JP6348614B2 - 容量結合型消弧回路及び装置 - Google Patents

容量結合型消弧回路及び装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6348614B2
JP6348614B2 JP2016572876A JP2016572876A JP6348614B2 JP 6348614 B2 JP6348614 B2 JP 6348614B2 JP 2016572876 A JP2016572876 A JP 2016572876A JP 2016572876 A JP2016572876 A JP 2016572876A JP 6348614 B2 JP6348614 B2 JP 6348614B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thyristor
circuit
capacitively coupled
extinguishing
mechanical switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016572876A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017514409A (ja
Inventor
橋石 郭
橋石 郭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Kingser Electronics Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Kingser Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Kingser Electronics Co Ltd filed Critical Guangzhou Kingser Electronics Co Ltd
Publication of JP2017514409A publication Critical patent/JP2017514409A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6348614B2 publication Critical patent/JP6348614B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20Instruments transformers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/541Contacts shunted by semiconductor devices
    • H01H9/542Contacts shunted by static switch means
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/541Contacts shunted by semiconductor devices
    • H01H9/542Contacts shunted by static switch means
    • H01H2009/545Contacts shunted by static switch means comprising a parallel semiconductor switch being fired optically, e.g. using a photocoupler

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Thyristor Switches And Gates (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Description

本発明の容量結合型消弧回路及び装置は、電気分野に属し、特にコンタクタ、リレー、ブレーカ、及びその他の機械スイッチにおいて消弧用途として適用される容量結合型消弧回路及び装置である。
現在、電気制御システムでは、負荷に対するオンオフ制御においてコンタクタやリレーなどの機械スイッチが広く使用されているが、通常の消弧用途としての消弧グリッドは、アークが一定の長さに引き伸ばされないと働かないので、消弧効果が悪く、負荷をオンオフする際のアークが大きいことで、機械スイッチが焼損しやすく、電気寿命が短いという欠点がある。
本発明は、従来の消弧グリッドの不足を解消するために、機械スイッチの消弧に適用でき、消弧効果が良く、信頼性が高い容量結合型消弧回路及び装置を提供することを目的とする。
本発明の目的は、以下の技術的手段により達成される。
容量結合型消弧回路であって、機械スイッチの両端に並列接続されるサイリスタを備え、サイリスタをオンに駆動する駆動信号が、サイリスタの主回路によってコンデンサを介してサイリスタのゲートに伝達され、駆動信号の回路には、少なくとも電子スイッチが接続される容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、コンデンサは、抵抗とともに直列回路を構成し、駆動信号が、直列回路と電子スイッチとを介してサイリスタのゲートに接続される容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、電子スイッチには、電子スイッチを保護するための電圧制限素子が接続されている容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、電子スイッチの耐電圧値は、サイリスタの主回路の両端の動作電圧よりも小さい容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、電子スイッチは、半導体スイッチである容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、電子スイッチは、フォトカプラ、またはフォトカプラ駆動によるトランジスタ回路である容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、単方向サイリスタであり、単方向サイリスタは、第1の単方向サイリスタと第2の単方向サイリスタとからなり、第1の単方向サイリスタは、第2の単方向サイリスタと逆並列接続され、電子スイッチは、第1の電子スイッチと第2の電子スイッチとを含み、コンデンサは、抵抗とともに直列回路を構成し、第1の単方向サイリスタのゲートは、第1の電子スイッチを介して直列回路の一端に接続され、第2の単方向サイリスタのゲートは、第2の電子スイッチを介して直列回路の他端に接続され、第1の電子スイッチおよび第2の電子スイッチには、第1の電圧制限素子、第2の電圧制限素子がそれぞれ接続されている容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、第1の電圧制限素子および第2の電圧制限素子は、ツェナーダイオードまたはツェナーダイオードの等価素子であり、第1の電圧制限素子のカソードは、第1の電子スイッチの電圧入力端に接続され、第1の電圧制限素子のアノードは、第1の単方向サイリスタのカソードに接続され、第2の電圧制限素子のカソードは、第2の電子スイッチの電圧入力端に接続され、第2の電圧制限素子のアノードは、第2の単方向サイリスタのカソードに接続される容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、サイリスタは、双方向サイリスタであり、駆動信号が、双方向サイリスタの第2のアノードによってコンデンサを介して双方向サイリスタのゲートに伝達される容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、サイリスタは、単方向サイリスタであり、駆動信号が、単方向サイリスタのアノードによってコンデンサを介して単方向サイリスタのゲートに伝達される容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、サイリスタの主回路の両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、電子スイッチの出力端は、駆動信号をサイリスタのゲートに伝達できる動作状態になる容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、機械スイッチのノーマルオープン状態において、コンデンサに流れる電流は、サイリスタのトリガ電流よりも小さい容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、コンデンサは、電流制限素子とともに直列回路を構成し、直列回路は、電子スイッチまたは電圧制限素子を介して、サイリスタの主回路の入力端と出力端との間に接続される容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、電子スイッチは、ゼロクロス出力付きの電子スイッチである容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧回路であって、駆動信号は、機械スイッチのバウンスまたは遮断の際に発生される、コンデンサに流れる電流である容量結合型消弧回路。
容量結合型消弧装置であって、前記容量結合型消弧回路を備え、電子スイッチの制御端に接続される制御回路をさらに備える容量結合型消弧装置。
容量結合型消弧装置であって、サイリスタの主回路には、出力端が制御回路に接続される電流センサが接続され、電流センサは、サイリスタのオン電流を検出し、機械スイッチのオフを検出するものであり、制御回路は、電流センサにより機械スイッチのオフが検出されると、サイリスタのオン制御信号を閉じる容量結合型消弧装置。
容量結合型消弧装置であって、機械スイッチの主回路には、電流センサが接続され、電流センサは、機械スイッチに流れる電流を検出し、機械スイッチのオフを検出するものであり、電流センサの出力端は、制御回路に接続され、制御回路は、電流センサにより機械スイッチのオフが検出されると、サイリスタのオン制御信号を閉じる容量結合型消弧装置。
容量結合型消弧装置であって、機械スイッチの主回路には、電流センサが接続され、電流センサは、機械スイッチに流れる電流を検出し、機械スイッチのオンを検出するものであり、電流センサの出力端は、制御回路に接続され、制御回路は、電流センサにより機械スイッチのオンが検出されると、サイリスタのオン制御信号を与える容量結合型消弧装置。
容量結合型消弧装置であって、制御回路は、電流センサにより機械スイッチのオンが検出されると、機械スイッチのオン時のバウンスの消弧のためにサイリスタのオン制御信号を与える容量結合型消弧装置。
容量結合型消弧装置であって、電流センサは、変流器である容量結合型消弧装置。
容量結合型消弧装置であって、サイリスタには、電圧検出回路が接続され、電圧検出回路の出力端は、制御回路に接続され、電圧検出回路は、機械スイッチのオンを検出するものであり、制御回路は、電圧検出回路により機械スイッチのオンが検出されると、サイリスタのオン制御信号を与える容量結合型消弧装置。
容量結合型消弧装置であって、制御回路は、電圧検出回路により機械スイッチのオンが検出されると、機械スイッチのオン時のバウンスの消弧のためにサイリスタのオン制御信号を与える容量結合型消弧装置。
容量結合型消弧装置であって、電圧検出回路の入力端は、サイリスタの主回路の入出力端に接続される容量結合型消弧装置。
容量結合型消弧装置であって、電圧検出回路の入力端は、サイリスタの主回路の負荷端に接続される容量結合型消弧装置。
容量結合型消弧装置であって、サイリスタの主回路の両端には、電圧検出回路が接続され、電圧検出回路の出力端は、制御回路に接続され、電圧検出回路は、機械スイッチのオフを検出するものであり、制御回路は、電圧検出回路により機械スイッチのオフが検出されると、サイリスタのオン制御信号を閉じる容量結合型消弧装置。
容量結合型消弧装置であって、サイリスタの主回路の両端には、電圧検出回路が接続され、電圧検出回路の出力端は、制御回路に接続され、電圧検出回路は、サイリスタの主回路の両端の電圧信号を検出するものであり、制御回路は、電圧検出回路によりサイリスタの主回路の両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなることが検出されると、サイリスタのオン制御信号を与える容量結合型消弧装置。
容量結合型消弧装置であって、電圧検出回路は、抵抗とフォトカプラを含み、抵抗は、フォトカプラの制御端に接続される容量結合型消弧装置。
本発明による容量結合型消弧回路の動作原理:サイリスタをオンに駆動する駆動信号が、サイリスタの主回路によってコンデンサを介して与えられており、サイリスタの両端に接続される機械スイッチの作動時に発生される電圧急変によって、コンデンサに大電流を流してサイリスタをオンに駆動し、機械スイッチに流れる電流をバイパスして、機械スイッチを消弧する役割を果たし、サイリスタの駆動回路に接続される電子スイッチを駆動信号の制御に用いる。
本発明による容量結合型消弧装置の動作原理:電子スイッチの制御信号を与えてサイリスタのオンオフを制御するための制御回路が、上述した電子スイッチの制御端に接続される。
動作過程:サイリスタに並列接続される機械スイッチがオンした時に、電子スイッチの制御信号を与えて、電子スイッチの出力端が、サイリスタの駆動信号をサイリスタのゲートに伝達できる動作状態になるようにし、機械スイッチのオン時にバウンスが起こると、サイリスタの両端に非常に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサに高い駆動電流が流れることによって、駆動電流はサイリスタの駆動信号となり、サイリスタがオンにトリガされ、機械スイッチのオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチSW1をオフにする過程において、機械スイッチがオフになる瞬間に、サイリスタの両端に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサに高い駆動電流が流れることになり、サイリスタがオンにトリガされ、サイリスタにより電流がバイパスされ、アーク無しで機械スイッチをオフするという目的を実現し、そして電子スイッチの制御信号を閉じる。
本発明による容量結合型消弧回路は、設計が合理的であり、消弧時にコンデンサがサイリスタへ駆動信号を伝達し、コンデンサの両端電圧が急変できない物理的特徴を利用し、機械スイッチがオンやオフする瞬間に、非常に高い電圧立ち上がりレートが発生される。ここで用いられるコンデンサは、容量が1μFの数分の一から数十分の一と小さいものであっても、大きな駆動電流が得られてサイリスタをオンに駆動することができ、消弧効果が良く、信頼性が高い利点がある。
本発明による容量結合型消弧装置は、制御回路によって容量結合型消弧回路における電子スイッチに接続され、サイリスタのオン時間が短く、信頼性が高い利点がある。
図1は、本発明による容量結合型消弧回路の実施例1の回路原理図である。 図2は、本発明による容量結合型消弧回路の実施例2の回路原理図である。 図3は、本発明による容量結合型消弧回路の実施例3の回路原理図である。 図4は、本発明による容量結合型消弧装置の実施例1の回路原理図である。 図5は、本発明による容量結合型消弧装置の実施例2の回路原理図である。 図6は、本発明による容量結合型消弧装置の実施例3の回路原理図である。
図1には、本発明による容量結合型消弧回路の実施例1が示され、機械スイッチSW1は、サイリスタTR1に並列接続され、消弧の必要がある機械スイッチであり、J1、J2は、主回路の入出力端点である。サイリスタTR1をオンに駆動する駆動信号は、サイリスタTR1の主回路によって、電流制限抵抗R1とコンデンサC1による直列回路と、電子スイッチOPT1(すなわち、サイリスタ出力付きのフォトカプラ)とを介してそのゲート(注記:本実施例のサイリスタTR1は双方向サイリスタであり、その駆動信号はサイリスタTR1の第2のアノードによってコンデンサC1を介して与えられる)に接続され、電子スイッチOPT1には、電子スイッチOPT1を保護するために、電圧を制限する電圧制限素子RV1が接続されている。
動作過程:機械スイッチSW1をオンにする過程において、その両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、電子スイッチOPT1がオンになるように制御信号を入力することにより、サイリスタTR1のオンの方が機械スイッチSW1のオンよりも早くなることを避ける。機械スイッチSW1がオンする際にバウンスが起こると、サイリスタTR1の両端に非常に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサC1に高い駆動電流が流れることによって、駆動電流はサイリスタTR1をオンに駆動する駆動信号となり、サイリスタTR1がオンにトリガされ、機械スイッチSW1のオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチSW1をオフにする過程において、機械スイッチSW1がオフになる瞬間に、サイリスタTR1の両端に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサC1に高い駆動電流が流れることによって、駆動電流はサイリスタTR1をオンに駆動する駆動信号となり、サイリスタTR1がオンにトリガされ、サイリスタTR1により電流がバイパスされ、アーク無しで機械スイッチSW1をオフするという目的を実現し、そして電子スイッチOPT1の制御信号を閉じる。機械スイッチSW1をオフにする過程において、機械スイッチSW1がオフになる瞬間に、ちょうど電圧のゼロ点となり、サイリスタTR1はオンにトリガされず、サイリスタTR1により主回路の電流がバイパスされなくても、アーク無しで機械スイッチSW1をオフするという目的を実現できる。
以下の点は理解されるべきである。電子スイッチOPT1が、ゼロクロス出力を内蔵していない電子スイッチであれば、機械スイッチSW1をオンにする過程において、機械スイッチSW1の両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、制御信号を電子スイッチOPT1の制御端に入力することにより、サイリスタTR1のオンの方が機械スイッチSW1のオンよりも早くなることを避け、オンになる瞬間の大電流によるサイリスタTR1への衝撃を防止する。電子スイッチOPT1として、ゼロクロス出力を内蔵した電子スイッチ、例えば型番MOC3083のフォトカプラを用いる場合には、制御信号を直接に早めに電子スイッチOPT1に入力することができる。
この実施例において、電子スイッチOPT1とコンデンサC1との間には電圧制限素子RV1(電圧制限値は数ボルトから数十ボルトであればよく、電圧制限値が高すぎると、電圧制限素子に必要な電力が大きく増加してしまう。数ボルトのツェナーダイオードを2つ逆直列接続して用いてもよい。)が接続されており、電子スイッチOPT1の耐電圧要求を一層低下させるとともに、その信頼性を向上させることができる。電子スイッチOPT1の入力端は、外部の制御信号が接続されるものであり、機械スイッチSW1がリレーなどの駆動コイル付きの機械スイッチであり、かつ、電子スイッチOPT1としてゼロクロス出力付きのフォトカプラ(例えば、MOC3083)が用いられる場合に、制御信号は、直接に駆動コイルの電源によって電流制限抵抗を介して与えることができる。電流制限抵抗R1は、コンデンサC1に瞬間的な過大電流が流れることを制限して、瞬間的な衝撃電流によるサイリスタTR1、電子スイッチOPT1への影響を低減するためのものである。注記:サイリスタTR1の主回路の両端の動作電圧が電子スイッチOPT1の耐電圧値よりもはるかに小さい場合には、電圧制限素子RV1を省いてもよい。
図2には、本発明による容量結合型消弧回路の実施例2が示され、機械スイッチSW1は、サイリスタTR1に接続され、消弧の必要がある機械スイッチであり、J1、J2は、主回路の入出力端点である。サイリスタTR1をオンに駆動する駆動信号は、サイリスタTR1の主回路によって、電流制限抵抗R1とコンデンサC1による直列回路を介してそのゲート(注記:本実施例のサイリスタTR1は双方向サイリスタであり、その駆動信号はサイリスタTR1の主回路のT2電極によって与えられる)に接続され、駆動信号回路に接続される電子スイッチOPT1(CPC1117、CPC1219などのノーマルクローズ出力のフォトカプラが用いられる)は、機械スイッチSW1のノーマルオープン状態でコンデンサC1に流れる電流(静的商用周波数電流)をバイパスするためのものである。
動作過程:機械スイッチSW1をオンにする過程において、その両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、(サイリスタTR1のオンの方が機械スイッチSW1のオンよりも早くなること避けるために)電子スイッチOPT1に制御信号を与えて、電子スイッチOPT1の出力をカットオフする。機械スイッチSW1をオンする際にバウンスが起こると、サイリスタTR1の両端に非常に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサC1に高い駆動電流が流れることによって、駆動電流はサイリスタTR1をオンに駆動する駆動信号となり、サイリスタTR1がオンにトリガされ、機械スイッチSW1のオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチSW1をオフにする過程において、機械スイッチSW1がオフになる瞬間に、サイリスタTR1の両端に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサC1に高い駆動電流が流れることによって、駆動電流はサイリスタTR1をオンに駆動する駆動信号となり、サイリスタTR1がオンにトリガされ、サイリスタTR1により電流がバイパスされ、アーク無しで機械スイッチSW1をオフするという目的を実現し、そして電子スイッチOPT1の制御信号を閉じて、サイリスタTR1をオンにする駆動信号は電子スイッチOPT1によりバイパスされる。機械スイッチSW1をオフにする過程において、機械スイッチSW1がオフになる瞬間に、ちょうど電圧のゼロ点となり、サイリスタTR1はオンにトリガされず、サイリスタTR1により電流がバイパスされなくても、アーク無しで機械スイッチSW1をオフするという目的を実現できる。
この実施例において、電子スイッチOPT1の入力端は、外部の制御信号が接続されるものであり、電流制限抵抗R1は、コンデンサC1に瞬間的な過大電流が流れることを制限して、瞬間的な衝撃電流によるサイリスタTR1、電子スイッチOPT1への影響を低減するためのものである。
図3には、本発明による容量結合型消弧回路の実施例3が示され、サイリスタは、単方向サイリスタであり、単方向サイリスタは、逆並列接続される第1の単方向サイリスタSCR1と第2の単方向サイリスタSCR2と(第1の単方向サイリスタSCR1および第2の単方向サイリスタSCR2をオンに駆動する駆動信号は、それぞれのアノードによってコンデンサC1を介して与えられる)からなる。機械スイッチSW1は、第1の単方向サイリスタSCR1および第2の単方向サイリスタSCR2に接続され、消弧の必要がある機械スイッチであり、J1、J2は、主回路の入出力端点である。第1の単方向サイリスタSCR1のゲートは、(フォトカプラ駆動によるトランジスタ回路である)第1の電子スイッチOPT1を介して電流制限抵抗R1とコンデンサC1による直列回路の一端に接続され、第2の単方向サイリスタSCR2のゲートは、(フォトカプラ駆動によるトランジスタ回路である)第2の電子スイッチOPT2を介して直列回路の他端に接続され、第1の電子スイッチOPT1および第2の電子スイッチOPT2の電圧入力端にはそれぞれ第1の電圧制限素子Z1(ツェナーダイオード)および第2の電圧制限素子Z2(ツェナーダイオード)が接続され、第1の電圧制限素子Z1のカソードは、第1の電子スイッチOPT1の電圧入力端に接続され、第1の電圧制限素子Z1のアノードは、第1の単方向サイリスタSCR1のカソードに接続され、第2の電圧制限素子Z2のカソードは、第2の電子スイッチOPT2の電圧入力端に接続され、第2の電圧制限素子Z2のアノードは、第2の単方向サイリスタSCR2のカソードに接続され、電流制限抵抗R1は、コンデンサC1に瞬間的な過大電流が流れることを制限して、瞬間的な電流による第1の単方向サイリスタSCR1、第2の単方向サイリスタSCR2、第1の電子スイッチOPT1、第2の電子スイッチOPT2への衝撃の影響を低減するためのものである。
動作過程:機械スイッチSW1をオンにする過程において、その両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、第1の単方向サイリスタSCR1および第2の単方向サイリスタSCR2のオンの方が機械スイッチのオンよりも早くなることを避けるために、制御信号を入力して第1の電子スイッチOPT1、第2の電子スイッチOPT2に与える。第1の電子スイッチOPT1、第2の電子スイッチOPT2として、フォトカプラ例えばMOC3083などのゼロクロス出力内蔵の電子スイッチを用いる場合には、制御信号を直接に早めに第1の電子スイッチOPT1、第2の電子スイッチOPT2に入力することができる。機械スイッチSW1をオンにする過程において、第1の電子スイッチOPT1、第2の電子スイッチOPT2の出力端をオンにし、機械スイッチSW1がオンする際にバウンスが起こると、第1の単方向サイリスタSCR1、第2の単方向サイリスタSCR2の両端に非常に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサC1に高い駆動電流が流れることになり、第1の単方向サイリスタSCR1、第2の単方向サイリスタSCR2は、その対応する電圧位相に応じてオンにトリガされ(実際の動作過程では、その中の一つをオンにすればよい)、機械スイッチSW1のオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチSW1をオフにする動作過程において、機械スイッチSW1がオフになる瞬間に、第1の単方向サイリスタSCR1、第2の単方向サイリスタSCR2の両端に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサC1に高い駆動電流が流れることになり、第1の単方向サイリスタSCR1、第2の単方向サイリスタSCR2は、その対応する電圧位相に応じてオンにトリガされ、第1の単方向サイリスタSCR1、第2の単方向サイリスタSCR2により電流がバイパスされ(実際の動作過程では、その中の一つをオンにすればよい)、アーク無しで機械スイッチSW1をオフするという目的を実現し、そして第1の電子スイッチOPT1、第2の電子スイッチOPT2の制御信号を閉じる。
この実施例では、図3において、機械スイッチSW1のノーマルオープン状態で、両電圧制限素子Z1、Z2は、第1の電子スイッチOPT1、第2の電子スイッチOPT2の入力電圧を制限するために、コンデンサC1に流れる商用周波数電流をバイパスする。第1の電子スイッチOPT1、第2の電子スイッチOPT2は、通常のフォトカプラ駆動によるトランジスタ回路を電子スイッチとして採用し、より良い瞬間的な大電流導通性能を有する。両電圧制限素子Z1、Z2(電圧制限値が数ボルトであればよい)としてツェナーダイオードが採用され、電圧制限の役割たけではなく、単方向導電性も持たせ、コンデンサC1に対して駆動電流の経路を提供し、第1の電子スイッチOPT1、第2の電子スイッチOPT2の耐電圧要求を低下させるとともにその信頼性を向上させることができる。第1の電子スイッチOPT1、第2の電子スイッチOPT2の制御入力端は、外部の制御信号が接続されるものである。
以上の三つの実施例における本発明による容量結合型消弧回路は以下の利点がある。
1.コンデンサC1と抵抗R1(抵抗R1として他の電流制限素子が用いられてもよい)による直列回路は、消弧時にサイリスタへ駆動信号を伝達する役割を果たし、その直列回路は、電圧制限素子(図1、図3参照)または電子スイッチ(図2参照)を介して、サイリスタの主回路の入力端と出力端との間に接続され、機械スイッチSW1のノーマルオープン状態において瞬間的な過電圧を吸収する役割も果たし、サイリスタを保護するとともに、RCスナバ回路を別途に設置する必要がなく、回路が簡素化される。高圧消弧に適用する場合には、本発明による容量結合型消弧回路を数個直列接続して使用すればよい。
2.消弧時にコンデンサがサイリスタへ駆動信号を伝達し、コンデンサの両端電圧が急変できない物理的特徴を利用し、機械スイッチがオンやオフする瞬間に、非常に高い電圧立ち上がりレートが発生される。ここで用いられるコンデンサは、容量が1μFの数分の一から数十分の一と小さいものであっても、大きな駆動電流が得られてサイリスタをオンに駆動することができる。商用周波数の条件下でコンデンサに流れる商用周波数電流が小さく、電圧制限素子(図1、図3参照)または電子スイッチ(図2参照)を用いて、コンデンサに流れる商用周波数電流をバイパスすることによって、電子スイッチに対する耐電圧要求を大幅に低下させ、電子スイッチの両端のdV/dtを大幅に低下させ、電子スイッチの定格耐電圧値は機械スイッチの両端の動作電圧よりも小さい値を用いることができ、電子スイッチのコストが下がるとともに電子スイッチの信頼性が向上される。
3.機械スイッチのオン時のバウンスの消弧が必要であり、かつサイリスタのオンの方が機械スイッチのオンよりも早くならないようにする必要がある場合には、機械スイッチのノーマルオープン状態で、コンデンサに流れる電流がサイリスタのトリガ電流よりも小さく、かつ、電子スイッチは、サイリスタの両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、電子スイッチの出力端が、サイリスタをオンに駆動する駆動信号をサイリスタのゲートへ伝達できる動作状態(電子スイッチ出力端のオン・オフ状態)になるようにコンデンサの容量値を設計することにより、機械スイッチがオンする前にサイリスタがオンすることを避け、機械スイッチのオン時のバウンスの消弧を行い、負荷をオンする瞬間の大電流によるサイリスタへの衝撃が低減される。
4.機械スイッチの両端電圧がゼロとなる時、機械スイッチがオフされ、サイリスタのオン時間はゼロであってもよい。
図4には、本発明による容量結合型消弧装置の実施例1が示され、容量結合型消弧回路(B)を備え、さらに制御回路(A)と、電圧検出回路(C)と、変流器CT1とを備える。J1、J2は、主回路の入出力端点であり、変流器CT1は、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタ(注記:この実施例では単方向サイリスタSCR1、SCR2であり、以下は、特に明記しない限り、サイリスタと略称する)の主回路に接続(フィードスルー接続であるが、直列接続であってもよい)されている。変流器CT1は、サイリスタのオン電流を検出するとともに機械スイッチSW1のオフを検出するものであり、変流器CT1の出力端は、制御回路(A)に接続されている。制御回路(A)は、機械スイッチSW1がオフになる過程において、サイリスタにオン電流があり、すなわち機械スイッチSW1のオフが検出されると、サイリスタをオフに制御する。抵抗R2は、フォトカプラOPT3とともに電圧検出回路(C)を構成する。抵抗R2は、フォトカプラOPT3の入力端に直列接続され、その直列回路は、サイリスタの主回路の入出力端に接続される。電圧検出回路(C)の出力端は、制御回路(A)に接続され、電圧検出回路(C)は、機械スイッチSW1のオンおよび機械スイッチSW1のオフを検出するものである。機械スイッチSW1は、容量結合型消弧回路(B)に接続され、消弧の必要がある機械スイッチである。
動作過程:制御回路(A)は、機械スイッチSW1をオンにする過程において、その両端電圧が交流電圧の非ゼロ点でゼロになる(すなわち、機械スイッチSW1がオンになる)と、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタにオン制御信号を与える。機械スイッチSW1をオンにする過程において、機械スイッチSW1をオンする際にバウンスが起こると、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタがオンされ、機械スイッチSW1のオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチSW1をオフにする動作過程において、機械スイッチSW1がオフする瞬間に、機械スイッチSW1の両端電圧がゼロでなければ、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタの両端に高い電圧立ち上がりレートが発生され、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタがオンされ、アーク無しで機械スイッチSW1をオフすることを実現する。制御回路(A)は、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタにオン電流があり、すなわち変流器CT1により機械スイッチSW1のオフが検出されると、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタのオン制御信号を閉じ、サイリスタは急速にオフされる。機械スイッチSW1がオフする瞬間に電圧のゼロ点となれば、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタがオンされず、このとき電圧検出回路(C)を機械スイッチSW1のオフの検出に用いることができ、制御回路(A)は、電圧検出回路(C)から与えられる電圧信号に基づいて、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタのオン制御信号を閉じて、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタが、機械スイッチSW1がオフされた条件で誤ってオンすることを防止する。
本発明による容量結合型消弧装置の実施例1は以下の利点がある。
1.電圧検出回路(C)によりリアルタイムに機械スイッチSW1のオンを検出して、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタが、機械スイッチSW1のオンが検出される前にオンすることを防止し、オン時の大電流によるサイリスタへの衝撃が低減され、サイリスタの不要なオン時間が減少される。同様に、電圧検出回路(C)を、サイリスタの主回路の両端電圧のゼロクロス点の検出に用いることもでき、制御回路(A)は、電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、サイリスタをオンにする制御信号を与えて、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタが、機械スイッチSW1のオンが検出される前にオンすることを避け、オン時の大電流によるサイリスタへの衝撃が低減され、サイリスタの不要なオン時間が減少される。
2.電圧検出回路(C)は、機械スイッチSW1のオフを検出するものであり、機械スイッチSW1がオフする瞬間に電圧のゼロ点となれば(アーク無しで機械スイッチSW1をオフすれば)、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタがオンされず、このとき、制御回路(A)は、電圧検出回路(C)から与えられる電圧信号に基づいて、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタのオン制御信号を閉じて、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタが、機械スイッチSW1がオフされた条件で誤ってオンすることを防止し、サイリスタが、機械スイッチSW1の両端電圧がゼロとなるときにオフし、オン時間がゼロであってもよいという利点がある。
3.本装置に接続される機械スイッチSW1が一旦オフすると、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタが直ちにオンされる。本装置は、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタに接続される電流センサから帰還される電流信号を用いて、制御回路(A)により直ちに容量結合型消弧回路(B)のサイリスタをオフするように制御して、サイリスタを急速にオフさせる目的を実現する。半サイクルと短いオン時間であれば、正確で確実に消弧する目的を達成でき、これは、本発明による容量結合型消弧装置のサイリスタの使用率、及び、本発明による容量結合型消弧装置の信頼性、実用性、経済性を大幅に向上させる。
4.容量結合型消弧回路(B)に流れるサイリスタのオン電流の動作時間がミリ秒のレベルと極めて短いため、サイリスタの主回路の導線が小さくても極大な動作電流を負担できるので、電流センサとしてマイクロ変流器を用いることができ、フィードスルー接続形態を採用しているが、直接に主回路の導線を変流器に直列接続する形態であってもよい。変流器は、体積が小さく、コストが低いという特性を有し、装置全体と一体化させやすい。
図5には、本発明による容量結合型消弧装置の実施例2が示され、容量結合型消弧回路(B)を備え、さらに制御回路(A)と、電圧検出回路(C)と、変流器CT1とを備える。J1、J2は、主回路の入出力端点であり、変流器CT1は、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタ(注記:この実施例では単方向サイリスタSCR1、SCR2であり、以下は、特に明記しない限り、サイリスタと略称する)の主回路に接続(フィードスルー接続であるが、直列接続であってもよい)され、機械スイッチSW1のオフを検出するためにサイリスタのオン電流を検出するものである。変流器CT1の出力信号は制御回路(A)に接続される。制御回路(A)は、機械スイッチSW1がオフになる過程において、サイリスタにオン電流があり、すなわち機械スイッチSW1のオフが検出されると、サイリスタをオフに制御する。抵抗R2は、フォトカプラOPT3とともに電圧検出回路(C)を構成する。抵抗R2は、フォトカプラOPT3の入力端に直列接続される。J2、J4は、サイリスタの主回路の負荷端であり、その直列回路は、負荷端J2、J4に接続される。電圧検出回路(C)の出力端は制御回路(A)に接続され、電圧検出回路(C)は、機械スイッチSW1のオンを検出するものである。機械スイッチSW1は、容量結合型消弧回路(B)に接続され、消弧の必要がある機械スイッチである。
動作過程:制御回路(A)は、機械スイッチSW1をオンにする過程において、電圧検出回路(C)により電圧信号があると検出され、すなわち機械スイッチSW1のオンが検出されると、(サイリスタのオンの方が機械スイッチのオンよりも早くなることを避けるために)容量結合型消弧回路(B)のサイリスタにオン制御信号を与える。機械スイッチSW1をオンにする過程において、機械スイッチSW1がオンになる瞬間にバウンスが起こると、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタがオンされ、機械スイッチSW1のオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチSW1をオフにする動作過程において、機械スイッチSW1がオフする瞬間に、機械スイッチSW1の両端電圧がゼロでなければ、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタの両端に高い電圧立ち上がりレートが発生され、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタがオンされ、アーク無しで機械スイッチSW1をオフすることを実現する。制御回路(A)は、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタにオン電流があり、すなわち変流器CT1により機械スイッチSW1のオフが検出されると、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタのオン制御信号を閉じ、サイリスタは急速にオフされる。
本発明による容量結合型消弧装置の実施例2は以下の利点がある。
1.電圧検出回路(C)によりリアルタイムに機械スイッチSW1のオンを検出して、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタが、機械スイッチSW1のオンが検出される前にオンすることを防止し、オン時の大電流によるサイリスタへの衝撃が低減され、サイリスタの不要なオン時間が減少される。
2.本装置に接続される機械スイッチSW1が一旦オフすると、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタが直ちにオンされる。本装置は、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタに接続される電流センサから帰還される電流信号を用いて、制御回路(A)により直ちに容量結合型消弧回路(B)のサイリスタをオフするように制御して、サイリスタを急速にオフさせる目的を実現する。半サイクルと短いオン時間であれば、正確で確実に消弧する目的を達成でき、これは、本発明による容量結合型消弧装置のサイリスタの使用率、及び、本発明による容量結合型消弧装置の信頼性、実用性、経済性を大幅に向上させる。
3.容量結合型消弧回路(B)に流れるサイリスタのオン電流の動作時間がミリ秒のレベルと極めて短いため、サイリスタの主回路の導線が小さくても極大な動作電流を負担できるので、電流センサとしてマイクロ変流器を用いることができ、フィードスルー接続形態を採用しているが、直接に主回路の導線を変流器に直列接続する形態であってもよい。変流器は、体積が小さく、コストが低いという特性を有し、装置全体と一体化させやすい。
図6には、本発明による容量結合型消弧装置の実施例3が示され、容量結合型消弧回路(B)を備え、さらに制御回路(A)と、変流器CT1とを備える。J1、J2は、主回路の入出力端点であり、変流器CT1は、機械スイッチSW1の主回路に接続(フィードスルー接続であるが、直列接続であってもよい)される。変流器CT1は、機械スイッチSW1のオフおよびオンを検出するために機械スイッチSW1に流れるオン電流を検出するものであり、変流器CT1の出力信号は制御回路(A)に接続される。制御回路(A)は、機械スイッチSW1にオン電流があると、サイリスタ(注記:この実施例では単方向サイリスタSCR1、SCR2であり、以下は、特に明記しない限り、サイリスタと略称する)をオンに制御する。機械スイッチSW1は、容量結合型消弧回路(B)に接続され、消弧の必要がある機械スイッチである。
動作過程:機械スイッチSW1をオンにする過程において、機械スイッチSW1にオン電流があると、制御回路(A)は、変流器CT1により機械スイッチSW1のオンを検出して、(サイリスタのオンの方が機械スイッチのオンよりも早くなることを避けるために)容量結合型消弧回路(B)のサイリスタにオン制御信号を与えて、機械スイッチSW1のオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチSW1をオフにする動作過程において、機械スイッチSW1がオフする瞬間に、機械スイッチSW1のオン電流が容量結合型消弧回路(B)のサイリスタによりバイパスされ、アーク無しで機械スイッチSW1をオフすることを実現する。機械スイッチSW1にオン電流がなく、すなわち制御回路(A)が変流器CT1により機械スイッチSW1のオフを検出すると、制御回路(A)は、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタのオン制御信号を閉じ、サイリスタは急速にオフされる。
本発明による容量結合型消弧装置の実施例3は以下の利点がある。
1.変流器CT1により機械スイッチSW1のオン電流を検出し、機械スイッチSW1のオンやオフ過程をリアルタイムに検出する。機械スイッチSW1が一旦オンすると、制御回路(A)は、直ちに容量結合型消弧回路(B)のサイリスタのオン制御信号を与え、機械スイッチにバウンスが起こると、サイリスタにより電流がバイパスされ、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタの極めて短いオン時間で快速に消弧するという目的を実現し、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタが、機械スイッチSW1のオンが検出される前にオンすることを避け、オン時の大電流によるサイリスタへの衝撃が低減され、サイリスタの不要なオン時間が減少される。
2.機械スイッチSW1がオフする過程において、機械スイッチSW1に流れる電流が、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタによりバイパスされ、機械スイッチSW1がアーク無しでオフされる。変流器CT1からの電流信号の出力が無くなると、制御回路(A)は、容量結合型消弧回路(B)のサイリスタのオン制御信号を閉じて、サイリスタがオフされ、サイリスタの極めて短いオン時間で快速に消弧するという目的を実現し、オン時間を半サイクルまでに短くすることができ、これは、消弧装置のサイリスタの使用率、及び、消弧装置の信頼性、実用性、経済性を大幅に向上させる。
図4および図5の容量結合型消弧装置の実施例において、容量結合型消弧回路(B)には具体的な一種の容量結合型消弧回路が用いられているが、実際の応用では、図1から図3のいずれか一つの容量結合型消弧回路が用いられてもよいことは理解されるべきである。

Claims (28)

  1. 容量結合型消弧回路であって、機械スイッチの両端に並列接続されるサイリスタを備え、前記サイリスタをオンに駆動する駆動信号が、前記サイリスタの主回路によってコンデンサを介して前記サイリスタのゲートに伝達され、前記駆動信号の回路には、少なくとも電子スイッチが接続され、前記電子スイッチは前記コンデンサに直列接続される容量結合型消弧回路。
  2. 前記コンデンサは、抵抗とともに直列回路を構成し、前記駆動信号が、前記直列回路と前記電子スイッチとを介して前記サイリスタのゲートに接続される
    ことを特徴とする請求項1に記載の容量結合型消弧回路。
  3. 前記電子スイッチには、前記電子スイッチを保護するための電圧制限素子が接続されており、前記電圧制限素子は前記コンデンサに直列接続され、前記電圧制限素子は前記サイリスタのゲートを介して前記電子スイッチに並列接続される
    ことを特徴とする請求項2に記載の容量結合型消弧回路。
  4. 前記電子スイッチの耐電圧値は、前記サイリスタの主回路の両端の動作電圧よりも小さい
    ことを特徴とする請求項1に記載の容量結合型消弧回路。
  5. 前記電子スイッチは、半導体スイッチである
    ことを特徴とする請求項1に記載の容量結合型消弧回路。
  6. 前記電子スイッチは、フォトカプラ、またはフォトカプラ駆動によるトランジスタ回路である
    ことを特徴とする請求項1に記載の容量結合型消弧回路。
  7. 前記サイリスタは、単方向サイリスタであり、前記単方向サイリスタは、第1の単方向サイリスタと第2の単方向サイリスタとからなり、前記第1の単方向サイリスタは、前記第2の単方向サイリスタと逆並列接続され、
    前記電子スイッチは、第1の電子スイッチと第2の電子スイッチとを含み、
    前記コンデンサは、抵抗とともに直列回路を構成し、前記第1の単方向サイリスタのゲートは、前記第1の電子スイッチを介して前記直列回路の一端に接続され、前記第2の単方向サイリスタのゲートは、前記第2の電子スイッチを介して前記直列回路の他端に接続され、前記第1の電子スイッチおよび前記第2の電子スイッチには、第1の電圧制限素子、第2の電圧制限素子がそれぞれ接続されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の容量結合型消弧回路。
  8. 前記第1の電圧制限素子および前記第2の電圧制限素子は、ツェナーダイオードまたはツェナーダイオードの等価素子であり、
    前記第1の電圧制限素子のカソードは、前記第1の電子スイッチの電圧入力端に接続され、前記第1の電圧制限素子のアノードは、前記第1の単方向サイリスタのカソードに接続され、
    前記第2の電圧制限素子のカソードは、前記第2の電子スイッチの電圧入力端に接続され、前記第2の電圧制限素子のアノードは、前記第2の単方向サイリスタのカソードに接続される
    ことを特徴とする請求項7に記載の容量結合型消弧回路。
  9. 前記サイリスタは、双方向サイリスタであり、前記駆動信号が、前記双方向サイリスタの第2のアノードによって前記コンデンサを介して前記双方向サイリスタのゲートに伝達される
    ことを特徴とする請求項1に記載の容量結合型消弧回路。
  10. 前記サイリスタは、単方向サイリスタであり、前記駆動信号が、前記単方向サイリスタのアノードによって前記コンデンサを介して前記単方向サイリスタのゲートに伝達される
    ことを特徴とする請求項1に記載の容量結合型消弧回路。
  11. 前記サイリスタの主回路の両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、前記電子スイッチの出力端は、前記駆動信号を前記サイリスタのゲートに伝達できる動作状態になる
    ことを特徴とする請求項1に記載の容量結合型消弧回路。
  12. 前記機械スイッチのノーマルオープン状態において、前記コンデンサに流れる電流は、前記サイリスタのトリガ電流よりも小さい
    ことを特徴とする請求項1に記載の容量結合型消弧回路。
  13. 前記コンデンサは、電流制限素子とともに直列回路を構成し、前記直列回路は、前記電子スイッチまたは電圧制限素子を介して、前記サイリスタの主回路の入力端と出力端との間に接続される
    ことを特徴とする請求項1に記載の容量結合型消弧回路。
  14. 前記電子スイッチは、ゼロクロス出力付きの電子スイッチである
    ことを特徴とする請求項1に記載の容量結合型消弧回路。
  15. 前記駆動信号は、前記機械スイッチのオン時のバウンスまたは遮断の際に発生される、前記コンデンサに流れる電流である
    ことを特徴とする請求項1に記載の容量結合型消弧回路。
  16. 請求項1から15のいずれか一つに記載の容量結合型消弧回路を備え、少なくとも、前記電子スイッチの制御端に接続される制御回路をさらに備える
    ことを特徴とする容量結合型消弧装置。
  17. 前記サイリスタの主回路には、出力端が前記制御回路に接続される電流センサが接続され、前記電流センサは、前記サイリスタのオン電流を検出し、前記機械スイッチのオフを検出するものであり、
    前記制御回路は、前記電流センサにより前記機械スイッチのオフが検出されると、前記サイリスタのオン制御信号を閉じ、前記サイリスタのオン時間は半サイクルまでに短い
    ことを特徴とする請求項16に記載の容量結合型消弧装置。
  18. 前記機械スイッチの主回路には、電流センサが接続され、前記電流センサは、前記機械スイッチに流れる電流を検出し、前記機械スイッチのオフを検出するものであり、
    前記電流センサの出力端は、前記制御回路に接続され、前記制御回路は、前記電流センサにより前記機械スイッチのオフが検出されると、前記サイリスタのオン制御信号を閉じ、前記サイリスタのオン時間は半サイクルまでに短い
    ことを特徴とする請求項16に記載の容量結合型消弧装置。
  19. 前記機械スイッチの主回路には、電流センサが接続され、前記電流センサは、前記機械スイッチに流れる電流を検出し、前記機械スイッチのオンを検出するものであり、
    前記電流センサの出力端は、前記制御回路に接続され、前記制御回路は、前記電流センサにより前記機械スイッチのオンが検出されると、前記サイリスタのオン制御信号を与える
    ことを特徴とする請求項16に記載の容量結合型消弧装置。
  20. 前記制御回路は、前記電流センサにより前記機械スイッチのオンが検出されると、前記機械スイッチのオン時のバウンスの消弧のために前記サイリスタのオン制御信号を与える
    ことを特徴とする請求項19に記載の容量結合型消弧装置。
  21. 前記電流センサは、変流器である
    ことを特徴とする請求項17から20のいずれか一つに記載の容量結合型消弧装置。
  22. 前記サイリスタには、電圧検出回路が接続され、前記電圧検出回路の出力端は、前記制御回路に接続され、前記電圧検出回路は、前記機械スイッチのオンを検出するものであり、前記制御回路は、前記電圧検出回路により前記機械スイッチのオンが検出されると、前記サイリスタのオン制御信号を与える
    ことを特徴とする請求項16に記載の容量結合型消弧装置。
  23. 前記制御回路は、前記電圧検出回路により前記機械スイッチのオンが検出されると、前記機械スイッチのオン時のバウンスの消弧のために前記サイリスタのオン制御信号を与える
    ことを特徴とする請求項22に記載の容量結合型消弧装置。
  24. 前記電圧検出回路の入力端は、前記サイリスタの主回路の入出力端に接続される
    ことを特徴とする請求項22に記載の容量結合型消弧装置。
  25. 前記電圧検出回路の入力端は、前記サイリスタの主回路の負荷端に接続される
    ことを特徴とする請求項22に記載の容量結合型消弧装置。
  26. 前記サイリスタの主回路の両端には、電圧検出回路が接続され、前記電圧検出回路の出力端は、前記制御回路に接続され、前記電圧検出回路は、前記サイリスタの主回路の両端の電圧信号を検出するものであり、前記制御回路は、前記電圧検出回路により前記サイリスタの主回路の両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなることが検出されると、前記サイリスタのオン制御信号を与える
    ことを特徴とする請求項16に記載の容量結合型消弧装置。
  27. 前記サイリスタの主回路の両端には、電圧検出回路が接続され、前記電圧検出回路の出力端は、前記制御回路に接続され、前記電圧検出回路は、前記機械スイッチのオフを検出するものであり、前記制御回路は、前記電圧検出回路により前記機械スイッチのオフが検出されると、前記サイリスタのオン制御信号を閉じる
    ことを特徴とする請求項16に記載の容量結合型消弧装置。
  28. 前記電圧検出回路は、抵抗とフォトカプラを含み、前記抵抗は、前記フォトカプラの制御端に接続される
    ことを特徴とする請求項22から27のいずれか一つに記載の容量結合型消弧装置。
JP2016572876A 2014-03-07 2015-01-22 容量結合型消弧回路及び装置 Expired - Fee Related JP6348614B2 (ja)

Applications Claiming Priority (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420115758 2014-03-07
CN201410093471.1 2014-03-07
CN201420115758.5 2014-03-07
CN201410093455 2014-03-07
CN201410093455.2 2014-03-07
CN201420116613.7 2014-03-07
CN201410093471 2014-03-07
CN201420116613 2014-03-07
CN201410150333 2014-04-04
CN201420178613 2014-04-04
CN201410150333.2 2014-04-04
CN201420178613.X 2014-04-04
CN201410345533 2014-07-12
CN201410345533.3 2014-07-12
CN201410399658.4 2014-08-07
CN201410399658 2014-08-07
PCT/CN2015/071334 WO2015131693A1 (zh) 2014-03-07 2015-01-22 电容耦合式灭弧电路及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017514409A JP2017514409A (ja) 2017-06-01
JP6348614B2 true JP6348614B2 (ja) 2018-06-27

Family

ID=52610743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016572876A Expired - Fee Related JP6348614B2 (ja) 2014-03-07 2015-01-22 容量結合型消弧回路及び装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10424443B2 (ja)
EP (1) EP3116006B1 (ja)
JP (1) JP6348614B2 (ja)
CN (3) CN104392860B (ja)
AU (2) AU2015226779A1 (ja)
WO (1) WO2015131693A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104392860B (zh) * 2014-03-07 2017-04-12 广州市金矢电子有限公司 电容耦合式灭弧电路及装置
CN105428117B (zh) * 2014-12-11 2017-06-30 广州市金矢电子有限公司 灭弧器件
CN106158460B (zh) * 2015-05-13 2018-06-22 广州市金矢电子有限公司 二端灭弧装置及混合式开关
CN105098970A (zh) * 2015-09-18 2015-11-25 施耐德万高(天津)电气设备有限公司 一种无电弧快速切换的自动转换开关
AU2017209642B2 (en) 2016-01-24 2020-08-13 Guangzhou Kingser Electronics Co., Ltd Half-controlled-type device drive method and apparatus, and hybrid device
JP6596781B2 (ja) * 2016-01-24 2019-10-30 郭橋石 消弧用パワーデバイスの駆動装置及び消弧装置
CN106847582B (zh) * 2016-01-24 2018-05-08 广州市金矢电子有限公司 灭弧功率器件驱动装置及灭弧装置
CN107733411B (zh) * 2016-08-10 2020-08-18 广州市金矢电子有限公司 半控型器件驱动节流装置
CN109003851B (zh) * 2017-07-24 2020-01-14 广州市金矢电子有限公司 直流灭弧电路及装置
JP2019032916A (ja) * 2017-08-08 2019-02-28 日本電産サンキョー株式会社 カードリーダ及びその異物検知方法
WO2020083181A1 (zh) * 2018-10-22 2020-04-30 郭桥石 交流灭弧电路及装置、开关系统
CN109704007A (zh) * 2018-12-14 2019-05-03 上海新朋联众汽车零部件有限公司 用于自动传送带系统的启停控制方法
CN111416605B (zh) * 2019-01-06 2024-04-12 广州市金矢电子有限公司 半控型器件驱动装置
CN111525675A (zh) * 2020-04-30 2020-08-11 广东电网有限责任公司东莞供电局 一种交直流切换供电电路、方法及断路器
CN113791340A (zh) * 2021-08-31 2021-12-14 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) 一种高压直流真空断路器的双向弧压测量装置及方法
CN115020091B (zh) * 2022-08-09 2022-12-13 广东汇盈电力工程有限公司 一种互感器及移动电源

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3783305A (en) * 1972-08-18 1974-01-01 Heinemann Electric Co Arc elimination circuit
DE2612592A1 (de) * 1976-03-25 1977-10-06 Reinhausen Maschf Scheubeck Wechselstromschuetz mit abfallverzoegerung
JPS622717A (ja) * 1985-06-28 1987-01-08 Hayashibara Takeshi 突入電流制限回路
KR930011029A (ko) * 1991-11-11 1993-06-23 이충구 접점의 아-크방전 소거회로
US5473202A (en) * 1992-06-05 1995-12-05 Brian Platner Control unit for occupancy sensor switching of high efficiency lighting
JP3178236B2 (ja) * 1993-11-26 2001-06-18 富士電機株式会社 ハイブリッドスイッチ
JP3703862B2 (ja) * 1994-04-25 2005-10-05 富士電機機器制御株式会社 ハイブリッドスイッチ
FR2747864B1 (fr) * 1996-04-22 1998-07-17 Crouzet Automatismes Relais statique avec detection d'etat
US6046899A (en) * 1997-08-12 2000-04-04 General Electric Company Hybrid protective relay having enhanced contact response time
US6556406B1 (en) * 1998-02-12 2003-04-29 Omron Corporation Solid-state relay
JP3633416B2 (ja) * 2000-02-01 2005-03-30 松下電器産業株式会社 スイッチング装置
US6621668B1 (en) * 2000-06-26 2003-09-16 Zytron Control Products, Inc. Relay circuit means for controlling the application of AC power to a load using a relay with arc suppression circuitry
US20030184926A1 (en) * 2002-04-01 2003-10-02 Uis Abler Electronics Co., Ltd. Hybrid switch module for an AC power capacitor
CN1472758A (zh) * 2002-07-31 2004-02-04 上海帆迅科技发展有限责任公司 电子式零负荷投切的开关电器
JP4847204B2 (ja) 2006-04-28 2011-12-28 ゼブラ株式会社 複式筆記具
CN201327782Y (zh) * 2008-09-24 2009-10-14 郭桥石 无浪涌接触器灭弧装置
CN101763965A (zh) * 2009-12-15 2010-06-30 郭桥石 电弧取样灭弧控制装置
US8619395B2 (en) * 2010-03-12 2013-12-31 Arc Suppression Technologies, Llc Two terminal arc suppressor
CN202009376U (zh) * 2011-03-24 2011-10-12 深圳市阿达电子有限公司 节能型单线制电容感应式触摸开关
EP2701255B1 (en) * 2012-08-23 2016-05-04 General Electric Technology GmbH Circuit interruption device
KR101506581B1 (ko) * 2013-08-14 2015-03-27 주식회사 효성 고전압 dc 차단기
CN104392860B (zh) * 2014-03-07 2017-04-12 广州市金矢电子有限公司 电容耦合式灭弧电路及装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017514409A (ja) 2017-06-01
EP3116006A4 (en) 2017-01-25
AU2015226779A8 (en) 2016-10-27
AU2018206761B2 (en) 2019-05-02
AU2015226779A1 (en) 2016-10-20
US20160372278A1 (en) 2016-12-22
US10424443B2 (en) 2019-09-24
EP3116006A1 (en) 2017-01-11
AU2018206761A1 (en) 2018-08-09
EP3116006B1 (en) 2019-06-19
CN106783293A (zh) 2017-05-31
CN106783293B (zh) 2019-05-10
WO2015131693A1 (zh) 2015-09-11
CN204242871U (zh) 2015-04-01
CN104392860B (zh) 2017-04-12
CN104392860A (zh) 2015-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6348614B2 (ja) 容量結合型消弧回路及び装置
WO2015131718A1 (zh) 电子灭弧装置
WO2015149579A1 (zh) 电流监控式电子灭弧装置
EP3116008B1 (en) Current-feedback electronic arc-extinguishing apparatus
WO2016091178A1 (zh) 灭弧器件
US11431160B2 (en) Hybrid circuit breaker assembly
JP2017527067A (ja) 直流遮断用遮断スイッチ
US20200373921A1 (en) Switching apparatus
US11177099B2 (en) Switching apparatus
US10236682B2 (en) Inrush current free switching apparatus and control method thereof
CN105656469A (zh) 复合开关晶闸管电路
CN105811949A (zh) 双向晶闸管触发节流电路及其触发电路
JP2017126544A (ja) 無アーク電流開閉装置
JP6143615B2 (ja) 直流開閉器
WO2017016501A1 (zh) 无涌流投切装置及其控制方法
WO2016134670A1 (zh) 智能开关及其应用系统
WO2019052458A1 (zh) 直流灭弧装置
KR100981824B1 (ko) 고장 전류 구동 차단기
WO2017143586A2 (zh) 晶闸管触发装置
WO2020259424A1 (zh) 灭弧功率器件驱动装置
WO2020233151A1 (zh) 灭弧电路及装置
JP2017076461A (ja) 直流アーク磁気駆動機構及び直流開閉器
WO2019029550A1 (zh) 灭弧方法及装置
WO2016180345A1 (zh) 二端灭弧装置及混合式开关

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20170306

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20170307

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170925

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170929

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180516

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180531

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6348614

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees