JP4660131B2

JP4660131B2 - DC circuit breaker

Info

Publication number: JP4660131B2
Application number: JP2004208126A
Authority: JP
Inventors: 芳充丹羽; 順松崎; 秀二菊地; 邦夫横倉; 秋久片岡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2024-07-15
Also published as: JP2006032077A

Description

本発明は、転流回路の耐電圧特性を改善し得る直流遮断器に関する。 The present invention relates to a DC circuit breaker that can improve the withstand voltage characteristics of a commutation circuit.

電気鉄道用き電回路のような直流回路においては、電源側に直流遮断器が設けられ、直流回路の事故電流や通電電流の開閉が行われている。 In a DC circuit such as a power circuit for an electric railway, a DC circuit breaker is provided on the power supply side to open and close an accident current and an energization current of the DC circuit.

従来の直流遮断器は、図７に示すように、直流回路の電源側（Ｐ）−負荷側（Ｎ）間に接離自在の一対の接点を有する主遮断器１と副遮断器２とが直列接続されている。主遮断器１には、転流コンデンサ３、リアクトル４および転流スイッチ５を有する転流回路６が並列接続されている。そして、転流スイッチ５が、転流コンデンサ３およびリアクトル４よりも負荷側に接続されている。また、主遮断器１が遮断後に発生する電磁エネルギーを吸収するためサージアブソーバ７が並列接続されている。 As shown in FIG. 7, the conventional DC circuit breaker includes a main circuit breaker 1 and a sub circuit breaker 2 each having a pair of contacts that can be freely connected and separated between a power supply side (P) and a load side (N) of the DC circuit. They are connected in series. A commutation circuit 6 having a commutation capacitor 3, a reactor 4 and a commutation switch 5 is connected to the main circuit breaker 1 in parallel. The commutation switch 5 is connected to the load side with respect to the commutation capacitor 3 and the reactor 4. A surge absorber 7 is connected in parallel to absorb electromagnetic energy generated after the main circuit breaker 1 is interrupted.

このような回路構成において、直流回路に事故電流が流れた場合、転流スイッチ５が閉じられ、主遮断器１に転流回路６から振動性の転流電流を注入して事故電流を遮断し、次いで副遮断器２で直流回路を開路するようになっている。 In such a circuit configuration, when an accidental current flows through the DC circuit, the commutation switch 5 is closed, and the accidental current is interrupted by injecting an oscillating commutation current from the commutation circuit 6 into the main circuit breaker 1. Subsequently, the secondary circuit breaker 2 opens the DC circuit.

この場合、転流コンデンサ３は、負荷側が正極性に充電されているので、転流電流は、転流コンデンサ３→リアクトル４→転流スイッチ５→主遮断器１→転流コンデンサ３で形成される閉回路を流れる。そして、事故電流の向きと逆方向の転流電流により零点が形成され、主遮断器１で容易に遮断できるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平３−６７４２９号公報（第７ページ、第３図） In this case, since the commutation capacitor 3 is charged to the positive side on the load side, the commutation current is formed by the commutation capacitor 3 → reactor 4 → commutation switch 5 → main circuit breaker 1 → commutation capacitor 3. Flows through a closed circuit. And a zero point is formed by the commutation current in the direction opposite to the direction of the accident current, and can be easily interrupted by the main circuit breaker 1 (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 3-67429 (page 7, FIG. 3)

上記の従来の直流遮断器においては、次のような問題がある。
主遮断器１と副遮断器２とを閉極すると、直流回路には運転電圧Ｖ０が印加される。即ち、主遮断器１および副遮断器２は対地電位Ｖ０の電位となる。この場合、転流スイッチ５は開路されており、また、転流コンデンサ３は予め所定の充電電圧Ｖｃに充電された状態にある。 The above conventional DC circuit breaker has the following problems.
When the main circuit breaker 1 and the sub circuit breaker 2 are closed, the operating voltage V0 is applied to the DC circuit. That is, the main circuit breaker 1 and the sub circuit breaker 2 have the ground potential V0. In this case, the commutation switch 5 is opened, and the commutation capacitor 3 is in a state of being charged to a predetermined charging voltage Vc in advance.

そして、転流回路６を構成する機器のうち、リアクトル４、リアクトル４と接続されている転流コンデンサ３の一方の端子、およびリアクトル４と接続されている転流スイッチ５の一方の端子のそれぞれの対地間には、運転電圧Ｖ０と充電電圧Ｖｃとが同極性のため、これらを加算した電圧Ｖｘ（＝Ｖ０＋Ｖｃ）が加わることになる。したがって、これらの機器の対地間絶縁は、電圧Ｖｘに耐え得る耐電圧性能を必要とする。 Of the devices constituting the commutation circuit 6, each of the reactor 4, one terminal of the commutation capacitor 3 connected to the reactor 4, and one terminal of the commutation switch 5 connected to the reactor 4. Since the operating voltage V0 and the charging voltage Vc have the same polarity, a voltage Vx (= V0 + Vc) obtained by adding them is applied between the ground and the ground. Therefore, the ground-to-ground insulation of these devices requires a withstand voltage performance that can withstand the voltage Vx.

このように高い耐電圧性能を得るためには、例えばリアクトル４の対地間の絶縁構造や転流コンデンサ３の端子を構成する対地間絶縁のブッシングなどを大型化しなければならず、転流回路６を構成する機器に加わる電圧の低減が望まれていた。 In order to obtain such a high withstand voltage performance, for example, the insulation structure between the ground of the reactor 4 and the bushing of the ground insulation that constitutes the terminal of the commutation capacitor 3 must be enlarged, and the commutation circuit 6 Therefore, it has been desired to reduce the voltage applied to the devices constituting the circuit.

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、転流回路に加わる電圧を低減し、耐電圧性能を改善し得る直流遮断器を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain a DC circuit breaker that can reduce the voltage applied to the commutation circuit and improve the withstand voltage performance.

上記目的を達成するために、本発明の直流遮断器は、直流電流を遮断する主遮断器と、
この主遮断器に直列に接続された副遮断器と、前記主遮断器に並列に接続されるとともに
、直列に接続された転流スイッチ、リアクトル、および転流コンデンサを有する転流回路
と、前記転流回路の前記転流コンデンサを充電する充電回路と、前記直流電流の極性を判
別する極性判別器と、を備えた電源側と負荷側の間に設置される直流遮断器において、前
記リアクトルおよび前記転流コンデンサを前記転流スイッチよりも負荷側に接続し、前記
充電回路は、極性を切替える回路を有し、前記転流コンデンサの負荷側の端子を、前記極
性判別器で検出された前記主遮断器の対地電圧の極性と同極性になるように充電すること
を特徴とする。 In order to achieve the above object, a DC circuit breaker according to the present invention includes a main circuit breaker that interrupts a direct current,
A sub-circuit breaker connected in series to the main circuit breaker, a commutation circuit connected in parallel to the main circuit breaker, and having a commutation switch, a reactor, and a commutation capacitor connected in series, In a DC circuit breaker installed between a power supply side and a load side provided with a charging circuit for charging the commutation capacitor of the commutation circuit, and a polarity discriminator for discriminating the polarity of the DC current, the reactor and connect the commutation capacitor to the load side of the commutation switch, said charging circuit includes a circuit for switching the polarity, the load side terminal of the commutation capacitor, detected by the polarity discriminator the The main circuit breaker is charged so that it has the same polarity as that of the ground voltage .

本発明によれば、直流遮断器の転流回路において、所定の電圧で充電された転流コンデンサの充電電圧と直流回路の運転電圧とが加算されないようにしているので、転流回路を構成する機器の対地間に加わる電位差が抑制され、これらの機器を低減した絶縁とすることができる。 According to the present invention, in the commutation circuit of the DC circuit breaker, the commutation circuit is configured because the charging voltage of the commutation capacitor charged with a predetermined voltage and the operation voltage of the DC circuit are not added. The potential difference applied between the grounds of the devices is suppressed, and these devices can be reduced in insulation.

以下、本発明による直流遮断器を図面を参照して説明する。 Hereinafter, a DC circuit breaker according to the present invention will be described with reference to the drawings.

先ず、本発明の実施例１に係る直流遮断器を図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る直流遮断器の回路構成図である。なお、図１において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。 First, a DC circuit breaker according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a DC circuit breaker according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in the prior art are denoted by the same reference numerals.

図１に示すように、直流回路の電源側（Ｐ）−負荷側（Ｎ）間には、接離自在の一対の接点を有する真空バルブからなる主遮断器１と副遮断器２とが直列接続されている。主遮断器１には、転流スイッチ５、リアクトル４および転流コンデンサ３を有する転流回路６が並列接続されている。この転流回路６には、転流スイッチ５、リアクトル４および転流コンデンサ３が、この順序で直列接続され、転流コンデンサ３が負荷側に設けられている。また、この主遮断器１が遮断後に発生する電磁エネルギーを吸収するためサージアブソーバ７が並列接続されている。 As shown in FIG. 1, a main circuit breaker 1 and a sub circuit breaker 2 formed of a vacuum valve having a pair of contactable and separable contacts are connected in series between a power supply side (P) and a load side (N) of a DC circuit. It is connected. A commutation circuit 6 having a commutation switch 5, a reactor 4 and a commutation capacitor 3 is connected to the main circuit breaker 1 in parallel. In this commutation circuit 6, a commutation switch 5, a reactor 4, and a commutation capacitor 3 are connected in series in this order, and the commutation capacitor 3 is provided on the load side. A surge absorber 7 is connected in parallel to absorb the electromagnetic energy generated after the main circuit breaker 1 is cut off.

また、転流コンデンサ３の端子間には、充電回路１０が接続され、直流回路の電圧（主遮断器１の対地電位）が正極性の場合、副遮断器２側の端子が同極性の正極性に充電されている。この充電回路１０には、直列接続された第１の保護抵抗１１、第１の充電スイッチ１２および第１のダイオード１３と、同様に直列接続された第２の保護抵抗１４、第２の充電スイッチ１５および第１のダイオード１３と電流の向きが逆向きの第２のダイオード１６とが並列接続され、電源１７に接続されている。また、直流回路に接続された極性判別器１８により、第１の充電スイッチ１２または第２の充電スイッチ１５が動作するようになっている。 In addition, when the charging circuit 10 is connected between the terminals of the commutation capacitor 3 and the voltage of the DC circuit (the ground potential of the main circuit breaker 1) is positive, the terminal on the sub circuit breaker 2 side is the positive electrode having the same polarity. Is charged to sex. The charging circuit 10 includes a first protection resistor 11, a first charge switch 12 and a first diode 13 connected in series, and a second protection resistor 14 and a second charge switch connected in series. 15 and the first diode 13 and a second diode 16 having a current direction opposite to each other are connected in parallel and connected to a power source 17. Also, the first charge switch 12 or the second charge switch 15 is operated by the polarity discriminator 18 connected to the DC circuit.

そして、直流回路に事故電流が流れた場合、図示しない制御回路からの信号により、主遮断器１が開極を始め、主遮断器１の転流動作位置に達すると、図示しない制御回路からの信号により、転流スイッチ５が閉じられ、事故電流に転流回路６からの振動性の転流電流を重畳して主遮断器１で事故電流を遮断し、次いで副遮断器２で直流回路を開路するようになっている。この場合、転流コンデンサ３は、負荷側の端子が正極性に充電されているので、転流電流は、転流コンデンサ３→主遮断器１→転流スイッチ５→リアクトル４→転流コンデンサ３で形成される閉回路を流れる。そして、事故電流の向きと逆方向の転流電流により、零点が形成され、主遮断器１で遮断できるようになっている。 When an accidental current flows in the DC circuit, the main circuit breaker 1 starts opening due to a signal from a control circuit (not shown), and when the commutation operation position of the main circuit breaker 1 is reached, The commutation switch 5 is closed by the signal, the oscillating commutation current from the commutation circuit 6 is superimposed on the accident current, and the main circuit breaker 1 interrupts the accident current. It is designed to open. In this case, since the commutation capacitor 3 has a positive terminal at the load side, the commutation current is commutation capacitor 3 → main circuit breaker 1 → commutation switch 5 → reactor 4 → commutation capacitor 3. Flows through a closed circuit formed by A zero point is formed by the commutation current in the direction opposite to the direction of the accident current, and can be interrupted by the main circuit breaker 1.

ここで、転流コンデンサ３の充電においては、主遮断器１の対地電位の極性を極性判別器１８で検出し、例えば主遮断器１の対地電位が正極性であれば、第１の充電スイッチ１２を閉路して、転流コンデンサ３の負荷側の端子が正極性に充電されるようになっている。逆に、主遮断器１の対地電位が負極性であれば、第２の充電スイッチ１５が閉路され、転流コンデンサ３の負荷側の端子が負極性に充電されるようになっている。 Here, in the charging of the commutation capacitor 3, the polarity of the ground potential of the main circuit breaker 1 is detected by the polarity discriminator 18. For example, if the ground potential of the main circuit breaker 1 is positive, the first charge switch 12 is closed, and the load side terminal of the commutation capacitor 3 is charged to a positive polarity. Conversely, if the ground potential of the main circuit breaker 1 is negative, the second charge switch 15 is closed, and the load side terminal of the commutation capacitor 3 is charged to negative polarity.

このような極性で所定の電圧Ｖｃに充電された転流コンデンサ３において、主遮断器１と副遮断器２とを閉極して、直流回路に運転電圧Ｖ０を印加したときの転流回路６の電位差を説明する。 In the commutation capacitor 3 charged to the predetermined voltage Vc with such a polarity, the commutation circuit 6 when the main circuit breaker 1 and the sub circuit breaker 2 are closed and the operating voltage V0 is applied to the DC circuit. Will be described.

転流回路６を構成する機器のうち、リアクトル４と接続されている転流コンデンサ３の一方の端子から、リアクトル４、およびリアクトル４と接続されている転流スイッチ５の一方の端子までの間のそれぞれの対地間には、主遮断器１の対地電位がＶ０となるため、運転電圧Ｖ０から充電電圧Ｖｃを減算した電圧Ｖｚ（＝Ｖ０−Ｖｃ）が加わることになる。即ち、例えば主遮断器１の対地電位の極性が正極性であれば、リアクトル４と接続されている転流コンデンサ３の一方の端子から、リアクトル４、およびリアクトル４と接続されている転流スイッチ５の一方の端子までの間は、負極性となるので、これらの機器の対地間に加わる電位差は減算されることになる。 Among the devices composing the commutation circuit 6, between one terminal of the commutation capacitor 3 connected to the reactor 4 and one terminal of the commutation switch 5 connected to the reactor 4 and the reactor 4. Since the ground potential of the main circuit breaker 1 is V0, the voltage Vz (= V0−Vc) obtained by subtracting the charging voltage Vc from the operating voltage V0 is applied between the grounds. That is, for example, if the polarity of the ground potential of the main circuit breaker 1 is positive, the reactor 4 and the commutation switch connected to the reactor 4 are connected from one terminal of the commutation capacitor 3 connected to the reactor 4. Since one terminal 5 is negative, the potential difference applied to the ground of these devices is subtracted.

この電圧Ｖｚは、運転電圧Ｖ０と充電電圧Ｖｃを加算した電圧Ｖｘよりも低くなる。このため、これらの機器の対地間絶縁は、電圧Ｖｚに耐え得る耐電圧性能でよく、低減した絶縁とすることができる。 This voltage Vz is lower than the voltage Vx obtained by adding the operating voltage V0 and the charging voltage Vc. For this reason, the ground-to-ground insulation of these devices may be a withstand voltage performance that can withstand the voltage Vz, and can be reduced insulation.

上記実施例１の直流遮断器によれば、転流回路６を転流スイッチ５、リアクトル４および転流コンデンサ３の順序で直列接続し、転流コンデンサ３を負荷側に設けるともに、転流コンデンサ３の負荷側の端子を直流回路の極性と同極性に充電しているので、リアクトル４と接続されている転流コンデンサ３の一方の端子から、リアクトル４、およびリアクトル４と接続されている転流スイッチ５の一方の端子までの間のこれらの対地間に加わる電位差を抑制でき、これらの機器を低減した絶縁とすることができる。 According to the DC circuit breaker of the first embodiment, the commutation circuit 6 is connected in series in the order of the commutation switch 5, the reactor 4, and the commutation capacitor 3, and the commutation capacitor 3 is provided on the load side. 3 is charged with the same polarity as the polarity of the DC circuit. From one terminal of the commutation capacitor 3 connected to the reactor 4, the reactor 4 and the commutator connected to the reactor 4 are charged. The potential difference applied between these grounds up to one terminal of the flow switch 5 can be suppressed, and the insulation of these devices can be reduced.

次に、本発明の実施例２に係る直流遮断器を図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施例２に係る直流遮断器の転流回路の回路構成図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、転流回路の構成である。図２において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, a DC circuit breaker according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the commutation circuit of the DC circuit breaker according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the commutation circuit. In FIG. 2, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図２に示すように、転流回路６には、リアクトル４、転流スイッチ５および転流コンデンサ３が、この順序で直列接続され、副遮断器２側に転流コンデンサ３が設けられている。また、転流コンデンサ３の副遮断器２側の端子には、直流回路の極性と同極性の所定の電圧Ｖｃが充電されている。 As shown in FIG. 2, a reactor 4, a commutation switch 5, and a commutation capacitor 3 are connected in series in this order in the commutation circuit 6, and the commutation capacitor 3 is provided on the sub-breaker 2 side. . Further, a predetermined voltage Vc having the same polarity as that of the DC circuit is charged at a terminal of the commutation capacitor 3 on the side of the secondary circuit breaker 2.

このような極性で充電された転流コンデンサ３において、主遮断器１と副遮断器２とを閉極して、直流回路に運転電圧Ｖ０を印加したときの転流回路６の電位差を説明する。 In the commutation capacitor 3 charged with such polarity, the potential difference of the commutation circuit 6 when the main circuit breaker 1 and the sub circuit breaker 2 are closed and the operating voltage V0 is applied to the DC circuit will be described. .

転流回路６を構成する機器のうち、転流コンデンサ３と転流スイッチ５とを接続しているそれぞれの端子間の対地間には、運転電圧Ｖ０と充電電圧Ｖｃとを減算した電圧Ｖｚ（＝Ｖ０−Ｖｃ）が加わることになる。即ち、例えば主遮断器１の対地電位の極性が正極性であれば、転流コンデンサ３の一方の端子と転流スイッチ５の一方の端子間は、負極性となっているので、これらの対地間に加わる電位差は減算されることになる。 Among the devices composing the commutation circuit 6, the voltage Vz (subtracting the operating voltage V0 and the charging voltage Vc) is provided between the terminals connecting the commutation capacitor 3 and the commutation switch 5 to the ground. = V0-Vc) is added. That is, for example, if the polarity of the ground potential of the main circuit breaker 1 is positive, the gap between one terminal of the commutation capacitor 3 and one terminal of the commutation switch 5 is negative. The potential difference applied between them is subtracted.

上記実施例２の直流遮断器によれば、転流回路６の機器を、リアクトル４、転流スイッチ５、および転流コンデンサ３の順序で直列接続し、転流コンデンサ３を負荷側に設け、転流コンデンサ３の負荷側の端子を主遮断器１の対地電位の極性と同極性の電圧で充電しているので、転流コンデンサ３と転流スイッチ５とを接続しているそれぞれの端子間に加わる電位差を抑制でき、これらの機器を低減した絶縁とすることができる。 According to the DC circuit breaker of the second embodiment, the commutation circuit 6 is connected in series in the order of the reactor 4, the commutation switch 5, and the commutation capacitor 3, and the commutation capacitor 3 is provided on the load side. Since the load-side terminal of the commutation capacitor 3 is charged with a voltage having the same polarity as the polarity of the ground potential of the main circuit breaker 1, between the terminals connecting the commutation capacitor 3 and the commutation switch 5 The potential difference applied to the capacitor can be suppressed, and the insulation of these devices can be reduced.

次に、本発明の実施例３に係る直流遮断器を図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例３に係る直流遮断器の転流回路の回路構成図である。なお、この実施例３が実施例１と異なる点は、転流回路の構成である。図３において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, a DC circuit breaker according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the commutation circuit of the DC circuit breaker according to the third embodiment of the present invention. The third embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the commutation circuit. In FIG. 3, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図３に示すように、転流回路６には、第１の転流スイッチ１９、転流コンデンサ３、リアクトル４、および第２の転流スイッチ２０の順序で、これらが直列接続されている。ここで、転流コンデンサ３とリアクトル４との順序は入れ替わってもよい。また、第１の転流スイッチ１９と第２の転流スイッチ２０とは、連動して開閉されるようになっている。 As shown in FIG. 3, the commutation circuit 6 is connected in series in the order of the first commutation switch 19, the commutation capacitor 3, the reactor 4, and the second commutation switch 20. Here, the order of the commutation capacitor 3 and the reactor 4 may be switched. Further, the first commutation switch 19 and the second commutation switch 20 are opened and closed in conjunction with each other.

そして、主遮断器１と副遮断器２とを閉極して、直流回路に運転電圧Ｖ０を印加したときの転流回路６の電位差を説明する。 Then, the potential difference of the commutation circuit 6 when the main circuit breaker 1 and the sub circuit breaker 2 are closed and the operating voltage V0 is applied to the DC circuit will be described.

第１の転流スイッチ１９の一方の端子から転流コンデンサ３の一方の端子までの機器と、第２の転流スイッチ２０の一方の端子からリアクトル４を介して転流コンデンサ３の他方の端子までの機器との対地間の静電容量を同様とすれば、転流コンデンサ３の対地間には、転流コンデンサ３を所定の電圧Ｖｃで充電した時、１／２Ｖｃ（＝対地間電圧Ｖｃ１）が加わる。 A device from one terminal of the first commutation switch 19 to one terminal of the commutation capacitor 3 and the other terminal of the commutation capacitor 3 from one terminal of the second commutation switch 20 via the reactor 4 If the electrostatic capacity between the commutation capacitor 3 and the ground is the same, the commutation capacitor 3 is charged with a predetermined voltage Vc when the commutation capacitor 3 is grounded to 1/2 Vc (= ground voltage Vc1). ) Is added.

そして、転流コンデンサ３が充電される極性によって、これらの機器の対地間には、対地間電圧Ｖｃ１が加算、もしくは減算された電圧Ｖｚ１（＝Ｖ０±Ｖｃ１）が加わることになる。即ち、転流コンデンサ３の負荷側の端子が、直流回路と同極性であれば減算した電圧になり、異極性であれば加算した電圧になる。この電圧Ｖｚ１は、運転電圧Ｖ０と充電電圧Ｖｃとを加算した電圧Ｖｘよりも低くなる。 Then, depending on the polarity with which the commutation capacitor 3 is charged, a voltage Vz1 (= V0 ± Vc1) obtained by adding or subtracting the ground-to-ground voltage Vc1 is applied between the grounds of these devices. That is, if the load side terminal of the commutation capacitor 3 has the same polarity as that of the DC circuit, the subtracted voltage is obtained. The voltage Vz1 is lower than the voltage Vx obtained by adding the operating voltage V0 and the charging voltage Vc.

上記実施例３の直流遮断器によれば、第１の転流スイッチ１９と第２の転流スイッチ２０間に、転流コンデンサ３とリアクトル４とを接続しているので、転流コンデンサ３とリアクトル４との対地間に加わる電位差を抑制でき、これらの機器を低減した絶縁とすることができる。 According to the DC circuit breaker of the third embodiment, the commutation capacitor 3 and the reactor 4 are connected between the first commutation switch 19 and the second commutation switch 20. The potential difference applied between the reactor 4 and the ground can be suppressed, and these devices can be reduced in insulation.

次に、本発明の実施例４に係る直流遮断器を図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例４に係る直流遮断器の転流回路の回路構成図である。なお、この実施例４が実施例１と異なる点は、転流回路の構成である。図４において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, a DC circuit breaker according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a commutation circuit of a DC circuit breaker according to Embodiment 4 of the present invention. The fourth embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the commutation circuit. In FIG. 4, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図４に示すように、転流回路６には、転流スイッチ５、副リアクトル２１、副転流コンデンサ２２、リアクトル４および転流コンデンサ３の順序で、これらが直列接続され、転流コンデンサ３が負荷側に設けられている。また、副リアクトル２１と副転流コンデンサ２２とには、切替スイッチ２３が並列接続されている。これは、転流電流を制御するためのものであり、切替スイッチ２３を閉路すれば転流電流を増大することができ、また、開路すれば抑制することができる。 As shown in FIG. 4, the commutation circuit 6 is connected in series in the order of the commutation switch 5, the subreactor 21, the subcommutation capacitor 22, the reactor 4, and the commutation capacitor 3. Is provided on the load side. A changeover switch 23 is connected in parallel to the auxiliary reactor 21 and the auxiliary commutation capacitor 22. This is for controlling the commutation current, and the commutation current can be increased if the changeover switch 23 is closed, and can be suppressed if the switch 23 is opened.

上記実施例４の直流遮断器によれば、副リアクトル２１や副転流コンデンサ２２などを接続し、転流電流を制御する転流回路６においても、実施例１と同様の効果を得ることができる。 According to the DC circuit breaker of the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained also in the commutation circuit 6 that connects the sub reactor 21 and the sub commutation capacitor 22 and controls the commutation current. it can.

なお、上記実施例４では、実施例１の転流回路６に副リアクトル２１と副転流コンデンサ２２とを直列接続して説明したが、実施例２および実施例３の転流回路６においても、これらの副リアクトル２１、副転流コンデンサ２２および切替スイッチ２３を接続してもよい。ここで、リアクトル４と副リアクトル２１とを合わせて、単に転流回路６のリアクトル、また、転流コンデンサ３と副転流コンデンサ２２とを合わせて、単に転流回路６の転流コンデンサと称す。 In the fourth embodiment, the subreactor 21 and the subcommutation capacitor 22 are connected in series to the commutation circuit 6 of the first embodiment. However, in the commutation circuit 6 of the second and third embodiments, too. These auxiliary reactor 21, auxiliary commutation capacitor 22 and changeover switch 23 may be connected. Here, the reactor 4 and the sub-reactor 21 together are simply referred to as the reactor of the commutation circuit 6, and the commutation capacitor 3 and the sub-commutation capacitor 22 are simply referred to as the commutation capacitor of the commutation circuit 6. .

次に、本発明の実施例５に係る直流遮断器を図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例５に係る直流遮断器の転流回路の回路構成図である。なお、この実施例５が実施例１と異なる点は、転流回路の構成である。図５において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, a DC circuit breaker according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a commutation circuit of a DC circuit breaker according to a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the commutation circuit. In FIG. 5, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図５に示すように、転流回路６には、転流スイッチ５、副リアクトル２１、副転流コンデンサ２２、リアクトル４および転流コンデンサ３の順序で、これらが直列接続され、転流コンデンサ３が負荷側に設けられている。また、副リアクトル２１には、切替スイッチ２４が並列接続されている。これは、転流電流を制御するためのものであり、切替スイッチ２４を閉路すれば転流電流を増大することができ、また、開路すれば抑制することができる。 As shown in FIG. 5, the commutation circuit 6 is connected in series in the order of the commutation switch 5, the subreactor 21, the subcommutation capacitor 22, the reactor 4, and the commutation capacitor 3. Is provided on the load side. A changeover switch 24 is connected in parallel to the sub reactor 21. This is for controlling the commutation current. If the changeover switch 24 is closed, the commutation current can be increased, and if the switch 24 is opened, it can be suppressed.

上記実施例５の直流遮断器によれば、副リアクトル２１や副転流コンデンサ２２などを接続し、転流電流を制御する転流回路６においても、実施例１と同様の効果を得ることができる。 According to the DC circuit breaker of the fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained also in the commutation circuit 6 that connects the sub reactor 21 and the sub commutation capacitor 22 and controls the commutation current. it can.

なお、上記実施例５では、実施例１の転流回路６に副リアクトル２１と副転流コンデンサ２２とを直列接続して説明したが、実施例２および実施例３の転流回路６においても、これらの副リアクトル２１、副転流コンデンサ２２および切替スイッチ２４を接続してもよい。ここで、リアクトル４と副リアクトル２１とを合わせて、単に転流回路６のリアクトル、また、転流コンデンサ３と副転流コンデンサ２２とを合わせて、単に転流回路６の転流コンデンサと称す。 In the fifth embodiment, the subreactor 21 and the subcommutation capacitor 22 are connected in series to the commutation circuit 6 of the first embodiment. However, the commutation circuit 6 of the second embodiment and the third embodiment is also described. These auxiliary reactor 21, auxiliary commutation capacitor 22 and changeover switch 24 may be connected. Here, the reactor 4 and the sub-reactor 21 together are simply referred to as the reactor of the commutation circuit 6, and the commutation capacitor 3 and the sub-commutation capacitor 22 are simply referred to as the commutation capacitor of the commutation circuit 6. .

次に、本発明の実施例６に係る直流遮断器を図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施例６に係る直流遮断器の転流回路の回路構成図である。なお、この実施例６が実施例１と異なる点は、転流回路の構成である。図６において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, a DC circuit breaker according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a commutation circuit of a DC circuit breaker according to Embodiment 6 of the present invention. The sixth embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the commutation circuit. In FIG. 6, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図６に示すように、転流回路６には、転流スイッチ５、副リアクトル２１、副転流コンデンサ２２、リアクトル４および転流コンデンサ３の順序で、これらが直列接続され、転流コンデンサ３が負荷側に設けられている。また、副転流コンデンサ２２には、切替スイッチ２５が並列接続されている。これは、転流電流を制御するためのものであり、切替スイッチ２５を閉路すれば転流電流を増大することができ、また、開路すれば抑制することができる。 As shown in FIG. 6, the commutation circuit 6 is connected in series in the order of the commutation switch 5, the subreactor 21, the subcommutation capacitor 22, the reactor 4, and the commutation capacitor 3. Is provided on the load side. A changeover switch 25 is connected in parallel to the auxiliary commutation capacitor 22. This is for controlling the commutation current, and the commutation current can be increased if the changeover switch 25 is closed, and can be suppressed if the switch 25 is opened.

上記実施例６の直流遮断器によれば、副リアクトル２１や副転流コンデンサ２２などを接続し、転流電流を制御する転流回路６においても、実施例１と同様の効果を得ることができる。 According to the DC circuit breaker of the sixth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained also in the commutation circuit 6 that connects the sub-reactor 21 and the sub-commutation capacitor 22 and controls the commutation current. it can.

なお、上記実施例６では、実施例１の転流回路６に副リアクトル２１と副転流コンデンサ２２とを直列接続して説明したが、実施例２および実施例３の転流回路６においても、これらの副リアクトル２１、副転流コンデンサ２２および切替スイッチ２５を接続してもよい。ここで、リアクトル４と副リアクトル２１とを合わせて、単に転流回路６のリアクトル、また、転流コンデンサ３と副転流コンデンサ２２とを合わせて、単に転流回路６の転流コンデンサと称す。 In the sixth embodiment, the subreactor 21 and the subcommutation capacitor 22 are connected in series to the commutation circuit 6 of the first embodiment. However, in the commutation circuit 6 of the second and third embodiments, too. These auxiliary reactor 21, auxiliary commutation capacitor 22 and changeover switch 25 may be connected. Here, the reactor 4 and the sub-reactor 21 together are simply referred to as the reactor of the commutation circuit 6, and the commutation capacitor 3 and the sub-commutation capacitor 22 are simply referred to as the commutation capacitor of the commutation circuit 6. .

本発明の実施例１に係る直流遮断器の回路構成図。The circuit block diagram of the direct-current circuit breaker which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例２に係る直流遮断器の転流回路の回路構成図。The circuit block diagram of the commutation circuit of the direct-current circuit breaker which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例３に係る直流遮断器の転流回路の回路構成図。The circuit block diagram of the commutation circuit of the direct-current circuit breaker which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例４に係る直流遮断器の転流回路の回路構成図。The circuit block diagram of the commutation circuit of the direct-current circuit breaker which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例５に係る直流遮断器の転流回路の回路構成図。The circuit block diagram of the commutation circuit of the direct-current circuit breaker which concerns on Example 5 of this invention. 本発明の実施例６に係る直流遮断器の転流回路の回路構成図。The circuit block diagram of the commutation circuit of the direct-current circuit breaker which concerns on Example 6 of this invention. 従来の直流遮断器の回路構成図。The circuit block diagram of the conventional DC circuit breaker.

Explanation of symbols

１主遮断器
２副遮断器
３転流コンデンサ
４リアクトル
５転流スイッチ
６転流回路
７サージアブソーバ
１０充電回路
１１第１の保護抵抗
１２第１の充電スイッチ
１３第１のダイオード
１４第２の保護抵抗
１５第２の充電スイッチ
１６第２のダイオード
１７電源
１８極性判別器
１９第１の転流スイッチ
２０第２の転流スイッチ
２１副リアクトル
２２副転流コンデンサ
２３、２４、２５切替スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main circuit breaker 2 Sub circuit breaker 3 Commutation capacitor 4 Reactor 5 Commutation switch 6 Commutation circuit 7 Surge absorber 10 Charging circuit 11 1st protection resistance 12 1st charge switch 13 1st diode 14 2nd protection Resistor 15 Second charging switch 16 Second diode 17 Power supply 18 Polarity discriminator 19 First commutation switch 20 Second commutation switch 21 Subreactor 22 Subcommutation capacitors 23, 24, 25 Changeover switch

Claims

A main circuit breaker that cuts off DC current;
A secondary circuit breaker connected in series to the main circuit breaker;
A commutation circuit connected in parallel to the main circuit breaker and having a commutation switch, a reactor, and a commutation capacitor connected in series;
A charging circuit for charging the commutation capacitor of the commutation circuit;
A polarity discriminator for discriminating the polarity of the direct current;
In the DC circuit breaker installed between the power supply side and the load side with
The reactor and the commutation capacitor is connected to the load side of the commutation switch,
The charging circuit has a circuit for switching polarity, and charges the load side terminal of the commutation capacitor so as to have the same polarity as the polarity of the ground voltage of the main circuit breaker detected by the polarity discriminator. DC breaker characterized by that.

A main circuit breaker that cuts off DC current;
A secondary circuit breaker connected in series to the main circuit breaker;
A commutation circuit connected in parallel to the main circuit breaker and having a first commutation switch, a commutation capacitor, a reactor, and a second commutation switch connected in series;
A charging circuit for charging the commutation capacitor of the commutation circuit;
A polarity discriminator for discriminating the polarity of the direct current,
The reactor and the commutation capacitor are connected between the first commutation switch and the second commutation switch, and the first commutation switch and the second commutation switch open and close in conjunction with each other. ,
The charging circuit has a circuit for switching polarity, and charges the load side terminal of the commutation capacitor so as to have the same polarity as the polarity of the ground voltage of the main circuit breaker detected by the polarity discriminator. DC breaker characterized by that.