JP2019197718A - Reed relay hybrid switch - Google Patents
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本発明は、小型のリレー開閉装置に関し、特に高速で、長寿命、高い信頼性を持つリードリレーが、小型であるため多くの電子回路で使われているが、接点の通電能力は数Aあるのに、電力容量は数10ワットから最大100ワットであったが、これを開閉できる電流を増やすために半導体スイッチを並列に接続して、オン時オフ時は半導体スイッチが通電遮断する、小型高速な直流ハイブリッド開閉装置にする。 The present invention relates to a small-sized relay switchgear, and in particular, a reed relay having a high speed, a long life, and high reliability is used in many electronic circuits because of its small size. However, the power capacity ranged from several tens of watts to a maximum of 100 watts. In order to increase the current that can be opened and closed, semiconductor switches are connected in parallel, and the semiconductor switches are turned off when on and off. A direct-current hybrid switchgear.
本発明は、直流電流の開閉装置に関し、リードスイッチの長所を生かし、欠点である、通電電流の遮断が出来ない点を解消しようとするものである。リードスイッチの電流遮断能力は、極めて小さく接点の消耗を考えると、直流電力の制御は限定的である。 The present invention relates to a direct current switchgear and takes advantage of a reed switch to solve the disadvantage of being unable to cut off an energization current. The current interruption capability of the reed switch is extremely small, and the control of DC power is limited considering the consumption of contacts.
リードスイッチの特徴は、ガラス管に封じ込まれた電極を外部からの磁界によって駆動することにあって、絶縁抵抗が非常に高く、10の12乗オーム以上であること、これをハイブリッド化することで無くさない工夫が必要である。 The feature of the reed switch is that the electrode sealed in the glass tube is driven by a magnetic field from the outside, the insulation resistance is very high, it is 10 12 ohms or more, and this is hybridized Ingenuity that is not lost is necessary.
従来のハイブリッド開閉器は絶縁ゲートを持ったパワー用MOSFETやIGBTなどで,直流電流のオン・オフが可能ではあるが、半導体デバイスではリードスイッチに較べれば、リーク電流が大きい。リードスイッチの特徴を失わないために、半導体回路にもリードスイッチを直列に入れて絶縁抵抗を確保しなければならない。 A conventional hybrid switch is a power MOSFET or IGBT having an insulated gate and can turn on / off direct current, but a semiconductor device has a larger leakage current than a reed switch. In order not to lose the characteristics of the reed switch, it is necessary to secure the insulation resistance by inserting the reed switch in series in the semiconductor circuit.
本発明は特許5864006で開示された金属接点と半導体スイッチの並列接続による無アーク開閉器の原理を、高速で多頻度、高絶縁抵抗なリードリレー開閉器へ応用しようとするものである。 The present invention intends to apply the principle of the arc-free switch disclosed in Japanese Patent No. 5864006 to the reed relay switch having a high frequency, high frequency, and high insulation resistance.
先記特許文献1に示された機械接点と半導体スイッチの並列による直流電流の開閉回路は、双投接点のb接点を使って半導体スイッチを制御しているので、半導体の通電はa接点からb接点までのトランスファー時間のみである。また、a接点は開極して最大の距離になってから後に遮断して再起電圧が発生するという理想の手順になっている。
しかし、遮断状態ではb接点から高抵抗ではあるがプルアップ抵抗(100kΩ以上)を介してわずかな電流が流れる。その電流はリーク電流となって、遮断時に連続してあるのでリードスイッチの特徴である高抵抗の遮断特性が無くなる問題があった。Since the DC current switching circuit in parallel with the mechanical contact and the semiconductor switch shown in
However, in the cut-off state, a slight current flows from the b-contact through the pull-up resistor (100 kΩ or more) although it has a high resistance. The current becomes a leakage current and is continuous at the time of interruption, so that there is a problem that the high resistance interruption characteristic which is a feature of the reed switch is lost.
また、リードスイッチは駆動構造からノルマル・オープンのa接点のみの構成が基本であり、b接点が無いので半導体スイッチのゲート駆動回路は、別に用意する必要がある。また、リーク電流をなくする目的で半導体回路に直列にリーク電流遮断用のリードスイッチS1を設けるがその駆動もまた、別に用意する必要がある。さらにリーク電流遮断用のリードスイッチS1がオンする時の電圧で半導体回路にパルス的電流が流れるのを阻止する必要もあるためにゲートを遮断状態にしてからリードスイッチS1をオンする必要もある。 Also, the reed switch basically has a configuration of a normally open a contact only because of the drive structure, and since there is no b contact, it is necessary to prepare a gate drive circuit for the semiconductor switch separately. Further, a reed switch S1 for cutting off a leakage current is provided in series with the semiconductor circuit for the purpose of eliminating the leakage current, but it is also necessary to separately drive the drive. Further, since it is necessary to prevent the pulse current from flowing to the semiconductor circuit with the voltage when the reed switch S1 for cutting off the leakage current is turned on, it is also necessary to turn on the reed switch S1 after the gate is turned off.
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的はリードスイッチをハイブリッドスイッチに適用する場合必要な、シーケンス、ゲート駆動電源、タイマー回路など高信頼の絶縁電源を用意してさらに信頼性を上げる手段を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points. The object of the present invention is to provide a highly reliable isolated power source such as a sequence, a gate drive power source, and a timer circuit, which is necessary when the reed switch is applied to a hybrid switch. It is to provide a means for raising
補助のリードリレーS1を半導体スイッチ回路に直列に入れて、半導体スイッチで電流の遮断完了後は速やかにS1を開放して高い絶縁抵抗を確保する。補助のリードリレーS1は通電される時間が短く、かつ半導体スイッチのプルアップ抵抗のリーク電流やもれ電流などのほとんど電流の無い状態なので無アークで遮断できる。 An auxiliary reed relay S1 is placed in series with the semiconductor switch circuit, and after the current is cut off by the semiconductor switch, S1 is quickly opened to ensure a high insulation resistance. Since the auxiliary reed relay S1 is short in energization time and has almost no current such as leakage current or leakage current of the pull-up resistor of the semiconductor switch, it can be interrupted without arc.
負荷の開閉では、インダクタンスの大きな負荷の場合、遮断時過電圧が発生する、またコンデンサの負荷の場合、投入時ラッシュ電流が発生するが、半導体スイッチS2のゲート制御回路4では様々は電流・電圧制御することができる。ゲート制御回路4は例えば過電流、過電圧保護も兼ねた制御を行う、さらに電流パターン制御、再起電圧のパターン制御、過電力保護、半導体スイッチ自身の温度高保護の機能を行うこともできる。ここでは、部品数が少なく、単にドレインーゲート間にコンデンサC1を接続してミラー積分回路を構成して半導体スイッチのオン・オフをR1とC1で遅く制御する機能を持ったゲート制御回路を説明する。 When the load is opened and closed, an overvoltage occurs when the load is cut off when the inductance is large, and a rush current is generated when the capacitor is loaded. In the gate control circuit 4 of the semiconductor switch S2, various current / voltage controls are performed. can do. The gate control circuit 4 performs, for example, control that also serves as overcurrent and overvoltage protection, and can also perform functions of current pattern control, regenerated voltage pattern control, overpower protection, and high temperature protection of the semiconductor switch itself. Here, a gate control circuit having a small number of components, simply connecting a capacitor C1 between the drain and gate to form a Miller integrating circuit, and controlling the on / off of the semiconductor switch slowly with R1 and C1 is explained. To do.
これらの動作を一括管理するために、図には書いて無いがシーケンス制御回路があって、従来の単独のリードリレーのように外部からの単独のオン・オフ信号によって、内部で決められたシーケンスが動作するプログラム化されたシーケンサーによって、順次動作することで、従来の最大のリードリレーが、耐圧1kV、通電電流2A程度、遮断電流0.1Aだったのが、電流遮断容量が上がることで。電力容量を従来の100W程度から1kW以上と大幅に増やし、直流電力を高速に開閉できる無アーク遮断のリードリレー開閉装置を実現する。 In order to manage these operations collectively, there is a sequence control circuit (not shown in the figure), and a sequence determined internally by a single external on / off signal like a conventional single reed relay. By operating sequentially with a programmed sequencer that operates, the conventional maximum reed relay had a withstand voltage of 1 kV, an energization current of about 2 A, and a cutoff current of 0.1 A, because the current cutoff capacity increased. The power capacity is greatly increased from about 100 W to about 1 kW, and an arc-free interrupted reed relay switching device capable of switching DC power at high speed is realized.
リードスイッチは小型で、長寿命で、不活性のガス中でガラス管に封じ切られているために、金属接点でありながら外部環境によらずに、水、海水などの汚染の問題がないため接点の接触不良も少ない。さらにリードリレーの駆動機構は単純なので、高速で故障が少ない。
リードリレーをハイブリッド開閉装置に用いれば、電流遮断能力のほとんど期待できないリードリレーが、半導体スイッチとのハイブリッド遮断で、通電能力電流の遮断能力を得ることができ、電力のオン・オフが高速に可能になる。Because the reed switch is small, has a long life, and is sealed in a glass tube in an inert gas, it is a metal contact, so there is no problem of contamination such as water and seawater regardless of the external environment. There are few contact failures. Furthermore, the drive mechanism of the reed relay is simple, so there is little failure at high speed.
If a reed relay is used in a hybrid switchgear, a reed relay that can hardly be expected to have a current interruption capability can obtain a current interruption capability with a hybrid interruption with a semiconductor switch, and power can be turned on and off at high speed. become.
リードスイッチに本発明のハイブリッド化を適用すれば、リードスイッチの利用分野が広がる。通電容量は接点部の発熱による温度上昇で決まるので、通電容量を増すには接点部の接触圧力、即ち磁界を増し、さらに冷却を行えばよい。ガラス管で不活性ガス中に封じ切られているリードスイッチを絶縁油で満たし冷却と絶縁能力を増やすことなど、さらにリードスイッチの発展が考えられる。 If the hybrid of the present invention is applied to a reed switch, the field of use of the reed switch is expanded. Since the energization capacity is determined by the temperature rise due to the heat generation at the contact portion, the contact pressure at the contact portion, that is, the magnetic field may be increased and further cooling may be performed in order to increase the energization capacity. Further development of the reed switch is conceivable, such as filling the reed switch sealed in an inert gas with a glass tube with insulating oil to increase cooling and insulation capacity.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
〔第1実施形態:図1〕図1は、本発明に係るリードリレーハイブリッド開閉装置の実施形態を示す回路図である。(請求項1)
図1は、直流電力回路において、本開閉器は端子1,2を2線間に結合して開閉器とする。電流は端子1から、端子2へと流すことが出来る。電流を流すには、補助リードリレーS1をオンし、その後、ゲート制御回路により半導体スイッチS2をオンする。そこで電流は端子1から端子2へと流れる。最後にリードリレーS3をオンすると、リードリレーS3の電流路の方が電気抵抗は小さい、または半導体スイッチのオン電圧があるためほとんどの電流はリードリレーS3を流れる。大掛かりな半導体の徐熱対策は不要である。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment: FIG. 1] FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a reed relay hybrid switchgear according to the present invention. (Claim 1)
FIG. 1 shows a DC power circuit in which the switch is formed by connecting
端子1から端子2へ流れる電流を遮断するには、その逆のシーケンスで、まずS3をオフする。リードスイッチの接点が開くと接点間にアーク電圧Varcが発生、その電圧は電流が数Aから100A程度では10Vから20V程度で金属の種類や条件によって異なる。 In order to cut off the current flowing from the
この電圧VarcによってS3の電流はS1と半導体スイッチ回路に転流する。その転流に要する時間TnはS1とS2、S3のループ回路のインダクタンスLnは数10nH程度と電流Iarcは数Aであるので、転流時間Tn=Ln*Iarc/Varc で数10ナノ秒以下と短時間である。この時間ではアークは発生しないか、アークが発生しても、電極の温度は上がらないので電極は消耗しない。 By this voltage Varc, the current of S3 is commutated to S1 and the semiconductor switch circuit. The time Tn required for the commutation is about several tens of nH and the current Iarc is several A in the loop circuits S1 and S2 and S3. Therefore, the commutation time Tn = Ln * Iarc / Varc is several tens of nanoseconds or less. It is a short time. During this time, no arc is generated, or even if an arc is generated, the temperature of the electrode does not rise, so the electrode is not consumed.
電流の転流、遮断の後、リードリレーの開極が進み、リードリレーS3は耐電圧を回復する。その間、S1とS2で通電している。S1が十分開極した後、半導体スイッチS2がゲート制御回路によって、電流を遮断する。
再起電圧は半導体スイッチに発生するが、近年のシリコンカーバイド半導体のMOSFETは1kVを越える高い電圧に耐える。また電流遮断時間はMOSFETの高速スイッチング特性によって数十ナノ秒であるので、誘導性の負荷の場合は、L*dI/dtの再起電圧が高くなるがバリスタなどで過電圧を吸収するのが簡単だ。After the commutation and interruption of the current, the reed relay opens, and the reed relay S3 recovers the withstand voltage. In the meantime, power is supplied at S1 and S2. After S1 is sufficiently opened, the semiconductor switch S2 cuts off the current by the gate control circuit.
Although the regenerative voltage is generated in the semiconductor switch, recent silicon carbide semiconductor MOSFETs can withstand high voltages exceeding 1 kV. In addition, since the current interruption time is several tens of nanoseconds due to the high-speed switching characteristics of the MOSFET, in the case of an inductive load, the restart voltage of L * dI / dt becomes high, but it is easy to absorb the overvoltage with a varistor or the like. .
しかし急峻な電流遮断による電子回路へのサージ対策やノイズ対策が必要である。サージ過電圧はバリスタやアレスタでカットできるがゲート制御回路4は高機能な過渡時の電圧、電流を制御する開閉装置とすることが可能である。ゲート制御回路4は、ここに電圧電流をPT、CTで検出して、アナログ制御回路でフイードバックするFB回路とOPオペアンプで制御する。また過電流を保護することも、異常な電圧を検出して、多彩な保護機能を持つことは従来の技術で可能である、図7にブロック線図で示すが、ここでは別な電源無しで部品数が少なく効果の大きな方法を実施形態の(請求項5)を説明する。 However, countermeasures against surges and noise in electronic circuits due to sharp current interruption are necessary. The surge overvoltage can be cut by a varistor or arrester, but the gate control circuit 4 can be a highly functional switching device that controls voltage and current during transient. The gate control circuit 4 detects the voltage and current here by PT and CT, and controls them with an FB circuit and an OP operational amplifier fed back by the analog control circuit. In addition, it is possible to protect against overcurrent by detecting abnormal voltage and having various protection functions with the conventional technology, as shown in the block diagram in FIG. 7, but here without a separate power supply A method having a large number of parts and a large effect will be described below.
半導体スイッチS2で電流遮断後、補助リードリレーをオフするが電流がないので無アークで開極する。電流遮断後は、2つのリードリレーが開極しているので、半導体スイッチやゲート制御回路のリーク電流は完全に遮断されている。 After the current is cut off by the semiconductor switch S2, the auxiliary reed relay is turned off, but there is no current, so that the arc is opened without arc. After the current interruption, since the two reed relays are open, the leakage current of the semiconductor switch and the gate control circuit is completely interrupted.
〔第2実施形態:図2〕図2は、本発明に係るリードリレーハイブリッド開閉装置の第1実施形態のゲート制御回路の詳細を示す回路図である。(請求項2、3)制御のタイムシーケンスを図3に示すが、請求項4に係るタイミングを示す。リードスイッチは接点のオン時オフ時に機械的振動によるチャタリングを起こす時間帯があるが、その時間帯を避けるだけの時間的余裕「Td」を持たせたシーケンスで制御される。チャタリングは接点のオン時にバウンスすることで多く発生するが、オフ時も可能性があるので必要十分な時間余裕Tdを設定する。[Second Embodiment: FIG. 2] FIG. 2 is a circuit diagram showing details of the gate control circuit of the first embodiment of the reed relay hybrid switchgear according to the present invention. (Claims 2 and 3) The time sequence of control is shown in FIG. 3, but the timing according to claim 4 is shown. The reed switch has a time zone in which chattering due to mechanical vibration occurs when the contact is turned on and off, but is controlled by a sequence having a time margin “Td” to avoid the time zone. Chattering often occurs when the contact bounces when the contact is on, but there is a possibility that the chattering is off, so a necessary and sufficient time margin Td is set.
半導体スイッチS2のゲートは光結合スイッチS21とS22の2つがMOSFETのゲートを制御する、Rgは数100Ωのゲート抵抗でMOSFETの寄生振動を抑制する。コンデンサC1と抵抗R1が半導体スイッチのオン・オフの時間を遅くするミラー積分回路を構成する。本実施例ではC1は0.02μF、R1は100Ω、R2は数100kΩである。R2は高抵抗であってC1の放電抵抗でもある。 As for the gate of the semiconductor switch S2, two of the optical coupling switches S21 and S22 control the gate of the MOSFET, and Rg suppresses parasitic oscillation of the MOSFET with a gate resistance of several hundred Ω. The capacitor C1 and the resistor R1 constitute a Miller integrating circuit that delays the on / off time of the semiconductor switch. In this embodiment, C1 is 0.02 μF, R1 is 100Ω, and R2 is several hundred kΩ. R2 is a high resistance and a discharge resistance of C1.
(請求項3にかかる説明)
光結合スイッチS22は補助リードリレーS1がオンするときの電圧上昇でC1を介してゲート電位が上昇して、その瞬間だけ、MOSFETに電流が流れるのを防ぐ。S22のオンのタイミングはS1のオンの直前で、C1が充電されれば、速やかにオフされる。図3に時間の流れと開閉装置の開状態から、閉状態、その後、開状態に至る各スイッチ状態を示す。(Explanation of Claim 3)
The optical coupling switch S22 prevents the current from flowing through the MOSFET only at the moment when the gate potential rises via C1 due to the voltage rise when the auxiliary reed relay S1 is turned on. The timing of turning on S22 is immediately before turning on of S1, and if C1 is charged, it is quickly turned off. FIG. 3 shows the switch states from the time flow and the open / close state of the switching device to the closed state and then to the open state.
請求項5に係るオン・オフの速度を制御するにかかる説明は、
直流電流を半導体スイッチのゲート電圧で単純に方形波によって制御すると開閉器の電圧の上昇と降下のスピードが数10ナノ秒と速すぎるため、これを従来のアーク減流遮断の数10マイクロ秒と遅くするゲート制御回路を付加する。光結合スイッチS21はそのオフでMOSFETのオンし、S21がオンでMOSFETをオフにと制御するが、S21がオンで、R1を介してゲートはソースにつながれる。MOSFETの活性領域の高い電圧電流制御特性、トランスコンダクタンスがあるので、敷居値電圧Vthでのミラー積分効果でR1×C1の逆数で決まる再起電圧上昇スピードにすることが出来る。再起電圧Vrは、
Vr=Vth+Vth*(R1×C1)−1*Time
これは、特許文献2「再起電圧制御装置」で、すでに開示されている。The explanation for controlling the on / off speed according to
If the direct current is controlled simply by a square wave with the gate voltage of the semiconductor switch, the voltage rise and fall speed of the switch is too fast, tens of nanoseconds. Add a slow gate control circuit. When the optical coupling switch S21 is turned off, the MOSFET is turned on, and S21 is turned on and the MOSFET is turned off. However, S21 is turned on, and the gate is connected to the source via R1. Since there is a high voltage current control characteristic and transconductance in the active region of the MOSFET, it is possible to achieve a resumption voltage increase speed determined by the reciprocal of R1 × C1 by the Miller integration effect at the threshold voltage Vth. The re-start voltage Vr is
Vr = Vth + Vth * (R1 × C1) −1 * Time
This is already disclosed in Patent Document 2 “Restart Voltage Control Device”.
請求項6に係る説明を図4で示すが本開閉器には、直流回路であっても、電流が双方に流れる場合もある。さらに商用周波数の交流電流にも本開閉装置を適用可能にするために、S1の後に、ダイオード整流ブリッジを介してS2の半導体スイッチ部を接続する。この場合、ダイオードブリッジには短時間のみ電流が流れるので発熱や熱除去の心配はない。 The explanation of
請求項7に係る説明を図5に示すが、半導体スイッチ部S2のMOSFETを飽和駆動するためにゲート電圧を敷居電圧Vthより大きな電圧のゲート電圧を与えて、MOSFETのオン電圧を低くする。損失が減り、より大きな電流を流せる。MOSFETをオフするには、ゲート電圧として負電圧を与えることで安定したゲート遮断状態にする。光結合スイッチS21を絶縁されたゲート電圧発生装置にパルス電圧、例えばプラス15VでMOSFETをオンし、マイナス7VでMOSFETをオフするが、その時、C1,R1によって電圧変化スピードを遅くすることも可能になって、サージ電圧の発生を回避することができる。しかし、遮断時間が掛かる分、半導体スイッチでのジュール損がふえるので温度上昇に注意する必要がある。半導体スイッチのジュール損を下げる方策としてC1として電圧非線形コンデンサを使う。セラミックコンデンサでは、静電容量が10分の1なるものがあるが、これでは再起電圧の低い間、C1の容量が大きく、高くなるにしたがってJカーブで再起電圧が高くなるので遮断時間が短くなって半導体のジュール損を下げることができる。 The explanation of claim 7 is shown in FIG. 5. In order to drive the MOSFET of the semiconductor switch S2 in saturation, a gate voltage higher than the threshold voltage Vth is applied to lower the on-voltage of the MOSFET. Loss is reduced and larger current can flow. In order to turn off the MOSFET, a stable gate cutoff state is obtained by applying a negative voltage as the gate voltage. The gate voltage generator with the optical coupling switch S21 insulated is turned on with a pulse voltage, for example, plus 15V, and the MOSFET is turned off with minus 7V. At that time, it is also possible to slow down the voltage change speed by C1, R1. Thus, generation of a surge voltage can be avoided. However, because the Joule loss in the semiconductor switch increases due to the longer cutoff time, it is necessary to pay attention to the temperature rise. As a measure for reducing the Joule loss of the semiconductor switch, a voltage nonlinear capacitor is used as C1. Some ceramic capacitors have a capacitance of 1/10. However, while the reactivation voltage is low, the capacitance of C1 is large, and as the reactivation voltage increases, the reactivation voltage increases with the J curve. Thus, the Joule loss of the semiconductor can be reduced.
リードリレーや水銀リレーは、小電流では長寿命で、小形で高速オン・オフが可能であるが、遮断電流はほとんど期待できなかった。本発明によれば、電流の開閉に関して、MOSFETなど半導体スイッチを使って、機械接点を開極時、無アークで開閉することが可能であるため、リードリレーによって従来の10倍以上の電力の高速オン・オフが可能になる。 Reed relays and mercury relays have a long life with a small current, and can be turned on and off quickly with a small size. According to the present invention, it is possible to open and close a mechanical contact with no arc at the time of opening using a semiconductor switch such as a MOSFET with respect to opening and closing of current. It can be turned on and off.
また、動作状態によって電流方向の変わる直流や交流電流でも適用可能な方法、さらに電子回路において重要な電源開閉時のノイズ発生に考慮して、ラッシュ電流制御機能、再起電圧の上昇制御をゲート制御回路により行う開閉器を示した。このように半導体スイッチと機械接点のハイブリッド開閉器はアークによる接点の溶融、欠損がないので開閉器の開閉寿命を延ばし、電気的にもノイズのない開閉器として使うことができる。 In addition, the rush current control function and regenerative voltage rise control can be applied to the gate control circuit in consideration of noise generation at the time of power switching that is important in electronic circuits. The switch made by is shown. As described above, the hybrid switch composed of the semiconductor switch and the mechanical contact does not melt or break the contact due to the arc, thereby extending the switching life of the switch and can be used as an electrically noise-free switch.
1:補助リードリレーS1
2:半導体スイッチS2
3:リードリレーS3
4:ゲート制御回路
5:MOSFET
6:ダイオードブリッジ
7:光結合スイッチ
8:絶縁ゲート駆動電源1: Auxiliary reed relay S1
2: Semiconductor switch S2
3: Reed relay S3
4: Gate control circuit 5: MOSFET
6: Diode bridge 7: Optical coupling switch 8: Insulated gate drive power supply
Claims (7)
2つのリードリレー(S1,S3)を用いて直流電流のオン・オフ動作をおこなうが、第一のリードリレー(S1)には半導体スイッチ回路(S2)が直列接続されてあって、第二のリードリレー(S3)はオン時の連続導通の接点となるが、並列に短時間の通電となるS1と半導体スイッチ回路の直列回路がS3と並列接続されていることにより、リードリレー(S3)と半導体スイッチ回路(S2)とのハイブリッドスイッチとなし、オンするときのシーケンスは接点(S1)をオンに、次に半導体スイッチ回路(S2)をオンとし、最後に通電接点(S3)をオンし、以後、S3に主たる電流が流れるが、
オフするにはこの逆のシーケンスで、まずリードリレーの接点S3をオフすることで電流はS1と半導体スイッチ回路(S2)が直列回路に転流させ、接点S3の開極によって絶縁の耐電圧が回復した後に、半導体スイッチ(S2)のゲート電圧制御によってS2をオフして電流を遮断するが、さらにその後、ほぼ電流無し状態のリードリレー(S1)をオフすることによって、高度な絶縁抵抗と耐電圧を確保する開閉装置。A direct current switch, the switchgear comprising:
The DC current is turned on / off using two reed relays (S1, S3). A semiconductor switch circuit (S2) is connected in series to the first reed relay (S1). The reed relay (S3) is a contact point for continuous conduction when it is turned on. By connecting a series circuit of S1 and a semiconductor switch circuit in parallel with S3 in parallel, the reed relay (S3) It is a hybrid switch with the semiconductor switch circuit (S2), the sequence when turning on is to turn on the contact (S1), then turn on the semiconductor switch circuit (S2), and finally turn on the energizing contact (S3), After that, the main current flows through S3.
To turn it off, reverse the reverse sequence. First, by turning off the contact S3 of the reed relay, the current S1 and the semiconductor switch circuit (S2) are commutated into a series circuit, and the insulation withstand voltage is reduced by opening the contact S3. After the recovery, the semiconductor switch (S2) gate voltage control turns off S2 and cuts off the current, and then turns off the reed relay (S1) in the almost no current state to achieve high insulation resistance and resistance. Switchgear that secures voltage.
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