JP6889195B2 - 限流装置 - Google Patents
限流装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6889195B2 JP6889195B2 JP2019048161A JP2019048161A JP6889195B2 JP 6889195 B2 JP6889195 B2 JP 6889195B2 JP 2019048161 A JP2019048161 A JP 2019048161A JP 2019048161 A JP2019048161 A JP 2019048161A JP 6889195 B2 JP6889195 B2 JP 6889195B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- time
- impedance
- current
- current limiting
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Circuit Breakers (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Keying Circuit Devices (AREA)
Description
(1)充填剤が封入された容器。
(2)前記容器内の前記充填剤中に、接触および離間可能に対向して配置された第1の電極および第2の電極。
(3)前記第1の電極と前記第2の電極を機械的に離間させる駆動機構。
(4)前記駆動機構は、事故検出時から第1の時間経過後に前記第1の電極と前記第2の電極との間が第1のインピーダンスになる離間距離に、前記第1の時間経過から第2の時間経過後に前記第1の電極と前記第2の電極との間が第2のインピーダンスになる離間距離に、前記第1の電極と前記第2の電極とを離間させる。
(5)前記第1のインピーダンスは前記第2のインピーダンスより小さい。
(6)前記第1のインピーダンスは、短絡電流第1波の波高値を所定の目標電流まで限流するために必要なインピーダンスであり、前記第2のインピーダンスは、短絡電流の交流成分を所定の目標電流まで限流するために必要なインピーダンスである。
(7)前記第1の時間は、遮断する交流電流の半周期以下の時間である。
(8)前記第1の時間経過後の時刻は、前記短絡電流第1波の波高値が発生する第1の時刻である。
(9)前記第2の時間経過後の時刻は、前記遮断器により前記短絡電流が遮断される電流遮断点である第2の時刻である。
(10)前記第1の電極と前記第2の電極との間が前記第1のインピーダンスになる離間距離に、前記第1の電極と前記第2の電極とが離間することで、前記第1の電極と前記第2の電極の間に発生するアークにかかる前記短絡電流第1波の波高値を所定の目標電流まで限流する。
(11)前記第1の電極と前記第2の電極との間が前記第2のインピーダンスになる離間距離に、前記第1の電極と前記第2の電極とが離間することで、前記第1の電極と前記第2の電極の間に発生するアークにかかる前記短絡電流の交流成分を所定の目標電流まで限流する。
[1−1.構成]
以下では、図1を参照しつつ、本実施形態の限流装置1の構成を説明する。図1(a)は、限流装置1が閉路状態である時、図1(b)、(c)は、限流装置1が開路状態となる時の内部構造を示している。
電極2は、銅やタングステンを含有する導体金属により構成された中実の円柱状の部材である。電極2は、削り出し等により形成される。電極2の反装置方向の端部は、面取り加工され曲面状に成形されている。
電極3は、銅やタングステンを含有する導体金属により構成された円筒状の部材である。電極3は、削り出し等により形成される。電極3は、装置方向の端部に開口部31を有する。電極3は、反装置方向の端部に底部32を有する。
容器7は、金属や碍子等からなる円筒状の密閉容器である。容器7の内部に、絶縁物(図中不示)を介し電極2が移動可能に配置される。容器7の内部に、絶縁物(図中不示)を介し電極3が固定される。容器7の内部に充填剤6が充填される。充填剤6として、水が使用される。容器7は、金属製の場合、接地電位に接続される。離間した電極2と電極3の間の充填剤6が、電流を限流させるインピーダンスとして機能する。
駆動機構5は、限流装置1の開閉時に、電極2を駆動する装置である。駆動機構5は、容器7の外部に配置される。駆動機構5は、ばね、油圧、高圧気体、電動機などにより構成される。駆動機構5は、電極2に接続される。駆動機構5は、電極2を駆動し、電極3と機械的に接触および離間させる。
次に、本実施形態の限流装置1の作用を、図1〜3に基づき説明する。
(1)本実施形態によれば、駆動機構5は、事故検出時から時間t1経過後の時刻T1に、電極2と電極3との間のインピーダンスがインピーダンスZ1になる離間距離L1に、電極2と電極3とを離間させ、事故検出時から時間t1経過後の時刻T1からさらに時間t2経過後の時刻T2に、電極2と電極3との間のインピーダンスがインピーダンスZ2になる離間距離L2に、電極2と電極3とを離間させ、インピーダンスZ1はインピーダンスZ2より小さいので、小型な限流装置1を実現することができる。
[2−1.構成]
本実施形態の限流装置1は、第1実施形態に加え、容器7内に配置されたガイド部4を有することを特徴とする。その他の構成は第1実施形態と同じである。図4を参照しつつ、本実施形態の限流装置1の構成を説明する。ガイド部4は、電極2と電極3の周囲を覆う筒状の部材である。ガイド部4は、容器7に固定される。ガイド部4は、アクリル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)樹脂、またはこれらを組合せた絶縁物により構成される。
次に、本実施形態の限流装置1の作用を、図4に基づき説明する。
(1)本実施形態によれば、限流装置1は、電極2と電極3の周囲を覆う筒状のガイド部4を有し、ガイド部4は、電極2と電極3が離間することにより発生するアークの熱によりガイド部4内の充填剤6の圧力を上昇させ、電極2と電極3との間のインピーダンスZ1を上昇させるので、高い波高値を有する短絡電流第1波にかかる短絡電流を、より確実に限流することができる。
(変形例2−1)
上記実施形態において電極2は、導体金属により構成された中実の円柱状の部材であるものとした。電極2は、図5に示すように、受圧部22を有していてもよい。電極2は、単一の径を有する円柱部21と、円板状に形成された受圧部22が組合わされた形状を有する。円板状の受圧部22が円柱部21の装置方向の端部と連結され、電極2が構成されている。
上記実施形態において電極2は、導体金属により構成された中実の円柱状の部材であるものとした。電極2は、図6に示すように、受圧部24を有していてもよい。電極2は、単一の径を有する円柱部21、接点部23、受圧部24を有する。
[3−1.構成]
本実施形態の限流装置1は、第1実施形態または第2実施形態に加え、駆動機構5が、二つの駆動装置である高速駆動装置51、低速駆動装置52を備えることを特徴とする。その他の構成は、第1実施形態または第2実施形態と同じである。図7を参照しつつ、本実施形態の限流装置1の構成を説明する。
次に、本実施形態の限流装置1の作用を、図7に基づき説明する。
(1)本実施形態によれば、限流装置1の駆動機構5は、時間t1に、電極2または電極3のうちいずれか一方を高速で駆動する高速駆動装置51と、時間t2に、電極2または電極3のうち高速駆動装置51により駆動されない余の一方を低速で駆動する低速駆動装置52と、を有するので、駆動機構5をより小型化することができる。その結果、より小型な限流装置1を実現することができる。
上記実施形態において、駆動機構5の高速駆動装置51は電極2または電極3のうちいずれか一方を駆動し、駆動機構5の低速駆動装置52は電極2または電極3のうち余の一方を駆動し、電極2と電極3を離間させる動作を行うものとした。しかしながら、駆動機構5の高速駆動装置51または低速駆動装置52は、遮断器101を駆動する駆動装置により構成されていてもよい。
[4−1.構成]
本実施形態の限流装置1は、第1実施形態または第2実施形態に加え、インピーダンス素子81、開閉器82を有することを特徴とする。その他の構成は、第1実施形態または第2実施形態と同じである。図10を参照しつつ、本実施形態の限流装置1の構成を説明する。
次に、本実施形態の限流装置1の作用を、図10に基づき説明する。
(1)本実施形態によれば、限流装置1は、一方の端部が電極2と、他方の端部が電極3に電気的に接続されたインピーダンス素子81と、インピーダンス素子81に並列に接続された開閉器82を有し、駆動機構5は、電極2と電極3を離間させ、事故検出時から所定の時間t1内に電極2と電極3の間をインピーダンスZ1とし、開閉器82は、開閉制御されることにより、時間t1経過後の時間t2に、電極2と電極3との間をインピーダンス素子81にかかるインピーダンスZ2とし、インピーダンスZ1は、インピーダンスZ2より小さいので、駆動機構5をより小型化することができる。その結果、より小型な限流装置1を実現することができる。
上記実施形態において、限流部11は、第1実施形態または第2実施形態に示す限流装置1により構成されるものとした。つまり限流部11は、駆動機構5により駆動され電極2と電極3が離間し、短絡電流は、電極2と電極3との間のインピーダンスZ1により限流されるものとした。
変形例を含めた実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。以下は、その一例である。
2,3・・・電極
4・・・ガイド部
5・・・駆動機構
6・・・充填剤
7・・・容器
11・・・限流部
21・・・円柱部
22,24・・・受圧部
23・・・接点部
31・・・開口部
32・・・底部
41・・・円筒部
42・・・円錐台部
43・・・開口部
51・・・高速駆動装置
52・・・低速駆動装置
81・・・インピーダンス素子
82・・・開閉器
90・・・限流部
91・・・電源
92・・・励磁コイル
101・・・遮断器
102,103・・・アーク電極
110,120・・・伝達機構
111,121・・・リンク
Claims (7)
- 遮断器と共に電力供給線に配置され、前記電力供給線に流れる短絡電流を限流するための限流装置において、
充填剤が封入された容器と、
前記容器内の前記充填剤中に、接触および離間可能に対向して配置された第1の電極および第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極を機械的に離間させる駆動機構と、を有し、
前記駆動機構は、事故検出時から第1の時間経過後に前記第1の電極と前記第2の電極との間が第1のインピーダンスになる離間距離に、前記第1の時間経過から第2の時間経過後に前記第1の電極と前記第2の電極との間が第2のインピーダンスになる離間距離に、前記第1の電極と前記第2の電極とを離間させ、
前記第1のインピーダンスは前記第2のインピーダンスより小さく、
前記第1のインピーダンスは短絡電流第1波の波高値を所定の目標電流まで限流するために必要なインピーダンスであり、前記第2のインピーダンスは短絡電流の交流成分を所定の目標電流まで限流するために必要なインピーダンスであり、
前記第1の時間は、遮断する交流電流の半周期以下の時間であり、
前記第1の時間経過後の時刻は、前記短絡電流第1波の波高値が発生する第1の時刻であり、
前記第2の時間経過後の時刻は、前記遮断器により前記短絡電流が遮断される電流遮断点である第2の時刻であり、
前記第1の電極と前記第2の電極との間が前記第1のインピーダンスになる離間距離に、前記第1の電極と前記第2の電極とが離間することで、前記第1の電極と前記第2の電極の間に発生するアークにかかる前記短絡電流第1波の波高値を所定の目標電流まで限流し、
前記第1の電極と前記第2の電極との間が前記第2のインピーダンスになる離間距離に、前記第1の電極と前記第2の電極とが離間することで、前記第1の電極と前記第2の電極の間に発生するアークにかかる前記短絡電流の交流成分を所定の目標電流まで限流する、
限流装置。 - 前記第1の時間における前記第1の電極と前記第2の電極との離間速度は、前記第2の時間における離間速度より大きい、
請求項1に記載の限流装置。 - 前記第1の電極と前記第2の電極の周囲を覆う筒状のガイド部を有し、前記ガイド部は、前記第1の電極と前記第2の電極が離間することにより発生するアークの熱により前記ガイド部内の前記充填剤の圧力を上昇させ、前記第1の電極と前記第2の電極との間の前記第1のインピーダンスを上昇させる、
請求項1または2に記載の限流装置。 - 前記ガイド部は、単一の内径を有する円筒部と、円錐台の底面を構成する口径の小さい端部が前記円筒部と連結された中空である円錐台部を有し、
前記第1の電極と前記第2の電極は、前記第1の時間において前記円筒部内で離間し、前記第2の時間において前記円錐台部内で離間する、
請求項3に記載の限流装置。 - 前記第1の電極、前記第2の電極のうち少なくとも一つは、前記アークの熱により昇圧された前記ガイド部内の前記充填剤の圧力を受ける受圧部を有し、前記受圧部により受けた圧力を、前記第1の電極と前記第2の電極とが離間する力とする、
請求項3または4に記載の限流装置。 - 前記駆動機構は、前記第1の時間に、前記第1の電極または前記第2の電極のうちいずれか一方を高速で駆動する高速駆動装置と、前記第2の時間に、前記第1の電極または前記第2の電極のうち前記高速駆動装置により駆動されない余の一方を低速で駆動する低速駆動装置と、を有する、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の限流装置。 - 前記充填剤は、水、油、液体金属、気体のうちのいずれか一つである、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の限流装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019048161A JP6889195B2 (ja) | 2019-03-15 | 2019-03-15 | 限流装置 |
JP2021039912A JP7043647B2 (ja) | 2019-03-15 | 2021-03-12 | 限流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019048161A JP6889195B2 (ja) | 2019-03-15 | 2019-03-15 | 限流装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021039912A Division JP7043647B2 (ja) | 2019-03-15 | 2021-03-12 | 限流装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020150752A JP2020150752A (ja) | 2020-09-17 |
JP6889195B2 true JP6889195B2 (ja) | 2021-06-18 |
Family
ID=72430062
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019048161A Active JP6889195B2 (ja) | 2019-03-15 | 2019-03-15 | 限流装置 |
JP2021039912A Active JP7043647B2 (ja) | 2019-03-15 | 2021-03-12 | 限流装置 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021039912A Active JP7043647B2 (ja) | 2019-03-15 | 2021-03-12 | 限流装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP6889195B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022191008A (ja) * | 2021-06-15 | 2022-12-27 | 株式会社東芝 | 限流装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5826494A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-16 | 松下電器産業株式会社 | 放電ランプ点灯装置 |
JP4394301B2 (ja) | 2001-03-08 | 2010-01-06 | 関西電力株式会社 | 限流装置 |
JP4469512B2 (ja) | 2001-03-29 | 2010-05-26 | 勉 星野 | 可飽和直流リアクトル型限流器 |
JP3600802B2 (ja) | 2001-04-26 | 2004-12-15 | 関西電力株式会社 | 限流装置 |
-
2019
- 2019-03-15 JP JP2019048161A patent/JP6889195B2/ja active Active
-
2021
- 2021-03-12 JP JP2021039912A patent/JP7043647B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020150752A (ja) | 2020-09-17 |
JP7043647B2 (ja) | 2022-03-29 |
JP2021097598A (ja) | 2021-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102640183B1 (ko) | 전류를 차단하기 위한 장치, 시스템, 및 방법 | |
JP5202882B2 (ja) | 故障状態の間、電気エネルギーを吸収するための回路を備えた、超微小電気機械システムベースアークレススイッチング | |
KR101569195B1 (ko) | 자계를 이용한 직류차단기 | |
JP5284882B2 (ja) | 電磁継電器 | |
US20120255843A1 (en) | Power Transfer Switching Arrangement | |
EP3116006A1 (en) | Capacitive coupling-type arc-extinguishing circuit and device | |
MX2008000516A (es) | Dispositivo de arranque de motor electrico a base de sistema micro-electromecanico. | |
CN107251351A (zh) | 用于断开电流的开关系统和执行电流断开操作的方法 | |
CN106663554A (zh) | 以汤姆逊线圈为基础的致动器 | |
JP7043647B2 (ja) | 限流装置 | |
US10325737B2 (en) | Fast switch device | |
US2639357A (en) | Current limiting apparatus | |
Park et al. | Dynamic analysis of Thomson coil actuator for fast switch of HVDC circuit breaker | |
US11232918B2 (en) | Switching device for conducting and interrupting electrical currents | |
WO2016199416A1 (ja) | 直流遮断装置、直流遮断方法 | |
CA3040399C (en) | Electrical interruption device | |
US4598332A (en) | Current limiting apparatus utilizing multiple resistive parallel rails | |
RU2658318C2 (ru) | Блок разъединителя, имеющий электромагнитный привод | |
EP3330992B1 (en) | Electrical dc switching system | |
KR100928937B1 (ko) | 전력계통 선로의 병렬 차단 장치 | |
Augustin et al. | System design of fast actuator for vacuum interrupter in DC applications | |
WO2016091318A1 (en) | A switching device | |
EP4293694A2 (en) | Low energy reclosing pulse test system and method | |
Yu et al. | An approach for minimum percussion welding in closing operation of a 126-kV vacuum circuit breaker | |
CN108369880A (zh) | 用于微机电系统继电器电路的辅助电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190903 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200908 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201105 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210105 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210312 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20210312 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20210323 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20210330 |
|
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: 20210420 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210520 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6889195 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |