JP3185541B2 - 高電圧遮断器の合成試験装置 - Google Patents
高電圧遮断器の合成試験装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、超高圧電力系統の保
護装置として設けられる高電圧遮断器の大電流遮断性能
を検証するために、高電圧の供給と大電流の供給とを別
の回路で行って経済的な試験装置を構成した高電圧遮断
器の合成試験装置に関する。
護装置として設けられる高電圧遮断器の大電流遮断性能
を検証するために、高電圧の供給と大電流の供給とを別
の回路で行って経済的な試験装置を構成した高電圧遮断
器の合成試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】六ふっ化硫黄（以下、ＳＦ6 と略記す
る）は高い絶縁性能と優れたアーク消弧性能を持ってい
ることから、特に超高圧又は超々高圧電力系統に設けら
れる高電圧遮断器にこのＳＦ6 を絶縁媒体にしたガス絶
縁遮断器が採用される。現在の高電圧遮断器の遮断性能
は、１つの遮断点で300kV 、50kAのものが実用化されて
いる。更に高電圧を必要するときには遮断点を直列に必
要数連ねて例えば1000kV系統用の遮断器が構成される。
る）は高い絶縁性能と優れたアーク消弧性能を持ってい
ることから、特に超高圧又は超々高圧電力系統に設けら
れる高電圧遮断器にこのＳＦ6 を絶縁媒体にしたガス絶
縁遮断器が採用される。現在の高電圧遮断器の遮断性能
は、１つの遮断点で300kV 、50kAのものが実用化されて
いる。更に高電圧を必要するときには遮断点を直列に必
要数連ねて例えば1000kV系統用の遮断器が構成される。
【０００３】このような大きな遮断性能は高電圧遮断器
の製作時点で検証されて始めて完成した製品として出荷
されるが、前述のような高電圧、大電流を供給する電源
装置は非常に大きくかつ高価なものになることから、高
電圧印加源と大電流供給源とを別の装置とし、遮断試験
時にこれらを合成することによって高電圧、大電流の遮
断試験が行われる。
の製作時点で検証されて始めて完成した製品として出荷
されるが、前述のような高電圧、大電流を供給する電源
装置は非常に大きくかつ高価なものになることから、高
電圧印加源と大電流供給源とを別の装置とし、遮断試験
時にこれらを合成することによって高電圧、大電流の遮
断試験が行われる。
【０００４】図５はこのような高電圧遮断器の従来の合
成試験装置の回路図である。この図において、１は供試
遮断器、２は電流源装置、３は電圧源装置である。電流
源装置２は発電機21、リアクトル22及び補助開閉器23の
直列回路からなり、両端が供試遮断器１の両端子に接続
されている。図示の下側は接地されている。電圧源装置
３はコンデンサ31、このコンデンサを充電する整流器3
2、リアクトル33、電圧印加用のトリガー付ギャップ34
及びこのトリガー付ギャップ34の自爆を防止するための
開閉器35の直列回路からなっており、抵抗36とコンデン
サ37とは電圧源装置３によって印加される試験電圧の波
形を調整するものである。電流源装置２に流れる試験電
流Ｉt は変流器24によって検出されこの検出信号がトリ
ガーパルス発生器25に入力されて試験電流Ｉt の適当な
位相になる時点でトリガパルスを発生させてトリガー付
ギャップ34に印加する。この図ではトリガーパルス発生
器25とトリガー付ギャップ34との間は単に線で接続して
あるが、実際にはトリガーパルス発生器25からは光パル
スが出力されて光ファイバでトリガー付ギャップ34まで
伝送されて図示しない光─電気変換器によって電気パル
スに変換した上でトリガー付ギャップ34に印加されるの
が実際である。この図の合成試験装置の動作については
後述する。
成試験装置の回路図である。この図において、１は供試
遮断器、２は電流源装置、３は電圧源装置である。電流
源装置２は発電機21、リアクトル22及び補助開閉器23の
直列回路からなり、両端が供試遮断器１の両端子に接続
されている。図示の下側は接地されている。電圧源装置
３はコンデンサ31、このコンデンサを充電する整流器3
2、リアクトル33、電圧印加用のトリガー付ギャップ34
及びこのトリガー付ギャップ34の自爆を防止するための
開閉器35の直列回路からなっており、抵抗36とコンデン
サ37とは電圧源装置３によって印加される試験電圧の波
形を調整するものである。電流源装置２に流れる試験電
流Ｉt は変流器24によって検出されこの検出信号がトリ
ガーパルス発生器25に入力されて試験電流Ｉt の適当な
位相になる時点でトリガパルスを発生させてトリガー付
ギャップ34に印加する。この図ではトリガーパルス発生
器25とトリガー付ギャップ34との間は単に線で接続して
あるが、実際にはトリガーパルス発生器25からは光パル
スが出力されて光ファイバでトリガー付ギャップ34まで
伝送されて図示しない光─電気変換器によって電気パル
スに変換した上でトリガー付ギャップ34に印加されるの
が実際である。この図の合成試験装置の動作については
後述する。
【０００５】図６は電圧源装置３が２段で構成された合
成試験装置の回路図である。この図において、電圧源装
置３は開閉器35を除いた図５の電圧源装置の回路要素の
２組が直列接続された構成になっているので図５と同じ
機能の回路要素には同じ符号に上段に添字Ａ、下段に添
字Ｂを付けて詳しい説明を省く。このような２段構成に
するのは、図５の構成で試験電圧が高くなるとコンデン
サ31、整流器32及びトリガー付ギャップ34などの構成要
素が大きくなったり高価になったりして結果的に試験装
置が大きく高価になり、図６のように２段又は更に多い
多段式にした方がコンパクトかつ安価になるからであ
る。電流源装置２の構成は図５と図６で同じである。
成試験装置の回路図である。この図において、電圧源装
置３は開閉器35を除いた図５の電圧源装置の回路要素の
２組が直列接続された構成になっているので図５と同じ
機能の回路要素には同じ符号に上段に添字Ａ、下段に添
字Ｂを付けて詳しい説明を省く。このような２段構成に
するのは、図５の構成で試験電圧が高くなるとコンデン
サ31、整流器32及びトリガー付ギャップ34などの構成要
素が大きくなったり高価になったりして結果的に試験装
置が大きく高価になり、図６のように２段又は更に多い
多段式にした方がコンパクトかつ安価になるからであ
る。電流源装置２の構成は図５と図６で同じである。
【０００６】図７は図５の動作説明をするためのタイム
チャートであり、電圧、電流の時間的変化は波形で示し
てある。この図において、時点ｔ1 の前の期間で電流源
装置２は所定の周波数と波高値を持つ正弦波交流電圧Ｖ
g を発生しており、コンデンサ31は整流器32によって充
電電圧ＥV に充電されている。補助開閉器23は「閉」、
供試遮断器１は「開」、トリガー付ギャップ34は
「開」、開閉器35は「開」のそれぞれ状態にある。以下
図に示す時点に応じて動作の説明をする。 時点ｔ1 と時点ｔ2 までの期間 時点ｔ1 で供試遮断器１が投入されて「閉」になる。そ
の結果、電流源装置２の発電機21からリアクトル22、補
助開閉器23を介して試験電流Ｉtが供試遮断器１に供給
される。供試遮断器１によって短絡されたことになるの
で電流源装置２の電圧Ｖg は当初の値から実質的に零に
なる。 時点ｔ2 と時点ｔ3 までの期間 時点ｔ2 で開閉器35を「閉」にする。トリガー付ギャッ
プ34は「開」の状態なので開閉器35を「閉」にしても電
流が流れることはない。補助開閉器23を設けている理由
については後述する。時点ｔ2 は時点ｔ1 とｔ3 の間で
あればよい。 時点ｔ3 と時点ｔ4 までの期間 時点ｔ3 で供試遮断器１の遮断動作が始まり開極を開始
する。しかし、試験電流Ｉt が零になる時点までは極間
はアークでつながって「閉」の状態を維持し試験電流Ｉ
t が流れ続ける。 時点ｔ4 と時点ｔ5 までの期間 時点ｔ4 で補助開閉器23を「開」動作するが、この補助
開閉器23も供試遮断器１と同様に極間がアークでつなが
っていて電気的には「閉」の状態を維持する。 時点ｔ5 と時点ｔ6 までの期間 トリガー付ギャップ34にトリガーパルスを供給して
「閉」にする。その結果、電圧源装置３から電流が流れ
てリアクトル33を介して電流ＩC が流れ試験電流Ｉt と
重畳して供試遮断器１に流れる。電流ＩC はコンデンサ
31とリアクトル33とが共振して正弦波状の波形である。
コンデンサ31の電圧ＶC は＋ＥV から急激に減少する。
図では直線で示してあるが実際は余弦波である。 時点ｔ6 と時点ｔ7 までの期間 時点ｔ6 で試験電流Ｉt が零になるので補助開閉器23が
電気的にも「開」になる。供試遮断器１には電流ＩC が
流れているのでこの時点では電気的には「閉」のままで
ある。 時点ｔ7 と時点ｔ8 までの期間 時点ｔ7 で電流ＩC が零になるので供試遮断器１は電気
的に「開」の状態になる。したがって、電流ＩC は半波
だけ流れる。時点ｔ5 と時点ｔ7 との間隔はコンデンサ
31とリアクトル33との直列共振の共振周波数での半周期
の長さになる。この時点ｔ7 でコンデンサ31の電圧ＶC
は−ＥV になる。
チャートであり、電圧、電流の時間的変化は波形で示し
てある。この図において、時点ｔ1 の前の期間で電流源
装置２は所定の周波数と波高値を持つ正弦波交流電圧Ｖ
g を発生しており、コンデンサ31は整流器32によって充
電電圧ＥV に充電されている。補助開閉器23は「閉」、
供試遮断器１は「開」、トリガー付ギャップ34は
「開」、開閉器35は「開」のそれぞれ状態にある。以下
図に示す時点に応じて動作の説明をする。 時点ｔ1 と時点ｔ2 までの期間 時点ｔ1 で供試遮断器１が投入されて「閉」になる。そ
の結果、電流源装置２の発電機21からリアクトル22、補
助開閉器23を介して試験電流Ｉtが供試遮断器１に供給
される。供試遮断器１によって短絡されたことになるの
で電流源装置２の電圧Ｖg は当初の値から実質的に零に
なる。 時点ｔ2 と時点ｔ3 までの期間 時点ｔ2 で開閉器35を「閉」にする。トリガー付ギャッ
プ34は「開」の状態なので開閉器35を「閉」にしても電
流が流れることはない。補助開閉器23を設けている理由
については後述する。時点ｔ2 は時点ｔ1 とｔ3 の間で
あればよい。 時点ｔ3 と時点ｔ4 までの期間 時点ｔ3 で供試遮断器１の遮断動作が始まり開極を開始
する。しかし、試験電流Ｉt が零になる時点までは極間
はアークでつながって「閉」の状態を維持し試験電流Ｉ
t が流れ続ける。 時点ｔ4 と時点ｔ5 までの期間 時点ｔ4 で補助開閉器23を「開」動作するが、この補助
開閉器23も供試遮断器１と同様に極間がアークでつなが
っていて電気的には「閉」の状態を維持する。 時点ｔ5 と時点ｔ6 までの期間 トリガー付ギャップ34にトリガーパルスを供給して
「閉」にする。その結果、電圧源装置３から電流が流れ
てリアクトル33を介して電流ＩC が流れ試験電流Ｉt と
重畳して供試遮断器１に流れる。電流ＩC はコンデンサ
31とリアクトル33とが共振して正弦波状の波形である。
コンデンサ31の電圧ＶC は＋ＥV から急激に減少する。
図では直線で示してあるが実際は余弦波である。 時点ｔ6 と時点ｔ7 までの期間 時点ｔ6 で試験電流Ｉt が零になるので補助開閉器23が
電気的にも「開」になる。供試遮断器１には電流ＩC が
流れているのでこの時点では電気的には「閉」のままで
ある。 時点ｔ7 と時点ｔ8 までの期間 時点ｔ7 で電流ＩC が零になるので供試遮断器１は電気
的に「開」の状態になる。したがって、電流ＩC は半波
だけ流れる。時点ｔ5 と時点ｔ7 との間隔はコンデンサ
31とリアクトル33との直列共振の共振周波数での半周期
の長さになる。この時点ｔ7 でコンデンサ31の電圧ＶC
は−ＥV になる。
【０００７】供試遮断器１が電気的に「開」になると、
コンデンサ31とリアクトル33に流れていた電流は抵抗36
とコンデンサ37の直列回路に転流し、コンデンサ31と37
との直列キャパシタンスとリアクトル33のインダクタン
スで決まる共振周波数で決まる周波数で振動しながら抵
抗36で決まる減衰時定数で振動成分が減衰してゆき、コ
ンデンサ31と37との分圧比で決まる電圧に収束する。こ
の過渡電圧（ＴＲＶと呼ばれる）が供試遮断器１の極間
に印加される。 時点ｔ8 時点ｔ8 で開閉器35を「開」にして一連の試験は終了す
る。この時点では開閉器35には電流は流れていないので
「開」動作による現象の変化はない。この後、実際には
コンデンサ31、37の電圧も放電させて実際の試験が終わ
る。
コンデンサ31とリアクトル33に流れていた電流は抵抗36
とコンデンサ37の直列回路に転流し、コンデンサ31と37
との直列キャパシタンスとリアクトル33のインダクタン
スで決まる共振周波数で決まる周波数で振動しながら抵
抗36で決まる減衰時定数で振動成分が減衰してゆき、コ
ンデンサ31と37との分圧比で決まる電圧に収束する。こ
の過渡電圧（ＴＲＶと呼ばれる）が供試遮断器１の極間
に印加される。 時点ｔ8 時点ｔ8 で開閉器35を「開」にして一連の試験は終了す
る。この時点では開閉器35には電流は流れていないので
「開」動作による現象の変化はない。この後、実際には
コンデンサ31、37の電圧も放電させて実際の試験が終わ
る。
【０００８】この試験において試験電圧であるＴＲＶが
印加された状態で供試遮断器１が再点弧しなかったとき
が合格である。トリガー付ギャップ34が「閉」となる時
点ｔ5 は、試験電流Ｉt が零となる時点ｔ6 が時点ｔ5
から半周期後の時点ｔ7 との間になるように設定され
る。このように設定することによって供試遮断器１のア
ークが消えると殆ど同時に試験電圧Ｖt が印加されるこ
とになって実際の電力系統において事故電流を遮断する
ときを模擬することができる。
印加された状態で供試遮断器１が再点弧しなかったとき
が合格である。トリガー付ギャップ34が「閉」となる時
点ｔ5 は、試験電流Ｉt が零となる時点ｔ6 が時点ｔ5
から半周期後の時点ｔ7 との間になるように設定され
る。このように設定することによって供試遮断器１のア
ークが消えると殆ど同時に試験電圧Ｖt が印加されるこ
とになって実際の電力系統において事故電流を遮断する
ときを模擬することができる。
【０００９】開閉器35はトリガー付ギャップ34が自爆す
る危険性を回避するために設けられる。すなわち、時点
ｔ1 の前の期間では電圧源装置３には電流源装置２の交
流電圧Ｖg が印加されている。したがって、開閉器35が
ないとトリガー付ギャップ34の両極間の電圧の最大値は
ＥV ＋Ｖgmax（Ｖg の波高値）となる。トリガー付ギャ
ップ34は当然のことながら電圧ＥV には充分耐えるよう
に設定されるが、Ｖgm axが加算されることによってトリ
ガーパルスが印加されない状態で極間にアークが発生す
るいわゆる自爆が発生する可能性が高くなる。
る危険性を回避するために設けられる。すなわち、時点
ｔ1 の前の期間では電圧源装置３には電流源装置２の交
流電圧Ｖg が印加されている。したがって、開閉器35が
ないとトリガー付ギャップ34の両極間の電圧の最大値は
ＥV ＋Ｖgmax（Ｖg の波高値）となる。トリガー付ギャ
ップ34は当然のことながら電圧ＥV には充分耐えるよう
に設定されるが、Ｖgm axが加算されることによってトリ
ガーパルスが印加されない状態で極間にアークが発生す
るいわゆる自爆が発生する可能性が高くなる。
【００１０】時点ｔ1 の前に自爆が発生すると以後の試
験が不可能になるので自爆が発生する確率は小さい方が
よい。そのためにトリガー付ギャップ34の耐電圧を高く
するとアーク発生時のアーク電圧が大きくなるという問
題が生ずるだけではなく、トリガパルス印加時のアーク
発生のばらつきが大きくなって電圧印加を失敗する可能
性が増大するという問題も生ずる。したがって、トリガ
ー付ギャップ34の耐電圧は必要最小限の値が望ましい。
そのために、開閉器35を設けて時点ｔ1 よりも前の期間
ではトリガー付ギャップ34に交流電圧Ｖg が印加されな
いようにしてある。したがって、開閉器35は時点ｔ1 ま
では「開」、トリガー付ギャップ34が動作する時点ｔ5
には「閉」の状態になっていればよい。この２つの時点
の期間は図から約1.5 サイクルであり、交流電圧Ｖg を
50Hzとすると30ミリ秒となる。1.5 サイクルという数値
は確定的なものではないが、いずれにしても開閉器35は
投入動作を10ミリ秒程度の精度で制御ができるものでな
ければならない。
験が不可能になるので自爆が発生する確率は小さい方が
よい。そのためにトリガー付ギャップ34の耐電圧を高く
するとアーク発生時のアーク電圧が大きくなるという問
題が生ずるだけではなく、トリガパルス印加時のアーク
発生のばらつきが大きくなって電圧印加を失敗する可能
性が増大するという問題も生ずる。したがって、トリガ
ー付ギャップ34の耐電圧は必要最小限の値が望ましい。
そのために、開閉器35を設けて時点ｔ1 よりも前の期間
ではトリガー付ギャップ34に交流電圧Ｖg が印加されな
いようにしてある。したがって、開閉器35は時点ｔ1 ま
では「開」、トリガー付ギャップ34が動作する時点ｔ5
には「閉」の状態になっていればよい。この２つの時点
の期間は図から約1.5 サイクルであり、交流電圧Ｖg を
50Hzとすると30ミリ秒となる。1.5 サイクルという数値
は確定的なものではないが、いずれにしても開閉器35は
投入動作を10ミリ秒程度の精度で制御ができるものでな
ければならない。
【００１１】開閉器35の対地電圧は試験電圧Ｖt が印加
されることから供試遮断器１と同等の絶縁強度を持った
ものが必要なので、電圧定格が供試遮断器１と少なくと
も同じ程度のものが使用される。
されることから供試遮断器１と同等の絶縁強度を持った
ものが必要なので、電圧定格が供試遮断器１と少なくと
も同じ程度のものが使用される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】開閉器35に使用される
開閉器は前述のように供試遮断器１と同等の遮断器が使
用される。その理由の一つは対地電圧が同程度のものが
必要であること、もう一つは10ミリ秒程度の開閉動作の
制御の精度が必要であることによる。しかし、高電圧の
遮断器は高価なので試験設備が高価になるという問題が
ある。
開閉器は前述のように供試遮断器１と同等の遮断器が使
用される。その理由の一つは対地電圧が同程度のものが
必要であること、もう一つは10ミリ秒程度の開閉動作の
制御の精度が必要であることによる。しかし、高電圧の
遮断器は高価なので試験設備が高価になるという問題が
ある。
【００１３】この発明の目的はこのような問題を解決
し、安価な高電圧遮断器の合成試験装置を提供すること
にある。
し、安価な高電圧遮断器の合成試験装置を提供すること
にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明によれば、供試遮断器の遮断動作時に、所定
の値の試験電流を供給する電流源装置と所定の値の試験
電圧を印加する電圧源装置とからなり、電圧源装置が、
整流器によって充電されるコンデンサ、インダクタ、電
圧印加用のトリガー付ギャップ及びこのトリガー付ギャ
ップの自爆防止用の開閉器が直列接続されてなる高電圧
遮断器の合成試験装置において、開閉器が電圧源装置の
接地側に設けられて、電流源装置から供試遮断器に試験
電流が供給されてから供試遮断器が遮断動作を開始する
までの期間に開閉器が「開」から「閉」にされるものと
する。
にこの発明によれば、供試遮断器の遮断動作時に、所定
の値の試験電流を供給する電流源装置と所定の値の試験
電圧を印加する電圧源装置とからなり、電圧源装置が、
整流器によって充電されるコンデンサ、インダクタ、電
圧印加用のトリガー付ギャップ及びこのトリガー付ギャ
ップの自爆防止用の開閉器が直列接続されてなる高電圧
遮断器の合成試験装置において、開閉器が電圧源装置の
接地側に設けられて、電流源装置から供試遮断器に試験
電流が供給されてから供試遮断器が遮断動作を開始する
までの期間に開閉器が「開」から「閉」にされるものと
する。
【００１５】また、自爆防止用の開閉器に代えてトリガ
ー付ギャップが設けられ、電圧印加用のトリガー付ギャ
ップと同時にトリガーパルスが印加されるものとする。
また、この自爆防止用のトリガー付ギャップが真空トリ
ガー付ギャップであるものとする。また、自爆防止用の
開閉器に代えて真空ギャップ及び非線型特性が避雷素子
と同じ非線型抵抗の並列回路を設け、非線型抵抗の漏れ
電流値が電圧印加用のトリガー付ギャップの漏れ電流と
同等の値に設定され、制限電圧が電流源装置の電圧より
も高く設定されてなるものとする。
ー付ギャップが設けられ、電圧印加用のトリガー付ギャ
ップと同時にトリガーパルスが印加されるものとする。
また、この自爆防止用のトリガー付ギャップが真空トリ
ガー付ギャップであるものとする。また、自爆防止用の
開閉器に代えて真空ギャップ及び非線型特性が避雷素子
と同じ非線型抵抗の並列回路を設け、非線型抵抗の漏れ
電流値が電圧印加用のトリガー付ギャップの漏れ電流と
同等の値に設定され、制限電圧が電流源装置の電圧より
も高く設定されてなるものとする。
【００１６】
【作用】この発明の構成において、電圧源装置の電圧印
加用のトリガー付ギャップの自爆を防止するためにこの
トリガー付ギャップに直列に設けられる開閉器を電圧源
装置の接地側に設けることによって、実際には遮断器が
使用されるこの開閉器の対地電圧が低くなる。
加用のトリガー付ギャップの自爆を防止するためにこの
トリガー付ギャップに直列に設けられる開閉器を電圧源
装置の接地側に設けることによって、実際には遮断器が
使用されるこの開閉器の対地電圧が低くなる。
【００１７】また、この自爆防止用の開閉器の代わりに
トリガー付ギャップを設けて、電圧印加用のトリガー付
ギャップと同時にドリガーパルスを印加する構成を採用
することによって、開閉器として遮断器を用いるよりも
安価になる。また、この自爆防止用のトリガー付ギャッ
プを真空トリガー付ギャップにすることによって、通常
のトリガー付ギャップの空気中のアーク電圧が数百ボル
トであるのに対して真空トリガー付ギャップのそれは数
十ボルトと低いので電圧源装置のエネルギー損失が小さ
くなる。
トリガー付ギャップを設けて、電圧印加用のトリガー付
ギャップと同時にドリガーパルスを印加する構成を採用
することによって、開閉器として遮断器を用いるよりも
安価になる。また、この自爆防止用のトリガー付ギャッ
プを真空トリガー付ギャップにすることによって、通常
のトリガー付ギャップの空気中のアーク電圧が数百ボル
トであるのに対して真空トリガー付ギャップのそれは数
十ボルトと低いので電圧源装置のエネルギー損失が小さ
くなる。
【００１８】また、自爆防止用の開閉器の代わりに真空
ギャップと非線型抵抗との並列回路を設け、非線型抵抗
の特性を前述のように設定することによって、供試遮断
器への電圧印加前ではこの真空ギャップには低電圧が印
加されるので非線型抵抗素子は高抵抗で実質的に「開」
の状態になり、供試遮断器に電圧印加されると真空ギャ
ップに高電圧が印加されるために非線型抵抗素子は直ち
に低抵抗になって電圧印加用のトリガー付ギャップが
「閉」の状態を維持するに足る電流が流れる。その後、
真空ギャップにもアークが発生して実質的に「閉」の状
態になる。
ギャップと非線型抵抗との並列回路を設け、非線型抵抗
の特性を前述のように設定することによって、供試遮断
器への電圧印加前ではこの真空ギャップには低電圧が印
加されるので非線型抵抗素子は高抵抗で実質的に「開」
の状態になり、供試遮断器に電圧印加されると真空ギャ
ップに高電圧が印加されるために非線型抵抗素子は直ち
に低抵抗になって電圧印加用のトリガー付ギャップが
「閉」の状態を維持するに足る電流が流れる。その後、
真空ギャップにもアークが発生して実質的に「閉」の状
態になる。
【００１９】
【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１はこの発明の第１の実施例を示す高電圧遮断器の合
成試験装置の回路図であり、図５と同じ回路要素には同
じ符号を付けて重複する説明を省く。この図が図５と異
なる点は電圧源装置301 の開閉器41の位置である。すな
わち、図５の電圧源装置３の開閉器35は高圧側に設けら
れているのに対して図１の開閉器41は低圧側に設けられ
ている点である。開閉器41の図の左側の電極は接地電位
になっている。したがって、開閉器41として電極間電圧
に耐えるだけの定格電圧の低いしたがって安価な遮断器
を使用することができる。
図１はこの発明の第１の実施例を示す高電圧遮断器の合
成試験装置の回路図であり、図５と同じ回路要素には同
じ符号を付けて重複する説明を省く。この図が図５と異
なる点は電圧源装置301 の開閉器41の位置である。すな
わち、図５の電圧源装置３の開閉器35は高圧側に設けら
れているのに対して図１の開閉器41は低圧側に設けられ
ている点である。開閉器41の図の左側の電極は接地電位
になっている。したがって、開閉器41として電極間電圧
に耐えるだけの定格電圧の低いしたがって安価な遮断器
を使用することができる。
【００２０】図２はこの発明の第２の実施例を示す高電
圧遮断器の合成試験装置の回路図であり、図１と同じ回
路要素には同じ符号を付けて重複する説明を省く。この
図の図１と異なる点は図１の開閉器41の代わりにトリガ
ー付ギャップ42を採用した点である。同程度の電圧に使
用する遮断器とトリガー付ギャップとを比べた場合、ト
リガー付ギャップの方がはるかに安価である。したがっ
て、開閉器41の代わりにトリガー付ギャップ42を採用す
ることによって更に安価な試験装置とすることができ
る。
圧遮断器の合成試験装置の回路図であり、図１と同じ回
路要素には同じ符号を付けて重複する説明を省く。この
図の図１と異なる点は図１の開閉器41の代わりにトリガ
ー付ギャップ42を採用した点である。同程度の電圧に使
用する遮断器とトリガー付ギャップとを比べた場合、ト
リガー付ギャップの方がはるかに安価である。したがっ
て、開閉器41の代わりにトリガー付ギャップ42を採用す
ることによって更に安価な試験装置とすることができ
る。
【００２１】トリガー付ギャップ42はトリガー付ギャッ
プ34と同時にトリガパルスが印加される。トリガーパル
ス発生器25A は光パルスを二つ発生させる点が図１のト
リガーパルス発生器25と異なる点である。図３はこの発
明の第３の実施例を示す高電圧遮断器の合成試験装置の
回路図であり、図２と同じ回路要素には同じ符号を付け
て重複する説明を省く。この図が図２と異なる点は開閉
器としてのトリガー付ギャップ42を真空トリガー付ギャ
ップ43とした点である。真空トリガー付ギャップ43は図
に○印で示す二つの電極とトリガー用の電極を真空容器
の中に収納したものである。周知のように、真空の耐電
圧は空気に比べて高く、また、アーク電圧は空気中に比
べて真空中の方が著しく低い。例えば、トリガー付ギャ
ップ42のアーク電圧が数百ボルトである場合に、これに
対応する真空トリガー付ギャップ43は数十ボルトと一桁
小さいのが実際である。したがって、トリガー付ギャッ
プ34及び真空トリガー付ギャップ43にトリガパルスが印
加されて電圧源装置303 に電流が流れたときの損失が電
圧源装置302 に比べて小さいことから、より理想的な試
験条件を設定することが可能になるという利点がある。
プ34と同時にトリガパルスが印加される。トリガーパル
ス発生器25A は光パルスを二つ発生させる点が図１のト
リガーパルス発生器25と異なる点である。図３はこの発
明の第３の実施例を示す高電圧遮断器の合成試験装置の
回路図であり、図２と同じ回路要素には同じ符号を付け
て重複する説明を省く。この図が図２と異なる点は開閉
器としてのトリガー付ギャップ42を真空トリガー付ギャ
ップ43とした点である。真空トリガー付ギャップ43は図
に○印で示す二つの電極とトリガー用の電極を真空容器
の中に収納したものである。周知のように、真空の耐電
圧は空気に比べて高く、また、アーク電圧は空気中に比
べて真空中の方が著しく低い。例えば、トリガー付ギャ
ップ42のアーク電圧が数百ボルトである場合に、これに
対応する真空トリガー付ギャップ43は数十ボルトと一桁
小さいのが実際である。したがって、トリガー付ギャッ
プ34及び真空トリガー付ギャップ43にトリガパルスが印
加されて電圧源装置303 に電流が流れたときの損失が電
圧源装置302 に比べて小さいことから、より理想的な試
験条件を設定することが可能になるという利点がある。
【００２２】図４はこの発明の第４の実施例を示す高電
圧遮断器の合成試験装置の回路図であり、図１と同じ回
路要素には同じ符号を付けて重複する説明を省く。この
図において、図１の開閉器41の代わりに真空ギャップ44
と非線型抵抗45との並列回路を採用したものである。真
空ギャップ44は真空トリガー付ギャップ43からトリガー
用の電極を取り除いた構成のものである。非線型抵抗45
は避雷器の避雷素子として一般に使用される酸化亜鉛を
主材料にして製作されたもの（ＺｎＯアレスタと呼ばれ
る）が適当である。非線型抵抗素子45の漏れ電流はトリ
ガー付ギャップ34の充電電流と同程度になるように設定
しておく。
圧遮断器の合成試験装置の回路図であり、図１と同じ回
路要素には同じ符号を付けて重複する説明を省く。この
図において、図１の開閉器41の代わりに真空ギャップ44
と非線型抵抗45との並列回路を採用したものである。真
空ギャップ44は真空トリガー付ギャップ43からトリガー
用の電極を取り除いた構成のものである。非線型抵抗45
は避雷器の避雷素子として一般に使用される酸化亜鉛を
主材料にして製作されたもの（ＺｎＯアレスタと呼ばれ
る）が適当である。非線型抵抗素子45の漏れ電流はトリ
ガー付ギャップ34の充電電流と同程度になるように設定
しておく。
【００２３】図７の時点ｔ1 よりも前の期間では発電機
電圧Ｖg が電圧源装置304 に印加されている。この状態
のとき、非線型抵抗45の動作電圧はＶg よりも高く設定
されているので実質的に「開」の状態にある。時点ｔ1
より後では供試遮断器１は実質的に短絡状態であり、非
線型抵抗45には電圧は印加されない。トリガー付ギャッ
プ34にトリガパルスが印加されて「閉」の状態になると
非線型抵抗45に制限電圧を越える高電圧が印加されて抵
抗値が低下し、トリガー付ギャップ34が「閉」の状態を
維持するのに必要な電流が流れる。更に、真空ギャップ
44も高電圧によってアークが発生して遅ればせながら実
質的に「閉」の状態になる。非線型抵抗45がないとトリ
ガー付ギャップ34にトリガーパルスが印加されてもアー
クが発生、維持するに足る電流が流れないために結果的
にトリガー付ギャップ34が「閉」にならない。
電圧Ｖg が電圧源装置304 に印加されている。この状態
のとき、非線型抵抗45の動作電圧はＶg よりも高く設定
されているので実質的に「開」の状態にある。時点ｔ1
より後では供試遮断器１は実質的に短絡状態であり、非
線型抵抗45には電圧は印加されない。トリガー付ギャッ
プ34にトリガパルスが印加されて「閉」の状態になると
非線型抵抗45に制限電圧を越える高電圧が印加されて抵
抗値が低下し、トリガー付ギャップ34が「閉」の状態を
維持するのに必要な電流が流れる。更に、真空ギャップ
44も高電圧によってアークが発生して遅ればせながら実
質的に「閉」の状態になる。非線型抵抗45がないとトリ
ガー付ギャップ34にトリガーパルスが印加されてもアー
クが発生、維持するに足る電流が流れないために結果的
にトリガー付ギャップ34が「閉」にならない。
【００２４】開閉器41の場合には投入信号が、トリガー
付ギャップ42,43 ではトリガパルスがそれぞれ必要であ
るが、真空ギャップ44と非線型抵抗45の並列回路では前
述のようにこのようなものは不要であり、トリガー付ギ
ャップ34が「閉」になることによって自動的に「閉」動
作をすることから、構成が簡単になるという利点があ
る。
付ギャップ42,43 ではトリガパルスがそれぞれ必要であ
るが、真空ギャップ44と非線型抵抗45の並列回路では前
述のようにこのようなものは不要であり、トリガー付ギ
ャップ34が「閉」になることによって自動的に「閉」動
作をすることから、構成が簡単になるという利点があ
る。
【００２５】なお、図１〜図４に示す実施例での電圧源
装置301 〜304 は図５と同じように１段で構成されてい
るが、図６のように２段の場合、あるいは更に多段の場
合にも図６の開閉器35に対応する開閉器41、トリガー付
ギャップ42,43 又は真空ギャップ44と非線型抵抗45の並
列回路を図１〜図４と同様に接地側に設けて同じ作用効
果を得ることができる。
装置301 〜304 は図５と同じように１段で構成されてい
るが、図６のように２段の場合、あるいは更に多段の場
合にも図６の開閉器35に対応する開閉器41、トリガー付
ギャップ42,43 又は真空ギャップ44と非線型抵抗45の並
列回路を図１〜図４と同様に接地側に設けて同じ作用効
果を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】この発明は前述のように、電流源装置の
電圧印加用のトリガー付ギャップの自爆を防止するため
にこのトリガー付ギャップに直列に設けられる開閉器を
電圧源装置の接地側に設けることによって、この開閉器
として使用される遮断器の対地電圧が低くなるので耐電
圧の低い安価なものを採用することができることから試
験装置の価格が低減するという効果が得られる。
電圧印加用のトリガー付ギャップの自爆を防止するため
にこのトリガー付ギャップに直列に設けられる開閉器を
電圧源装置の接地側に設けることによって、この開閉器
として使用される遮断器の対地電圧が低くなるので耐電
圧の低い安価なものを採用することができることから試
験装置の価格が低減するという効果が得られる。
【００２７】また、この自爆防止用の開閉器の代わりに
トリガー付ギャップを設けて、電圧印加用のトリガー付
ギャップと同時にドリガーパルスを印加する構成を採用
することによって、開閉器として遮断器を用いるよりも
安価になるという効果が得られる。また、このトリガー
付ギャップを真空トリガー付ギャップにすることによっ
て、通常のトリガー付ギャップの空気中のアーク電圧が
数百ボルトに対して真空トリガー付ギャップのそれは数
十ボルトと低いので電圧源装置のエネルギー損失が小さ
くなり、より理想的な試験装置にすることができる。
トリガー付ギャップを設けて、電圧印加用のトリガー付
ギャップと同時にドリガーパルスを印加する構成を採用
することによって、開閉器として遮断器を用いるよりも
安価になるという効果が得られる。また、このトリガー
付ギャップを真空トリガー付ギャップにすることによっ
て、通常のトリガー付ギャップの空気中のアーク電圧が
数百ボルトに対して真空トリガー付ギャップのそれは数
十ボルトと低いので電圧源装置のエネルギー損失が小さ
くなり、より理想的な試験装置にすることができる。
【００２８】また、開閉器の代わりに真空ギャップと非
線型抵抗素子との並列回路を設けると、供試遮断器への
電圧印加前ではこの真空ギャップには低電圧が印加され
るので非線型抵抗素子は高抵抗で実質的に「開」の状態
であり、供試遮断器に電圧印加されると真空ギャップに
高電圧が印加されるために非線型抵抗素子は直ちに低抵
抗になり更に電圧が上昇すると真空ギャップもアークが
発生して実質的に「閉」の状態になる。このように自動
的に「閉」の状態になるので構成が簡単になるという効
果が得られる。
線型抵抗素子との並列回路を設けると、供試遮断器への
電圧印加前ではこの真空ギャップには低電圧が印加され
るので非線型抵抗素子は高抵抗で実質的に「開」の状態
であり、供試遮断器に電圧印加されると真空ギャップに
高電圧が印加されるために非線型抵抗素子は直ちに低抵
抗になり更に電圧が上昇すると真空ギャップもアークが
発生して実質的に「閉」の状態になる。このように自動
的に「閉」の状態になるので構成が簡単になるという効
果が得られる。
【図１】この発明の第１の実施例を示す高電圧遮断器の
合成試験装置の回路図
合成試験装置の回路図
【図２】この発明の第２の実施例を示す高電圧遮断器の
合成試験装置の回路図
合成試験装置の回路図
【図３】この発明の第３の実施例を示す高電圧遮断器の
合成試験装置の回路図
合成試験装置の回路図
【図４】この発明の第４の実施例を示す高電圧遮断器の
合成試験装置の回路図
合成試験装置の回路図
【図５】高電圧遮断器の従来の合成試験装置の回路図
【図６】図５とは異なる高電圧遮断器の従来の合成試験
装置の回路図
装置の回路図
【図７】図５の試験時の動作説明のための波形図を含む
タイムチャート
タイムチャート
１…供試遮断器、２…電流源装置、21…発電機、22…リ
アクトル、23…補助開閉器、24…変流器、25，25A…ト
リガーパルス発生器、３，301，302，302，304…電圧源
装置、31，31A，31B…コンデンサ、32，32A，32B…整流
器、33，33A，33B…リアクトル、34，34A，34B…トリガ
ー付ギャップ、35…開閉器、36，36A，36B…抵抗、37，
37A，37B…コンデンサ、41…開閉器、42…トリガー付ギ
ャップ、43…真空トリガー付ギャップ、44…真空ギャッ
プ、45…非線型抵抗
アクトル、23…補助開閉器、24…変流器、25，25A…ト
リガーパルス発生器、３，301，302，302，304…電圧源
装置、31，31A，31B…コンデンサ、32，32A，32B…整流
器、33，33A，33B…リアクトル、34，34A，34B…トリガ
ー付ギャップ、35…開閉器、36，36A，36B…抵抗、37，
37A，37B…コンデンサ、41…開閉器、42…トリガー付ギ
ャップ、43…真空トリガー付ギャップ、44…真空ギャッ
プ、45…非線型抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−142579（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−113074（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−156174（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/32 H01H 33/00
Claims (4)
- 【請求項１】供試遮断器の遮断動作時に、所定の値の試
験電流を供給する電流源装置と所定の値の試験電圧を印
加する電圧源装置とからなり、電圧源装置が、整流器に
よって充電されるコンデンサ、インダクタ、電圧印加用
のトリガー付ギャップ及びこのトリガー付ギャップの自
爆防止用の開閉器が直列接続されてなる高電圧遮断器の
合成試験装置において、 開閉器が電圧源装置の接地側に設けられて、電流源装置
から供試遮断器に試験電流が供給されてから供試遮断器
が遮断動作を開始するまでの期間に開閉器が「開」から
「閉」にされることを特徴とする高電圧遮断器の合成試
験回路。 - 【請求項２】請求項１記載の自爆防止用の開閉器に代え
てトリガー付ギャップが設けられ、電圧印加用のトリガ
ー付ギャップと同時にトリガーパルスが印加されること
を特徴とする高電圧遮断器の合成試験回路。 - 【請求項３】自爆防止用のトリガー付ギャップが真空ト
リガー付ギャップであることを特徴とする請求項２記載
の高電圧遮断器の合成試験回路。 - 【請求項４】請求項１記載の自爆防止用の開閉器に代え
て真空ギャップ及び非線型特性が避雷素子と同じ非線型
抵抗の並列回路を設け、非線型抵抗の漏れ電流値が電圧
印加用のトリガー付ギャップの漏れ電流と同等の値に設
定され、制限電圧が電流源装置の電圧よりも高く設定さ
れてなることを特徴とする高電圧遮断器の合成試験回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13268094A JP3185541B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 高電圧遮断器の合成試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13268094A JP3185541B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 高電圧遮断器の合成試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH087712A JPH087712A (ja) | 1996-01-12 |
| JP3185541B2 true JP3185541B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=15087008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13268094A Expired - Fee Related JP3185541B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 高電圧遮断器の合成試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3185541B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109142941B (zh) * | 2017-06-27 | 2021-11-05 | 河南省高压电器研究所 | 一种基于时序控制的软件内触发高压电器试验测量系统 |
| CN109143004B (zh) * | 2017-06-27 | 2021-11-05 | 河南省高压电器研究所 | 一种基于时序控制的硬件外触发高压电器试验测量系统 |
| CN111856180B (zh) * | 2020-07-08 | 2022-11-08 | 北京电力设备总厂有限公司 | 用于抗高压隔离开关分合闸电磁干扰试验的装置及方法 |
-
1994
- 1994-06-15 JP JP13268094A patent/JP3185541B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH087712A (ja) | 1996-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |