JP3800895B2 - 電力変換装置の遮断器のアーク防止方法 - Google Patents
電力変換装置の遮断器のアーク防止方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電力変換装置に係わり、特に遮断器のアーク防止方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
以下、従来の遮断器の使用方法について、図3の回路図及び図4〜6のタイミングチャートを参照しながら説明する。尚、図4〜6の符号a〜はそれぞれの図に対応している。
図3において、1はスイッチ、2はスイッチ、3は直流フィルタリアクトル、4は投入回路、5は電源、6は充電抵抗器、7は放電回路、8は遮断器、9は放電抵抗器、10は直流フィルタコンデンサ、11はインバータ、13は交流フィルタコンデンサ、15は交流フィルタリアクトルである。
図4において、a点は電源5より加圧された状態で、スイッチ1は開放、スイッチ2は閉じている状態、b点前ではスイッチ2は開放されており、b点で遮断器8を投入することにより、入力電流は充電抵抗器6を経由して直流フィルタコンデンサ10に充電される。直流フィルタコンデンサ10に充電完了後、c点でスイッチ1を閉じることにより充電抵抗器6を短絡させインバータ11が動作を開始し電力を出力する。
【0003】
遮断器8を開放するには、d点でインバータ11を停止させることにより、電源5からの電力供給が無くなり、電源5の電圧と直流フィルタコンデンサ10の電圧が等しい為に遮断器8に流れる入力電流はゼロ電流となり、e点で遮断器8を開放することができると同時に、スイッチ2を閉じて放電抵抗器9を通る放電回路が構成され直流フィルタコンデンサ10の電圧を放電させる。
【0004】
図5において、a点からc点については図4のタイミングチャートと同じである。d点で過大な入力電流が発生した場合には、遮断器8が有している過電流遮断機能により遮断動作することで遮断器8を開放し、インバータ11を停止させた後、e点でスイッチ2を閉じて放電抵抗器9を通る放電回路で直流フィルタコンデンサ10の電圧を放電していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図6において、a、b点までのタイミングチャートは図4、図5と同じである。ここで、直流フィルタコンデンサ10の充電途中で遮断器8を開放した場合、c点の直流フィルタコンデンサ10への充電途中であり、電源5の電圧と直流フィルタコンデンサ10の電圧には電圧差がある。
スイッチ1、スイッチ2は開放状態であるので充電抵抗器6の充電回路を経由して微少な入力電流が直流フィルタコンデンサ10へ充電電流として流れることになり、遮断器8は微少な入力電流を遮断することになる。遮断器8は微少な電流を遮断することが出来ない機能であるため、d点以降は遮断器8の接点間でア−クが発生している状態が続き、直流フィルタコンデンサ10に充電電流を流し続けることになる。
【0006】
また、同図c点で遮断器8の開放を行なうと同時に、スイッチ2を閉じると放電抵抗器9を通る放電回路が構成される為、入力電流は直流フィルタコンデンサ10への充電電流とスイッチ2へ流れる電流とが加算され、入力電流がゼロ電流にならず、d点以降は遮断器8の接点間はアークが継続した状態となり、遮断出来ない状態が続く為に、最終的に遮断器8の焼損に至っていた。
本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、遮断器のアーク引きをなくし、遮断器の接点の焼損を防ぐ電力変換装置の遮断器のアーク防止方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
つまり、その目的を達成するための手段は、
1.請求項1において、
電源から遮断器、直流フィルタリアクトル、充電抵抗器と充電抵抗器短絡用スイッチを並列接続した投入回路、該投入回路の出力側に設けられた直流フィルタコンデンサ、該直流フィルタコンデンサと並列に設けられた放電抵抗器とスイッチを直列接続した放電回路、前記直流フィルタコンデンサに蓄えられた直流電圧を入力とする負荷から構成される電力変換装置の遮断器のアーク防止方法において、
前記遮断器を開放動作した時に流れる微少な入力電流によって遮断器の接点間に発生するアークを遮断する場合、まず遮断器の接点間を開放すると共に前記スイッチを閉じ、次に前記充電抵抗器短絡用スイッチを閉じるよう制御したことを特徴とする電力変換装置の遮断器のアーク防止方法である。
【0008】
2.請求項2において、
前記遮断器を開放すると同時にスイッチを閉じる代わりに、遮断器を開放して次に前記充電抵抗器短絡用スイッチを閉じてから入力電流がゼロ電流になることを確認して前記スイッチを閉じる請求項1記載の電力変換装置の遮断器のアーク防止方法である。
【0009】
3.請求項3において、
前記負荷としてインバータ又はチョツパーを備えた請求項1又は2記載の電力変換装置の遮断器のアーク防止方法である。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
【0010】
【発明の実施例】
図1は本発明の一実施例を示す回路図、図2はタイミングチャート、図7は本発明の一実施例を示す回路図であり、図中、図3と同符号のものは同じ構成、機能を有する部分である。
以下、図1を参照しながら説明する。なお、図1において、12は遮断器3、充電抵抗器短絡用スイッチ1、スイッチ2に制御信号を伝達したりまたゼロ電流検出用検出器14の信号を入力する制御器、16は負荷である。
図2において、a、b点は図4〜6のタイミングチャートと同じである。c点にて直流フィルタコンデンサ10の充電途中で、制御器12により遮断器8を開放動作させると、遮断器8の接点間にアークが発生し、微少な入力電流が発生している状態となる。
d点でスイッチ1を閉じることにより充電抵抗器6を短絡状態にする。このことによって入力電流を増大させることにより、遮断器8は電流を遮断することができ、アークが消滅する。
また、検出器14により入力電流がゼロ電流状態となったe時点でスイッチ2を閉じて放電抵抗器9を通る放電回路7を構成させ、直流フィルタコンデンサ10の電圧を放電させる。
図7において、負荷16として、インバータ11又はチョッパーを使用した場合を示す。
【0011】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、微少な電流を遮断器で遮断するようなモードが考えられる場合においても、微少電流を確実に遮断することが出来るので、遮断器の接点の焼損を回避することが可能となり、実用上、極めて有用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】本発明の一実施例を示すタイムチャート図である。
【図3】従来の一例を示す構成図である。
【図4】従来の1例を示すタイムチャート図である。
【図5】従来の2例を示すタイムチャート図である。
【図6】従来の3例を示すタイムチャート図である。
【図7】本発明の一実施例を示す具体例の構成図である。
【符号の説明】
1 スイッチ
2 スイッチ
3 直流フィルタリアクトル
4 投入回路
5 電源
6 充電抵抗器
7 放電回路
8 遮断器
9 放電抵抗器
10 直流フィルタコンデンサ
11 インバータ
12 制御器
13 交流フィルタコンデンサ
14 検出器
15 交流フィルタリアクトル
16 負荷
Claims (3)
- 電源から遮断器、直流フィルタリアクトル、充電抵抗器と充電抵抗器短絡用スイッチを並列接続した投入回路、該投入回路の出力側に設けられた直流フィルタコンデンサ、該直流フィルタコンデンサと並列に設けられた放電抵抗器とスイッチを直列接続した放電回路、前記直流フィルタコンデンサに蓄えられた直流電圧を入力とする負荷から構成される電力変換装置の遮断器のアーク防止方法において、
前記遮断器を開放動作した時に流れる微少な入力電流によって遮断器の接点間に発生するアークを遮断する場合、まず遮断器の接点間を開放すると共に前記スイッチを閉じ、次に前記充電抵抗器短絡用スイッチを閉じるよう制御したことを特徴とする電力変換装置の遮断器のアーク防止方法。 - 前記遮断器を開放すると同時にスイッチを閉じる代わりに、遮断器を開放して次に前記充電抵抗器短絡用スイッチを閉じてから入力電流がゼロ電流になることを確認して前記スイッチを閉じる請求項1記載の電力変換装置の遮断器のアーク防止方法。
- 前記負荷としてインバータ又はチョツパーを備えた請求項1又は2記載の電力変換装置の遮断器のアーク防止方法。
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