JP2786492B2 - 高圧異相電路切替装置及び同装置を用いた高圧異相電路切替方法 - Google Patents
高圧異相電路切替装置及び同装置を用いた高圧異相電路切替方法Info
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- JP2786492B2 JP2786492B2 JP31282789A JP31282789A JP2786492B2 JP 2786492 B2 JP2786492 B2 JP 2786492B2 JP 31282789 A JP31282789 A JP 31282789A JP 31282789 A JP31282789 A JP 31282789A JP 2786492 B2 JP2786492 B2 JP 2786492B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、位相の異なる２つの電源のいずれか一方か
ら電源供給を受けている負荷に対して、他他方の電源に
無停電で接続を切り替えるための装置及び方法に関す
る。
ら電源供給を受けている負荷に対して、他他方の電源に
無停電で接続を切り替えるための装置及び方法に関す
る。
第３図に示すような交流電路において、第１電源１と
第２電源２の位相が異なり、第２電路のスイッチSW−２
が閉じられ、負荷３には第２電源より電力が供給されて
いる。
第２電源２の位相が異なり、第２電路のスイッチSW−２
が閉じられ、負荷３には第２電源より電力が供給されて
いる。
いま、この負荷３を無停電で第１電源１側に切り替え
る場合、スイッチSW−１の両端の位相差が大きい場合
は、スイッチSW−１を投入して第１電路と第２電路をル
ープし、スイッチSW−２を開放することはできない。
る場合、スイッチSW−１の両端の位相差が大きい場合
は、スイッチSW−１を投入して第１電路と第２電路をル
ープし、スイッチSW−２を開放することはできない。
このため、高圧配電線の場合は、軽負荷時の早朝や深
夜に、そして第１電源と第２電源の上位系統を調整して
スイッチSW−１の両端の位相差を小さくした後、スイッ
チSW−１を投入し、ループ形成後、スイッチSW−２を開
放するなどの操作が必要である。
夜に、そして第１電源と第２電源の上位系統を調整して
スイッチSW−１の両端の位相差を小さくした後、スイッ
チSW−１を投入し、ループ形成後、スイッチSW−２を開
放するなどの操作が必要である。
これらの作業は、深夜では安全性が懸念され、また人
件費等費用のアップにつながり、系統の調整を含めて突
発的な切替要求に対処できないなど、解決できない問題
が残る。
件費等費用のアップにつながり、系統の調整を含めて突
発的な切替要求に対処できないなど、解決できない問題
が残る。
このような問題点を解消するものとして、遮断しよう
としている側の電源の停電を負荷側において検出し、そ
の検出出力を確認した後、接続しようとしている側の電
源電圧が０になった瞬間を検出し、これに応答して負荷
をその電源に接続する方法がある。この方法では、スイ
ッチング素子として、サイリスタを逆並列に接続したも
のを用いている。
としている側の電源の停電を負荷側において検出し、そ
の検出出力を確認した後、接続しようとしている側の電
源電圧が０になった瞬間を検出し、これに応答して負荷
をその電源に接続する方法がある。この方法では、スイ
ッチング素子として、サイリスタを逆並列に接続したも
のを用いている。
この方法で第１に、スイッチング素子として用いてい
るサイリスタは半導体であるため、耐電圧は4,000V程度
であり、高耐圧の回路で使用する場合、回路電圧とスイ
ッチの開閉操作等から発生するサージ電圧から保護する
ため、複数個の素子を直列に接続する必要がある。
るサイリスタは半導体であるため、耐電圧は4,000V程度
であり、高耐圧の回路で使用する場合、回路電圧とスイ
ッチの開閉操作等から発生するサージ電圧から保護する
ため、複数個の素子を直列に接続する必要がある。
サイリスタを直列に接続する場合には、点弧速度が揃
ったものを用いる必要があるなど、技術的にも経済的に
も問題が残る。
ったものを用いる必要があるなど、技術的にも経済的に
も問題が残る。
第２に、この装置は切替条件である負荷の無電圧を検
出するため、サイリスタに相電圧が加わる。またサイリ
スタのゲートには交流電路のゼロクロス点で点弧させる
ため、最大1/2サイクルの時間遅れが生じ、一般の負荷
に影響を与えない瞬断時間の10ミリ秒を超える可能性が
ある。
出するため、サイリスタに相電圧が加わる。またサイリ
スタのゲートには交流電路のゼロクロス点で点弧させる
ため、最大1/2サイクルの時間遅れが生じ、一般の負荷
に影響を与えない瞬断時間の10ミリ秒を超える可能性が
ある。
そこで本発明は、簡単な構成で、所定の時間内に電源
の切替を行うことができる切替装置及び方法を提供する
ことを目的とする。
の切替を行うことができる切替装置及び方法を提供する
ことを目的とする。
この目的を達成するため、本発明の高圧異相電路切替
装置は、電源側接続端子と負荷側接続端子とを備え、前
記両端子間にスイッチSW−４を接続し、同スイッチSW−
４に並列にリアクトル及び交流スイッチング素子を接続
し、前記スイッチSW−４の電源側端子と前記電源側接続
端子との間にスイッチSW−３を接続し、前記電源側接続
端子と負荷側接続端子との間の電圧の位相差を検出する
位相差検出回路を設け、前記スイッチSW−４の負荷側端
子の電圧降下を検出する電圧低下検出回路を設け、該電
圧低下検出回路により検出された電圧が所定の値以下に
なったときに前記半導体スイッチング素子を導通させる
とともに前記スイッチSW−４を閉路する制御回路を設け
たことを特徴とする。
装置は、電源側接続端子と負荷側接続端子とを備え、前
記両端子間にスイッチSW−４を接続し、同スイッチSW−
４に並列にリアクトル及び交流スイッチング素子を接続
し、前記スイッチSW−４の電源側端子と前記電源側接続
端子との間にスイッチSW−３を接続し、前記電源側接続
端子と負荷側接続端子との間の電圧の位相差を検出する
位相差検出回路を設け、前記スイッチSW−４の負荷側端
子の電圧降下を検出する電圧低下検出回路を設け、該電
圧低下検出回路により検出された電圧が所定の値以下に
なったときに前記半導体スイッチング素子を導通させる
とともに前記スイッチSW−４を閉路する制御回路を設け
たことを特徴とする。
また、本発明の高圧異相電路切替方法は、同一の負荷
が、位相の異なる第１の電源と第２の電源からそれぞれ
スイッチSW−1,SW−２によって電力供給を受ける配電線
路において、前記第２の電源より電力が供給されている
負荷を前記第１の電源に無停電で切り替えるに際し、投
入しようとしている前記スイッチSW−１の両端に前記の
高圧異相電路切替装置の電源側接続端子及び負荷側接続
端子を接続し、前記切替装置の位相差検出回路によって
スイッチSW−１両端の位相差が所定の位相差以内である
ことを確認してから前記スイッチSW−３を投入し、前記
スイッチSW−２を開放して負荷を第２電源から切り離す
とともに前記スイッチSW−３及び前記リアクトルを介し
て負荷に電力を供給し、負荷側電源端子の電圧が所定の
値まで降下した時に前記電圧低下検出回路及び前記制御
回路により前記半導体スイッチング素子を導通させると
ともに前記スイッチSW−４を投入し、その後前記スイッ
チSW−１を投入し、前記切替装置の電源側端子及び負荷
側端子を前記スイッチSW−１の両端より取り外すことを
特徴とする。
が、位相の異なる第１の電源と第２の電源からそれぞれ
スイッチSW−1,SW−２によって電力供給を受ける配電線
路において、前記第２の電源より電力が供給されている
負荷を前記第１の電源に無停電で切り替えるに際し、投
入しようとしている前記スイッチSW−１の両端に前記の
高圧異相電路切替装置の電源側接続端子及び負荷側接続
端子を接続し、前記切替装置の位相差検出回路によって
スイッチSW−１両端の位相差が所定の位相差以内である
ことを確認してから前記スイッチSW−３を投入し、前記
スイッチSW−２を開放して負荷を第２電源から切り離す
とともに前記スイッチSW−３及び前記リアクトルを介し
て負荷に電力を供給し、負荷側電源端子の電圧が所定の
値まで降下した時に前記電圧低下検出回路及び前記制御
回路により前記半導体スイッチング素子を導通させると
ともに前記スイッチSW−４を投入し、その後前記スイッ
チSW−１を投入し、前記切替装置の電源側端子及び負荷
側端子を前記スイッチSW−１の両端より取り外すことを
特徴とする。
本発明においては、負荷を切り替えようとする第１電
路のスイッチSW−１の所に、第１図に示すように高圧異
相電路切替装置４を設置する。
路のスイッチSW−１の所に、第１図に示すように高圧異
相電路切替装置４を設置する。
この高圧異相電路切替装置４の接続後、スイッチSW−
３を閉じると、第１電路と第２電路の位相差によってリ
アクトルＬに電流が流れる。
３を閉じると、第１電路と第２電路の位相差によってリ
アクトルＬに電流が流れる。
第２電路のスイッチSW−２を開放した時、負荷には第
１電路よりリアクトルＬを通り電力が供給される。この
ため、サイリスタTHに加わる電圧はリアクトルＬの電圧
降下分となり、サイリスタの耐電圧は小さくてよい。ま
た、この電圧降下を電圧低下検出回路41で検出して制御
回路42によりサイリスタを点弧し、同時にスイッチSW−
４を投入する。
１電路よりリアクトルＬを通り電力が供給される。この
ため、サイリスタTHに加わる電圧はリアクトルＬの電圧
降下分となり、サイリスタの耐電圧は小さくてよい。ま
た、この電圧降下を電圧低下検出回路41で検出して制御
回路42によりサイリスタを点弧し、同時にスイッチSW−
４を投入する。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図はそ
の各部の動作を示すタイムチャートである。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図はそ
の各部の動作を示すタイムチャートである。
第１図に示すように、第１電源１に接続された第１電
路と第２電源２に接続された第２電路の位相が互いに異
なっている。
路と第２電源２に接続された第２電路の位相が互いに異
なっている。
負荷３への電力は、第２電路のスイッチSW−２が閉じ
られて第２電源２から供給し、スイッチSW−１は開放し
ている。
られて第２電源２から供給し、スイッチSW−１は開放し
ている。
いま、負荷３を第２電源２から第１電源１に切り替え
る場合、第１電路のスイッチSW−１の両端1a,2bの点に
高圧異相電路切替装置４を接続する（第２図（ｂ），
（ｃ）参照）。
る場合、第１電路のスイッチSW−１の両端1a,2bの点に
高圧異相電路切替装置４を接続する（第２図（ｂ），
（ｃ）参照）。
位相差検出回路43によってスイッチSW−１両端の位相
差が切替装置４の規格値以内であることを確認し、スイ
ッチSW−３を投入する（第２図（ｆ）参照）。リアクト
ルＬには位相差に応じた電流が流れる（第２図（ｈ）参
照）が、この値は第１電源１と第２電源２に対して過電
流とならないように切替できる最大の位相差を定め、リ
アクトルＬの値を決めている。
差が切替装置４の規格値以内であることを確認し、スイ
ッチSW−３を投入する（第２図（ｆ）参照）。リアクト
ルＬには位相差に応じた電流が流れる（第２図（ｈ）参
照）が、この値は第１電源１と第２電源２に対して過電
流とならないように切替できる最大の位相差を定め、リ
アクトルＬの値を決めている。
例えば、位相差によってリアクトルに流れるループ電
流と切替時サイリスタが点弧するまでの最大電流を200A
とし、リアクトルのリアクタンスを６Ωに設計すると、
サイリスタに加わるピーク電圧は1700Vとなる。リアク
トルを使用しない場合は回路電圧が6600Vの時、相電圧
の となり、約5400Vとなる。
流と切替時サイリスタが点弧するまでの最大電流を200A
とし、リアクトルのリアクタンスを６Ωに設計すると、
サイリスタに加わるピーク電圧は1700Vとなる。リアク
トルを使用しない場合は回路電圧が6600Vの時、相電圧
の となり、約5400Vとなる。
次に第２電路のスイッチSW−２を開放すると（第２図
（ｅ）参照）、負荷３への電力は第１電源１から切替装
置４のリアクトルＬを通って供給されるため、2a点の電
圧はリアクトルＬの電圧降下によって低下する（第２図
（ａ）参照）。この電圧降下を電圧低下検出回路41によ
って瞬時、例えば３ミリ秒以内で検出し、制御回路42よ
り出力する点弧信号によってサイリスタTHを導通させる
（第２図（ｉ）参照）。また同時にスイッチSW−４の投
入信号を出力し、スイッチSW−４を投入する（第２図
（ｇ）参照）。
（ｅ）参照）、負荷３への電力は第１電源１から切替装
置４のリアクトルＬを通って供給されるため、2a点の電
圧はリアクトルＬの電圧降下によって低下する（第２図
（ａ）参照）。この電圧降下を電圧低下検出回路41によ
って瞬時、例えば３ミリ秒以内で検出し、制御回路42よ
り出力する点弧信号によってサイリスタTHを導通させる
（第２図（ｉ）参照）。また同時にスイッチSW−４の投
入信号を出力し、スイッチSW−４を投入する（第２図
（ｇ）参照）。
以上により、負荷側の電圧は10ミリ秒以内の電圧低下
で切替が完了し、負荷の機器に影響を与えない。
で切替が完了し、負荷の機器に影響を与えない。
最後に、第１電路のスイッチSW−１を投入し（第２図
（ｄ）参照）、本切替装置４を取り外して全ての切替作
業が完了する。
（ｄ）参照）、本切替装置４を取り外して全ての切替作
業が完了する。
以上に説明したように、本発明の装置を使用すること
により、高圧電路の切替が容易にでき、保守、改善工事
等に時間的な制約を受けないで行うことができ、以下の
ような効果を奏する。
により、高圧電路の切替が容易にでき、保守、改善工事
等に時間的な制約を受けないで行うことができ、以下の
ような効果を奏する。
（１） 切替が10ミリ秒以内にできるため、コンピュー
タ等、需要家の機器に影響を与えない。
タ等、需要家の機器に影響を与えない。
（２） リアクトルをサイリスタと並列に使用している
ため、サイリスタに加わる電圧はリアクトルに流れる電
流とリアクトルのリアンクタンス値によって決まる。
ため、サイリスタに加わる電圧はリアクトルに流れる電
流とリアクトルのリアンクタンス値によって決まる。
このため、サイリスタの必要数は３分の１となり、装
置の重量、大きさ、価格の面で大幅に改善できる。
置の重量、大きさ、価格の面で大幅に改善できる。
（３） 切替時にはサイリスタが導電し、負荷電流が流
れサイリスタの損失により発熱する。このため、通常サ
イリスタ等の半導体は放熱器を付けて熱を逃がす必要が
ある。しかし、本発明の装置はサイリスタと並列にスイ
ッチSW−４を付けて200ミリ秒程度でスイッチSW−４を
投入し、サイリスタの電流を遮断できる。このため、サ
イリスタに放熱器等の冷却装置が不要となり、重量、大
きさ、価格の面で大幅な改善を図ることができる。
れサイリスタの損失により発熱する。このため、通常サ
イリスタ等の半導体は放熱器を付けて熱を逃がす必要が
ある。しかし、本発明の装置はサイリスタと並列にスイ
ッチSW−４を付けて200ミリ秒程度でスイッチSW−４を
投入し、サイリスタの電流を遮断できる。このため、サ
イリスタに放熱器等の冷却装置が不要となり、重量、大
きさ、価格の面で大幅な改善を図ることができる。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は第
１図における各部の波形を示すタイムチャート、第３図
は２つの異なる電源系統を有する配電線路の構成を示す
系統図である。 1:第１電源、2:第２電源 3:負荷、4:高圧異相電路切替装置 41:電圧低下検出回路、42:制御回路 43:位相差検出回路
１図における各部の波形を示すタイムチャート、第３図
は２つの異なる電源系統を有する配電線路の構成を示す
系統図である。 1:第１電源、2:第２電源 3:負荷、4:高圧異相電路切替装置 41:電圧低下検出回路、42:制御回路 43:位相差検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粟屋 茂 福岡県福岡市中央区渡辺通２丁目１番82 号 九州電力株式会社内 (72)発明者 土器 勉 福岡県福岡市中央区渡辺通２丁目１番82 号 九州電力株式会社内 (72)発明者 曽我部 邁 佐賀県神埼郡三田川町字立野700 ニシ ム電子工業株式会社佐賀工場内 (72)発明者 山口 正喜 佐賀県神埼郡三田川町字立野700 ニシ ム電子工業株式会社佐賀工場内 (72)発明者 前鶴 信也 佐賀県神埼郡三田川町字立野700 ニシ ム電子工業株式会社佐賀工場内 (56)参考文献 特開 平３−49528（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−88411（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02J 3/00 H02J 3/04 - 3/08
Claims (2)
- 【請求項１】電源側接続端子と負荷側接続端子とを備
え、前記両端子間にスイッチSW−４を接続し、同スイッ
チSW−４に並列にリアクトル及び交流スイッチング素子
を接続し、前記スイッチSW−４の電源側端子と前記電源
側接続端子との間にスイッチSW−３を接続し、前記電源
側接続端子と負荷側接続端子との間の電圧の位相差を検
出する位相差検出回路を設け、前記スイッチSW−４の負
荷側端子の電圧降下を検出する電圧低下検出回路を設
け、該電圧低下検出回路により検出された電圧が所定の
値以下になったときに前記半導体スイッチング素子を導
通させるとともに前記スイッチSW−４を閉路する制御回
路を設けたことを特徴とする高圧異相電路切替装置。 - 【請求項２】同一の負荷が、位相の異なる第１の電源と
第２の電源からそれぞれスイッチSW−1,SW−２によって
電力供給を受ける配電線路において、前記第２の電源よ
り電力が供給されている負荷を前記第１の電源に無停電
で切り替えるに際し、投入しようとしている前記スイッ
チSW−１の両端に請求項１記載の高圧異相電路切替装置
の電源側接続端子及び負荷側接続端子を接続し、前記切
替装置の位相差検出回路によってスイッチSW−１両端の
位相差が所定の位相差以内であることを確認してから前
記スイッチSW−３を投入し、前記スイッチSW−２を開放
して負荷を第２電源から切り離すとともに前記スイッチ
SW−３及び前記リアクトルを介して負荷に電力を供給
し、負荷側電源端子の電圧が所定の値まで降下した時に
前記電圧低下検出回路及び前記制御回路により前記半導
体スイッチング素子を導通させるとともに前記スイッチ
SW−４を投入し、その後前記スイッチSW−１を投入し、
前記切替装置の電源側端子及び負荷側端子を前記スイッ
チSW−１の両端より取り外すことを特徴とする高圧異相
電路切替方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31282789A JP2786492B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 高圧異相電路切替装置及び同装置を用いた高圧異相電路切替方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31282789A JP2786492B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 高圧異相電路切替装置及び同装置を用いた高圧異相電路切替方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03173319A JPH03173319A (ja) | 1991-07-26 |
| JP2786492B2 true JP2786492B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=18033903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31282789A Expired - Lifetime JP2786492B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 高圧異相電路切替装置及び同装置を用いた高圧異相電路切替方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2786492B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP31282789A patent/JP2786492B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03173319A (ja) | 1991-07-26 |
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