switch 3 through which a current flows in a steady state is relatively larger than the internal resistance of the current limiting device 4 connected in parallel to the first switch 3. It is set small. As a result, in a steady state, the current flows through the first switch 3 without substantially flowing through the current limiting device 4.

(動作)
図2は、遮断器1に流れる電流波形の例を表わす図である。図3(a)は、図2の(1)の期間における電流遮断装置10の状態を表わす図であり、図3(b)は、図2の(2)および(3)の期間における電流遮断装置10の状態を表わす図であり、図3(c)は、図2の(4)の期間における電流遮断装置10の状態を表わす図である。
(Operation)
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a waveform of a current flowing through the circuit breaker 1. 3A is a diagram showing the state of the current interrupt device 10 during the period (1) in FIG. 2, and FIG. 3B is a current interrupt during the periods (2) and (3) in FIG. It is a figure showing the state of the apparatus 10, FIG.3 (c) is a figure showing the state of the electric current interruption apparatus 10 in the period of (4) of FIG.

次に、図2および図3(a)〜(c)を参照して、電流遮断装置10の動作を説明する。   Next, the operation of the current interrupting device 10 will be described with reference to FIGS. 2 and 3A to 3C.

定常状態では、図3(a)に示すように、遮断器1と第1の開閉器3とが閉極しており、第2の開閉器5と第3の開閉器8は開極している。   In the steady state, as shown in FIG. 3A, the circuit breaker 1 and the first switch 3 are closed, and the second switch 5 and the third switch 8 are opened. Yes.

時刻T0において、電流遮断装置10の下流系統側で地絡事故が発生した場合、事故電流が流れるため、電流遮断装置10に流れる電流が増加し始める。   When a ground fault occurs on the downstream system side of the current interrupt device 10 at time T0, an accident current flows, and thus the current flowing through the current interrupt device 10 starts to increase.

時刻T1において、電流遮断装置10を流れる電流値がある設定された閾値I0に達したことを図示しない電流検知装置が検知すると、電流検知装置は、遮断器1および第1の開閉器3に開極指令信号を発信するとともに、第2の開閉器5に閉極指令信号を発信する。その結果、図3(b)に示すように、遮断器1および第1の開閉器3は速やかに開極し、第2の開閉器5は速やかに閉極する。   When a current detection device (not shown) detects that the value of the current flowing through the current breaker 10 has reached a set threshold value I0 at time T1, the current detector is opened to the breaker 1 and the first switch 3. A pole command signal is transmitted, and a closing command signal is transmitted to the second switch 5. As a result, as shown in FIG. 3B, the circuit breaker 1 and the first switch 3 are quickly opened, and the second switch 5 is quickly closed.

第1の開閉器3が開局することによって、遮断器1を通過した電流は、限流装置4に流れようになる。限流装置4に電流が通電されるようになると、下流系統側が地絡事故により接地電位になっているため、限流装置4の端子間電位が上昇し、限流装置4に並列に接続されたコンデンサ6が充電される。   When the first switch 3 is opened, the current passing through the circuit breaker 1 flows to the current limiting device 4. When the current limiting device 4 is energized, the potential between the terminals of the current limiting device 4 rises and is connected in parallel to the current limiting device 4 because the downstream system side is at ground potential due to a ground fault. The capacitor 6 is charged.

時刻T2に、限流装置4の端子間電圧が系統電圧と同じ値まで上昇すると、事故電流は限流を始める。限流装置4の端子間電圧は、その後も設定された値まで上昇を続ける。   When the voltage between the terminals of the current limiting device 4 rises to the same value as the system voltage at time T2, the fault current starts to limit current. The voltage between the terminals of the current limiting device 4 continues to rise to the set value thereafter.

時刻T3に、事故電流が限流装置4によって所定の電流値I1まで限流されたことを図示しない電流検知装置が検知すると、電流検知装置は、第2の開閉器5に開極指令信号を発信するとともに、第3の開閉器8に閉極指令信号を発信する。その結果、図3(c)に示すように、第2の開閉器5は速やかに開極し、限流装置4とコンデンサ6の間の電路を切り離し、第3の開閉器8が閉極する。これによって、コンデンサ6と、遮断器1と、第3の開閉器8と、リアクトル7との間で閉回路が形成され、コンデンサ6に蓄積された電荷によって、遮断器1に事故電流と逆極性の電流が流れる。逆極性の電流と事故電流とが重畳することにより電流零点が形成される。   When a current detection device (not shown) detects that the fault current is limited to a predetermined current value I1 by the current limiting device 4 at time T3, the current detection device sends an opening command signal to the second switch 5. In addition to transmitting, a closing command signal is transmitted to the third switch 8. As a result, as shown in FIG. 3C, the second switch 5 is quickly opened, the electric circuit between the current limiting device 4 and the capacitor 6 is disconnected, and the third switch 8 is closed. . As a result, a closed circuit is formed between the capacitor 6, the circuit breaker 1, the third switch 8, and the reactor 7, and the electric charge accumulated in the capacitor 6 causes the circuit breaker 1 to have an opposite polarity to the accident current. Current flows. A current zero point is formed by superimposing the reverse polarity current and the accident current.

時刻T4において、遮断器1に通電される電流が零点を形成すると、遮断器1が消孤して遮断する。   When the current supplied to the circuit breaker 1 forms a zero point at time T4, the circuit breaker 1 disappears and is interrupted.

以上のように、実施の形態1の電流遮断装置によれば、コンデンサを充電するための充電回路が不要であり、かつコンデンサの充電は電流遮断時のみのためコンデンサの機械的ストレスを軽減できる。   As described above, according to the current interrupt device of the first embodiment, the charging circuit for charging the capacitor is not necessary, and the capacitor is charged only when the current is interrupted, so that the mechanical stress of the capacitor can be reduced.

また、本実施の形態によれば、直流電流遮断時には電流零点を形成することができ、交流電流遮断には本来の電流零点よりも早く零点を形成して遮断時間を短縮することができる。   Further, according to the present embodiment, it is possible to form a current zero point when the DC current is interrupted, and it is possible to shorten the interruption time by forming a zero point earlier than the original current zero point when interrupting the AC current.

[実施の形態2]
図4は、実施の形態2の電流遮断装置の構成を表わす図である。図4では、事故電流が流れない定常時の状態を示している。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the current interrupt device according to the second embodiment. FIG. 4 shows a steady state in which no accident current flows.

図4において、図1の実施の形態1と同等部分は同じ名称で示し、説明を繰り返さない。図4の電流遮断装置20に含まれる遮断器21は、電流遮断手段に優れた遮断用開閉器22と、絶縁手段に優れた絶縁用開閉器23とを含む。   In FIG. 4, the same parts as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same names, and description thereof is not repeated. The circuit breaker 21 included in the current interrupting device 20 of FIG. 4 includes an interrupting switch 22 excellent in current interrupting means and an insulating switch 23 excellent in insulating means.

電流遮断手段に優れた遮断用開閉器22としては、たとえば真空中でアークを発生させ電流を遮断する真空遮断器を用いることができる。   As the breaker switch 22 excellent in current interrupting means, for example, a vacuum breaker that generates an arc in a vacuum and interrupts the current can be used.

絶縁手段に優れた絶縁用開閉器23としては、たとえばSF6ガス開閉器を用いることができる。真空遮断器とガス開閉器を直列に用いることは従来から知られており、例えば特公昭40-6658号公報にはその構造が開示されている。真空遮断器は遮断する電流の遮断直前の電流変化率(di/dT)に係わらず、高い大電流遮断性能を有する。一方、ガス開閉器は、高い極間絶縁回復特性を有する。   For example, an SF6 gas switch can be used as the insulating switch 23 having excellent insulating means. The use of a vacuum circuit breaker and a gas switch in series has been conventionally known. For example, Japanese Patent Publication No. 40-6658 discloses the structure thereof. The vacuum circuit breaker has a high large current interrupting performance regardless of the current change rate (di / dT) immediately before the current interrupting. On the other hand, the gas switch has high interelectrode insulation recovery characteristics.

したがって、遮断器21を直列接続された遮断用開閉器22と絶縁用開閉器23で遮断器21を構成することによって、遮断する電流の遮断直前の電流変化率(di/dT)に係わらず、高電圧の大電流を遮断することができる。   Therefore, by configuring the circuit breaker 21 with the circuit breaker 22 and the circuit breaker 23 connected in series with the circuit breaker 21, regardless of the current change rate (di / dT) immediately before the current to be interrupted, High voltage and large current can be cut off.

以上のように、実施の形態2による電流遮断装置によれば、コンデンサとリアクトルから遮断器に通電される振動電流の変化率di/dtが急峻であり、かつ電流遮断後に遮断器にかかる回復電圧が高い場合でも、確実に事故電流を遮断することができる。   As described above, according to the current interrupting device according to the second embodiment, the rate of change di / dt of the oscillating current passed from the capacitor and the reactor to the circuit breaker is steep, and the recovery voltage applied to the circuit breaker after the current is interrupted Even when the current is high, the accident current can be reliably interrupted.

[実施の形態3]
第1および第2の実施形態では、事故電流が遮断させると、図示しない電流遮断装置の上流系統側端子よりも外側に設置される断路器が開極して事故回路を系統から切り離す。その結果、電流遮断後には、コンデンサ6は、電荷が残ったままの状態で維持されることになる。そこで、次の電流遮断に備えてコンデンサ6の電荷を放電する必要が生じる。本実施の形態は、コンデンサ6の電荷を放電する仕組みを有する。
[Embodiment 3]
In the first and second embodiments, when the fault current is interrupted, the disconnector installed outside the upstream system side terminal of the current interrupter (not shown) opens to disconnect the accident circuit from the system. As a result, after the current interruption, the capacitor 6 is maintained with the electric charge remaining. Therefore, it is necessary to discharge the capacitor 6 in preparation for the next current interruption. The present embodiment has a mechanism for discharging the electric charge of the capacitor 6.

(構成)
図5は、実施の形態3の電流遮断装置の構成を表わす図である。図5では、電流遮断直後の状態を示している。図5において、図1の実施の形態1と同等部分は同じ名称で示し、説明は繰り返さない。図5の電流遮断装置30は、図1の電流遮断装置10に含まれる構成要素に加えて、コンデンサ6の残留電荷放電のために第4の開閉器32と、回路切替器31と、放電抵抗33とを備える。
(Constitution)
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the current interrupt device of the third embodiment. FIG. 5 shows a state immediately after current interruption. In FIG. 5, the same parts as those of the first embodiment in FIG. 1 are denoted by the same names, and description thereof will not be repeated. In addition to the components included in the current interrupt device 10 of FIG. 1, the current interrupt device 30 of FIG. 5 includes a fourth switch 32, a circuit switch 31, a discharge resistor for discharging the residual charge of the capacitor 6. 33.

回路切替器31は、端子Aと端子Bと端子Cとを有する。端子Aは、遮断器1の下流系統側端子と接続する。端子Bは、コンデンサ6の上流系統側端子と接続する。端子Cは、グランドと接続する。回路切替器31は、端子Bの接続先を端子Aと端子Cのうちのいずれかに切り替える。つまり、回路切替器31は、コンデンサ6の上流系統側端子の接続先を遮断器1の下流系統側端子またはグランドに切り替える。   The circuit switch 31 has a terminal A, a terminal B, and a terminal C. The terminal A is connected to the downstream system side terminal of the circuit breaker 1. The terminal B is connected to the upstream system side terminal of the capacitor 6. Terminal C is connected to ground. The circuit switch 31 switches the connection destination of the terminal B to either the terminal A or the terminal C. That is, the circuit switch 31 switches the connection destination of the upstream system side terminal of the capacitor 6 to the downstream system side terminal of the circuit breaker 1 or the ground.

直列接続された第4の開閉器32および放電抵抗33は、第1の開閉器3、限流装置4、およびコンデンサ6と並列に接続される。第4の開閉器32および放電抵抗33のうちの上流系統側に配置された方(図5の場合には、放電抵抗33)の上流系統側端子がグランドと接続する。   The fourth switch 32 and the discharge resistor 33 connected in series are connected in parallel with the first switch 3, the current limiting device 4, and the capacitor 6. The upstream system side terminal of the fourth switch 32 and the discharge resistor 33 arranged on the upstream system side (discharge resistor 33 in the case of FIG. 5) is connected to the ground.

(動作)
図6(a)は、図2の(1)の期間における電流遮断装置30の状態を表わす図であり、図6(b)は、図2の(2)および(3)の期間における電流遮断装置30の状態を表わす図であり、図6(c)は、図2の(4)の期間における電流遮断装置30の状態を表わす図であり、図6(d)は、図2の時刻よりも後の時刻における電流遮断装置30の状態を表わす図である。
(Operation)
6A is a diagram illustrating the state of the current interrupt device 30 during the period (1) in FIG. 2, and FIG. 6B is a current interrupt during the periods (2) and (3) in FIG. 6 is a diagram showing the state of the device 30, FIG. 6C is a diagram showing the state of the current interrupt device 30 during the period (4) in FIG. 2, and FIG. It is a figure showing the state of the electric current interruption apparatus 30 in the later time.

次に、図2および図6(a)〜(d)を参照して、電流遮断装置30の動作を説明する。   Next, the operation of the current interrupt device 30 will be described with reference to FIGS. 2 and 6A to 6D.

定常状態では、図6(a)に示すように、遮断器1と第1の開閉器3とが閉極しており、第2の開閉器5と第3の開閉器8は開極している。また、第4の開閉器32は開極しており、回路切替器31の端子Aと端子Bとが接続している。   In the steady state, as shown in FIG. 6A, the circuit breaker 1 and the first switch 3 are closed, and the second switch 5 and the third switch 8 are opened. Yes. The fourth switch 32 is open, and the terminal A and the terminal B of the circuit switch 31 are connected.

時刻T0において、電流遮断装置30の下流系統側で地絡事故が発生した場合、事故電流が流れるため、電流遮断装置10に流れる電流が増加し始める。   When a ground fault occurs on the downstream system side of the current interrupt device 30 at time T0, an accident current flows, and thus the current flowing through the current interrupt device 10 starts to increase.

時刻T1において、電流遮断装置30を流れる電流値がある設定された閾値I0に達したことを図示しない電流検知装置が検知すると、図示しない制御装置は、遮断器1および第1の開閉器3に開極指令信号を発信するとともに、第2の開閉器5に閉極指令信号を発信する。その結果、図6(b)に示すように、遮断器1および第1の開閉器3は速やかに開極し、第2の開閉器5は速やかに閉極する。   When a current detection device (not shown) detects that the value of the current flowing through the current interruption device 30 has reached a set threshold value I0 at time T1, the control device (not shown) causes the circuit breaker 1 and the first switch 3 to In addition to transmitting an opening command signal, a closing command signal is transmitted to the second switch 5. As a result, as shown in FIG. 6B, the circuit breaker 1 and the first switch 3 are quickly opened, and the second switch 5 is quickly closed.

第1の開閉器3が開局することによって、遮断器1を通過した電流は、限流装置4に流れようになる。限流装置4に電流が通電されるようになると、下流系統側が地絡事故により接地電位になっているため、限流装置4の端子間電位が上昇し、限流装置4に並列に接続されたコンデンサ6が充電される。   When the first switch 3 is opened, the current passing through the circuit breaker 1 flows to the current limiting device 4. When the current limiting device 4 is energized, the potential between the terminals of the current limiting device 4 rises and is connected in parallel to the current limiting device 4 because the downstream system side is at ground potential due to a ground fault. The capacitor 6 is charged.

時刻T2に、限流装置4の端子間電圧が系統電圧と同じ値まで上昇すると、事故電流は限流を始める。限流装置4の端子間電圧は、その後も設定された値まで上昇を続ける。   When the voltage between the terminals of the current limiting device 4 rises to the same value as the system voltage at time T2, the fault current starts to limit current. The voltage between the terminals of the current limiting device 4 continues to rise to the set value thereafter.

時刻T3に、事故電流が限流装置4によって所定の電流値I1まで限流されたことを図示しない電流検知装置が検知すると、図示しない制御装置は、第2の開閉器5に開極指令信号を発信するとともに、第3の開閉器8に閉極指令信号を発信する。その結果、図6(c)に示すように、第2の開閉器5は速やかに開極し、限流装置4とコンデンサ6の間の電路を切り離し、第3の開閉器8が閉極する。これによって、コンデンサ6と、遮断器1と、第3の開閉器8と、リアクトル7との間で閉回路が形成され、コンデンサ6に蓄積された電荷によって、遮断器1に事故電流と逆極性の電流が流れる。逆極性の電流と事故電流とが重畳することにより電流零点が形成される。   When a current detection device (not shown) detects that the fault current is limited to a predetermined current value I1 by the current limiting device 4 at time T3, the control device (not shown) sends an opening command signal to the second switch 5. And a closing command signal to the third switch 8. As a result, as shown in FIG. 6C, the second switch 5 is quickly opened, the electric circuit between the current limiting device 4 and the capacitor 6 is disconnected, and the third switch 8 is closed. . As a result, a closed circuit is formed between the capacitor 6, the circuit breaker 1, the third switch 8, and the reactor 7, and the electric charge accumulated in the capacitor 6 causes the circuit breaker 1 to have an opposite polarity to the accident current. Current flows. A current zero point is formed by superimposing the reverse polarity current and the accident current.

時刻T4において、遮断器1に通電される電流が零点を形成すると、遮断器1が消孤して遮断する。   When the current supplied to the circuit breaker 1 forms a zero point at time T4, the circuit breaker 1 disappears and is interrupted.

その後、電流遮断装置30の上流系統側にある図示しない断路器が開極して事故線路を系統から切り離すと、図示しない制御装置は、図6(d)に示すように、回路切替器31の端子Bと端子Cとを接続する。これによって、コンデンサ6がグランドに接続される。その後、制御装置は、第4の開閉器32に閉極指令信号を発信し、第4の開閉器32が閉極する。この結果、コンデンサ6の残留電荷は、コンデンサ6のキャパシタと放電抵抗33の抵抗値の積で決まる時定数で放電され、コンデンサ6は無充電状態になる。ここで、回路切替器31の端子Bの端子Cへの接続と、第4の開閉器32の閉極の順番は逆でも同様の効果を得られる。   Thereafter, when a disconnector (not shown) on the upstream system side of the current interrupting device 30 is opened and the fault line is disconnected from the system, the controller (not shown) is connected to the circuit switch 31 as shown in FIG. Terminal B and terminal C are connected. As a result, the capacitor 6 is connected to the ground. Thereafter, the control device transmits a closing command signal to the fourth switch 32, and the fourth switch 32 is closed. As a result, the residual charge of the capacitor 6 is discharged with a time constant determined by the product of the capacitor of the capacitor 6 and the resistance value of the discharge resistor 33, and the capacitor 6 enters a non-charged state. Here, the same effect can be obtained even if the connection order of the terminal B of the circuit switch 31 to the terminal C and the closing order of the fourth switch 32 are reversed.

回路切替器31および第4の開閉器32の動作によって、コンデンサ6を無充電状態にした後は、図示しない制御装置は、遮断器1を閉極させ、第1の開閉器3を閉極させ、第2の開閉器5を開局させ、第3の開閉器8を開局させ、第4の開閉器32を開局させ、回路切替器31の端子Aと端子Bとを接続することによって、電流遮断装置30を初期状態に戻し、次の電流遮断に備える。   After the capacitor 6 is brought into a non-charged state by the operation of the circuit switch 31 and the fourth switch 32, the control device (not shown) closes the circuit breaker 1 and closes the first switch 3. The second switch 5 is opened, the third switch 8 is opened, the fourth switch 32 is opened, and the terminals A and B of the circuit switch 31 are connected to cut off the current. The device 30 is returned to the initial state to prepare for the next current interruption.

以上のように、実施の形態3の電流遮断装置によれば、電流遮断後に次の電流遮断に備えてコンデンサに充電されている電荷の放電を行うことができる。   As described above, according to the current interrupt device of the third embodiment, after the current is interrupted, the charge charged in the capacitor can be discharged in preparation for the next current interrupt.

(変形例)
また、電流遮断装置30は一定の周期で点検をされなければならないが、その際に行うコンデンサ6の点検において、第4の開閉器32、回路切替器31、および放電抵抗33を使用するものとしてもよい。
(Modification)
In addition, the current interrupt device 30 must be inspected at a constant cycle. In the inspection of the capacitor 6 performed at that time, the fourth switch 32, the circuit switch 31, and the discharge resistor 33 are used. Also good.

定常時において、コンデンサ6は第1の開閉器3と並列に接続されているため、第1の開閉器3で生じる電圧降下分の電圧によりわずかであるが充電状態にある。この状態で不用意にコンデンサ6の点検を行うと作業員が感電する恐れがあるため、点検時においてコンデンサ6を完全に無充電状態にする必要がある。   Since the capacitor 6 is connected in parallel with the first switch 3 at a constant time, the capacitor 6 is in a charged state although it is slightly due to the voltage drop caused by the first switch 3. If the capacitor 6 is inadvertently inspected in this state, there is a risk that an operator may get an electric shock. Therefore, the capacitor 6 must be completely uncharged during the inspection.

そこで、電流遮断装置30の点検時には、電流遮断装置30の両端子の外側に設置される図示しない断路器を開極させて電流遮断装置を系統から切り離した後、実施の形態3で説明したように、図示しない制御装置は、図6(d)に示すように、回路切替器31の端子Bと端子Cとを接続する。これによって、コンデンサ6がグランドに接続される。その後、制御装置は、第4の開閉器32に閉極指令信号を発信し、第4の開閉器32が閉極する。この結果、コンデンサ6の残留電荷は、コンデンサ6のキャパシタと放電抵抗33の抵抗値の積で決まる時定数で放電され、コンデンサ6は無充電状態になる。こで、回路切替器31の端子Bの端子Cへの接続と、第4の開閉器32の閉極の順番は逆でも同様の効果を得られる。   Therefore, when inspecting the current interrupt device 30, the disconnector (not shown) installed outside both terminals of the current interrupt device 30 is opened to disconnect the current interrupt device from the system, and as described in the third embodiment. In addition, a control device (not shown) connects the terminal B and the terminal C of the circuit switch 31 as shown in FIG. As a result, the capacitor 6 is connected to the ground. Thereafter, the control device transmits a closing command signal to the fourth switch 32, and the fourth switch 32 is closed. As a result, the residual charge of the capacitor 6 is discharged with a time constant determined by the product of the capacitor of the capacitor 6 and the resistance value of the discharge resistor 33, and the capacitor 6 enters a non-charged state. Here, the same effect can be obtained even if the connection order of the terminal B of the circuit switch 31 to the terminal C and the closing order of the fourth switch 32 are reversed.

以上のように、本変形例では、電流遮断装置30の点検時に、コンデンサ6を無充電状態にするので、安全にコンデンサの点検を行うことができる。   As described above, in this modification, the capacitor 6 is brought into a non-charged state when the current interrupting device 30 is inspected, so that the capacitor can be inspected safely.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1,21 遮断器、3 第1の開閉器、4 限流装置、5 第2の開閉器、6 コンデンサ、7 リアクトル、8 第3の開閉器、10,20,30 遮断装置、22 遮断用開閉器、23 絶縁用開閉器、31 回路切替器、32 第4の開閉器、33 放電抵抗。   1,21 Circuit breaker, 3 First switch, 4 Current limiting device, 5 Second switch, 6 Capacitor, 7 Reactor, 8 3rd switch, 10, 20, 30 Circuit breaker, 22 Circuit breaker 23, switch for insulation, 31 circuit switcher, 32 4th switch, 33 discharge resistance.

Claims (5)

遮断器と、
前記遮断器の下流系統側端子に接続される第1の開閉器と、
それぞれが、前記第1の開閉器と並列に接続される限流装置およびコンデンサと、
前記限流装置の下流系統側端子と前記コンデンサの下流系統側端子の間に配置される第2の開閉器と、
前記遮断器の上流系統側端子と、前記コンデンサの下流系統側端子との間に配置される直列接続された第3の開閉器およびリアクトルとを備えた電流遮断装置。
A circuit breaker,
A first switch connected to a downstream system side terminal of the circuit breaker;
A current limiting device and a capacitor, each connected in parallel with the first switch;
A second switch disposed between the downstream system side terminal of the current limiting device and the downstream system side terminal of the capacitor;
A current interrupting device comprising a third switch and a reactor connected in series arranged between an upstream system side terminal of the circuit breaker and a downstream system side terminal of the capacitor.
事故によって前記遮断器を流れる電流が所定の値まで増加したことが検知されたときに、前記遮断器および前記第1の開閉器が開極するとともに前記第2の開閉器が閉極し、
その後前記遮断器に流れる電流が所定の値まで限流されたことが検知されたときに前記第2の開閉器が開極するとともに第3の開閉器が閉極する、請求項1に記載の電流遮断装置。
When it is detected that the current flowing through the circuit breaker has increased to a predetermined value due to an accident, the circuit breaker and the first switch are opened and the second switch is closed,
The second switch opens and the third switch closes when it is detected that the current flowing through the circuit breaker is limited to a predetermined value thereafter. Current interrupt device.
前記コンデンサの上流系統側端子の接続先を前記遮断器の下流系統側端子またはグランドに切り替える回路切替器と、
前記コンデンサと並列に接続される直列接続された第4の開閉器および放電抵抗と
前記第4の開閉器および前記放電抵抗のうちの上流系統側に配置された方の上流系統側端子がグランドと接続する、請求項2記載の電流遮断装置。
A circuit switcher for switching the connection destination of the upstream system side terminal of the capacitor to the downstream system side terminal of the circuit breaker or the ground;
A fourth switch and a discharge resistor connected in parallel with the capacitor, and an upstream system side terminal of the fourth switch and the discharge resistor arranged on the upstream system side is a ground The current interrupting device according to claim 2 to be connected.
定常時の前記コンデンサ点検時または前記遮断器の遮断が完了した後に、前記回路切替器が、前記コンデンサの上流系統側端子とグランドとを接続し、かつ前記第4の開閉器が閉極する、請求項3記載の電流遮断装置。   The circuit switch connects the upstream system side terminal of the capacitor and the ground at the time of the regular inspection of the capacitor or after the break of the breaker is completed, and the fourth switch is closed. The current interruption device according to claim 3. 前記遮断器は、直列接続された真空遮断器とガス開閉器とを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電流遮断装置。   The current breaker according to any one of claims 1 to 4, wherein the breaker includes a vacuum breaker and a gas switch connected in series.
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