JP2679997B2 - 直流遮断器 - Google Patents

直流遮断器

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JP2679997B2 JP62257204A JP25720487A JP2679997B2 JP 2679997 B2 JP2679997 B2 JP 2679997B2 JP 62257204 A JP62257204 A JP 62257204A JP 25720487 A JP25720487 A JP 25720487A JP 2679997 B2 JP2679997 B2 JP 2679997B2
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    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/59Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H01H33/596Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for interrupting dc

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流遮断器に関するもので特に直流主線路か
ら直接充電できる転流コンデンサを用いた逆電流を挿入
する方式の改良に関するものである。 〔従来の技術〕 第3図は、従来の逆電流挿入方式の直流遮断器の回路
図を示す。このような、直流遮断器は「電気評論1980年
9月号 直流遮断器第791頁〜第795頁」に記載されてい
る。 第3図に示すように従来の逆電流挿入方式の直流遮断
器は直流線路の直流主線路1に直列に挿入された遮断部
2と、この遮断部2に並列に接続された転流コンデンサ
3,リアクトル4及びサイリスタ又はトリガギヤツプより
成る第1のスイツチ5の直列接続した第1LC共振回路に
より構成されている。なお第4図に於いて1aは直流主線
路1の電源側端子、1bは直流主線路1の負荷側端子、6
は転流コンデンサ3に並列に設けられた充電装置、7は
負極母線、7aは負極母線7の電源側端子、7bは負極母線
7の負荷側端子である。更に、負荷側端子(1b,7b)間
に負荷8が接続されている。一方電源側端子(1a,7a)
間に直流電源Vが接続されている。 第3図に於いて、遮断動作を行う場合は遮断部2に開
極指令を与え、遮断部2が開極した後第1のスイツチを
構成するサイリスタスイツチ5を投入、すなわち点弧
し、予め充電装置6により充電してある転流コンデンサ
3から放電々流i2を遮断部2の通電電流i1と逆向き方向
に流し込むと、遮断部2を通過する電流の合計(i1
i2)は、電流零点を生じ、その結果遮断部2のアークは
消弧し、主線路電流i2は転流コンデンサ3に転流し、限
流が完了する。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、従来技術は転流コンデンサ3の充電の
ために専用の充電装置6を必要とした。これに対し直流
主線路1から直接充電を行う場合には、充電極性の都合
により遮断部2の負荷側から充電しなければならない
が、遮断部2を投入後、転流コンデンサ3の充電が終る
までの間遮断機能を放棄しなければならず、実用に供す
ることができなかつた。また、専用の充電装置6を設け
る場合は、電源の信頼度の面から直流バツテリーまたは
直流主線路1よりインバータを介して充電装置を接続す
る必要があり、装置が複雑になると共に直流主線路の信
頼性を低下させる欠点を有していた。 本発明の主な目的は、直流主線路から直流充電するこ
とを可能とした転流コンデンサを有する直流遮断部を提
供する点にある。 本発明の別の目的は、転流コンデンサに並列に電磁反
発コイルおよびスイツチ手段を接続してLC共振放電行な
い、上記転流コンデンサの充電極性を反転することによ
り、充電装置を不要とした安価で簡単な構造の直流遮断
器を提供する点にある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、直流回路の一方の極と負荷の間に直列に
接続される遮断部と、 上記遮断部に並列に接続された転流コンデンサとリア
クトルと一方向性の第1スイッチからなる第1LC共振回
路と、 上記直流回路の一方の極と他方の極間に接続された上
記転流コンデンサと充電抵抗とダイオードからなる充電
回路と、 上記転流コンデンサに並列接続された電磁反発コイル
と一方向性の第2スイッチとからなる第2LC共振回路と
からなり、 上記充電回路により常時上記転流コンデンサを充電状
態とし、上記第2スイッチを点弧することにより、電磁
反発コイルの電磁反発力で遮断部を開放するとともに、
上記第2LC共振回路により上記転流コンデンサを逆方向
に充電し、しかる後、上記第1スイッチを導通させて、
上記第1LC共振回路により上記転流コンデンサからの充
電電流を上記遮断部に放電させてアークを消弧させるこ
とによって達成される。 〔作用〕 転流コンデンサは常時直流主線路から充電抵抗を介し
て充電される。遮断部の開極時には第2のスイツチ、例
えば第2のサイリスタスイツチが点弧されると、転流コ
ンデンサは電極反発コイル、第2のサイリスタスイツチ
を通して共振電流が流れ、共振電流が電磁反発コイルに
流れると電磁反発力が生じ、遮断部は開極を開始する。
この間半サイクル目の負電位側の交流正弦波の共振電流
は、第2のサイリスタスイツチにより阻止されるが、次
の半サイクル目の正電位側の交流正弦波の共振電流は、
転流コンデンサを充電し、転流コンデンサの充電極性を
反転する。従つて、遮断部が開極した時点で第1のスイ
ツチ例えば第1のサイリスタスイツチを点弧し、転流コ
ンデンサからリアクトルを通して遮断部にその通電々流
と逆向きの放電々流が流れて、主線路電流が遮断される
が、この間に転流コンデンサは直流主線路の正極側から
負極側に向つて流れる電流によつて、直接充電できる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を第1図により説明する。第1
図は本発明による逆電流挿入方式の直流遮断器の一実施
例の回路図である。第1図は第3図に使用した部品と同
一部品には同一符号を附して説明を省略する。 転流コンデンサ3は、その一方端を正極側の直流主線
路の電源側端子1a側の電源側に接続し、他方端を充電抵
抗9およびダイオード10を介して直流主線路1の負極母
線7に接続する充電電流を流す回路と共に、転流コンデ
ンサ3に並列に電磁反発コイル11と第2のスイツチを構
成する第2のサイリスタスイッチ12との直列接続した第
2LC共振回路を接続する。尚、第2LC共振回路と第1LC共
振回路と充電回路との接続個所を接続点と称し、接続点
を・で示す。 次に第1図に於いて、本発明による直流遮断器の転流
順序を説明する。 (i)転流コンデンサ3を常時直流主線路1の直流電源
V側から充電抵抗9及びダイオード10を介して直接+で
示す如く、充電電流i3が流れる。 (ii)次に第2のサイリスタスイツチ12が点弧され、そ
の結果転流コンデンサ3は電磁反発コイル11および第2
のサイリスタスイツチ12を通してLC共振放電する。この
時、電磁反発コイル11にLC共振電流i4が流れると、電磁
反発力が生じ遮断部2は開極を開始する。LC共振電流i4
は半サイクル目の負電位側の交流正弦波電流が第2のサ
イリスタスイツチ12により阻止されるが、次の半サイク
ル目の正電位側の交流正弦波電流で転流コンデンサ3を
充電し、充電極性はで示す如く反転する。 (iii)遮断部2が開極した時点で第1のサイリスタス
イツチ5を点弧すると、転流コンデンサ3からリアクト
ル4及び第1のサイリスタスイツチ5を通して遮断部2
に通電電流i1と逆向きの放電電流i5が流れて遮断部2を
通過する電流は電流零点を生じ、その結果遮断部2のア
ークは消弧される。 (iv)遮断部2のアークが完全に消え遮断されると主線
路電流は転流コンデンサ3へ転流する。すなわち直流電
源V−転流コンデンサ3−リアクトル4−第1のサイリ
スタスイツチ5−負荷8−負極母線7を通して転流電流
i6が流れる。 以上の転流順序により転流コンデンサ3を直接直流主
線路1から充電できるようにしたので、簡単な構造の直
流遮断器を得ることができるようになつた。 すなわち本発明によれば、転流コンデンサ3と並列に
電磁反発コイル11と第2のサイリスタスイツチ12との直
列接続体を接続し、転流コンデンサ3を充電抵抗9およ
びダイオード10を介して負極母線7および直流主線路1
の電源側間に接続した。このようにすることにより、転
流コンデンサ3は遮断部3の開閉状態に無関係に直流主
線路1より充電抵抗9及びダイオード10を介して第1図
の左側が+の極性に充電される。次に遮断部2の遮断指
令が与えられると、第2のサイリスタスイツチ12が点弧
され、転流コンデンサ3は電磁反発コイル11、第2のサ
イリスタスイツチ12を通して共振放電する。電磁反発コ
イル11にLC共振電流i4が流れると、電磁反発力が生じ遮
断部2は開極を開始する。このLC共振電流i4は半サイク
ル目の負電位側の交流正弦波電流が第2のサイリスタス
イッチ12により阻止されるが、次の半サイクル目の正電
位側の交流正弦波電流で転流コンデンサ3を充電し、転
流コンデンサ3の充電極性は反転し、図中右側が+の極
性になる。遮断部2が十分開極した時点で第1のサイリ
スタスイツチ5が点弧され、転流コンデンサ3はリアク
トル4,第1のサイリスタスイツチ5,遮断部2を通して共
振放電し、遮断部2には通電々流である主線路電流i1
逆向きの電流i5が流れて電流零点が生じ遮断部2は消弧
し、主線路電流i1は転流コンデンサ3に転流し、限流を
完了する。 一般に転流コンデンサ3の充電極性反転用の共振回路
として用いた電磁反発コイル11の出力は、相対する導電
体との間隔が増すと急激に減少する特性があり、電磁反
発コイル11の有効出力の大半はその共振電流の半サイク
ル目までに生じているので、電磁反発コイル11の共振電
流を半サイクルで阻止することは殆ど出力低下をもたら
さない。従つて半サイクルで阻止することにより、その
後回路の抵抗分で消費されるべきエネルギーを転流エネ
ルギーとして利用できるので、全体の転流コンデンサの
充電エネルギーを低減することができる。 第2図は、本発明の第2の実施例を示す回路図で、第
1図に示したリアクトル4の設置個所を変えたものであ
る。即ち、第2図においてリアクトル4は、4a,4b,4c,4
dのいずれの個所にも設置でき、第1図の第1の実施例
を全く同様の効果が得られる。更に、電線のリアクタン
スLを用いても良いので、リアクトル4を設けない場合
もある。 このように本実施例によれば、直流主線路1の電源側
より直接転流コンデンサ3を充電できるので、遮断部2
の開閉状態に無関係に所定の充電々圧および極性が得ら
れ、専用の充電装置が不要となり、経済性のある直流遮
断器を得ることができる。また転流コンデンサ3の充電
エネルギーの有効利用が可能となり、転流コンデンサ3
の容量を低減することができる。 なお、遮断部2としては真空遮断器,ガス遮断器,空
気遮断器等が考えられるが、真空遮断器は高周波遮断性
能がすぐれており、転流コンデンサ3,リアクトル4で構
成される転流回路の共振放電々流を高周波化し、転流コ
ンデンサ3の容量を低減できること、および小さな開極
寸法で十分な消弧能力を有するため高速度遮断に適する
ことなどにより、この種の遮断部2としても最も適して
いると考えられる。 また、転流コンデンサ3の充電極性反転用の共振放電
回路として電磁反発コイル11を用いて説明したが、遮断
部2を開極側へ駆動するためのコイルであれば同様の作
用効果を発することができる。 〔発明の効果〕 上述のように本発明は、転流コンデンサに並列に電磁
反発コイルおよびスイツチ手段を接続してLC共振放電行
ない、転流コンデンサの充電極性を反転させるようにし
て、直流主線路から直接転流コンデンサを充電すること
ができるようになり、充電装置を不要とした安価で簡単
な構造の直流遮断器を提供することができるようになつ
た。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明による逆電流挿入方式の直流遮断器の回
路図、第2図は本発明の他の実施例の直流遮断器の回路
図、第3図は従来の逆電流挿入方式の直流遮断器の回路
図である。 1……直流主線路、1a……電源側端子、1b……負荷側端
子、2……遮断部、3……転流コンデンサ、4……リア
クトル、5……第1のサイリスタスイツチ、7……充電
抵抗、11……第2のサイリスタスイツチ。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.直流回路の一方の極と負荷の間に直列に接続される
    遮断部と、 上記遮断部に並列に接続された転流コンデンサとリアク
    トルと一方向性の第1スイッチからなる第1LC共振回路
    と、 上記直流回路の一方の極と他方の極間に接続された上記
    転流コンデンサと充電抵抗とダイオードからなる充電回
    路と、 上記転流コンデンサに並列接続された電磁反発コイルと
    一方向性の第2スイッチとからなる第2LC共振回路とか
    らなり、 上記充電回路により常時上記転流コンデンサを充電状態
    とし、上記第2スイッチを点弧することにより、電磁反
    発コイルの電磁反発力で遮断部を開放するとともに、上
    記第2LC共振回路により上記転流コンデンサを逆方向に
    充電し、しかる後、上記第1スイッチを導通させて、上
    記第1LC共振回路により上記転流コンデンサからの充電
    電流を上記遮断部に放電させてアークを消弧させことを
    特徴とする直流遮断器。
JP62257204A 1986-10-15 1987-10-14 直流遮断器 Expired - Lifetime JP2679997B2 (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015099470A1 (ko) * 2013-12-26 2015-07-02 주식회사 효성 자계를 이용한 직류차단기
WO2015099467A1 (ko) * 2013-12-26 2015-07-02 주식회사 효성 단일회로로 양방향 고장전류를 차단하는 dc차단기
WO2015102311A1 (ko) * 2013-12-31 2015-07-09 주식회사 효성 고전압 dc 차단기
WO2015102385A1 (ko) * 2013-12-31 2015-07-09 주식회사 효성 Dc 차단기
KR101843640B1 (ko) 2016-06-16 2018-03-29 명지대학교 산학협력단 하이브리드 dc 차단기 및 이의 동작 방법

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0780430B2 (ja) * 1989-09-06 1995-08-30 株式会社日立製作所 直流給電回路システム
FR2655767A1 (fr) * 1989-12-08 1991-06-14 Alsthom Gec Disjoncteur limiteur a courant continu a haute tension.
ITMI20012384A1 (it) 2001-11-12 2003-05-12 Quatex Nv Uso di acidi grassi poliinsaturi per la prevenzione primaria di eventi cardiovascolari maggiori
US8890019B2 (en) 2011-02-05 2014-11-18 Roger Webster Faulkner Commutating circuit breaker
EP2523204B1 (en) 2011-05-12 2019-09-04 ABB Schweiz AG Circuit arrangement and method for interrupting a current flow in a DC current path
DE102011083693B3 (de) 2011-09-29 2013-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Gleichspannungs-Leitungsschutzschalter
DE102012200679A1 (de) * 2012-01-18 2013-07-18 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung zur Reduktion der Stromstärke in einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitung, Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage und Verfahren zum Reduzieren der Stromstärke eines elektrischen Stromes
DE102012209903A1 (de) * 2012-06-13 2013-12-19 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Schalten in einem Gleichspannungsnetz
DE102012221952A1 (de) * 2012-11-30 2014-06-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren, Steuerungsvorrichtung und Pulsstromquelle zum Unterdrücken oder Unterbrechen eines Lichtbogens und Stromverteilungsstation
WO2014166528A1 (en) * 2013-04-09 2014-10-16 Abb Technology Ltd Circuit breaking arrangement
EP2801994B1 (en) * 2013-05-07 2019-02-20 ABB S.p.A. DC current switching apparatus, electronic device, and method for switching an associated DC circuit
KR101506581B1 (ko) * 2013-08-14 2015-03-27 주식회사 효성 고전압 dc 차단기
KR101522412B1 (ko) * 2013-12-26 2015-05-26 주식회사 효성 양방향 직류 차단장치
KR20150078491A (ko) * 2013-12-30 2015-07-08 주식회사 효성 고전압 dc 차단기
JP6749319B2 (ja) 2014-06-30 2020-09-02 サイブレーク アーベーScibreak Ab 電流を遮断する装置、システム及び方法
WO2016042601A1 (ja) * 2014-09-16 2016-03-24 三菱電機株式会社 風力発電システムおよび直流送電システム
US10389104B1 (en) * 2015-01-09 2019-08-20 Clemson University Circuit breaker for DC circuits using coupled induction
EP3059827A1 (en) * 2015-02-20 2016-08-24 ABB Technology Ltd Switching system for breaking a current and method of performing a current breaking operation
KR101688921B1 (ko) * 2015-06-22 2017-01-02 주식회사 효성 Dc 차단기
WO2017025927A1 (en) * 2015-08-11 2017-02-16 Efacec Energia, Máquinas E Equipamentos Eléctricos, S.A. Fault current managing branch for surge-less current interruption in dc system
SE539392C2 (en) 2015-12-28 2017-09-12 Scibreak Ab Arrangement, system, and method of interrupting current
DE102016203256A1 (de) 2016-02-29 2017-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Gleichspannungsschalter
US11646575B2 (en) * 2018-10-24 2023-05-09 The Florida State University Research Foundation, Inc. Direct current hybrid circuit breaker with reverse biased voltage source
CN109888743A (zh) * 2019-02-28 2019-06-14 华北电力大学 一种适用于直流电网的降压钳位式直流断路器
FR3121547B1 (fr) * 2021-03-31 2023-03-31 Inst Supergrid Dispositif de coupure pour courant électrique sous haute tension continue avec tube à plasma
WO2023144885A1 (ja) * 2022-01-25 2023-08-03 国立大学法人東北大学 直流用限流装置および直流遮断システム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE970945C (de) * 1949-10-21 1958-11-13 Fruengel Frank Dr Ing Hochspannungsschalter fuer Kondensator-Entladungskreise von Impuls-Schweissmaschinen
US3548256A (en) * 1968-07-05 1970-12-15 Gen Electric High voltage d-c circuit breaker
FR2076429A5 (ja) * 1970-01-14 1971-10-15 Merlin Gerin
DE2742965A1 (de) * 1976-09-30 1978-04-06 Tokyo Shibaura Electric Co Vorrichtung zum unterbrechen eines gleichstromkreises
JPS54149873A (en) * 1978-05-18 1979-11-24 Tokyo Shibaura Electric Co Breaker
JPS6065411A (ja) * 1983-09-21 1985-04-15 株式会社日立製作所 線路充電式直流遮断器

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015099470A1 (ko) * 2013-12-26 2015-07-02 주식회사 효성 자계를 이용한 직류차단기
WO2015099467A1 (ko) * 2013-12-26 2015-07-02 주식회사 효성 단일회로로 양방향 고장전류를 차단하는 dc차단기
KR101569195B1 (ko) 2013-12-26 2015-11-13 주식회사 효성 자계를 이용한 직류차단기
US10229794B2 (en) 2013-12-26 2019-03-12 Hyosung Heavy Industries Corporation Circuit breaker for interrupting DC current using magnetic field
WO2015102311A1 (ko) * 2013-12-31 2015-07-09 주식회사 효성 고전압 dc 차단기
WO2015102385A1 (ko) * 2013-12-31 2015-07-09 주식회사 효성 Dc 차단기
KR101550374B1 (ko) * 2013-12-31 2015-09-04 주식회사 효성 고전압 dc 차단기
US10176939B2 (en) 2013-12-31 2019-01-08 Hyosung Heavy Industries Corporation High-voltage DC circuit breaker for blocking current flowing through DC lines
KR101843640B1 (ko) 2016-06-16 2018-03-29 명지대학교 산학협력단 하이브리드 dc 차단기 및 이의 동작 방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE3734989C2 (ja) 1990-02-01
DE3734989A1 (de) 1988-04-28
JPS63225447A (ja) 1988-09-20
US4805062A (en) 1989-02-14

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