JP3338656B2 - 電圧調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は配電線や負荷の電源
線に設けられる電圧調整装置の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に配電線などの電源線には、負荷の
増大による電圧降下や、負荷を切離した後、残ったコン
デンサによる電圧上昇などの電圧変動に対応するため電
源線の途中に電圧調整装置が設けられている。

【０００３】従来の電圧調整装置３（１相分）は、図６
に示すように電源線１、２の間に設けられている。電圧
調整装置３の構成は電源線１に直列的に直列変圧器４が
接続され、また電源線１、２間に並列的に励磁変圧器５
が接続されている。励磁変圧器５の二次巻線５ｂはタッ
プＡ、Ｂ、Ｃが設けられ、この端子と前記直列変圧器４
の二次巻線４ｂとは、それぞれ交流スイッチ１１、１
２、１３、１４、１５、１６を介して接続され、これら
の交流スイッチ１１〜１６は、逆並列接続された逆阻止
３端子型サイリスタが用いられている。

【０００４】またこれら交流スイッチ１１〜１６と並列
に、抵抗器７と交流スイッチ１７とで構成されたバイパ
ス回路６が接続されている。８は直列変圧器４の二次巻
線４ｂに直列に接続された限流リアクトルである。また
９は検出用変圧器で、これは制御装置１０に接続されて
いる。この制御装置１０は、前記検出用変圧器９に接続
された電圧検出部２０、基準電圧部２１、これらに接続
された電圧比較器２２、およびタイマを内蔵したタップ
選択器２３とから構成されている。

【０００５】この電圧調整装置３において、電源線１、
２間の電圧を６．６ｋＶ、直列変圧器４の一次側と二次
側の巻数比を１、励磁変圧器５の二次巻線５ｂのタップ
ＡＢ間電圧１００Ｖ、タップＢＣ間電圧を２００Ｖとす
る。この状態で電圧を上げる場合には、交流スイッチ１
２、１６の対をオンして、残りの交流スイッチ１１、１
３〜１５はオフのままにすると、直列変圧器４の二次巻
線４ｂには、励磁変圧器５のタップＢＣ間電圧の電圧２
００Ｖが印加され、これが６．６ｋＶに加算されて電源
線１の出側電圧は６．８ｋＶとなる。

【０００６】次に出側電圧を６．９ｋＶに上げる場合に
は、交流スイッチ１１、１６をオンし、残りの交流スイ
ッチ１２〜１５をオフにするとタップＡＣ間電圧は３０
０Ｖなので、直列変圧器４の二次巻線４ｂには、励磁変
圧器５の二次巻線５ｂの電圧３００Ｖが加算されて電源
線１の出側電圧は６．９ｋＶに上がる。

【０００７】電圧調整装置は、交流スイッチ１１〜１６
の半導体デバイスとして逆阻止三端子型サイリスタを逆
並列接続して使用しているので、サイリスタの特性とし
てターンオフ（オンからオフへの切換え）から完全にオ
フ能力を回復させるのは、サイリスタを流れる電流が０
になってから、ある時間（百マイクロ秒〜数百マイクロ
秒）逆電圧を印加することが必要である。これはもし交
流スイッチ１５と１６が同時にオン状態になると、タッ
プＢＣ間が短絡されてサイリスタが破損するおそれがあ
るからである。このタップ間短絡を防止するためにタッ
プ切換時には一旦、交流スイッチに流れている電流をバ
イパス回路６に移して交流スイッチがオフするのに十分
な時間を経てから、次に選択された交流スイッチに電流
を流すようにしている。

【０００８】この１過程を図７に基づいて説明すると、
交流スイッチ１２と交流スイッチ１６がオンして直列変
圧器４の二次巻線４ｂと励磁変圧器５の二次巻線５ｂが
接続されている状態で、直列変圧器４の一次巻線４ａ側
に負荷電流ＩＬが流れていると、その二次巻線４ｂ側に
は一次電流による磁束を打ち消す向きに電流ＩＬ2 が流
れる。従ってこの電流ＩＬ2 は励磁変圧器５の二次巻線
５ｂと交流スイッチ１２、１６にも流れる。この状態で
バイパス回路６の交流スイッチ１７のゲートに制御装置
１０から制御信号を時刻ｔ1 で与えると交流スイッチ１
７がオンする。この後、やや遅れて時刻ｔ2 で交流スイ
ッチ１２と１６のゲート信号を停止する。

【０００９】交流スイッチ１２、１６が導通している状
態では、直列変圧器４の二次巻線４ｂには２００Ｖが印
加されているので、バイパス回路６の交流スイッチ１７
がオンすると抵抗器７にも２００Ｖが印加される。この
結果、抵抗器７にはＩｒ＝２００／Ｒ（但しＲは抵抗器
７の抵抗値）の電流が流れ、励磁変圧器５にはＩＬ2＋
Ｉｒの電流が流れる。交流スイッチ１２、１６は時刻ｔ
2 以降にその電流が０になった時点ｔ3 でオフに転じ
る。その後、直列変圧器４の二次電流ＩＬ2 はバイパス
回路６を介して流れる。

【００１０】次に選択する交流スイッチ１１、１６に時
刻ｔ4 でゲート信号を与えた後、バイパス回路６の交流
スイッチ１７のゲート信号を時刻ｔ5 で止める。この交
流スイッチ１７はそのゲート信号を止めた直後に電流が
０となる時刻ｔ6 でオフする。それ以降、負荷電流ＩＬ
2 は、交流スイッチ１１、１６を経て励磁変圧器５に流
れる。交流スイッチ１１、１６が導通することにより直
列変圧器４の二次巻線４ｂには３００Ｖが印加されて電
源線１、２の出側電圧は６．９ｋＶに上がる。

【００１１】このように、タップ切換えを行なう場合に
は、サイリスタで形成された交流スイッチ１１〜１６の
うちオンしている２つの交流スイッチを流れる電流をバ
イパス回路６に一旦移して、全ての交流スイッチ１１〜
１６をオフした後、次に選択された２つの交流スイッチ
をオンにするという過程を経ることによりタップの切換
を確実に行なうようになっている。

【００１２】このような電圧調整装置において、落雷に
より電圧調整装置に侵入するサージや制御装置の誤動作
により交流スイッチが誤ターンオンすることがある。交
流スイッチのサイリスタが誤ターンオンすると、例えば
図６において、交流スイッチ１１と１３が同時にオン状
態になると、励磁変圧器５の二次巻線５ｂは短絡されて
大きな電流が交流スイッチ１１、１３に流れる。これに
よる損傷を避けるために二次巻線５ｂと交流スイッチ１
１、１２との間にヒューズ３１と３２が設けられてい
る。また交流スイッチ１１〜１６に過電圧が印加されて
破壊することがないように、励磁変圧器５の二次巻線５
ｂに非線形抵抗器３３とその保護ヒューズ３４が設けら
れ、また直列変圧器４の二次巻線４ｂ側にも、非線形抵
抗器３５とその保護ヒューズ３６が設けられている。

【００１３】通常はヒューズ３１、３２の作用として交
流スイッチ１１〜１６の保護を最重点に考えているた
め、この許容電流ＩＴＨより低い溶断電流ＩＦの半導体
保護ヒューズが用いられている。このため落雷によりヒ
ューズが溶断した場合には、ヒューズを交換しない限り
運転はできないため、ヒューズ溶断を検出した後は、電
圧調整装置を停止している。しかしながら電圧調整装置
は遠隔地に置かれていることが多く、故障発生から復旧
に至るまでに時間を要し、この間は配電電圧が規定値を
満足し得ない状態となる。このため人手を介さず短時間
で復旧可能な構成が求められていた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を除
去し、落雷時の過電圧やサージ電圧、誤作動などの一過
性の過電流ではヒューズを溶断させることなく交流スイ
ッチを保護して、早期復旧を図ることができる電圧調整
装置を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
電圧調整装置は、電源線に直列的に接続した直列変圧器
の二次巻線と、電源線間に並列的に接続した励磁変圧器
のタップ付き二次巻線とを、サイリスタで形成された複
数の交流スイッチを介して接続し、これら交流スイッチ
にバイパス回路を並列に接続して、タップ切換え時にタ
ップ選択器からの切換信号で交流スイッチに流れる電流
を一旦バイパス回路に電流を移し、その後、次に選択さ
れる交流スイッチをオンさせてタップの切換えを行う電
圧調整装置において、前記励磁変圧器二次巻線の任意の
タップ電圧をＶ、そのタップから見たときの励磁変圧器
の短絡インピーダンス、またはそれにリアクトルのイン
ピーダンスを加えたインピーダンスをＺｅとするとき、
Ｖ／Ｚｅが、短絡発生から交流電源の数サイクル以内で
あればサイリスタ許容サージオン電流ＩＴＨ、ヒューズ
溶断電流ＩＦまたは配線用遮断器のトリップ電流ＩＣＢ
のいずれよりも小さく、交流電源の数サイクルから数１
０サイクルの間ではサイリスタ許容サージオン電流ＩＴ
Ｈより小さく、且つヒューズ溶断電流ＩＦまたは配線用
遮断器のトリップ電流ＩＣＢのいずれよりも大きくなる
ようにインピーダンスＺｅを選定したことを特徴とする
ものである。

【００１６】また請求項２記載の電圧調整装置は、励磁
変圧器二次巻線と交流スイッチ間に、短絡を検出する短
絡検出装置を設け、これをタップ選択器に接続し、短絡
検出信号に基づきバイパス回路をオンさせて交流スイッ
チに流れる電流を、一旦バイパス回路に流す回路を設け
たことを特徴とするものである。

【００１７】更に請求項３記載の電圧調整装置は、励磁
変圧器または直列変圧器の二次巻線間交流スイッチある
いはバイパス回路に過電圧検出器を設け、これをタップ
選択器に接続し、検出電圧が所定値を超えたとき励磁変
圧器二次巻線を短絡するように全部またはいくつかの交
流スイッチをオンする回路を設けたことを特徴とするも
のである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図１
および図２を参照して詳細に説明する。図１において５
１と５２はリアクトルで、リアクトル５１はタップＡに
接続し、リアクトル５２はタップＢに接続されている。
直列変圧器４の二次巻線４ｂに接続された限流リアクト
ル８０は、リアクトル８に比べてリアクトル５１あるい
はリアクトル５２のいずれか低い値より下げたインダク
タンスのものとしている。なお他の構成は図６と同様で
あるのでその説明を省略する。

【００１９】更にリアクトル５１と５２について説明す
る。励磁変圧器二次巻線５ｂのＡＢ間、ＢＣ間およびＡ
Ｃ間からみた励磁変圧器５の短絡インピーダンスをそれ
ぞれＺＡＢ、ＺＢＣおよびＺＡＣとする。またリアクト
ル５１と５２のインピーダンスをそれぞれＺ５1 、Ｚ５
２とする。また一般式で表すためにＡＢ間、ＢＣ間およ
びＡＣ間の電圧をそれぞれＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＡＣとす
る。

【００２０】今、交流スイッチが何らかの原因で誤ター
ンオンしたときに交流スイッチに流れる短絡電流を求め
る。交流スイッチ１１と１２間で誤ターンオンしたとき
の短絡電流ＩＡＢは、タップ電圧がＶＡＢで、励磁変圧
器５の短絡インピーダンスとリアクトル５１、５２のイ
ンピーダンスとを合計したインピーダンスＺｅがＺＡＢ
＋Ｚ５１＋Ｚ５２となるので、ＶＡＢ／（ＺＡＢ＋Ｚ５
１＋Ｚ５２) である。

【００２１】同様に交流スイッチ１２と１３間の短絡電
流ＩＢＣはＶＢＣ／（ＺＢＣ＋Ｚ５２）、交流スイッチ
１１と１３間の短絡電流ＩＡＣはＶＡＣ／（ＺＡＣ＋Ｚ
５１）となる。これらの短絡電流値は定常状態の値を示
したもので過渡的には1.５ないし２倍程度になる。３つ
の短絡電流ＩＡＢ、ＩＢＣおよびＩＡＣの大きさは、ほ
ぼ同じになるようにリアクトル５１、５２のインピーダ
ンスＺ５1 とＺ５２を選定する。

【００２２】またサイリスタは許容サージオン電流ＩＴ
Ｈといって１ミリ秒から数１０ミリ秒のオーダーであれ
ば２０〜３０倍程度の電流を流すことができる。いま交
流スイッチ１１と１３が何らかの原因で同時にターンオ
ンすると励磁変圧器５の二次巻線５ｂの短絡電流ＩＡＣ
は、上述のとおりＶＡＣ／（ＺＡＣ＋Ｚ５１）となる。
この短絡電流ＩＡＣが許容サージオン電流ＩＴＨ以下と
なるように、且つ短絡発生から交流電源の数サイクル以
内の短時間の領域ではヒューズ３１が溶断しないよう
に、リアクトル５１のインピーダンスＺ５１と、ヒュー
ズ３１の溶断電流ＩＦを選定する。また短絡発生後、交
流電源の数サイクルから数１０サイクルの間では短絡電
流ＩＡＣは、サイリスタ許容サージオン電流ＩＴＨより
小さく、且つヒューズ溶断電流ＩＦより大きくなるよう
にインピーダンスＺｅを選定する。

【００２３】また同様に交流スイッチ１１と１２が何ら
かの原因で同時にターンオンすると、励磁変圧器５の二
次巻線５ｂの短絡電流ＩＡＢはＶＡＢ／（ＺＡＢ＋Ｚ５
１＋Ｚ５２) となる。この短絡電流ＩＡＢがサージオン
電流ＩＴＨ以下となるように、且つ短絡発生から交流電
源の数サイクル以内の短時間の領域ではヒューズ３１、
３２が溶断しないように、リアクトル５１、５２のイン
ピーダンスＺ５１、Ｚ５２と、ヒューズ３１、３２の溶
断電流ＩＦを選定する。また短絡発生後、交流電源の数
サイクルから数１０サイクルの間では短絡電流ＩＡＢ
は、サイリスタ許容サージオン電流ＩＴＨより小さく、
且つヒューズ溶断電流ＩＦより大きくなるようにインピ
ーダンスＺｅを選定する。

【００２４】次に上記構成をなす電圧調整装置の動作に
ついて図２を参照して説明する。図２は交流スイッチ１
１〜１６を形成するサイリスタの許容サージオン電流Ｉ
ＴＨ、ヒューズ溶断電流ＩＦおよび短絡電流の関係を示
したもので、いわゆる保護協調曲線といわれるものであ
る。この図２において、曲線Ａはサイリスタの許容サー
ジオン電流ＩＴＨー時間特性である。曲線Ｂ１とＢ２
は、交流スイッチ１１〜１６が誤ターンオンしたときに
交流スイッチに流れる短絡電流曲線で、曲線Ｂ１は従来
装置の場合を示し、曲線Ｂ２は本発明で規定した特性を
もたせたものである。また曲線Ｃ１は半導体保護ヒュー
ズの溶断電流特性、曲線Ｃ２は本発明のヒューズの溶断
電流特性である。

【００２５】この図においてまず曲線Ａ、ＢおよびＣの
関係を検討する。曲線Ａ、Ｂ1 およびＣ１の関係を見る
と約８０ミリ秒以下の領域ではごく短時間の領域を除き
ヒューズ（曲線Ｃ1 ）がもっとも左に位置しているので
サイリスタは保護されるがヒューズは溶断する。ヒュー
ズの溶断を避けるため溶断特性が曲線Ｃ２のヒューズを
用いると、約８０ミリ秒以下の領域でサイリスタの許容
値（曲線Ａ）より短絡電流が大きく（曲線Ｂ１）、且つ
ヒューズ（曲線Ｃ２）はサイリスタの許容値（曲線Ａ）
よりも右にあるのでサイリスタが破損してしまうことに
なる。

【００２６】曲線Ｂ２は、リアクトルを追加した本発明
の短絡電流特性である。ここに示す時間領域ではサイリ
スタの許容値（曲線Ａ）より短絡電流（曲線Ｂ２）が常
に低いためサイリスタは破損しない。また約８０ミリ秒
以下ではヒューズの溶断値（曲線Ｃ２）より短絡電流
（曲線Ｂ２）が常に低いのでヒューズは溶断しないが、
時刻ｔ１で短絡電流特性（曲線Ｂ２）とヒューズ溶断特
性（曲線Ｃ２）が交わる点Ｘでヒューズは溶断すること
になる。このようにサイリスタの許容サージオン特性、
短絡電流特性およびヒューズの溶断特性の関係を本発明
のように選定すれば交流スイッチ（サイリスタ）の一過
性の誤ターンオンではヒューズを溶断させることなく交
流スイッチを保護することができる。

【００２７】また８０ミリ秒以上では同様にサイリスタ
の許容値（曲線Ａ）よりヒューズ溶断電流（曲線Ｃ２）
が常に低いため、ヒューズが先に溶断してサイリスタは
保護されることになる。なおサイリスタの誤ターンオン
が生じたとしても交流回路であるから電流が０になり次
第、誤ターンオンしたサイリスタは元の正常状態に戻
る。

【００２８】なお図１の電圧調整装置ではリアクトル５
１と５２を設けた構成について示したが、励磁変圧器二
次巻線５ｂから見た励磁変圧器５の短絡インピーダンス
を大きくすることにより、リアクトル５１あるいはリア
クトル５１と５２の両方を省くことが可能である。つま
りこの場合には、励磁変圧器５の短絡インピーダンスが
インピーダンスＺｅとなる。また変圧器の漏れインダク
タンスは一次巻線と二次巻線の磁束が互いに相手側の巻
線に鎖交しないために生ずるものである。従って例えば
変圧器のコイル間の距離を離すなどの手法で短絡インピ
ーダンスを増加させることができる。

【００２９】図３は本発明の他の実施の形態を示すもの
で、タップＡ・Ｂの回路と交流スイッチ間に変流器６１
と６２を設けると共に、これを制御装置１０の短絡検出
部２４に接続し、これをタップ選択器２３に接続して、
短絡発生時に直ちにバイパス回路６をオンさせて一旦、
電流をバイパス回路６に移し、その後、正規の交流スイ
ッチの動作に戻す回路を設けたものであり、他の構成は
図１と同様である。

【００３０】この電圧調整装置は、交流スイッチ１１〜
１６の短絡により過電流が発生した場合には、変流器６
１、６２で電流を検出し、この信号を短絡検出部２４に
入力して、タップ選択器２３から信号を出力して、直ち
にバイパス回路６の交流スイッチ１７をオンして、その
とき正規に選択されていた交流スイッチのゲートをブロ
ックする。これによって直列変圧器４からの電流はバイ
パス回路６に移る。

【００３１】また交流スイッチ１１〜１６間の短絡が、
例えば外部からのノイズにより誤ターンオンしたときに
は、一時的に短絡が生ずるだけで、半サイクル後には、
短絡電流は０になるので、所定の時間経過後にバイパス
回路６から正規に選択されていた交流スイッチに電流を
戻す。この場合、バイパス回路６に負荷電流を移しても
短絡電流が継続する場合は、交流スイッチ１１〜１６の
不良もしくは制御装置１０の不良と考えられるので、そ
の場合は故障停止とするものである。

【００３２】図４は本発明の他の実施の形態を示すもの
で励磁変圧器５の二次巻線５ｂ間に非線形抵抗器３３と
変流器３７の直列回路を設け、これが制御装置１０の過
電圧検出部２５に接続されている。更にバイパス回路６
に同様な非線形抵抗器３５と変流器３８を設け、これが
同様に過電圧検出部２５に接続さている。前記過電圧検
出部２５はタップ選択器２３に接続され、検出電圧が所
定値を超えたときに全部またはいくつかの交流スイッチ
１１〜１６をオンする回路を設けて、交流スイッチ１１
〜１６を強制的にオンして全体を短絡させ、過電圧信号
がなくなったら正規に選択されていた交流スイッチ１１
〜１６にゲート信号を送る回路を設けたものである。

【００３３】過電圧の一番の原因は雷であり、交流スイ
ッチ１１〜１６は、その耐量を超える過電圧が印加され
ると破損してしまう。このため本発明の電圧調整装置で
は、非線形抵抗器３３に加わる電圧があるレベルを超え
ると電流が増加するので、それを変流器３７で検出し、
この信号を過電圧検出部２５に入力して、交流スイッチ
１１〜１６の耐量より低いレベルの過電圧を検出した時
に、全ての交流スイッチ１１〜１６を強制的にオンして
全体を短絡させて保護するようにしたものである。なお
このとき同時にバイパス回路６をオンさせても良い。過
電圧信号がなくなったら、正規に選択されていた交流ス
イッチ１１〜１６だけにゲート信号を送って復旧させる
ようになっている。

【００３４】また直列変圧器４側からのサージ電圧の侵
入に対しては、直列変圧器４の二次巻線４ｂに設けた非
線形抵抗器３５と変流器３８の回路により、非線形抵抗
器３５に加わる電圧があるレベルを超えると増加する電
流を変流器３８で検出して、この信号を過電圧検出部２
５に入力して、同様に全ての交流スイッチ１１〜１６を
オンして過電圧が交流スイッチ１１〜１６に印加される
のを保護するようになっている。過電圧信号がなくなっ
たら、正規に選択されていた交流スイッチ１１〜１６だ
けにゲート信号を送って復旧させるようになっている。

【００３５】上記説明では、過電圧の検出に非線形抵抗
器３３、３５と変流器３７、３８の直列回路を用いた
が、単に電圧を検出して過電圧の判定を過電圧検出部２
５で行なわせても良い。またこの場合、交流スイッチ１
１〜１６は全て強制的にオンしなくとも直列変圧器４の
二次巻線４ｂ、または励磁変圧器５の二次巻線５ｂをそ
れぞれ短絡する交流スイッチ１１と１６、または交流ス
イッチ１１と１４などに限定してオンしても良い。

【００３６】また交流スイッチ１１〜１６やバイパス交
流スイッチ１７のゲートに、図５に示すような回路を設
け交流スイッチを直接ターンオンさせてもよい。図５に
おいて９１と９２はサイリスタであって交流スイッチを
形成している。９３と９６は定電圧ダイオ−ド、９４と
９７はダイオ−ド、９５と９８は抵抗器である。定電圧
ダイオ−ドは、所定の電圧値を超える電圧が印加される
と電流が流れ、その電圧を一定に保つ作用がある。ここ
で１２００Ｖの定電圧ダイオ−ドを使用すると、１２０
０Ｖを超える順電圧がサイリスタ９１に印加されると、
定電圧ダイオ−ド９３が導通して、サイリスタ９１のゲ
ートに電流が流れるのでサイリスタ９１はオンする。

【００３７】同様にサイリスタ９２に、順方向に１２０
０Ｖを超える電圧が印加されると、定電圧ダイオ−ド９
６が導通して、サイリスタ９２のゲートに電流が流れて
オンする。従って過電圧検出部２５を介さずに直接、交
流スイッチをターンオンすることが可能である。このよ
うに過電圧で交流スイッチがターンオンすると、正規に
選択された交流スイッチ以外の交流スイッチがターンオ
ンしたことになるので、励磁変圧器５のタップ間短絡が
生じる。そのため図３に示す変流器６１または６２で短
絡を検出し、前記の手順に従って復旧させる。

【００３８】なお図１から図４に示す電圧調整装置にお
いては、交流スイッチの過電流保護用にヒューズ３１、
３２を用いているが、ヒューズの代わりに配線用遮断器
を用いることもできる。この場合、ヒューズ溶断電流Ｉ
Ｆの代わりに配線用遮断器のトリップ電流ＩＣＢを用い
てインピーダンスＺｅを選定する。

【００３９】また上記図面では単相回路の場合について
説明したが、３相などの多相回路にも適用できることは
明らかである。また励磁変圧器５は配電線１、２の入り
側１ａに設ける必要はなく、出側１ｂに設けてもよい。
更に本発明は配電線の電圧調整装置に適用した例で説明
しているが、一般の負荷を対象とした電源において、電
源または負荷電圧の調整用にも広く適用することができ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上説明した如く本発明の請求項１記載
の電圧調整装置によれば、交流スイッチを構成するサイ
リスタの許容サージオン特性、短絡電流特性およびヒュ
ーズの溶断特性または配線用遮断器のトリップ電流との
関係を規定し、交流スイッチの一過性の誤ターンオンな
ど過電流が流れたときにヒューズを溶断させることな
く、交流スイッチを保護することができ、早期復旧を図
ることができる。

【００４１】また請求項２記載の電圧調整装置は、交流
スイッチの短絡により過電流が発生した場合に、直ちに
これを短絡検出部で検出してバイパス回路の交流スイッ
チをオンして、電流をバイパス回路に移すことにより交
流スイッチを保護することができる。

【００４２】また請求項３記載の電圧調整装置は、過電
圧検出部で過電圧を検出した時に、全部または一部の交
流スイッチを強制的にオンして全体を短絡させることに
より、１個の交流スイッチに印加される電圧を低くして
全体の交流スイッチを保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態による単相回路で示した
電圧調整装置の回路図である。

【図２】サイリスタの許容サージオン特性、短絡電流特
性およびヒューズ溶断特性の関係を示すグラフである。

【図３】本発明の他の実施の形態による短絡検出部を設
けた電圧調整装置の回路図である。

【図４】本発明の異なる他の実施の形態による過電圧検
出部を設けた電圧調整装置の回路図である。

【図５】交流スイッチを直接ターンオンさせる制御回路
を示す回路図である。

【図６】従来の電圧調整装置を示す回路図である。

【図７】タップ切換え時の各部波形の１例を示す波形図
である。

【符合の説明】 １ 電源線 ３ 電圧調整装置 ４ 直列変圧器 ４ｂ 二次巻線 ５ 励磁変圧器 ５ｂ 二次巻線 ６ バイパス回路 ７ 抵抗器 ８ 限流リアクトル １０ 制御装置 １１ 交流スイッチ ２０ 電圧検出部 ２１ 基準電圧部 ２３ タップ選択器 ２４ 短絡検出部 ２５ 過電圧検出部 ３１ ヒューズ ３３ 非線形抵抗器 ３７ 変流器 ５１ リアクトル ６１ 変流器 ９１ サイリスタ ９３ 定電圧ダイオ−ド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05F 1/24 G05F 1/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源線に直列的に接続した直列変圧器の
   二次巻線と、電源線間に並列的に接続した励磁変圧器の
   タップ付き二次巻線とを、サイリスタで形成された複数
   の交流スイッチを介して接続し、これら交流スイッチに
   バイパス回路を並列に接続して、タップ切換え時にタッ
   プ選択器からの切換信号で交流スイッチに流れる電流を
   一旦バイパス回路に電流を移し、その後、次に選択され
   る交流スイッチをオンさせてタップの切換えを行う電圧
   調整装置において、前記励磁変圧器二次巻線の任意のタ
   ップ電圧をＶ、そのタップから見たときの励磁変圧器の
   短絡インピーダンス、またはそれにリアクトルのインピ
   ーダンスを加えたインピーダンスをＺｅとするとき、Ｖ
   ／Ｚｅが、短絡発生から交流電源の数サイクル以内であ
   ればサイリスタ許容サージオン電流ＩＴＨ、ヒューズ溶
   断電流ＩＦまたは配線用遮断器のトリップ電流ＩＣＢの
   いずれよりも小さく、交流電源の数サイクルから数１０
   サイクルの間ではサイリスタ許容サージオン電流ＩＴＨ
   より小さく、且つヒューズ溶断電流ＩＦまたは配線用遮
   断器のトリップ電流ＩＣＢのいずれよりも大きくなるよ
   うにインピーダンスＺｅを選定したことを特徴とする電
   圧調整装置。
2. 【請求項２】 励磁変圧器二次巻線と交流スイッチ間
   に、短絡を検出する短絡検出装置を設け、これをタップ
   選択器に接続し、短絡検出信号に基づきバイパス回路を
   オンさせて交流スイッチに流れる電流を、一旦バイパス
   回路に流す回路を設けたことを特徴とする請求項１記載
   の電圧調整装置。
3. 【請求項３】 励磁変圧器または直列変圧器の二次巻線
   間交流スイッチあるいはバイパス回路に過電圧検出器を
   設け、これをタップ選択器に接続し、検出電圧が所定値
   を超えたとき励磁変圧器二次巻線を短絡するように全部
   またはいくつかの交流スイッチをオンする回路を設けた
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の電圧調
   整装置。