JP3302857B2 - 遮断性能の試験方法 - Google Patents
遮断性能の試験方法Info
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- JP3302857B2 JP3302857B2 JP08013595A JP8013595A JP3302857B2 JP 3302857 B2 JP3302857 B2 JP 3302857B2 JP 08013595 A JP08013595 A JP 08013595A JP 8013595 A JP8013595 A JP 8013595A JP 3302857 B2 JP3302857 B2 JP 3302857B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力用開閉器の遮断性
能を検証するための試験回路およびその試験方法に関す
る。
能を検証するための試験回路およびその試験方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】１０００ｋＶ級のＵＨＶ系統では故障相
を遮断した後も、高電圧により健全相からの静電誘導に
よる電流（二次アーク電流）が流れ続ける。このため、
高速度多相再開閉時に、故障点で再度故障が発生する恐
れがある。
を遮断した後も、高電圧により健全相からの静電誘導に
よる電流（二次アーク電流）が流れ続ける。このため、
高速度多相再開閉時に、故障点で再度故障が発生する恐
れがある。
【０００３】高速接地開閉器（ＨＳＧＳ：High Speed G
rounding Switch）は、開放された故障相の両端を接地
し、短時間に二次アークを消弧し、その後再閉路するも
のである。既に閉路されているＨＳＧＳ電流が遮断され
る直前に、他の健全相で新たに故障が発生（後追い故障
という）すると、故障条件によっては健全相からの電磁
誘導分と後追い故障電流からの電磁誘導分が互いに相殺
し、ＨＳＧＳ電流が零点を迎えなくなる現象（零点推移
現象）が発生する恐れがある。この現象は、後追い故障
が除去されると解消し、電流零点を迎える。
rounding Switch）は、開放された故障相の両端を接地
し、短時間に二次アークを消弧し、その後再閉路するも
のである。既に閉路されているＨＳＧＳ電流が遮断され
る直前に、他の健全相で新たに故障が発生（後追い故障
という）すると、故障条件によっては健全相からの電磁
誘導分と後追い故障電流からの電磁誘導分が互いに相殺
し、ＨＳＧＳ電流が零点を迎えなくなる現象（零点推移
現象）が発生する恐れがある。この現象は、後追い故障
が除去されると解消し、電流零点を迎える。
【０００４】後追い故障が主保護リレーで除去されてか
ら電流が零点を迎えるまでの期間、高速接地開閉器は確
実な消弧能力を確保する必要があり、アーク時間責務は
８０ミリ秒（ｍｓ）以上となる。
ら電流が零点を迎えるまでの期間、高速接地開閉器は確
実な消弧能力を確保する必要があり、アーク時間責務は
８０ミリ秒（ｍｓ）以上となる。
【０００５】図１０は、このような特殊な遮断条件にお
ける遮断性能を検証する従来の試験回路を示したもので
ある。商用周波数の電源１と電源２のそれぞれに、電流
制限用リアクトル４、５、投入スイッチ６、７、短絡変
圧器８、９、補助遮断器１０、１１を接続し、補助遮断
器の出力点を一緒にして供試開閉器３に接続し、アース
点で閉ループを形成している。
ける遮断性能を検証する従来の試験回路を示したもので
ある。商用周波数の電源１と電源２のそれぞれに、電流
制限用リアクトル４、５、投入スイッチ６、７、短絡変
圧器８、９、補助遮断器１０、１１を接続し、補助遮断
器の出力点を一緒にして供試開閉器３に接続し、アース
点で閉ループを形成している。
【０００６】電源１による短絡変圧器８の二次側電流を
ｉ1、電源２による短絡変圧器９の二次側電流をｉ2、供
試開閉器３に流れる遮断電流をｉｃとする。２点鎖線で
示す回路１２は、電流遮断後の供試開閉器３に印加され
る過渡回復電圧の波形を調節する回路で、コンデンサと
ギャップとリアクトルから成っている。
ｉ1、電源２による短絡変圧器９の二次側電流をｉ2、供
試開閉器３に流れる遮断電流をｉｃとする。２点鎖線で
示す回路１２は、電流遮断後の供試開閉器３に印加され
る過渡回復電圧の波形を調節する回路で、コンデンサと
ギャップとリアクトルから成っている。
【０００７】図１１は、従来の試験回路の挙動を示す電
流波形である。同図（ａ）は説明のための電流波形図
で、投入スイッチ６を投入すると電流ｉ1が流れる。さ
らに、電気角で約１８０°後の時間ｔ1に投入スイッチ
７を投入すると、電流ｉ2が流れ、合成電流ｉ1＋ｉ2が
遮断電流ｉｃとなる。遮断電流ｉｃは零点のない波形と
なり、電流ｉ1、ｉ2の減衰とともに減衰するが、零ミス
電流が持続される。ある時間ｔ2で補助遮断器１１を遮
断すると、電流ｉ2が遮断され遮断電流ｉｃは電流ｉ1だ
けとなって時間ｔ3で零点を迎える。
流波形である。同図（ａ）は説明のための電流波形図
で、投入スイッチ６を投入すると電流ｉ1が流れる。さ
らに、電気角で約１８０°後の時間ｔ1に投入スイッチ
７を投入すると、電流ｉ2が流れ、合成電流ｉ1＋ｉ2が
遮断電流ｉｃとなる。遮断電流ｉｃは零点のない波形と
なり、電流ｉ1、ｉ2の減衰とともに減衰するが、零ミス
電流が持続される。ある時間ｔ2で補助遮断器１１を遮
断すると、電流ｉ2が遮断され遮断電流ｉｃは電流ｉ1だ
けとなって時間ｔ3で零点を迎える。
【０００８】この遮断電流ｉｃが供試開閉器３の遮断電
流である。零点のないアーク時間（ｔ1〜ｔ3）を必要な
期間だけ持続させるために、電流ｉ1とｉ2の直流分が大
となるように投入スイッチ６、７の投入時期を調節し、
例えば、t3がアーク時間８０ｍｓ以上となる遮断電流を
得て、遮断性能の検証を可能にする。
流である。零点のないアーク時間（ｔ1〜ｔ3）を必要な
期間だけ持続させるために、電流ｉ1とｉ2の直流分が大
となるように投入スイッチ６、７の投入時期を調節し、
例えば、t3がアーク時間８０ｍｓ以上となる遮断電流を
得て、遮断性能の検証を可能にする。
【０００９】
【表１】
【００１０】表１に、「遮断性能試験責務」の一例を示
す。ＵＨＶ系統での平均遮断電流は３５００（Ａ）また
は７８２６（Ａ）で、アーク時間は５０〜８０（ｍｓ）
以上となっている。
す。ＵＨＶ系統での平均遮断電流は３５００（Ａ）また
は７８２６（Ａ）で、アーク時間は５０〜８０（ｍｓ）
以上となっている。
【００１１】遮断性能試験における電流遮断時のアーク
電圧特性は、供試開閉器の極間距離に応じて上昇し、遮
断電流が数ｋＡの場合に、アーク電圧は２０ｋｖ以上に
高くなる。高速接地開閉器（ＨＳＧＳ）は極間のストロ
ークが長く、アーク電圧が高くなる分、遮断電流の減衰
が著しくなる。図１１（ｂ）は、ＨＳＧＳのアーク電圧
実測値に基ずいて、遮断性能試験回路の各電流を計算し
たものである。同図（ａ）のアーク時間（ｔ1〜ｔ3）を
所要の８０ｍｓとすると、同図（ｂ）に示す遮断電流ｉ
ｃは時間ｔ3’で零点を迎え、８０ｍｓよりも短い、約
５０ｍｓのアーク時間となっている。
電圧特性は、供試開閉器の極間距離に応じて上昇し、遮
断電流が数ｋＡの場合に、アーク電圧は２０ｋｖ以上に
高くなる。高速接地開閉器（ＨＳＧＳ）は極間のストロ
ークが長く、アーク電圧が高くなる分、遮断電流の減衰
が著しくなる。図１１（ｂ）は、ＨＳＧＳのアーク電圧
実測値に基ずいて、遮断性能試験回路の各電流を計算し
たものである。同図（ａ）のアーク時間（ｔ1〜ｔ3）を
所要の８０ｍｓとすると、同図（ｂ）に示す遮断電流ｉ
ｃは時間ｔ3’で零点を迎え、８０ｍｓよりも短い、約
５０ｍｓのアーク時間となっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の遮断性能の試験
回路は、供試開閉器がアーク電圧の高くなる高速接地開
閉器等の場合に、遮断責務の長アーク時間（８０ｍｓ以
上）が確保できず、零ミス遮断性能の検証ができなかっ
た。
回路は、供試開閉器がアーク電圧の高くなる高速接地開
閉器等の場合に、遮断責務の長アーク時間（８０ｍｓ以
上）が確保できず、零ミス遮断性能の検証ができなかっ
た。
【００１３】遮断電流の減衰を少なくするには、短絡変
圧器８、９の電圧を高くすればよいが、現在の試験電圧
（波高値６５ｋｖ／１７０ｋｖ）をさらに高めること
は、極めて過酷な試験となり、安全性や試験設備の上か
ら現実的でない。
圧器８、９の電圧を高くすればよいが、現在の試験電圧
（波高値６５ｋｖ／１７０ｋｖ）をさらに高めること
は、極めて過酷な試験となり、安全性や試験設備の上か
ら現実的でない。
【００１４】本発明の目的は、技術的に容易に長アーク
時間を実現でき、且つ、経済性に優れた試験回路と、試
験方法を提供することにある。
時間を実現でき、且つ、経済性に優れた試験回路と、試
験方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、商用周
波数の第１の電源と第２の電源のそれぞれに、投入スイ
ッチ、短絡変圧器及び補助遮断器を接続し、両補助遮断
器の出力点を共通にして供試開閉器に接続すると共に、
アース点で閉ループを形成してなる遮断性能の試験回路
において、前記第１及び第２の電源から供給される前記
供試開閉器の遮断電流に商用周波数より低周波の電流を
重畳して、前記遮断電流に予め定められる目標持続時間
を確保する第３の電源を備えたことにより達成される。
波数の第１の電源と第２の電源のそれぞれに、投入スイ
ッチ、短絡変圧器及び補助遮断器を接続し、両補助遮断
器の出力点を共通にして供試開閉器に接続すると共に、
アース点で閉ループを形成してなる遮断性能の試験回路
において、前記第１及び第２の電源から供給される前記
供試開閉器の遮断電流に商用周波数より低周波の電流を
重畳して、前記遮断電流に予め定められる目標持続時間
を確保する第３の電源を備えたことにより達成される。
【００１６】前記供試開閉器は高速接地開閉器（ＨＳＧ
Ｓ）であり、この場合に前記目標持続時間は遮断責務に
定められる８０ミリ秒以上となることを特徴とする。
Ｓ）であり、この場合に前記目標持続時間は遮断責務に
定められる８０ミリ秒以上となることを特徴とする。
【００１７】また、本発明の目的は、各々商用周波数の
第１の電流に第２の電流を第１のタイミングで重畳した
遮断電流を高速接地開閉器に供給し、零ミスの遮断性能
を検証する試験方法において、商用周波数より低周波の
電流を前記遮断電流に第２のタイミングで重畳し、その
後第３のタイミングで前記第１または第２の電流を遮断
して、前記高速接地開閉器の責務とされている目標アー
ク時間を達成するようにしたことを特徴とする遮断性能
の試験方法。
第１の電流に第２の電流を第１のタイミングで重畳した
遮断電流を高速接地開閉器に供給し、零ミスの遮断性能
を検証する試験方法において、商用周波数より低周波の
電流を前記遮断電流に第２のタイミングで重畳し、その
後第３のタイミングで前記第１または第２の電流を遮断
して、前記高速接地開閉器の責務とされている目標アー
ク時間を達成するようにしたことを特徴とする遮断性能
の試験方法。
【００１８】前記第１のタイミングは、前記第１の電流
と第２の電流の重畳による平均値が最大またはその近傍
となるように設定し、前記第３のタイミングは前記第１
または第２の電流の所定の零点に設定し、前記第２のタ
イミングは前記目標アーク時間の終了時点から遡る所定
時点に設定されることを特徴とする。
と第２の電流の重畳による平均値が最大またはその近傍
となるように設定し、前記第３のタイミングは前記第１
または第２の電流の所定の零点に設定し、前記第２のタ
イミングは前記目標アーク時間の終了時点から遡る所定
時点に設定されることを特徴とする。
【００１９】
【作用】本発明は、二つの商用周波高流電源と短絡変圧
器の組合せからなる電源、または、コンデンサの静電エ
ネルギーと並列リアクトルを利用した商用周波数より高
周波の電源に対して、商用周波数より低周波の電源を追
加し、ほぼ半波の電流を所定のタイミングに遮断電流に
注入することによって、遮断電流の零点を所定の時間、
即ち、予め定められている責務のアーク時間（８０ミリ
秒以上）を確保する。
器の組合せからなる電源、または、コンデンサの静電エ
ネルギーと並列リアクトルを利用した商用周波数より高
周波の電源に対して、商用周波数より低周波の電源を追
加し、ほぼ半波の電流を所定のタイミングに遮断電流に
注入することによって、遮断電流の零点を所定の時間、
即ち、予め定められている責務のアーク時間（８０ミリ
秒以上）を確保する。
【００２０】低周波電流の周波数は、商用周波数の約１
／２または約１／４〜１／６の間で調整され、その注入
タイミングは、遮断電流の零点（８０ミリ秒以上）から
遡り商用周波数の約１．５サイクルまたは約２〜２．５
サイクルの間で調整される。
／２または約１／４〜１／６の間で調整され、その注入
タイミングは、遮断電流の零点（８０ミリ秒以上）から
遡り商用周波数の約１．５サイクルまたは約２〜２．５
サイクルの間で調整される。
【００２１】これによれば、高速接地開閉器のようにア
ーク電圧が高く遮断電流の減衰が大きい場合にも、電源
や設備の容量を現在以上に高めることなく目標のアーク
時間が確保でき、零ミス遮断性能の検証が可能になる。
ーク電圧が高く遮断電流の減衰が大きい場合にも、電源
や設備の容量を現在以上に高めることなく目標のアーク
時間が確保でき、零ミス遮断性能の検証が可能になる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら詳細に説明する。
しながら詳細に説明する。
【００２３】図１は、本発明の一実施例による遮断性能
の試験回路を示したものである。商用周波数（５０Ｈｚ
／６０Ｈｚ）の電源１と電源２のそれぞれに、電流制限
用リアクトル４、５、投入スイッチ６、７、短絡変圧器
８、９、補助遮断器１０、１１を接続し、補助遮断器の
出力点を共通にして供試開閉器（ＨＳＧＳ）３に接続
し、アース点で閉ループを形成している。２点鎖線で示
す回路１２は、電流遮断後の供試開閉器３に印加される
過渡回復電圧の波形を調節する回路で、コンデンサとギ
ャップとリアクトルから成っている。電源１による短絡
変圧器８の二次側電流をｉ1、電源２による短絡変圧器
９の二次側電流をｉ2、供試開閉器３に流れる遮断電流
をｉｃとする。
の試験回路を示したものである。商用周波数（５０Ｈｚ
／６０Ｈｚ）の電源１と電源２のそれぞれに、電流制限
用リアクトル４、５、投入スイッチ６、７、短絡変圧器
８、９、補助遮断器１０、１１を接続し、補助遮断器の
出力点を共通にして供試開閉器（ＨＳＧＳ）３に接続
し、アース点で閉ループを形成している。２点鎖線で示
す回路１２は、電流遮断後の供試開閉器３に印加される
過渡回復電圧の波形を調節する回路で、コンデンサとギ
ャップとリアクトルから成っている。電源１による短絡
変圧器８の二次側電流をｉ1、電源２による短絡変圧器
９の二次側電流をｉ2、供試開閉器３に流れる遮断電流
をｉｃとする。
【００２４】さらに、第３の電源として、コンデンサ２
１、リアクトル２２、投入スイッチ２３からなる共振回
路２０を付加し、その共振電流ｉ3を短絡変圧器８と補
助遮断器１０の接続点に注入するように構成している。
コンデンサ２１は、図示しない充電装置により予め充電
しておき、所定の時間に投入スイッチ２３を投入し、電
流ｉ3を電流ｉ1に重畳する。電流ｉ3の周波数は、コン
デンサ２１とリアクトル２２の定数によって、商用周波
数より低い値に決定される。
１、リアクトル２２、投入スイッチ２３からなる共振回
路２０を付加し、その共振電流ｉ3を短絡変圧器８と補
助遮断器１０の接続点に注入するように構成している。
コンデンサ２１は、図示しない充電装置により予め充電
しておき、所定の時間に投入スイッチ２３を投入し、電
流ｉ3を電流ｉ1に重畳する。電流ｉ3の周波数は、コン
デンサ２１とリアクトル２２の定数によって、商用周波
数より低い値に決定される。
【００２５】制御回路３０は、電源１を入力とし複数の
遅延装置ＤＬ３１〜３５からなる同期装置で、投入スイ
ッチ６、７、２３及び供試遮断器３、補助遮断器１１の
遮断のタイミングを設定し、各々のタイミングに図示し
ない駆動回路を作動する。
遅延装置ＤＬ３１〜３５からなる同期装置で、投入スイ
ッチ６、７、２３及び供試遮断器３、補助遮断器１１の
遮断のタイミングを設定し、各々のタイミングに図示し
ない駆動回路を作動する。
【００２６】図２は、制御回路３０による遮断試験の動
作手順を示す説明図である。電源１の投入スイッチ６の
投入（ｔ0）により、供試遮断器のＨＳＧＳ３に電流ｉ1
が流れる。電源１の投入からｔ1後、遅延装置３１の出
力で、電源２の投入スイッチ７が投入されて電流ｉ2が
流れる。同じタイミングｔ1に、遅延装置３２の出力で
ＨＳＧＳ３が遮断され、アークが発生する。遅延装置３
３によるｔ4後に、投入スイッチ２３が投入されて電流
ｉ3が重畳される。さらに、遅延装置３４によるｔ2後
に、補助遮断器１１によって電流ｉ2が遮断され、電源
１の投入からｔ3後に、遮断電流ｉｃが零点を迎えて遮
断される。その後、遅延装置３５の出力で補助遮断器１
０を遮断し、電源１からの電流ｉ1を遮断して試験を終
了する。
作手順を示す説明図である。電源１の投入スイッチ６の
投入（ｔ0）により、供試遮断器のＨＳＧＳ３に電流ｉ1
が流れる。電源１の投入からｔ1後、遅延装置３１の出
力で、電源２の投入スイッチ７が投入されて電流ｉ2が
流れる。同じタイミングｔ1に、遅延装置３２の出力で
ＨＳＧＳ３が遮断され、アークが発生する。遅延装置３
３によるｔ4後に、投入スイッチ２３が投入されて電流
ｉ3が重畳される。さらに、遅延装置３４によるｔ2後
に、補助遮断器１１によって電流ｉ2が遮断され、電源
１の投入からｔ3後に、遮断電流ｉｃが零点を迎えて遮
断される。その後、遅延装置３５の出力で補助遮断器１
０を遮断し、電源１からの電流ｉ1を遮断して試験を終
了する。
【００２７】図３に、遮断性能試験時の電流波形を示
す。電流ｉ1とｉ2の投入タイミングは、遮断電流ｉｃと
なる電流ｉ1とｉ2の合成直流分が最大またはその近傍と
なるように決定される。例えば、電流ｉ1をその零点
（ｔ0）で投入し、電気角で１８０°遅れの時間（ｔ1）
に電流ｉ2を投入すると、その合成直流分が最大にな
る。実施例では、このｔ1にＨＳＧＳ３を遮断してい
る。
す。電流ｉ1とｉ2の投入タイミングは、遮断電流ｉｃと
なる電流ｉ1とｉ2の合成直流分が最大またはその近傍と
なるように決定される。例えば、電流ｉ1をその零点
（ｔ0）で投入し、電気角で１８０°遅れの時間（ｔ1）
に電流ｉ2を投入すると、その合成直流分が最大にな
る。実施例では、このｔ1にＨＳＧＳ３を遮断してい
る。
【００２８】しかし、遮断電流ｉｃはその高いアーク電
圧のために、急速に減衰して遮断責務８０ｍｓの到達前
に零点を迎えるので、所定の零点ミス遮断性能の検証が
実施できない。そこで、本実施例の試験回路により、商
用周波数の約１／４に設定した周波数の電流ｉ3を時間
ｔ4で投入し、遮断電流ｉｃの直流分を持ち上げ、アー
ク時間を延長する。その後、電流ｉ2の零点またはその
近傍である時間ｔ2で、電流ｉ2を遮断すると、遮断電流
ｉｃは急速に減衰するがその零点ｔ3はｔ1から８０ｍｓ
以上に延長でき、所望の零点ミス遮断電流が取得でき
る。
圧のために、急速に減衰して遮断責務８０ｍｓの到達前
に零点を迎えるので、所定の零点ミス遮断性能の検証が
実施できない。そこで、本実施例の試験回路により、商
用周波数の約１／４に設定した周波数の電流ｉ3を時間
ｔ4で投入し、遮断電流ｉｃの直流分を持ち上げ、アー
ク時間を延長する。その後、電流ｉ2の零点またはその
近傍である時間ｔ2で、電流ｉ2を遮断すると、遮断電流
ｉｃは急速に減衰するがその零点ｔ3はｔ1から８０ｍｓ
以上に延長でき、所望の零点ミス遮断電流が取得でき
る。
【００２９】図４〜図７は、ＨＳＧＳの実際の遮断性能
試験における電流波形図である。図４は、第３の電源に
よる電流ｉ3の注入が無い場合で、遮断電流ｉｃは６２
ｍｓで零点を迎えて遮断している。図５は、約１／４の
周波数の半波電流ｉ3を、ｔ4のタイミングで注入した場
合で、遮断電流ｉｃは９０ｍｓ以上持続している。同図
で、遮断電流ｉｃに示した凹部（極小値）Ａ，Ｂ及びＣ
に注目すると、ｔ1から１．５〜２サイクル（５０Ｈｚ
で約３０〜４０ｍｓ）後のＡ部では、電流ｉ3の注入が
なくても零点になることはない。しかし、ｔ1から２．
５〜３サイクル（約５０〜６０ｍｓ）後の凹部Ｂ以降は
零点になる可能性があり、凹部Ｂ及び凹部Ｃ（約７０〜
８０ｍｓ）は電流ｉ3の注入によって、目標のアーク時
間を補償している。なお、図５〜図７では、ｔ2で第１
の電流を遮断しているが、図４と同様に電流ｉ2を遮断
してもよい。
試験における電流波形図である。図４は、第３の電源に
よる電流ｉ3の注入が無い場合で、遮断電流ｉｃは６２
ｍｓで零点を迎えて遮断している。図５は、約１／４の
周波数の半波電流ｉ3を、ｔ4のタイミングで注入した場
合で、遮断電流ｉｃは９０ｍｓ以上持続している。同図
で、遮断電流ｉｃに示した凹部（極小値）Ａ，Ｂ及びＣ
に注目すると、ｔ1から１．５〜２サイクル（５０Ｈｚ
で約３０〜４０ｍｓ）後のＡ部では、電流ｉ3の注入が
なくても零点になることはない。しかし、ｔ1から２．
５〜３サイクル（約５０〜６０ｍｓ）後の凹部Ｂ以降は
零点になる可能性があり、凹部Ｂ及び凹部Ｃ（約７０〜
８０ｍｓ）は電流ｉ3の注入によって、目標のアーク時
間を補償している。なお、図５〜図７では、ｔ2で第１
の電流を遮断しているが、図４と同様に電流ｉ2を遮断
してもよい。
【００３０】図６は、電流ｉ3の注入が早すぎた例で、
遮断電流ｉｃの凹部Ｃで零点を迎え、一方、図７は、電
流ｉ3の注入が遅すぎた例で、遮断電流ｉｃの凹部Ｂで
零点を迎え、どちらの遮断時刻ｔ3も目標のアーク時間
８０ｍｓを達成していない。図６の場合、注入電流ｉ3
の平均値を大きくするか周波数を低く（直流に近づけ）
して、コンデンサ２１の蓄積電荷を増加すると、遮断電
流ｉｃの持続時間は延長できる。しかし、コンデンサ２
１やリアクトル２２の容量は大きく、さらに大容量化す
るのは極めて経済性が悪い。
遮断電流ｉｃの凹部Ｃで零点を迎え、一方、図７は、電
流ｉ3の注入が遅すぎた例で、遮断電流ｉｃの凹部Ｂで
零点を迎え、どちらの遮断時刻ｔ3も目標のアーク時間
８０ｍｓを達成していない。図６の場合、注入電流ｉ3
の平均値を大きくするか周波数を低く（直流に近づけ）
して、コンデンサ２１の蓄積電荷を増加すると、遮断電
流ｉｃの持続時間は延長できる。しかし、コンデンサ２
１やリアクトル２２の容量は大きく、さらに大容量化す
るのは極めて経済性が悪い。
【００３１】従って、注入電流ｉ3の平均値に関わる周
波数の設定と、注入時間の制御が重要になる。電源１、
２が５０Ｈｚの場合、凹部Ｂ，Ｃ間は約２０ｍｓであ
る。注入電流ｉ3は、このＢ，Ｃ間とその前、後の約１
０〜２０ｍｓをカバーする必要があり、注入電流ｉ3の
半波時間は約４０〜６０ｍｓとなる。この場合、注入電
流ｉ3の周波数は、電源周波数の約１／４〜１／６とな
る。ただし、ガス吹き付け力が弱くアーク電圧の低いＨ
ＳＧＳの場合は、凹部Ｃの補償のみでよいので、注入電
流ｉ3の周波数は電源周波数の約１／２となる。
波数の設定と、注入時間の制御が重要になる。電源１、
２が５０Ｈｚの場合、凹部Ｂ，Ｃ間は約２０ｍｓであ
る。注入電流ｉ3は、このＢ，Ｃ間とその前、後の約１
０〜２０ｍｓをカバーする必要があり、注入電流ｉ3の
半波時間は約４０〜６０ｍｓとなる。この場合、注入電
流ｉ3の周波数は、電源周波数の約１／４〜１／６とな
る。ただし、ガス吹き付け力が弱くアーク電圧の低いＨ
ＳＧＳの場合は、凹部Ｃの補償のみでよいので、注入電
流ｉ3の周波数は電源周波数の約１／２となる。
【００３２】この商用周波数の１／４〜１／６の低周波
半波を、その終端が遮断電流の目標遮断時刻とほぼ一致
するように重畳する。従って、電流ｉ3の注入時間は、
凹部Ｃのみの補償の場合は、遮断電流ｉｃの零点ｔ3の
約３０ｍｓ（５０Ｈｚで１．５サイクル）前となる。凹
部Ｂ以降の補償の場合は、零点ｔ3の約４０〜５０ｍｓ
（２．０〜２．５サイクル）前となる。
半波を、その終端が遮断電流の目標遮断時刻とほぼ一致
するように重畳する。従って、電流ｉ3の注入時間は、
凹部Ｃのみの補償の場合は、遮断電流ｉｃの零点ｔ3の
約３０ｍｓ（５０Ｈｚで１．５サイクル）前となる。凹
部Ｂ以降の補償の場合は、零点ｔ3の約４０〜５０ｍｓ
（２．０〜２．５サイクル）前となる。
【００３３】これらの注入時間は、電流ｉ3の周波数が
低くなると早くし、高くなると遅くする必要がある。な
お、遮断電流ｉｃやアーク時間ｔ3は、表１の遮断責務
から定まるものであり、ｉ1、ｉ2及びｉ3の値と投入タ
イミングはこの責務を満足するように試行調整される。
低くなると早くし、高くなると遅くする必要がある。な
お、遮断電流ｉｃやアーク時間ｔ3は、表１の遮断責務
から定まるものであり、ｉ1、ｉ2及びｉ3の値と投入タ
イミングはこの責務を満足するように試行調整される。
【００３４】本実施例によれば、第１、第２の商用電源
に加えて第３の電源を設けて、その注入電流の周波数と
注入時間を適宜に設定することで、電源や設備を大容量
化することなく、アーク電圧の高いＨＳＧＳの場合にも
責務を満足するアーク時間の延長ができ、その遮断性能
試験を実現できる。
に加えて第３の電源を設けて、その注入電流の周波数と
注入時間を適宜に設定することで、電源や設備を大容量
化することなく、アーク電圧の高いＨＳＧＳの場合にも
責務を満足するアーク時間の延長ができ、その遮断性能
試験を実現できる。
【００３５】上記の実施例では、第３の電源としてコン
デンサとリアクトルの共振回路による低周波電源を示し
たが、低周波交流発電機を用いても同様な効果を得るこ
とが出来る。
デンサとリアクトルの共振回路による低周波電源を示し
たが、低周波交流発電機を用いても同様な効果を得るこ
とが出来る。
【００３６】図８は、本発明の他の実施例による遮断性
能試験回路を示す。
能試験回路を示す。
【００３７】図１の電源１（商用周波発電機）の代わり
に、コンデンサ４０の静電エネルギーをリアクトル４３
の電磁エネルギーに移送して、零ミス電流を得るクロー
バ回路を拡張したものである。リアクトル４３と補助遮
断器４４の接続点に、図１と同様の低周波電源回路２０
を接続する。
に、コンデンサ４０の静電エネルギーをリアクトル４３
の電磁エネルギーに移送して、零ミス電流を得るクロー
バ回路を拡張したものである。リアクトル４３と補助遮
断器４４の接続点に、図１と同様の低周波電源回路２０
を接続する。
【００３８】図９は、この遮断性能試験回路の電流波形
を示したものである。図８において、あらかじめ充電し
たコンデンサ４０からリアクトル４３、補助遮断器４
４、供試開閉器３に電流を通電する。この時、補助遮断
器４１は開いているので電流ｉ1と遮断電流ｉｃは同じ
である。電流の波高値付近である時間ｔ1に補助遮断器
４１を投入すると、リアクトル４３、リアクトル４２及
び高速接地開閉器３からなる閉回路が形成される。この
ときの電流ｉ1と電流ｉｌは、閉回路の定数に応じた共
振電流となり、その合成電流ｉ1＋ｉｌが遮断電流ｉｃ
となる。時間ｔ4において、スイッチ２３を投入して電
流ｉｃに低周波電流ｉ3を注入すると、その後、時間ｔ2
にて補助遮断器４４を遮断しても、インダクタンス４３
側はインピーダンスが高いので、注入電流ｉ3の大部分
は供試開閉器３側を流れて遮断電流ｉｃの零点はｔ3ま
で延長でき、所望の零ミス電流が実現できる。
を示したものである。図８において、あらかじめ充電し
たコンデンサ４０からリアクトル４３、補助遮断器４
４、供試開閉器３に電流を通電する。この時、補助遮断
器４１は開いているので電流ｉ1と遮断電流ｉｃは同じ
である。電流の波高値付近である時間ｔ1に補助遮断器
４１を投入すると、リアクトル４３、リアクトル４２及
び高速接地開閉器３からなる閉回路が形成される。この
ときの電流ｉ1と電流ｉｌは、閉回路の定数に応じた共
振電流となり、その合成電流ｉ1＋ｉｌが遮断電流ｉｃ
となる。時間ｔ4において、スイッチ２３を投入して電
流ｉｃに低周波電流ｉ3を注入すると、その後、時間ｔ2
にて補助遮断器４４を遮断しても、インダクタンス４３
側はインピーダンスが高いので、注入電流ｉ3の大部分
は供試開閉器３側を流れて遮断電流ｉｃの零点はｔ3ま
で延長でき、所望の零ミス電流が実現できる。
【００３９】このように、本実施例の遮断性能の試験回
路によっても、遮断電流ｉｃがアーク電圧によって絞ら
れて早期に零点を迎えるのを、低周波電流ｉ3の注入に
よって零点を延長するように補償する。これにより、発
電機や変圧器を使用しない安価な試験回路で、長アーク
時間による零ミス遮断性能を検証することが可能にな
る。
路によっても、遮断電流ｉｃがアーク電圧によって絞ら
れて早期に零点を迎えるのを、低周波電流ｉ3の注入に
よって零点を延長するように補償する。これにより、発
電機や変圧器を使用しない安価な試験回路で、長アーク
時間による零ミス遮断性能を検証することが可能にな
る。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、高速接地開閉器のよう
にアーク電圧が高く遮断電流の減衰が大きい場合にも、
電源や設備の容量を現在以上に高めることなく、簡単な
構成で目標のアーク時間が確保できる試験回路を提供で
きる。
にアーク電圧が高く遮断電流の減衰が大きい場合にも、
電源や設備の容量を現在以上に高めることなく、簡単な
構成で目標のアーク時間が確保できる試験回路を提供で
きる。
【００４１】本発明によれば、商用周波数の１／４〜１
／６低周波のほぼ半波の終端を、遮断電流の目標遮断時
刻とほぼ一致するように重畳することで、簡単な操作で
高速接地開閉器の零ミス遮断性能を検証できる。
／６低周波のほぼ半波の終端を、遮断電流の目標遮断時
刻とほぼ一致するように重畳することで、簡単な操作で
高速接地開閉器の零ミス遮断性能を検証できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による遮断性能の試験回路
図。
図。
【図２】本発明の一実施例による遮断性能の試験方法の
手順図。
手順図。
【図３】本実施例の試験回路の電流波形図。
【図４】低周波電流を重畳しない場合の模式的な電流波
形図。
形図。
【図５】低周波電流を重畳した場合の模式的な電流波形
図。
図。
【図６】低周波電流の重畳が早すぎた場合の模式的な電
流波形図。
流波形図。
【図７】低周波電流の重畳が遅すぎた場合の模式的な電
流波形図。
流波形図。
【図８】本発明の他の実施例による遮断性能の試験回路
図。
図。
【図９】他の実施例の試験回路の電流波形図。
【図１０】従来の遮断性能の試験回路図。
【図１１】従来の試験回路の電流波形図。
１，２…電源、３…供試開閉器、４，５…リアクトル、
６，７…投入スイッチ、８，９…短絡変圧器、１０，１
１…補助遮断器、１２…電圧波形調整回路、２０…共振
回路、２１…コンデンサ、２２…リアクトル、２３…投
入スイッチ、３０…制御回路、４０…コンデンサ、４
１，４４…補助遮断器、４２，４３…リアクトル。
６，７…投入スイッチ、８，９…短絡変圧器、１０，１
１…補助遮断器、１２…電圧波形調整回路、２０…共振
回路、２１…コンデンサ、２２…リアクトル、２３…投
入スイッチ、３０…制御回路、４０…コンデンサ、４
１，４４…補助遮断器、４２，４３…リアクトル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小柳 修 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 黒沢 幸夫 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所 国分工場内 (72)発明者 大下 陽一 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 浅井 義人 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所 国分工場内 (56)参考文献 特開 平５−113470（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−363677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−102176（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/327 - 31/333
Claims (1)
- 【請求項１】 各々商用周波数の第１の電流に第２の電
流を第１のタイミングで重畳した遮断電流を高速接地開
閉器に供給し、零ミスの遮断性能を検証する試験方法に
おいて、 商用周波数より低周波の電流を前記遮断電流に第２のタ
イミングで重畳し、その後第３のタイミングで前記第１
または第２の電流を遮断して、前記高速接地開閉器の責
務とされている目標アーク時間を達成するようにしたこ
とを特徴とする遮断性能の試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08013595A JP3302857B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 遮断性能の試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08013595A JP3302857B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 遮断性能の試験方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08278350A JPH08278350A (ja) | 1996-10-22 |
| JP3302857B2 true JP3302857B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=13709812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08013595A Expired - Fee Related JP3302857B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 遮断性能の試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3302857B2 (ja) |
-
1995
- 1995-04-05 JP JP08013595A patent/JP3302857B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08278350A (ja) | 1996-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |