JP2016115502A

JP2016115502A - 直流遮断装置

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Publication number: JP2016115502A
Application number: JP2014252506A
Authority: JP
Inventors: 松尾　隆之; Takayuki Matsuo; 隆之松尾; 一伸大井; Kazunobu Oi
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2016-06-23
Anticipated expiration: 2034-12-12
Also published as: US10256622B2; WO2016093094A1; US20180240627A1; EP3229251B1; JP6064982B2; CN107004533A; EP3229251A4; CN107004533B; EP3229251A1

Abstract

【課題】電流零点を強制的に発生させる回路を不要とし、構造を簡素化してコストを低減させた直流遮断装置を提供する。【解決手段】ブリッジ構成された複数のダイオードによって交流電力を直流電力に整流する整流器２０の各相の正側出力端に、直流高速度真空遮断器３０の各相用の主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃの一端を各々接続し、前記各主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃの各々の他端を共通接続して正側出力線４０を形成する。整流器２０の各相のアームにはパルス状の電流が流れ、その電流は各相アーム間を順次転流するので、転流後電流は零となる。直流高速度真空遮断器３０の各主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、この転流により零となる電流を遮断するので遮断が容易となる。【選択図】図１

Description

本発明は、電鉄用直流変電設備や直流送配電設備において使用される直流高速度遮断器に関する。

直流遮断器は、交流遮断器と違い、遮断しようとする電流に零点が無いため遮断性能を出すのが難しい。

気中タイプの遮断器はアークをアークシュート内で引き伸ばして遮断するため、電流を封じ込める事ができなく、地絡事故を引き起こす可能性がある。

真空タイプの遮断器は、例えば非特許文献１、２に開示されている直流高速度真空遮断器（ＨＳＶＣＢ）のように、真空バルブに主回路電流と逆方向の電流を注入し、強制的に電流零点を発生させて遮断することが行われていた。

宗像則昭、「直流き電回路の現状と今後の課題（８）−直流高速度真空遮断器（ＨＳＶＣＢ）−」、鉄道と電気技術、２０１０ＡＰＲＩＬＶｏｌ．２１、Ｎｏ．４、ｐ．６２〜ｐ．６６長谷伸一他５名、「直流高速度真空遮断器の性能検証電気鉄道変電所用直流高速度真空遮断器」、鉄道サイパネ・シンポジウム論文集（２０００．１１．１２）、論文番号６４０、ｐ．４７１〜ｐ．４７５

真空タイプの遮断器は、電流を封じ込めることはできるが、強制的に電流零点を作り出すため、構造が非常に複雑で保守点検が大変である他、複雑な故に故障も多い。

本発明は、上記課題を解決するものであり、その目的は、電流零点を強制的に発生させる回路を不要とし、構造を簡素化してコストを低減させた直流遮断装置を提供することにある。

上記課題を解決するための請求項１に記載の直流遮断装置は、ブリッジ構成された複数の半導体素子によって交流電力を直流電力に整流する整流器の各相の正側出力端に、直流高速度真空遮断器の各相用の主接点の一端を各々接続し、前記各主接点の各々の他端を共通接続したことを特徴としている。

上記構成において、整流器の各相のアームにはパルス状の電流が流れ、その電流は各相アーム間を順次転流するので、転流後電流は零となる。直流高速度真空遮断器は、この転流により零となる電流を遮断するので遮断が容易となる。

このように、電流零点を強制的に発生させる回路が不要となり、直流遮断装置の構造が簡素化され、保守点検が容易となり、コストも低減される。

また、請求項２に記載の直流遮断装置は、請求項１において、前記直流高速度真空遮断器は、直流配電盤内に収納されていることを特徴としている。

また、請求項３に記載の直流遮断装置は、請求項２において、前記直流配電盤には、前記整流器の各相の正側出力端に各々接続された各相毎の母線が形成されていることを特徴としている。

上記構成によれば、整流器の各相の正側出力端が合流（共通接続）される前に各相毎の母線が形成されるので、当該各相毎の母線に直流配電盤および直流高速度真空遮断器を複数組並列に接続することができ、これによって整流器に対して並列接続となる複数の直流負荷に送配電を行う設備に、容易に対処することができる。

また、請求項４に記載の直流遮断装置は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記整流器は、三相交流電源の全相を全波整流する６相整流器で構成されていることを特徴としている。

また、請求項５に記載の直流遮断装置は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記整流器は、交流側が、多巻線変圧器の、互いに絶縁された２つの二次側巻線に各々接続された第１および第２の整流器を備えた１２相整流器で構成され、前記第１の整流器と第２の整流器の互いに同一相の正側出力端どうしが各々接続されていることを特徴としている。

また、請求項６に記載の直流遮断装置は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記整流器は、交流側が、多巻線変圧器の、互いに絶縁された２つの二次側巻線に各々接続された第１および第２の整流器を備えた１２相整流器で構成され、前記第１の整流器と第２の整流器の互いに異なる相の正側出力端どうしが各々接続されていることを特徴としている。

上記構成によれば、直流高速度真空遮断器の１つの相の主接点には、第１の整流器のある相の電流と第２の整流器の前記とは異なる相の電流とが交互に流れるので、直流高速度真空遮断器の各主接点に流れる電流波形は波高値が低く、また電流零点が発生する周期が早く（請求項５の場合の２倍に）なり、より高速に遮断することができる。

また、請求項７に記載の直流遮断装置は、請求項３ないし６のいずれか１項において、前記直流高速度真空遮断器の各主接点の各々の他端は、各相用の逆流防止ダイオードのアノード−カソードを介して共通接続されていることを特徴としている。

上記構成によれば、母線に接続された一つの回線から他の回線に電圧・電流が回り込むことを防止することができ、各相の電圧・電流の独立性を保つことができる。

また、請求項８に記載の直流遮断装置は、請求項１ないし７のいずれか１項において、前記整流器の負極端は、フライホイールダイオードのアノード−カソードを介して前記直流高速度真空遮断器の各主接点の他端側共通接続点に接続されていることを特徴としている。

上記構成によれば、直流高速度真空遮断器の遮断時に、直流負荷に含まれているリアクタンスの残留エネルギーによる電流はフライホイールダイオードを通して流れ、直流高速度真空遮断器を通過することがないので、電流零点に到達するまでの時間が長くなることは防止される。

（１）請求項１〜８に記載の発明によれば、電流零点を強制的に発生させる回路が不要となり、直流遮断装置の構造が簡素化され、保守点検が容易となり、コストも低減される。
（２）請求項３に記載の発明によれば、各相毎の母線に直流配電盤および直流高速度真空遮断器を複数組並列に接続することができ、これによって整流器に対して並列接続となる複数の直流負荷に送配電を行う設備に、容易に対処することができる。
（３）請求項６に記載の発明によれば、直流高速度真空遮断器に流れる電流波形は波高値が低く、また電流零点が発生する周期が早く（請求項５の場合の２倍に）なり、より高速に遮断することができる。
（４）請求項７に記載の発明によれば、母線に接続された一つの回線から他の回線に電圧・電流が回り込むことを防止することができ、各相の電圧・電流の独立性を保つことができる。
（５）請求項８に記載の発明によれば、直流高速度真空遮断器の遮断時に、直流負荷に含まれているリアクタンスの残留エネルギーによる電流はフライホイールダイオードを通して流れ、直流高速度真空遮断器を通過することがないので、電流零点に到達するまでの時間が長くなることは防止される。

本発明の実施形態例の構成図。本発明の実施例１による直流変電所の構成図。本発明の実施例１による直流変電所の各部の電圧、電流をシミュレートするための回路図。図３の回路の各部の電圧、電流波形図。本発明の実施例２による直流変電所の構成図。本発明の実施例２による直流変電所の各部の電圧、電流をシミュレートするための回路図。図６の回路の各部の電圧、電流波形図。本発明の実施例３による直流変電所の構成図。本発明の実施例３による直流変電所の各部の電圧、電流をシミュレートするための回路図。図９の回路の各部の電圧、電流波形図。本発明の実施例４による直流変電所の構成図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施形態例に限定されるものではない。従来の直流変電所の構成は、整流器の直流出力のプラス側を直流配電盤に接続し、単極の直流遮断器を経由して電車線へ送電されていたが、本実施形態例では、整流器の各相のアームを合流させずに直流配電盤に接続し、３極の直流遮断器の出力側で各相合流させ直流出力とする。

すなわち、図１に示すように、３相交流電源１０の交流電力を直流電力に変換する整流器であって、例えばダイオードなどの半導体素子を３相ブリッジ接続して構成された整流器２０の、各相の正側出力端（上アームのダイオードのカソード端）に、直流配電盤１００に配設した直流高速度真空遮断器３０の各相用の主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃの一端を各々接続し、前記主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃの各々の他端を共通接続して整流器２０の正側出力線４０を形成し、正側出力線４０と整流器２０の負極の間に負荷５０を接続して直流変電所を構成する。

尚、正側出力線４０は、図１では直流配電盤１００内に形成されているが、これに限らず直流配電盤１００の外に形成してもよい。

また、正側出力線４０を形成せずに前記主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃの各々の他端を接続した接続点としてもよい。

整流器２０の各相のアームには零点を通るパルス状の電流が流れ、その電流は各相アーム間を順次転流する。図１の構成によれば、直流高速度真空遮断器３０の各極主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃを通過する電流は零点を通るパルス状となり、遮断器にとって遮断が容易となる。

このように、直流高速度真空遮断器３０は、転流により零点が発生する電流を遮断するので、従来の直流高速度真空遮断器のように強制的に電流零点を作る回路が不要となり、直流遮断装置としての構造が簡素化され、保守点検が容易となり、コストも低減される。

以下、電鉄用直流変電設備に本発明の直流遮断装置を適用した実施例を説明する。

本実施例１の構成を示す図２では、ブリッジ構成された６個のダイオードを有した６相（三相全波）整流器（６パルス（パルス＝変換相数）整流器）２０Ａに本発明を適用し、さらに、併設した直流配電盤１００ａ，１００ｂ内に、６相整流器２０Ａの各相の正側出力端と直流高速度真空遮断器３０Ａ，３０Ｂの各相用の主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃとの共通接続点に各々接続した母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを設けている。

図２において、１１Ａは一次側が上位の交流電源に接続されたΔ−Δ結線の整流器用変圧器、２００ａ，２００ｂは正側出力線４０ａ，４０ｂに各々接続された電車線、２１０はデッドセクション、２２０は電気車、２３０は６相整流器２０Ａの負極側に接続されたレールである。

６相整流器２０Ａの出力電力は、直流配電盤１００ａ，１００ｂ内の母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ、直流高速度真空遮断器３０Ａ，３０Ｂの各主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、正側出力線４０ａ，４０ｂおよび電車線２００ａ，２００ｂを介して電気車２２０に供給される。

このように、各相毎に母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを設けているので、直流配電盤（１００ａ，１００ｂ）および直流高速度真空遮断器（３０Ａ，３０Ｂ）を複数組並列に接続することができ、６相整流器２０Ａに対して並列となる複数の負荷（電車線２００ａ，２００ｂを走行する電気車２２０）への電力供給が可能となる。

ここで、図２の直流変電所の各部の電圧、電流をシミュレートにより調べた結果を図３、図４に示す。図３は回路構成を示し、図２と同一部分は同一符号をもって示している。

図３では、交流電源を４１５Ｖ、５０Ｈｚとし、Δ−Δ結線の整流器用変圧器１１Ａの定格容量を０．６ＭＶＡ、４１５／４１５Ｖとし、図２の直流配電盤１００ａ，１００ｂ、母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ、直流高速度真空遮断器３０Ａ，３０Ｂの各主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃおよび負荷設備を図示省略している。

整流器用変圧器１１Ａの一次巻線に流れる相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃは図４（ａ）となり、６相整流器２０Ａの各相の正側出力端と正側出力線４０ａの間の各電路に流れる電流、すなわち本実施例において直流高速度真空遮断器３０Ａの各相用の主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃに流れる電流Ｉｄａ，Ｉｄｂ，Ｉｄｃは図４（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）となり、正側出力線４０ａと６相整流器２０Ａの負極端の間の直流電圧Ｖ＿ｄｃは図４（ｂ）となり、正側出力線４０ａから負荷に流れる電流Ｉｄｃ＿ｓは図４（ｃ）となる。

図４（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように、各相の電流Ｉｄａ，Ｉｄｂ，Ｉｄｃはパルス状（いわゆるウサギの耳状）の波形であり、順次転流しているため順次零点がおとずれる。このため直流高速度真空遮断器３０Ａは、この電流零点において電流を容易に遮断することができる。

上記動作は、直流高速度真空遮断器３０Ｂの場合も同様である。

本実施例２は、図５に示すように、本発明を１２相整流器（１２パルス整流器）２０Ｂに適用したものであり、図２と同一部分は同一符号をもって示している。

図５において、１１Ｂは一次側のスター巻線が上位の交流電源に接続され、
Ｙ−Ｙ結線およびＹ−Δ結線を有した整流器用変圧器である。１２相整流器２０Ｂは、交流側が整流器用変圧器１１Ｂの二次側のスター巻線に接続された整流器２１Ａと、交流側が整流器用変圧器１１Ｂの二次側のデルタ巻線に接続された整流器２１Ｂとを備え、該整流器２１Ａ，２１Ｂの互いに同一相の正側出力端（上アームのダイオードのカソード端）どうしが各々共通に接続されている。

１２相整流器２０Ｂの出力電力は、直流配電盤１００ａ，１００ｂ内の母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ、直流高速度真空遮断器３０Ａ，３０Ｂの各主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、正側出力線４０ａ，４０ｂおよび電車線２００ａ，２００ｂを介して電気車２２０に供給される。

このように、各相毎に母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを設けているので、直流配電盤（１００ａ，１００ｂ）および直流高速度真空遮断器（３０Ａ，３０Ｂ）を複数組並列に接続することができ、１２相整流器２０Ｂに対して並列となる複数の負荷（電車線２００ａ，２００ｂを走行する電気車２２０）への電力供給が可能となる。

ここで、図５の直流変電所の各部の電圧、電流をシミュレートにより調べた結果を図６、図７に示す。図６は回路構成を示し、図５と同一部分は同一符号をもって示している。

図６では、交流電源を４１５Ｖ、５０Ｈｚとし、Ｙ−Ｙ結線およびＹ−Δ結線を有した整流器用変圧器１１Ｂの定格容量を０．６ＭＶＡ、４１５／４１５Ｖとし、図５の直流配電盤１００ａ，１００ｂ、母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ、直流高速度真空遮断器３０Ａ，３０Ｂの各主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃおよび負荷設備を図示省略している。

整流器用変圧器１１Ｂの一次巻線に流れる相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃは図７（ａ）となり、１２相整流器２０Ｂの各相の正側出力端と正側出力線４０ａの間の各電路に流れる電流、すなわち本実施例において直流高速度真空遮断器３０Ａの各相用の主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃに流れる電流Ｉｄａ，Ｉｄｂ，Ｉｄｃは図７（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）となり、正側出力線４０ａと１２相整流器２０Ｂの負極端の間の直流電圧Ｖ＿ｄｃは図７（ｂ）となり、正側出力線４０ａから負荷に流れる電流Ｉｄｃ＿ｓは図７（ｃ）となる。

図７（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように、各相の電流Ｉｄａ，Ｉｄｂ，Ｉｄｃはパルス状（いわゆるウサギの耳状）の波形であり、順次転流しているため順次零点がおとずれる。このため直流高速度真空遮断器３０Ａは、この電流零点において電流を容易に遮断することができる。

上記動作は、直流高速度真空遮断器３０Ｂにおいても同様である。

尚、本実施例２では、整流器２１Ａ，２１Ｂの、互いに同一相の正側出力端どうしを共通に接続しているため、整流器２１Ａと２１Ｂの各同一相の電流が同一タイミングで加算され、図７（ｄ），（ｅ），（ｆ）のように波高値が高い電流となっている。

ここで、図５の直流高速度真空遮断器３０Ａにおける各極接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃの遮断のタイミングを、横軸を時刻（ｓ）、縦軸を電流値とした図７（ｄ），（ｅ），（ｆ）の電流波形図とともに説明する。

（１）まず例えば時刻０．４１０（ｓ）において、直流高速度真空遮断器３０Ａの各極の主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃを開極する。このとき３極のうち１極、例えば図７では（ｆ）の電流Ｉｄｃ（主接点３０ｃに流れる電流）が既に電流零であるためＩｄｃの遮断が完了する。

時刻０．４１０（ｓ）後は、残りの２極の主接点３０ａ，３０ｂに変則８パルスの電流が流れ続ける。

（２）次に時刻０．４１１（ｓ）において、前記２極のうち最初に電流零となる極の主接点３０ａが電流Ｉｄａの遮断を完了する。時刻０．４１１（ｓ）後は、残り１極の主接点３０ｂに変則４パルスの電流が流れ続ける。

（３）次に時刻０．４１８（ｓ）において、最後の極の主接点３０ｂが電流Ｉｄｂの電流零点でＩｄｂの遮断を完了する。

このようにして直流高速度真空遮断器３０Ａのすべての主接点で電流遮断が完了する。

本実施例３は、図８に示すように、本発明を１２相整流器（１２パルス整流器）２０Ｃに適用したものであり、図５と同一部分は同一符号をもって示している。

図８において、１１Ｂは一次側のスター巻線が上位の交流電源に接続され、Ｙ−Ｙ結線およびＹ−Δ結線を有した整流器用変圧器である。１２相整流器２０Ｃは、交流側が整流器用変圧器１１Ｂの二次側のスター巻線に接続された整流器２２Ａと、交流側が整流器用変圧器１１Ｂの二次側のデルタ巻線に接続された整流器２２Ｂとを備え、該整流器２２Ａ，２２Ｂの互いに異なる相の正側出力端（上アームのダイオードのカソード端）どうしが各々共通に接続されている。

１２相整流器２０Ｃの出力電力は、直流配電盤１００ａ，１００ｂ内の母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ、直流高速度真空遮断器３０Ａ，３０Ｂの各主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、正側出力線４０ａ，４０ｂおよび電車線２００ａ，２００ｂを介して電気車２２０に供給される。

このように、各相毎に母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを設けているので、直流配電盤（１００ａ，１００ｂ）および直流高速度真空遮断器（３０Ａ，３０Ｂ）を複数組並列に接続することができ、１２相整流器２０Ｃに対して並列となる複数の負荷（電車線２００ａ，２００ｂを走行する電気車２２０）への電力供給が可能となる。

ここで、図８の直流変電所の各部の電圧、電流をシミュレートにより調べた結果を図９、図１０に示す。図９は回路構成を示し、図８と同一部分は同一符号をもって示している。

図９では、交流電源を４１５Ｖ、５０Ｈｚとし、Ｙ−Ｙ結線およびＹ−Δ結線を有した整流器用変圧器１１Ｂの定格容量を０．６ＭＶＡ、４１５／４１５Ｖとし、図８の直流配電盤１００ａ，１００ｂ、母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ、直流高速度真空遮断器３０Ａ，３０Ｂの各主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃおよび負荷設備を図示省略している。

整流器用変圧器１１Ｂの一次巻線に流れる相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃは図１０（ａ）となり、１２相整流器２０Ｃの各相の正側出力端と正側出力線４０ａの間の各電路に流れる電流、すなわち本実施例において直流高速度真空遮断器３０Ａの各相用の主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃに流れる電流Ｉｄａ，Ｉｄｂ，Ｉｄｃは図１０（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）となり、正側出力線４０ａと１２相整流器２０Ｃの負極端の間の直流電圧Ｖ＿ｄｃは図１０（ｂ）となり、正側出力線４０ａから負荷に流れる電流Ｉｄｃ＿ｓは図１０（ｃ）となる。

図１０（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように、各相の電流Ｉｄａ，Ｉｄｂ，Ｉｄｃはパルス状（いわゆるウサギの耳状）の波形であり、順次転流しているため順次零点がおとずれる。このため直流高速度真空遮断器３０Ａは、この電流零点において電流を容易に遮断することができる。

尚、本実施例３では、整流器２２Ａ，２２Ｂの、互いに異なる相の正側出力端どうしを共通に接続しているため、各相電流Ｉｄａ，Ｉｄｂ，Ｉｄｃは、整流器２２Ａと２２Ｂからの電流が異なるタイミングで交互に各々流れるため、図１０（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示すように波高値の低い電流となる。

したがって、電流零点が発生する周期が実施例２の図７の場合よりも早く（２倍早く）なり、より高速に遮断することができる。

前記図２、図５、図８の構成において、複数回線が母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃに接続される場合、他回線が既に遮断器投入済みであると３相の母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃが短絡されてしまい、各相の電圧・電流の独立性が保てなくなる。

従って本実施例４では、複数回線が存在する場合は遮断器出力端子と電流合流点（正側出力線４０ａ，４０ｂ）の間に逆流防止ダイオードを挿入する。

また、負荷側直流回路にリアクタンスが一定以上含まれていると、例えば短絡電流遮断等、大電流を遮断した場合リアクタンスに蓄えられたエネルギーにより遮断電流が鈍って電流零点に至るまでの時間が長くなってしまう。

これを防止するため本実施例４では、リアクタンスの残留エネルギーによる電流を、整流器の負極端と正側出力線４０ａ，４０ｂの間に接続したフライホイールダイオードによって、遮断器を通過する電流と分流させる。

図１１は本実施例４の構成を表し、図８と同一部分は同一符号をもって示している。図１１において、１１Ｃは一次側のデルタ巻線が上位の交流電源に接続され、Δ−Δ結線およびΔ−Ｙ結線を有した整流器用変圧器である。

１２相整流器２０Ｄは、交流側が整流器用変圧器１１Ｃの二次側のスター巻線に接続された整流器２３Ａと、交流側が整流器用変圧器１１Ｃの二次側のデルタ巻線に接続された整流器２３Ｂとを備え、該整流器２３Ａ，２３Ｂの互いに異なる相の正側出力端（上アームのダイオードのカソード端）どうしが各々共通に接続されている。

直流配電盤１００ａ内の母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃは、直流高速度真空遮断器３０Ａの各相の主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃおよび逆流防止ダイオード５０ａ，５０ｂ，５０ｃの各アノード−カソードを介して正側出力線４０ａに接続されている。

直流配電盤１００ｂ内の母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃは、直流高速度真空遮断器３０Ｂの各相の主接点３０ａ，３０ｂ，３０ｃおよび逆流防止ダイオード５０ａ，５０ｂ，５０ｃの各アノード−カソードを介して正側出力線４０ｂに接続されている。

尚、逆流防止ダイオード５０ａ，５０ｂ，５０ｃは直流配電盤１００ａ，１００ｂ内に設けるに限らず、直流配電盤１００ａ，１００ｂの外側に設けてもよい。

整流器２３Ａ，２３Ｂの各負極端は、フライホイールダイオード６０Ａのアノード−カソードを介して正側出力線４０ａに接続され、フライホイールダイオード６０Ｂのアノード−カソードを介して正側出力線４０ｂに接続されている。図示Ｌは負荷側直流回路に含まれるリアクタンスを示している。

上記構成において、正側出力線４０ａ，４０ｂから各相の母線１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃへ流れる電流が逆流防止ダイオード５０ａ，５０ｂ，５０ｃによって阻止されるので、一つの回線から他の回線に電圧・電流が回り込むことが防止され、各相の電圧・電流の独立性を保つことができる。

また、直流高速度真空遮断器３０Ａ，３０Ｂの遮断時に、リアクタンスＬの残留エネルギーによる電流はフライホイールダイオード６０Ａ，６０Ｂを通して流れ、直流高速度真空遮断器３０Ａ，３０Ｂを通過することがないので、電流零点に到達するまでの時間が長くなることは防止される。

本実施例４における逆流防止ダイオード５０ａ，５０ｂ，５０ｃおよびフライホイールダイオード６０Ａ，６０Ｂの追加接続は、図１１の構成に限らず、図２、図５の直流変電所に適用しても、前記と同様の作用、効果を奏する。

尚、本発明は６相整流器、１２相整流器に限らず他の多相整流器にも適用することができ、その場合も前記と同様の作用、効果を奏する。

１０…３相交流電源
１１Ａ，１１Ｂ,１１Ｃ…整流器用変圧器
２０，２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２３Ｂ…整流器
２０Ａ…６相整流器
２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ…１２相整流器
３０，３０Ａ，３０Ｂ…直流高速度真空遮断器
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…主接点
４０，４０ａ，４０ｂ…正側出力線
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ…逆流防止ダイオード
６０Ａ，６０Ｂ…フライホイールダイオード
１００，１００ａ，１００ｂ…直流配電盤
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…母線
２００ａ，２００ｂ…電車線
２１０…デッドセクション
２２０…電気車
２３０…レール

Claims

ブリッジ構成された複数の半導体素子によって交流電力を直流電力に整流する整流器の各相の正側出力端に、直流高速度真空遮断器の各相用の主接点の一端を各々接続し、前記各主接点の各々の他端を共通接続したことを特徴とする直流遮断装置。
前記直流高速度真空遮断器は、直流配電盤内に収納されていることを特徴とする請求項１に記載の直流遮断装置。
前記直流配電盤には、前記整流器の各相の正側出力端に各々接続された各相毎の母線が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の直流遮断装置。
前記整流器は、三相交流電源の全相を全波整流する６相整流器で構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の直流遮断装置。
前記整流器は、交流側が、多巻線変圧器の、互いに絶縁された２つの二次側巻線に各々接続された第１および第２の整流器を備えた１２相整流器で構成され、
前記第１の整流器と第２の整流器の互いに同一相の正側出力端どうしが各々接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の直流遮断装置。
前記整流器は、交流側が、多巻線変圧器の、互いに絶縁された２つの二次側巻線に各々接続された第１および第２の整流器を備えた１２相整流器で構成され、
前記第１の整流器と第２の整流器の互いに異なる相の正側出力端どうしが各々接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の直流遮断装置。
前記直流高速度真空遮断器の各主接点の各々の他端は、各相用の逆流防止ダイオードのアノード−カソードを介して共通接続されていることを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記載の直流遮断装置。
前記整流器の負極端は、フライホイールダイオードのアノード−カソードを介して前記直流高速度真空遮断器の各主接点の他端側共通接続点に接続されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の直流遮断装置。