JP2933997B2 - 開閉器の駆動装置 - Google Patents
開閉器の駆動装置Info
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- JP2933997B2 JP2933997B2 JP2191365A JP19136590A JP2933997B2 JP 2933997 B2 JP2933997 B2 JP 2933997B2 JP 2191365 A JP2191365 A JP 2191365A JP 19136590 A JP19136590 A JP 19136590A JP 2933997 B2 JP2933997 B2 JP 2933997B2
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主として電力配電系統の制御器に使用さ
れ、系統事故時の事故区間高速切離し、再接続により、
健全区間を無停電のまま、事故区間のみ切離し、事故停
電区間を最少にする目的で使用される開閉器の駆動装置
に関する。
れ、系統事故時の事故区間高速切離し、再接続により、
健全区間を無停電のまま、事故区間のみ切離し、事故停
電区間を最少にする目的で使用される開閉器の駆動装置
に関する。
従来の配電システムでは、系統に事故が発生した場合
には、一旦変電所の遮断器を切離し、再送電、再々送電
によって事故区間を切り離し方式、いわゆる時限順送シ
ステムが採られている。
には、一旦変電所の遮断器を切離し、再送電、再々送電
によって事故区間を切り離し方式、いわゆる時限順送シ
ステムが採られている。
第４図は配電システム系統の構成図の例を示すもので
あるが、例えばF1点で事故が発生した場合には、時限順
送システムでは、次の順序で事故区間を切離し、健全区
間への送電を行う。
あるが、例えばF1点で事故が発生した場合には、時限順
送システムでは、次の順序で事故区間を切離し、健全区
間への送電を行う。
遮断器CB1トリップにより変電所SS1系統停電。
開閉器S1,S2,S3開放。
遮断器CB1再閉路。
開閉器S1再投入。
事故継続の場合は、遮断器CB1が再トリップ。
制御装置R1,R2の投入制御ロック。
遮断器CB1再々閉路。
開閉器S4（常開点）閉路。
開閉器S3閉路。
以上によって、事故区間S1〜S2間が切り離され、他の
健全区間に送電が完了する。
健全区間に送電が完了する。
ところが、前記時限順送システムでは、事故が発生し
た変電所SS1系統の健全区間（CB1〜S1間,S2〜S4間）も
一旦停電となるという問題があった。
た変電所SS1系統の健全区間（CB1〜S1間,S2〜S4間）も
一旦停電となるという問題があった。
この問題を解決するため、F1点で事故が発生した場
合、開閉器S4（常開点）を投入し、遮断器CB1が遮断動
作する前に高速で開閉器S1,S2を開放し、事故区間を切
り離すことによって健全区間に無停電で送電することが
できる事故区間切離しシステムが実用化されつつある。
合、開閉器S4（常開点）を投入し、遮断器CB1が遮断動
作する前に高速で開閉器S1,S2を開放し、事故区間を切
り離すことによって健全区間に無停電で送電することが
できる事故区間切離しシステムが実用化されつつある。
しかし、従来のシステムに使用されている制御器と開
閉器では、組み合わせた状態での動作時間が0.2〜0.3秒
と長く、変電所の遮断器が遮断動作する前に常開点開閉
器を投入し、事故区間のみを切り離すのは困難であっ
た。
閉器では、組み合わせた状態での動作時間が0.2〜0.3秒
と長く、変電所の遮断器が遮断動作する前に常開点開閉
器を投入し、事故区間のみを切り離すのは困難であっ
た。
通常、開閉器は、接点投入時は接点保持時とではコイ
ルを励磁するに必要なアンペアターンが異なり、設定保
持時に投入時の大電流を流し続けることは励磁コイルの
発熱や大型化の問題があるため、通常、接点投入時は大
きなアンペアターン、保持時は小さなアンペアターンで
励磁することが行われている。このような構成を持つ従
来の開閉器の駆動回路を第５図に示す。この回路では、
駆動回路と開閉器操作コイルの制御は次のシーケンスで
行われる。
ルを励磁するに必要なアンペアターンが異なり、設定保
持時に投入時の大電流を流し続けることは励磁コイルの
発熱や大型化の問題があるため、通常、接点投入時は大
きなアンペアターン、保持時は小さなアンペアターンで
励磁することが行われている。このような構成を持つ従
来の開閉器の駆動回路を第５図に示す。この回路では、
駆動回路と開閉器操作コイルの制御は次のシーケンスで
行われる。
操作電源入（AC）。
コンデンサC1を抵抗R1を介して充電。
但し、，は停電から復電した場合のみである。
スイッチSW2接点入。
スイッチSW1接点入によって投入コイルCC励磁。
一定時限後にスイッチSW2設定切によって保持コイルH
C励磁。
C励磁。
以上で、開閉器の投入制御が完了し、開閉器は閉路状
態となる。
態となる。
次に開閉器を開放する場合は、 スイッチSW1接点切。
保持コイルHC電流消滅。
となる。
マグネット操作形開閉器において、前記制御の高速動
作を行う場合、特に投入動作時の吸引力を早く立ち上げ
ることが必要である。しかし、吸引力はコイルの時定数
によって徐々に増加するため、動作時間がコイル時定数
により制約されていた。
作を行う場合、特に投入動作時の吸引力を早く立ち上げ
ることが必要である。しかし、吸引力はコイルの時定数
によって徐々に増加するため、動作時間がコイル時定数
により制約されていた。
従来、その対策として、コイル時定数を短くするた
め、 巻回数の低減によるインダクタンスの減少。
め、 巻回数の低減によるインダクタンスの減少。
磁気特性の良いコア材の選定。
などの方法により吸引力の増大を図り、高速動作を可能
としていた。
としていた。
しかし、前記改善法では、マグネット構造が大きくな
ると同時に、コイル巻回数の減少に伴うコイル電流の増
大から、投入時のコイル励磁電流切替スイッチSW2の接
点容量の増大及び電源のレギュレーション不足により電
圧低下を招き、十分なコイル電流を得られないなど、駆
動力向上対策による弊害が大きくなるなどの問題があっ
た。
ると同時に、コイル巻回数の減少に伴うコイル電流の増
大から、投入時のコイル励磁電流切替スイッチSW2の接
点容量の増大及び電源のレギュレーション不足により電
圧低下を招き、十分なコイル電流を得られないなど、駆
動力向上対策による弊害が大きくなるなどの問題があっ
た。
前述した事故区間切離しシステムでは、遮断器CB1の
動作前に複数の開閉器を操作するため、動作時間を制御
器と開閉器を組み合わせた状態で0.1秒程度に短縮して
高速化を図ることが必要である。
動作前に複数の開閉器を操作するため、動作時間を制御
器と開閉器を組み合わせた状態で0.1秒程度に短縮して
高速化を図ることが必要である。
そこで本発明は、開閉器投入時の駆動力を向上させて
駆動時間を短縮することを目的とする。
駆動時間を短縮することを目的とする。
本発明は、前記問題点を解決するために、接点投入の
ための大きなアンペアターンを与えるための投入コイル
CCと、接点投入状態保持のための小さなアンペアターン
を与えるための保持コイルHCと、前記投入コイルCCへの
励磁と保持コイルHCへの励磁を切り替えるスイッチSW1,
SW2とを備えた開閉器の駆動装置において、 操作電源の交流を直流に変換する整流回路の＋極と−
極との間に抵抗R1とコンデンサC1との直列回路を接続
し、同直列回路と並列にコンデンサC3と抵抗R2との直列
回路を逆流防止ダイオードD1を介して接続し、前記抵抗
R1とコンデンサC1との接続点と前記コンデンサC3と抵抗
R2との接続点にスイッチSW3を接続し、前記スイッチSW2
接点に同期してスイッチSW3を切替える手段を備えたこ
とを特徴とする。
ための大きなアンペアターンを与えるための投入コイル
CCと、接点投入状態保持のための小さなアンペアターン
を与えるための保持コイルHCと、前記投入コイルCCへの
励磁と保持コイルHCへの励磁を切り替えるスイッチSW1,
SW2とを備えた開閉器の駆動装置において、 操作電源の交流を直流に変換する整流回路の＋極と−
極との間に抵抗R1とコンデンサC1との直列回路を接続
し、同直列回路と並列にコンデンサC3と抵抗R2との直列
回路を逆流防止ダイオードD1を介して接続し、前記抵抗
R1とコンデンサC1との接続点と前記コンデンサC3と抵抗
R2との接続点にスイッチSW3を接続し、前記スイッチSW2
接点に同期してスイッチSW3を切替える手段を備えたこ
とを特徴とする。
第１図に本発明に係る実施例を示す。
同図において、DAは交流電源からコイル励磁に必要な
直流を得るための全波整流ダイオード、D1は倍電圧印加
時にコンデンサC1,C3の電流が電源側へ流れ込むことを
防止する逆流防止ダイオード、D2は投入コイルCCの励磁
中、コンデンサC2が投入コイルCCを介して放電し、保持
コイルHCを励磁できなくなることを防止する投入コイル
流入防止ダイオード、C1は投入コイル励磁用フィルタコ
ンデンサ、C2は保持コイル励磁用フィルタコンデンサ、
C3は倍電圧印加用コンデンサ、R1はコンデンサC1,C2の
突入電流防止抵抗、R2は倍電圧印加用コンデンサC3の充
電抵抗、SW1は保持コイル開閉スイッチ、SW2は投入コイ
ル開閉スイッチ、SW3はSW2と同期した倍電圧印加用切替
スイッチである。
直流を得るための全波整流ダイオード、D1は倍電圧印加
時にコンデンサC1,C3の電流が電源側へ流れ込むことを
防止する逆流防止ダイオード、D2は投入コイルCCの励磁
中、コンデンサC2が投入コイルCCを介して放電し、保持
コイルHCを励磁できなくなることを防止する投入コイル
流入防止ダイオード、C1は投入コイル励磁用フィルタコ
ンデンサ、C2は保持コイル励磁用フィルタコンデンサ、
C3は倍電圧印加用コンデンサ、R1はコンデンサC1,C2の
突入電流防止抵抗、R2は倍電圧印加用コンデンサC3の充
電抵抗、SW1は保持コイル開閉スイッチ、SW2は投入コイ
ル開閉スイッチ、SW3はSW2と同期した倍電圧印加用切替
スイッチである。
なお、投入コイルCCと保持コイルHCとは、第２図に示
す構成でもよい。
す構成でもよい。
本発明では、従来方式に加え、コンデンサC3と抵抗R2
による倍電圧充電回路、SWによるコンデンサC1,C3直列
切替回路、ダイオードD1によるコンデンサC3直列時の逆
流防止回路を設けたものである。
による倍電圧充電回路、SWによるコンデンサC1,C3直列
切替回路、ダイオードD1によるコンデンサC3直列時の逆
流防止回路を設けたものである。
第１図において、投入コイルCCの範囲は、端子エ−ケ
間、保持コイルHCの範囲は端子エ−シ間である。投入コ
イルCCのアンペアターンは大きく、保持コイルHCのアン
ペアターンは小さく設定されている。
間、保持コイルHCの範囲は端子エ−シ間である。投入コ
イルCCのアンペアターンは大きく、保持コイルHCのアン
ペアターンは小さく設定されている。
次に、第１図の回路動作を説明する。交流電源AC印加
後、コンデンサC1の充電ルートは、ア、イ、オ、キ、コ
のルートになり、コンデンサC2の充電ルートは、ア、
イ、オ、ス、サ、ク、コのルートになる。
後、コンデンサC1の充電ルートは、ア、イ、オ、キ、コ
のルートになり、コンデンサC2の充電ルートは、ア、
イ、オ、ス、サ、ク、コのルートになる。
開閉器投入時は、スイッチSW1,SW2,SW3が同時に入と
なり、投入コイルCCにはコンデンサC1とC3が直接接続さ
れる。このときの放電ルートは、ウ、エ、ケ、ク、キ、
オ、カ、ウからなる投入コイルCCのみを流れるルート
と、ウ、エ、ケ、シ、サ、ク、キ、オ、カ、ウからなる
保持コイルHCを流れるルートの両方のルートがある。前
者のルートを流れる電流は後者のルートを流れる電流と
比較して非常に大きいため、後者のルートを流れる電流
は無視できる。
なり、投入コイルCCにはコンデンサC1とC3が直接接続さ
れる。このときの放電ルートは、ウ、エ、ケ、ク、キ、
オ、カ、ウからなる投入コイルCCのみを流れるルート
と、ウ、エ、ケ、シ、サ、ク、キ、オ、カ、ウからなる
保持コイルHCを流れるルートの両方のルートがある。前
者のルートを流れる電流は後者のルートを流れる電流と
比較して非常に大きいため、後者のルートを流れる電流
は無視できる。
第３図に本発明回路の動作シーケンスを示す。同図
（ａ）は交流電源の波形、（ｂ）は前波整流ダイオード
DAの出力波形を示している。交流電源AC印加後、コンデ
ンサC1は抵抗R1を介して、コンデンサC2は抵抗R1,ダイ
オードD2を介して、コンデンサC3はダイオードD1,抵抗R
2を介してそれぞれ充電される（第３図（ｃ），
（ｄ），（ｅ）参照）。開閉器投入時は、スイッチSW1,
SW2,SW3がほぼ同時に入となり、投入コイルCCにはコン
デンサC1とC3が直列に接続されることになるため、倍電
圧が印加される（第３図（ｆ）参照）。次いで、C1,SW
3,C3,SW1,SW2の回路によりコンデンサC3が放電する（第
３図（ｅ）参照）。コンデンサC3の放電後は、投入コイ
ルCCにはダイオードD1より電源が供給され、定常状態と
なる。その後、一定時間後にスイッチSW2,SW3を切るこ
とにより、投入励磁を完了する。また、スイッチC3が切
れると、コンデンサC3は抵抗R2を介してτ＝C3・R2の時
間で直ちに充電され（第３図（ｅ）参照）、再度投入シ
ーケンスを実行できるように準備ができる。
（ａ）は交流電源の波形、（ｂ）は前波整流ダイオード
DAの出力波形を示している。交流電源AC印加後、コンデ
ンサC1は抵抗R1を介して、コンデンサC2は抵抗R1,ダイ
オードD2を介して、コンデンサC3はダイオードD1,抵抗R
2を介してそれぞれ充電される（第３図（ｃ），
（ｄ），（ｅ）参照）。開閉器投入時は、スイッチSW1,
SW2,SW3がほぼ同時に入となり、投入コイルCCにはコン
デンサC1とC3が直列に接続されることになるため、倍電
圧が印加される（第３図（ｆ）参照）。次いで、C1,SW
3,C3,SW1,SW2の回路によりコンデンサC3が放電する（第
３図（ｅ）参照）。コンデンサC3の放電後は、投入コイ
ルCCにはダイオードD1より電源が供給され、定常状態と
なる。その後、一定時間後にスイッチSW2,SW3を切るこ
とにより、投入励磁を完了する。また、スイッチC3が切
れると、コンデンサC3は抵抗R2を介してτ＝C3・R2の時
間で直ちに充電され（第３図（ｅ）参照）、再度投入シ
ーケンスを実行できるように準備ができる。
スイッチSW1は入のままでダイオードD1,スイッチSW1,
ダイオードD2を介して、保持コイルHCが励磁され、開閉
器は入のままとなる。スイッチSW1を切にすることによ
り、開閉器は開放する（第３図（ｋ）参照）。
ダイオードD2を介して、保持コイルHCが励磁され、開閉
器は入のままとなる。スイッチSW1を切にすることによ
り、開閉器は開放する（第３図（ｋ）参照）。
なお、第３図（ｉ）のIC1は従来回路によるコイル電
流、同図（ｊ）のIC2は本発明によるコイル電流を示し
ている。
流、同図（ｊ）のIC2は本発明によるコイル電流を示し
ている。
第３図（ｋ）に示すように、本発明では、投入コイル
励磁時に倍電圧を印加することにより、コイル電流の立
ち上がりの勾配が急になり、動作時間をτほど短縮する
ことができる。
励磁時に倍電圧を印加することにより、コイル電流の立
ち上がりの勾配が急になり、動作時間をτほど短縮する
ことができる。
以上に説明したように、本発明では、倍電圧を投入コ
イルに印加るすことにより、投入コイル電流の立ち上が
りが速くなり、初期吸引力を増加させた結果、開閉器の
投入動作時間の短縮ができ、事故区間切離しシステムへ
の適用が可能となった。
イルに印加るすことにより、投入コイル電流の立ち上が
りが速くなり、初期吸引力を増加させた結果、開閉器の
投入動作時間の短縮ができ、事故区間切離しシステムへ
の適用が可能となった。
第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図はコイル
の他の構成を示す回路図、第３図は本発明実施例の動作
を示す波形図、第４図は配電システム系統の例を示す系
統図、第５図は従来の開閉器駆動回路の例を示す回路図
である。 DA:全波整流ダイオード D1:逆流防止ダイオード D2:投入コイル流入防止ダイオード C1:投入コイル励磁用フィルタコンデンサ C2:保持コイル励磁用フィルタコンデンサ C3:倍電圧印加用コンデンサ R1:突入電流防止抵抗 R2:充電抵抗 SW1:保持コイル開閉スイッチ SW2:投入コイル開閉スイッチ SW3:倍電圧印加用切替スイッチ
の他の構成を示す回路図、第３図は本発明実施例の動作
を示す波形図、第４図は配電システム系統の例を示す系
統図、第５図は従来の開閉器駆動回路の例を示す回路図
である。 DA:全波整流ダイオード D1:逆流防止ダイオード D2:投入コイル流入防止ダイオード C1:投入コイル励磁用フィルタコンデンサ C2:保持コイル励磁用フィルタコンデンサ C3:倍電圧印加用コンデンサ R1:突入電流防止抵抗 R2:充電抵抗 SW1:保持コイル開閉スイッチ SW2:投入コイル開閉スイッチ SW3:倍電圧印加用切替スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 武博 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 (56)参考文献 特開 昭48−36661（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−207505（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−154512（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−87412（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01H 33/59 H01F 7/18
Claims (1)
- 【請求項１】接点投入のための大きなアンペアターンを
与えるための投入コイル（CC）と、接点投入状態保持の
ための小さなアンペアターンを与えるための保持コイル
（HC）と、前記投入コイル（CC）への励磁と保持コイル
（HC）への励磁を切り替えるスイッチ（SW1,SW2）とを
備えた開閉器の駆動装置において、 操作電源の交流を直流に変換する整流回路の＋極と−極
との間に抵抗（R1）とコンデンサ（C1）との直列回路を
接続し、同直列回路と並列にコンデンサ（C3）と抵抗
（R2）との直列回路を逆流防止ダイオード（D1）を介し
て接続し、前記抵抗（R1）とコンデンサ（C1）との接続
点と前記コンデンサ（C3）と抵抗（R2）との接続点にス
イッチ（SW3）を接続し、前記スイッチ（SW2）接点に同
期してスイッチ（SW3）を切替える手段を備えたことを
特徴とする開閉器駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2191365A JP2933997B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 開閉器の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2191365A JP2933997B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 開閉器の駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04101314A JPH04101314A (ja) | 1992-04-02 |
| JP2933997B2 true JP2933997B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=16273371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2191365A Expired - Fee Related JP2933997B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 開閉器の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2933997B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012156038A (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-16 | Daihen Corp | 配電線用自動開閉器の駆動制御回路 |
| CN112490066B (zh) * | 2020-07-10 | 2023-03-10 | 安徽一天电气技术股份有限公司 | 一种开关 |
-
1990
- 1990-07-18 JP JP2191365A patent/JP2933997B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04101314A (ja) | 1992-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |