JP7043647B2 - Current limiting device - Google Patents

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Description

本実施形態は、電力系統の短絡電流を限流する限流装置に関する。 The present embodiment relates to a current limiting device that limits the short circuit current of the power system.

電力系統の電力供給線に流れる短絡電流を限流するために限流装置が使用される場合がある。限流装置は、例えば、系統事故時において事故の生じた系統を切り離す際に流れる電流を遮断するための遮断器とともに電力供給線に配置される。 A current limiting device may be used to limit the short circuit current flowing through the power supply line of the power system. The current limiting device is arranged on the power supply line together with a circuit breaker for cutting off the current flowing when disconnecting the system in which the accident occurred in the event of a system accident, for example.

遮断器とともに限流装置が設置されている場合、遮断器が開路状態とされる時には、遮断器内に配置された一対の電極が、機械的に切り離される。しかしながら、電力系統における電圧は高電圧であるため、一対の電極が機械的に切り離された後も、アーク電流が流れ続ける。限流装置は、このアーク電流を含め、系統事故で発生する大電流を制限するために用いることができる。 When a current limiting device is installed together with the circuit breaker, the pair of electrodes arranged in the circuit breaker is mechanically separated when the circuit breaker is opened. However, since the voltage in the power system is high, the arc current continues to flow even after the pair of electrodes are mechanically separated. The current limiting device can be used to limit the large current generated in a system accident, including this arc current.

特開２００５－２０４４５７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-204457 特開２００７－２２１９３１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-221931

電力系統や配電系統の事故において、短絡電流が発生する。より安定化した電力供給を行うことを目的として電力系統等は、広域にわたり系統連系される。しかし、広域にわたり系統連系された電力系統等は、系統のいずれかで短絡事故が発生した場合、より広域の電源から電流が集中して事故点に流れ込むため、短絡電流の最大値が大きくなる。 A short-circuit current is generated in an accident in the power system or distribution system. The power system and the like are interconnected over a wide area for the purpose of providing a more stable power supply. However, in a power system that is interconnected over a wide area, if a short-circuit accident occurs in any of the systems, the current is concentrated from the power supply in a wider area and flows into the accident point, so the maximum value of the short-circuit current becomes large. ..

さらに、短絡事故が発生したタイミングにより、短絡電流は、直流成分に交流成分が重畳したものとなる場合がある。直流成分に交流成分が重畳した短絡電流の最大電流値は、過大なものとなる。電力系統は抵抗成分を有するため、短絡電流発生後の第１波のピーク値が最大電流となり、その後、時間とともに直流成分は減衰することとなる。 Further, depending on the timing at which the short-circuit accident occurs, the short-circuit current may have an AC component superimposed on the DC component. The maximum current value of the short-circuit current in which the AC component is superimposed on the DC component becomes excessive. Since the power system has a resistance component, the peak value of the first wave after the short-circuit current is generated becomes the maximum current, and then the DC component is attenuated with time.

従前、短絡電流発生直後の第１波の電流から限流させようとすると、そのメカニズムは大型化、複雑化してしまっていた。 Previously, when trying to limit the current from the first wave immediately after the short-circuit current was generated, the mechanism had become large and complicated.

本実施形態は、直流成分に交流成分が重畳した短絡電流に対応した、小型な限流装置を提供することを目的とする。 An object of the present embodiment is to provide a compact current limiting device corresponding to a short-circuit current in which an AC component is superimposed on a DC component.

本実施形態の限流装置は次のような構成を有することを特徴とする。
（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。 The current limiting device of the present embodiment is characterized by having the following configuration.
(1) A container containing a filler.
(2) A first electrode and a second electrode arranged so as to face each other so as to be contactable and separable in the filler in the container.
(3) A drive mechanism that mechanically separates the first electrode from the second electrode.
(4) In the drive mechanism, the distance between the first electrode and the second electrode becomes the first impedance after the lapse of the first time from the time of the accident detection, from the lapse of the first time. The first electrode and the second electrode are separated from each other at a separation distance at which the first electrode and the second electrode become the second impedance after the lapse of the second time.
(5) The first impedance is smaller than the second impedance.
(6) The first impedance is an impedance required to limit the peak value of the first wave of the short-circuit current to a predetermined target current, and the second impedance defines an AC component of the short-circuit current. This is the impedance required to limit the current to the target current.
(7) The first time is a time of half a cycle or less of the alternating current to be cut off.

第１実施形態にかかる限流装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the current limiting device which concerns on 1st Embodiment 第１実施形態にかかる限流装置の短絡電流を説明する図The figure explaining the short-circuit current of the current limiting device which concerns on 1st Embodiment 第１実施形態にかかる限流装置に必要とされる抵抗値を説明する図The figure explaining the resistance value required for the current limiting device which concerns on 1st Embodiment. 第２実施形態にかかる限流装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the current limiting device which concerns on 2nd Embodiment 第２実施形態の第１変形例にかかる限流装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the current limiting device which concerns on the 1st modification of 2nd Embodiment 第２実施形態の第２変形例にかかる限流装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the current limiting device which concerns on the 2nd modification of 2nd Embodiment 第３実施形態にかかる限流装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the current limiting device which concerns on 3rd Embodiment 第３実施形態の第１変形例にかかる限流装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the current limiting device which concerns on 1st modification of 3rd Embodiment 第３実施形態の第２変形例にかかる限流装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the current limiting device which concerns on the 2nd modification of 3rd Embodiment 第４実施形態にかかる限流装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the current limiting device which concerns on 4th Embodiment 第４実施形態の変形例にかかる限流装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the current limiting device which concerns on the modification of 4th Embodiment

［第１実施形態］
［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。 [First Embodiment]
[1-1. Constitution]
Hereinafter, the configuration of the current limiting device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. 1. 1 (a) shows the internal structure when the current limiting device 1 is in the closed state, and FIGS. 1 (b) and 1 (c) show the internal structure when the current limiting device 1 is in the open state.

限流装置１は、第１の電極２（以降、「電極２」と総称する）、第２の電極３（以降、「電極３」と総称する）、駆動機構５、容器７を有する。容器７に、充填剤６が封入される。容器７を介し、第１の電力供給線（図中不示）が電極２に、第２の電力供給線（図中不示）が電極３に接続される。第１の電力供給線、第２の電力供給線は、電力系統に接続される。限流装置１は、変電所等の電力供給設備に設置される。なお、以下では、各部材の位置関係及び方向を説明するにあたり、限流装置１における駆動機構５が配置された方向を装置方向と、その反対側の方向を反装置方向と呼ぶ。 The current limiting device 1 includes a first electrode 2 (hereinafter collectively referred to as “electrode 2”), a second electrode 3 (hereinafter collectively referred to as “electrode 3”), a drive mechanism 5, and a container 7. The filler 6 is sealed in the container 7. A first power supply line (not shown in the figure) is connected to the electrode 2 and a second power supply line (not shown in the figure) is connected to the electrode 3 via the container 7. The first power supply line and the second power supply line are connected to the power system. The current limiting device 1 is installed in a power supply facility such as a substation. In the following, in explaining the positional relationship and direction of each member, the direction in which the drive mechanism 5 is arranged in the current limiting device 1 is referred to as a device direction, and the direction on the opposite side thereof is referred to as a counter device direction.

（電極２）
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。 (Electrode 2)
The electrode 2 is a solid columnar member made of a conductor metal containing copper or tungsten. The electrode 2 is formed by cutting or the like. The end portion of the electrode 2 in the counter-device direction is chamfered and formed into a curved surface.

電極２は、絶縁物（図中不示）に支持され、容器７に配置される。電極２は、容器７内の充填剤６中に、電極３と接触および離間可能に対向して配置される。 The electrode 2 is supported by an insulator (not shown in the figure) and is arranged in the container 7. The electrode 2 is arranged in the filler 6 in the container 7 so as to face the electrode 3 so as to be contactable and separable.

電極２の装置方向の端部は、駆動機構５に接続される。電極２は、駆動機構５により駆動され電極３と機械的に接触および離間する。 The end of the electrode 2 in the device direction is connected to the drive mechanism 5. The electrode 2 is driven by the drive mechanism 5 and mechanically contacts and separates from the electrode 3.

（電極３）
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。 (Electrode 3)
The electrode 3 is a cylindrical member made of a conductor metal containing copper or tungsten. The electrode 3 is formed by cutting or the like. The electrode 3 has an opening 31 at the end in the device direction. The electrode 3 has a bottom portion 32 at the end in the counter-device direction.

電極３は、絶縁物（図中不示）に支持され、容器７に固定される。電極３は、容器７内の充填剤６中に、電極２と接触および離間可能に対向して配置される。 The electrode 3 is supported by an insulator (not shown in the figure) and fixed to the container 7. The electrode 3 is arranged in the filler 6 in the container 7 so as to face the electrode 2 so as to be contactable and separable.

電極３の開口部３１は、閉路状態時に電極２の外径部分と接触する。電極２は、開路状態となる時に開口部３１に摺動して、電極３と機械的に離間する。 The opening 31 of the electrode 3 comes into contact with the outer diameter portion of the electrode 2 when the circuit is closed. The electrode 2 slides on the opening 31 when the path is opened, and is mechanically separated from the electrode 3.

（容器７）
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。 (Container 7)
The container 7 is a cylindrical closed container made of metal, an insulator, or the like. The electrode 2 is movably arranged inside the container 7 via an insulator (not shown in the figure). The electrode 3 is fixed inside the container 7 via an insulator (not shown in the figure). The filler 6 is filled inside the container 7. Water is used as the filler 6. If the container 7 is made of metal, it is connected to the ground potential. The filler 6 between the separated electrodes 2 and 3 functions as an impedance for limiting the current.

（駆動機構５）
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。 (Drive mechanism 5)
The drive mechanism 5 is a device that drives the electrode 2 when the current limiting device 1 is opened and closed. The drive mechanism 5 is arranged outside the container 7. The drive mechanism 5 is composed of a spring, hydraulic pressure, high-pressure gas, a motor, and the like. The drive mechanism 5 is connected to the electrode 2. The drive mechanism 5 drives the electrode 2 and mechanically contacts and separates it from the electrode 3.

駆動機構５は、事故検出時から所定の時間経過後に、電極２と電極３の間が所定のインピーダンスになる離間距離に、電極２と電極３とを離間させる。 The drive mechanism 5 separates the electrode 2 and the electrode 3 from each other at a distance between the electrodes 2 and the electrode 3 so that the impedance becomes a predetermined impedance after a predetermined time has elapsed from the time of detecting the accident.

以上が、限流装置１の構成である。 The above is the configuration of the current limiting device 1.

［１－２．作用］
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。 [1-2. Action]
Next, the operation of the current limiting device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

限流装置１が閉路状態である場合、図１（ａ）に示すように、電極２と電極３は接続され電力供給線（図中不示）に流れる電流を導通する。具体的には、電極３の開口部３１に、電極２が挿入される。これにより電極２と電極３が接触し、電気的に導通状態とされる。この状態において、電極２と電極３との間に、アークは発生していない。 When the current limiting device 1 is in the closed state, as shown in FIG. 1A, the electrodes 2 and 3 are connected and conduct the current flowing through the power supply line (not shown in the figure). Specifically, the electrode 2 is inserted into the opening 31 of the electrode 3. As a result, the electrode 2 and the electrode 3 come into contact with each other, and the state of electrical conduction is established. In this state, no arc is generated between the electrode 2 and the electrode 3.

限流装置１が開路状態となる場合、限流装置１の電極２と電極３は離間し、事故検出時から所定の時間経過後に、電極２と電極３の間が所定のインピーダンスとなる。これにより電力供給線に流れる事故発生後のアークにかかる電流が限流される。 When the current limiting device 1 is in the open circuit state, the electrodes 2 and 3 of the current limiting device 1 are separated from each other, and a predetermined impedance is obtained between the electrodes 2 and 3 after a predetermined time has elapsed from the time when the accident is detected. As a result, the current applied to the arc after the accident that flows in the power supply line is limited.

限流装置１を開路状態とする動作は、事故検出時に限流装置１に電気的に直列に接続された遮断器（図中不示）により事故電流もしくは負荷電流が遮断されるタイミングと同期して行われる。 The operation of opening the current limiting device 1 is synchronized with the timing at which the fault current or the load current is cut off by the circuit breaker (not shown in the figure) electrically connected to the current limiting device 1 at the time of fault detection. It is done.

限流装置１を閉路状態から開路状態とする場合、駆動機構５により、電極２が容器７の内部を装置方向に移動させられる。これにより、電極２が電極３から離間する。このときアークが、電極２と電極３の間に発生する。アークにかかる電流は、電極２と電極３の間の充填剤６を介して流れる。電極２と電極３の間の充填剤６のインピーダンスにより、アークにかかる電流は、限流される。電極２と電極３の間の充填剤６のインピーダンスは、電極２と電極３との離間距離により決まる。 When the current limiting device 1 is changed from the closed state to the open state, the drive mechanism 5 causes the electrode 2 to move inside the container 7 toward the device. As a result, the electrode 2 is separated from the electrode 3. At this time, an arc is generated between the electrode 2 and the electrode 3. The current applied to the arc flows through the filler 6 between the electrodes 2 and 3. Due to the impedance of the filler 6 between the electrodes 2 and 3, the current applied to the arc is limited. The impedance of the filler 6 between the electrode 2 and the electrode 3 is determined by the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3.

図１（ｂ）に示すように、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との離間距離がＬ１となるように、電極２を移動させる。電極２と電極３との離間距離がＬ１となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ１となる。時間ｔ１が請求項における第１の時間に、インピーダンスＺ１が請求項における第１のインピーダンスに相当する。時間ｔ１は、遮断する交流電流の半周期以下の時間である。駆動機構５は、事故検出時から時刻Ｔ１までの時間ｔ１において、離間速度Ｖ１にて電極２と電極３とを離間させる。 As shown in FIG. 1 (b), the drive mechanism 5 moves the electrode 2 so that the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 is L1 at the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection. When the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 is L1, the impedance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes Z1. The time t1 corresponds to the first time in the claim, and the impedance Z1 corresponds to the first impedance in the claim. The time t1 is a time of half a cycle or less of the alternating current to be cut off. The drive mechanism 5 separates the electrode 2 and the electrode 3 at the separation speed V1 at the time t1 from the time of the accident detection to the time T1.

図１（ｃ）に示すように、駆動機構５は、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との離間距離がＬ２となるように、電極２を移動させる。電極２と電極３との離間距離がＬ２となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ２となる。時間ｔ２が請求項における第２の時間に、インピーダンスＺ２が請求項における第２のインピーダンスに相当する。駆動機構５は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間ｔ２において、離間速度Ｖ２にて電極２と電極３とを離間させる。 As shown in FIG. 1 (c), in the drive mechanism 5, the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes L2 from the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection to the time T2 after the time t2 has elapsed. As such, the electrode 2 is moved. When the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 is L2, the impedance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes Z2. Time t2 corresponds to the second time in the claim, and impedance Z2 corresponds to the second impedance in the claim. The drive mechanism 5 separates the electrode 2 and the electrode 3 at the separation speed V2 at the time t2 from the time T1 to the time T2.

電極２と電極３との離間距離Ｌ１は、離間距離Ｌ２より小さいため、インピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さい。 Since the separation distance L1 between the electrode 2 and the electrode 3 is smaller than the separation distance L2, the impedance Z1 is smaller than the impedance Z2.

駆動機構５は、時間ｔ２における離間速度Ｖ２より大きい速度である離間速度Ｖ１で、時間ｔ１において電極２と電極３とを離間させる。 The drive mechanism 5 separates the electrode 2 and the electrode 3 at the time t1 at a separation speed V1, which is a speed higher than the separation speed V2 at the time t2.

充填剤６により形成される限流のためのインピーダンスは、アークの長さ、つまり電極２と電極３との離間距離が長いほど高くなる。短絡電流第１波が発生する時刻Ｔ１までに電極２と電極３との離間距離Ｌ１を確保するために、駆動機構５は、事故検出時から時刻Ｔ１までの時間ｔ１において、高速である離間速度Ｖ１により電極２を移動させる。時刻Ｔ１を経過した後、時刻Ｔ２までに電極２と電極３との離間距離がＬ２となるように、駆動機構５は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間ｔ２において、低速である離間速度Ｖ２により電極２を移動させる。駆動機構５は、リンク機構や電子制御可能な駆動機構により、離間速度Ｖ１、Ｖ２の変速を制御する。 The impedance for limiting current formed by the filler 6 increases as the arc length, that is, the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 increases. In order to secure the separation distance L1 between the electrode 2 and the electrode 3 by the time T1 when the first wave of the short-circuit current is generated, the drive mechanism 5 has a high separation speed in the time t1 from the time of accident detection to the time T1. The electrode 2 is moved by V1. After the time T1 has elapsed, the drive mechanism 5 has a low separation speed V2 in the time t2 from the time T1 to the time T2 so that the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes L2 by the time T2. Move the electrode 2. The drive mechanism 5 controls the speed change of the separation speeds V1 and V2 by a link mechanism or an electronically controllable drive mechanism.

図３に、電力系統の電源から短絡地点までを模擬した電気回路において、限流に必要なインピーダンスを試算した結果を示す。図３は、目標電流Ｉａを達成するため、第１波を限流するために必要とされるインピーダンスＺ１、交流成分を限流するために必要とされるインピーダンスＺ２を示す。目標電流Ｉａは、短絡電流の交流成分に直流成分が最大限重畳した場合の短絡電流第１波の限流後の波高値である。 FIG. 3 shows the results of trial calculation of the impedance required for current limiting in an electric circuit simulating from the power supply of the power system to the short-circuit point. FIG. 3 shows the impedance Z1 required to limit the first wave and the impedance Z2 required to limit the AC component in order to achieve the target current Ia. The target current Ia is the peak value after the current limiting of the first wave of the short-circuit current when the DC component is superposed on the AC component of the short-circuit current as much as possible.

電源電圧、短絡電流、限流後の目標電流の値によってインピーダンスＺ１、Ｚ２は変わるが、短絡電流第１波を目標値Ｉａまで限流するために必要とされるインピーダンスＺ１は、交流成分を目標値まで限流するために必要とされるインピーダンスＺ２よりも低い。 Impedances Z1 and Z2 change depending on the values of the power supply voltage, short-circuit current, and target current after current limiting, but the impedance Z1 required to limit the first wave of short-circuit current to the target value Ia targets the AC component. It is lower than the impedance Z2 required to limit the current to the value.

図２に示すように、短絡電流に直流成分が最大に重畳した場合、最も短絡電流第１波の波高値が高くなる。短絡電流第１波が現れる時刻Ｔ１は、事故検出時から、供給された電力の半周期の時間である時間ｔ１経過後の時刻である。時間ｔ１は、５０Ｈｚの場合、短絡事故発生後約１０ミリ秒、６０Ｈｚの場合、約８．３ミリ秒である。 As shown in FIG. 2, when the DC component is superposed to the short-circuit current to the maximum, the peak value of the first wave of the short-circuit current becomes the highest. The time T1 at which the first wave of the short-circuit current appears is the time after the lapse of time t1, which is the time of a half cycle of the supplied power from the time of accident detection. The time t1 is about 10 milliseconds after the occurrence of the short circuit accident at 50 Hz, and about 8.3 milliseconds at 60 Hz.

一方、遮断器が電流を遮断するために電気接点が開離される事故検出時の時刻は、短絡事故発生時から１５ミリ秒～４０ミリ秒後である。電流が遮断される電流遮断点の時刻Ｔ２は、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経過後である。具体的には時間ｔ２は、３０数ミリ秒～６０ミリ秒である。 On the other hand, the time at the time of detecting an accident in which the electric contact is opened because the circuit breaker cuts off the current is 15 to 40 milliseconds after the occurrence of the short circuit accident. The time T2 at the current cutoff point at which the current is cut off is after the time t1 has elapsed from the time when the accident was detected and the time t2 has elapsed. Specifically, the time t2 is about 30 milliseconds to 60 milliseconds.

短絡事故の事故検出時から時間ｔ１経過後の、短絡電流第１波の波高値が発生する時刻Ｔ１までの電極２、電極３間のインピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さくすることができる。インピーダンスＺ１は、短絡電流第１波の波高値を目標電流Ｉａまで限流するために必要とされるインピーダンスである。インピーダンスＺ２は、短絡電流の交流成分を目標電流Ｉａまで限流するために必要とされるインピーダンスである。 The impedance Z1 between the electrodes 2 and 3 up to the time T1 when the peak value of the first wave of the short-circuit current is generated after the lapse of time t1 from the time of detecting the short-circuit accident can be made smaller than the impedance Z2. Impedance Z1 is an impedance required to limit the peak value of the first wave of the short-circuit current to the target current Ia. Impedance Z2 is an impedance required to limit the AC component of the short-circuit current to the target current Ia.

インピーダンスＺ１をインピーダンスＺ２より小さくすることにより、インピーダンスＺ１をインピーダンスＺ２と同等にした場合に比べ、小型な限流装置１を実現することができる。インピーダンスＺ１は、電極２と電極３との離間距離により決定される。電極２と電極３との間の充填剤６が、電流を限流させるインピーダンスＺ１として機能する。 By making the impedance Z1 smaller than the impedance Z2, it is possible to realize a smaller current limiting device 1 as compared with the case where the impedance Z1 is made equivalent to the impedance Z2. Impedance Z1 is determined by the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3. The filler 6 between the electrode 2 and the electrode 3 functions as an impedance Z1 for limiting the current.

従来技術では、短絡電流第１波の波高値が発生する時刻Ｔ１において、電極２、電極３間のインピーダンスをＺ２とすることが必要とされていた。つまり、時間ｔ１内に、電極３との離間距離がＬ２となるように、電極２を移動させることが必要とされていた。時間ｔ１内に、離間距離Ｌ１より長距離であるＬ２を移動させるため、電極２を長距離、高トルクで駆動することができる駆動機構５が必要とされる。このため、駆動機構５が大型となり、限流装置全体として大掛かりなものとなっていた。 In the prior art, it has been required to set the impedance between the electrodes 2 and 3 to Z2 at the time T1 when the peak value of the first wave of the short-circuit current is generated. That is, it was necessary to move the electrode 2 so that the distance from the electrode 3 was L2 within the time t1. In order to move L2, which is a longer distance than the separation distance L1, within the time t1, a drive mechanism 5 capable of driving the electrode 2 over a long distance and with a high torque is required. For this reason, the drive mechanism 5 becomes large, and the current limiting device as a whole becomes large-scale.

本実施形態の限流装置１は、時間ｔ１内に、離間距離がＬ２より短いＬ１となるように、電極２を電極３から離間させる。時間ｔ１内に、短い離間距離Ｌ１を移動させるため、駆動機構５は電極２を短距離、低トルクで駆動する。このため、大型の駆動機構５が必要とされず、限流装置１全体として小型化することができる。 The current limiting device 1 of the present embodiment separates the electrode 2 from the electrode 3 so that the separation distance becomes L1 shorter than L2 within the time t1. In order to move the short separation distance L1 within the time t1, the drive mechanism 5 drives the electrode 2 with a short distance and low torque. Therefore, a large drive mechanism 5 is not required, and the current limiting device 1 as a whole can be miniaturized.

以上が、限流装置１の作用である。 The above is the operation of the current limiting device 1.

［１－３．効果］
（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。 [1-3. effect]
(1) According to the present embodiment, the drive mechanism 5 has the electrode 2 at the separation distance L1 at which the impedance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes the impedance Z1 at the time T1 after the lapse of time t1 from the time of the accident detection. And the electrode 3 are separated from each other, from the time T1 after the time t1 elapses from the time of the accident detection to the time T2 after the time t2 elapses, and at the separation distance L2 where the impedance between the electrodes 2 and the electrode 3 becomes the impedance Z2. Since the electrode 2 and the electrode 3 are separated from each other and the impedance Z1 is smaller than the impedance Z2, a compact current limiting device 1 can be realized.

電極２と電極３とを離間させるにあたり、電極２の離間速度Ｖ１の２乗に比例し、離間距離Ｌ１に比例したエネルギーが、駆動機構５に必要とされる。本実施形態によれば、駆動開始時から駆動終了時までにわたり高速度により電極２駆動する必要がなく、低いエネルギーにより高速に電極２を駆動する駆動機構５を用い、短絡電流の第１波の限流および交流成分の限流を実現することができる。 In separating the electrode 2 and the electrode 3, the drive mechanism 5 requires energy proportional to the square of the separation speed V1 of the electrode 2 and proportional to the separation distance L1. According to the present embodiment, it is not necessary to drive the electrode 2 at a high speed from the start to the end of the drive, and the drive mechanism 5 that drives the electrode 2 at a high speed with low energy is used, and the first wave of the short-circuit current is used. It is possible to realize the current limiting and the current limiting of the AC component.

また、アークにかかる短絡電流は、限流装置１に近接して配置された遮断器により遮断される。アークにかかる短絡電流は、短絡事故発生から数サイクル経過後に遮断器により遮断される。アークにかかる短絡電流が遮断器により遮断されるまでの数サイクルにかかる時間において短絡電流の直流成分は減衰する。 Further, the short-circuit current applied to the arc is cut off by a circuit breaker arranged in the vicinity of the current limiting device 1. The short-circuit current applied to the arc is cut off by the circuit breaker several cycles after the occurrence of the short-circuit accident. The DC component of the short-circuit current is attenuated in the time required for several cycles until the short-circuit current applied to the arc is cut off by the circuit breaker.

設置される遮断器の大きさは、残留している短絡電流の直流成分の大きさ、短絡電流の交流成分の大きさ、及び遮断しようとする電流零点直前の電流減衰率に応じ決定される。本実施形態にかかる限流装置１によれば、短絡電流の交流成分の大きさ及び電流零点直前の電流減衰率を小さく抑えることができるので、広域に連系した電力系統の場合であっても小型の遮断器を採用することができる。 The size of the circuit breaker to be installed is determined according to the size of the DC component of the remaining short-circuit current, the size of the AC component of the short-circuit current, and the current attenuation rate immediately before the current zero point to be cut off. According to the current limiting device 1 according to the present embodiment, the magnitude of the AC component of the short-circuit current and the current attenuation rate immediately before the current zero can be suppressed to a small value, so that even in the case of a power system interconnected over a wide area. A small circuit breaker can be adopted.

（２）本実施形態によれば、時間ｔ１は、遮断する交流電流の半周期以下の時間であるので、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する波高値が高い短絡電流第１波にかかる短絡電流を、効率よく限流することができる。 (2) According to the present embodiment, since the time t1 is a time equal to or less than half the cycle of the alternating current to be cut off, the short-circuit current first with a high peak value generated at the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection. The short-circuit current applied to the wave can be efficiently limited.

（３）本実施形態によれば、時間ｔ１における電極２と電極３との離間速度Ｖ１は、時間ｔ２における離間速度Ｖ２より大きいので、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とを離間距離Ｌ１に離間させることができ、波高値が高い短絡電流第１波にかかる短絡電流を、効率よく限流することができる。 (3) According to the present embodiment, the separation speed V1 between the electrode 2 and the electrode 3 at the time t1 is larger than the separation speed V2 at the time t2. And the electrode 3 can be separated by a separation distance L1, and the short-circuit current applied to the first wave of the short-circuit current having a high peak value can be efficiently limited.

［２．第２実施形態］
［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。 [2. Second Embodiment]
[2-1. Constitution]
The current limiting device 1 of the present embodiment is characterized by having a guide portion 4 arranged in the container 7 in addition to the first embodiment. Other configurations are the same as those of the first embodiment. The configuration of the current limiting device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. 4. The guide portion 4 is a tubular member that covers the electrodes 2 and 3 around them. The guide portion 4 is fixed to the container 7. The guide portion 4 is composed of acrylic, polycarbonate, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyolefin, PTFE (polytetrafluoroethylene) resin, or an insulator combining these.

ガイド部４は、単一の内径を有する円筒部４１と、装置方向の開口面積が反装置方向の開口面積より大きい中空の円錐台部４２が組合わされた形状を有する。円錐台部４２の底面を構成する口径の小さい端部が、円筒部４１の装置方向の端部と連結され、ガイド部４が構成されている。円錐台部４２の底面を構成する口径の大きい装置方向の端部が、ガイド部４の開口部４３を構成する。 The guide portion 4 has a shape in which a cylindrical portion 41 having a single inner diameter and a hollow truncated cone portion 42 having an opening area in the device direction larger than the opening area in the counter device direction are combined. The small-diameter end portion constituting the bottom surface of the truncated cone portion 42 is connected to the end portion of the cylindrical portion 41 in the device direction to form the guide portion 4. The end portion in the device direction having a large diameter constituting the bottom surface of the truncated cone portion 42 constitutes the opening portion 43 of the guide portion 4.

ガイド部４の円筒部４１と円錐台部４２は、電極２と電極３との離間距離Ｌ１以上であって離間距離Ｌ２以下である離間距離Ｌ３に相当する部分において接合されている。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。 The cylindrical portion 41 and the truncated cone portion 42 of the guide portion 4 are joined at a portion corresponding to the separation distance L3, which is the separation distance L1 or more and the separation distance L2 or less between the electrode 2 and the electrode 3. The guide portion 4 raises the pressure of the filler 6 in the guide portion 4 by the heat of the arc generated by the separation of the electrode 2 and the electrode 3, and raises the impedance Z1 between the electrode 2 and the electrode 3.

［２－２．作用］
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。 [2-2. Action]
Next, the operation of the current limiting device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

限流装置１が閉路状態である場合、図４（ａ）に示すように、電極２と電極３は接続され電力供給線（図中不示）に流れる電流を導通する。電極３の開口部３１に、電極２が挿入され電極２と電極３が接触し、電気的に導通状態とされる。この状態において、電極２と電極３との間に、アークは発生していない。 When the current limiting device 1 is in the closed state, as shown in FIG. 4A, the electrodes 2 and 3 are connected and conduct the current flowing through the power supply line (not shown in the figure). The electrode 2 is inserted into the opening 31 of the electrode 3, and the electrode 2 and the electrode 3 come into contact with each other to be electrically connected. In this state, no arc is generated between the electrode 2 and the electrode 3.

限流装置１が開路状態となる場合、限流装置１の電極２と電極３は離間し、事故検出時から所定の時間経過後に、電極２と電極３の間が所定のインピーダンスとなる。これにより電力供給線に流れる事故発生後のアークにかかる電流が限流される。 When the current limiting device 1 is in the open circuit state, the electrodes 2 and 3 of the current limiting device 1 are separated from each other, and a predetermined impedance is obtained between the electrodes 2 and 3 after a predetermined time has elapsed from the time when the accident is detected. As a result, the current applied to the arc after the accident that flows in the power supply line is limited.

限流装置１を閉路状態から開路状態とする場合、駆動機構５により、電極２が容器７の内部を装置方向に移動させられる。これにより、電極２が電極３から離間する。このとき図４（ｂ）に示すようにアークが、電極２と電極３の間に発生する。アークにかかる電流は、電極２と電極３の間の充填剤６を介して流れる。アークは、高温であるため充填剤６を加熱する。電極２と電極３とガイド部４で囲まれた充填剤６は、加熱されて水蒸気化し内部の圧力を高める。その結果、電極２と電極３との間の充填剤６は高インピーダンスとなる。 When the current limiting device 1 is changed from the closed state to the open state, the drive mechanism 5 causes the electrode 2 to move the inside of the container 7 toward the device. As a result, the electrode 2 is separated from the electrode 3. At this time, as shown in FIG. 4B, an arc is generated between the electrodes 2 and 3. The current applied to the arc flows through the filler 6 between the electrodes 2 and 3. Since the arc is hot, it heats the filler 6. The filler 6 surrounded by the electrode 2, the electrode 3, and the guide portion 4 is heated to steam and increase the internal pressure. As a result, the filler 6 between the electrode 2 and the electrode 3 has a high impedance.

図４（ｂ）に示すように、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との離間距離がＬ１となるように、電極２を移動させる。電極２と電極３は、時間ｔ１において円筒部４１内で離間する。電極２と電極３は、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１において、円筒部４１内で離間距離Ｌ１にて離間する。 As shown in FIG. 4B, the drive mechanism 5 moves the electrode 2 so that the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 is L1 at the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection. The electrode 2 and the electrode 3 are separated from each other in the cylindrical portion 41 at time t1. The electrode 2 and the electrode 3 are separated from each other at the separation distance L1 in the cylindrical portion 41 at the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection.

電極２と電極３との離間距離がＬ１となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ１となる。アークにかかる短絡電流は、電極２と電極３の間の高インピーダンス化された充填剤６のインピーダンスＺ１により、限流される。 When the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 is L1, the impedance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes Z1. The short-circuit current applied to the arc is limited by the impedance Z1 of the high impedance filler 6 between the electrodes 2 and 3.

高圧化された充填剤６の圧力は、電極２と電極３とが離間距離Ｌ３に相当する距離に離間するまで保たれる。電極２と電極３との離間距離が、離間距離Ｌ３以上となった場合、円錐台部４２内の開口部４３から充填剤６の圧力が拡散するとともに、容器７内の高圧化されていない充填剤６が、電極２と電極３との間に流入する。 The pressure of the high-pressure filler 6 is maintained until the electrode 2 and the electrode 3 are separated by a distance corresponding to the separation distance L3. When the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 is equal to or greater than the separation distance L3, the pressure of the filler 6 is diffused from the opening 43 in the truncated cone portion 42, and the filling in the container 7 is not increased in pressure. The agent 6 flows between the electrode 2 and the electrode 3.

図４（ｃ）に示すように、駆動機構５は、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との離間距離がＬ２となるように、電極２を移動させる。電極２と電極３は、時間ｔ２において円錐台部４２内で離間する。電極２と電極３は、時刻Ｔ１からさらに時間ｔ２経過後の時刻Ｔ２において、円錐台部４２内で離間距離Ｌ２にて離間する。 As shown in FIG. 4C, in the drive mechanism 5, the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes L2 from the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection to the time T2 after the time t2 has elapsed. As such, the electrode 2 is moved. The electrode 2 and the electrode 3 are separated from each other in the truncated cone portion 42 at time t2. The electrode 2 and the electrode 3 are separated from each other at a separation distance L2 in the truncated cone portion 42 at a time T2 after a time t2 has elapsed from the time T1.

電極２と電極３との離間距離がＬ２となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ２となる。電極２と電極３との離間距離Ｌ１は、離間距離Ｌ２より小さいため、インピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さい。 When the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 is L2, the impedance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes Z2. Since the separation distance L1 between the electrode 2 and the electrode 3 is smaller than the separation distance L2, the impedance Z1 is smaller than the impedance Z2.

高圧化された充填剤６の圧力は、電極２と電極３とが離間距離Ｌ３に相当する距離に離間するまで保たれ、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流は、高インピーダンス化された充填剤６のインピーダンスＺ１により限流される。時刻Ｔ１以降の時間ｔ２において、短絡電流の交流成分は、充填剤６のインピーダンスＺ２により限流される。 The pressure of the high-pressure filler 6 is maintained until the electrode 2 and the electrode 3 are separated by a distance corresponding to the separation distance L3, and the high peak value generated at the time T1 after the time t1 elapses from the time of the accident detection is obtained. The short-circuit current applied to the first wave of the short-circuit current is limited by the impedance Z1 of the filler 6 having a high impedance. At time t2 after time T1, the AC component of the short-circuit current is limited by the impedance Z2 of the filler 6.

［２－３．効果］
（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。 [2-3. effect]
(1) According to the present embodiment, the current limiting device 1 has a tubular guide portion 4 that covers the periphery of the electrode 2 and the electrode 3, and the guide portion 4 has the electrode 2 and the electrode 3 separated from each other. The generated arc heat raises the pressure of the filler 6 in the guide portion 4 and raises the impedance Z1 between the electrodes 2 and 3, so that the short-circuit current applied to the first wave of the short-circuit current having a high peak value is applied. Can be more reliably limited.

また、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をより短くすることができるので、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。 Further, since the separation distance L1 in which the impedance between the electrodes 2 and 3 becomes the impedance Z1 can be shortened at the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection, the drive mechanism 5 can be further miniaturized. be able to. As a result, a smaller current limiting device 1 can be realized.

（２）ガイド部４は、単一の内径を有する円筒部４１と、円錐台の底面を構成する口径の小さい端部が円筒部４１と連結された中空である円錐台部４２を有し、電極２と電極３は、時間ｔ１において円筒部４１内で離間し、時間ｔ２において円錐台部４２内で離間するので、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との間の充填剤６を高温化してインピーダンスＺ１を上昇させ、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とともに、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、充填剤６を冷却することができる。 (2) The guide portion 4 has a cylindrical portion 41 having a single inner diameter and a hollow cone portion 42 in which a small-diameter end portion constituting the bottom surface of the truncated cone is connected to the cylindrical portion 41. Since the electrode 2 and the electrode 3 are separated in the cylindrical portion 41 at the time t1 and separated in the truncated cone portion 42 at the time t2, the electrode 2 and the electrode 3 are separated from each other at the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection. The temperature of the filler 6 between them is raised to raise the impedance Z1, and the short-circuit current applied to the first wave of the short-circuit current having a high peak value can be more reliably limited, and the time t1 has elapsed since the accident was detected. The filler 6 can be cooled from the later time T1 to the time T2 after the lapse of time t2.

［２－４．変形例］
（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。 [2-4. Modification example]
(Modification 2-1)
In the above embodiment, the electrode 2 is a solid columnar member made of a conductor metal. As shown in FIG. 5, the electrode 2 may have a pressure receiving portion 22. The electrode 2 has a shape in which a cylindrical portion 21 having a single diameter and a pressure receiving portion 22 formed in a disk shape are combined. The disk-shaped pressure receiving portion 22 is connected to the end portion of the cylindrical portion 21 in the device direction to form the electrode 2.

電極２は、絶縁物（図中不示）に支持され、容器７に配置される。電極２は、容器７内の充填剤６中に、電極３と接触および離間可能に対向して配置される。 The electrode 2 is supported by an insulator (not shown in the figure) and is arranged in the container 7. The electrode 2 is arranged in the filler 6 in the container 7 so as to face the electrode 3 so as to be contactable and separable.

図５（ｂ）に示すように、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との離間距離がＬ１となるように、電極２を移動させる。電極２と電極３が離間することによりアークが発生し、アークの熱によりガイド部４内の充填剤６の圧力が上昇する。 As shown in FIG. 5B, the drive mechanism 5 moves the electrode 2 so that the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 is L1 at the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection. An arc is generated when the electrode 2 and the electrode 3 are separated from each other, and the pressure of the filler 6 in the guide portion 4 rises due to the heat of the arc.

高圧化された充填剤６の圧力は、電極２と電極３とが離間距離Ｌ３に相当する距離に離間するまで保たれる。電極２と電極３との離間距離が、離間距離Ｌ３以上となった場合、円錐台部４２内の開口部４３から充填剤６の圧力が拡散する。電極２の受圧部２２は、この拡散された充填剤６の圧力を受ける。これにより、図５（ｃ）に示すように、電極２は付勢され電極３と離間する。付勢され、電極２は、離間速度Ｖ２にて電極３と離間する。 The pressure of the high-pressure filler 6 is maintained until the electrode 2 and the electrode 3 are separated by a distance corresponding to the separation distance L3. When the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 is equal to or greater than the separation distance L3, the pressure of the filler 6 diffuses from the opening 43 in the truncated cone portion 42. The pressure receiving portion 22 of the electrode 2 receives the pressure of the diffused filler 6. As a result, as shown in FIG. 5 (c), the electrode 2 is urged and separated from the electrode 3. Being urged, the electrode 2 is separated from the electrode 3 at the separation speed V2.

上記変形例において、電極２が受圧部２２を有するものとしたが電極３が、受圧部を有するようにしてもよい。 In the above modification, the electrode 2 is assumed to have the pressure receiving portion 22, but the electrode 3 may have the pressure receiving portion.

電極２、電極３のうち少なくとも一つが、アークの熱により昇圧された充填剤６の圧力を受ける受圧部２２を有し、受圧部２２が受けた圧力により、電極２と電極３との離間が付勢されるので、より小さな力で電極２を駆動することができる。このため、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。 At least one of the electrode 2 and the electrode 3 has a pressure receiving portion 22 that receives the pressure of the filler 6 boosted by the heat of the arc, and the pressure received by the pressure receiving portion 22 causes the electrode 2 and the electrode 3 to be separated from each other. Since it is urged, the electrode 2 can be driven with a smaller force. Therefore, the drive mechanism 5 can be further miniaturized. As a result, a smaller current limiting device 1 can be realized.

（変形例２－２）
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。 (Modification 2-2)
In the above embodiment, the electrode 2 is a solid columnar member made of a conductor metal. As shown in FIG. 6, the electrode 2 may have a pressure receiving portion 24. The electrode 2 has a cylindrical portion 21 having a single diameter, a contact portion 23, and a pressure receiving portion 24.

電極２は、円柱部２１の反装置方向の端部に、凸状に形成された接点部２３を有する。接点部２３の周囲を取り囲み、ドーナツ形状に平面加工された受圧部２４が配置される。受圧部２３の面は、円柱部２１の軸に略垂直に形成される。 The electrode 2 has a contact portion 23 formed in a convex shape at the end portion of the cylindrical portion 21 in the counter-device direction. A pressure receiving portion 24 that surrounds the contact portion 23 and is flattened into a donut shape is arranged. The surface of the pressure receiving portion 23 is formed substantially perpendicular to the axis of the cylindrical portion 21.

電極２は、絶縁物（図中不示）に支持され、容器７に配置される。電極２は、容器７内の充填剤６中に、電極３と接触および離間可能に対向して配置される。閉路状態時に電極２の接点部２３が、電極３の開口部３１と接触する。開路状態となる時に電極２の接点部２３が、開口部３１に摺動して、電極３と機械的に離間する。 The electrode 2 is supported by an insulator (not shown in the figure) and is arranged in the container 7. The electrode 2 is arranged in the filler 6 in the container 7 so as to face the electrode 3 so as to be contactable and separable. When the circuit is closed, the contact portion 23 of the electrode 2 comes into contact with the opening portion 31 of the electrode 3. When the circuit is open, the contact portion 23 of the electrode 2 slides on the opening portion 31 and mechanically separates from the electrode 3.

上記実施形態においてガイド部４は、単一の内径を有する円筒部４１と、装置方向の開口面積が反装置方向の開口面積より大きい中空の円錐台部４２が組合わされた形状を有するものとした。しかしながらガイド部４は、単一の内径を有する円筒部４１のみにより構成されるものであってもよい。 In the above embodiment, the guide portion 4 has a shape in which a cylindrical portion 41 having a single inner diameter and a hollow truncated cone portion 42 having an opening area in the device direction larger than the opening area in the counter device direction are combined. .. However, the guide portion 4 may be composed of only a cylindrical portion 41 having a single inner diameter.

ガイド部４は、電極２と電極３の周囲を周回して配置される。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の圧力を上昇させる。 The guide portion 4 is arranged so as to orbit around the electrode 2 and the electrode 3. The guide portion 4 raises the pressure of the filler 6 in the guide portion 4 by the heat of the arc generated when the electrodes 2 and 3 are separated from each other.

図６（ｂ）に示すように、電極２と電極３が離間することによりアークが発生し、アークの熱によりガイド部４内の充填剤６の圧力が上昇する。電極２の受圧部２４は、この昇圧された充填剤６の圧力を受ける。これにより、電極２は付勢され電極３と離間する。付勢され、電極２は、離間速度Ｖ１および離間速度Ｖ２にて電極３と離間する。 As shown in FIG. 6B, an arc is generated when the electrode 2 and the electrode 3 are separated from each other, and the pressure of the filler 6 in the guide portion 4 increases due to the heat of the arc. The pressure receiving portion 24 of the electrode 2 receives the pressure of the boosted filler 6. As a result, the electrode 2 is urged and separated from the electrode 3. Being urged, the electrode 2 is separated from the electrode 3 at the separation speed V1 and the separation speed V2.

電極２が、アークの熱により昇圧されたガイド部４内の充填剤６の圧力を受ける受圧部２４を有し、受圧部２４が受けた圧力により、電極２と電極３との離間が付勢されるので、より小さな力で電極２を駆動することができる。このため、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。 The electrode 2 has a pressure receiving portion 24 that receives the pressure of the filler 6 in the guide portion 4 that is boosted by the heat of the arc, and the pressure received by the pressure receiving portion 24 urges the separation between the electrode 2 and the electrode 3. Therefore, the electrode 2 can be driven with a smaller force. Therefore, the drive mechanism 5 can be further miniaturized. As a result, a smaller current limiting device 1 can be realized.

［３．第３実施形態］
［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。 [3. Third Embodiment]
[3-1. Constitution]
The current limiting device 1 of the present embodiment is characterized in that, in addition to the first embodiment or the second embodiment, the drive mechanism 5 includes two drive devices, a high-speed drive device 51 and a low-speed drive device 52. Other configurations are the same as those of the first embodiment or the second embodiment. The configuration of the current limiting device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. 7.

高速駆動装置５１、低速駆動装置５２は、容器７の外部に配置される。高速駆動装置５１、低速駆動装置５２は、ばね、油圧、高圧気体、電動機などにより構成され、それぞれ電極２、電極３を駆動し機械的に接触および離間させる。 The high-speed drive device 51 and the low-speed drive device 52 are arranged outside the container 7. The high-speed drive device 51 and the low-speed drive device 52 are composed of a spring, hydraulic pressure, high-pressure gas, an electric motor, and the like, and drive the electrodes 2 and 3, respectively, to mechanically contact and separate them.

高速駆動装置５１は、電極２に接続される。高速駆動装置５１は、高速である移動速度Ｖａにより電極２を駆動する。低速駆動装置５２は、電極３に接続される。低速駆動装置５２は、低速である移動速度Ｖｂにより電極３を駆動する。電極２および電極３は、容器７内の充填剤６中を移動可能に配置される。 The high-speed drive device 51 is connected to the electrode 2. The high-speed drive device 51 drives the electrode 2 with a high-speed moving speed Va. The low speed drive device 52 is connected to the electrode 3. The low-speed drive device 52 drives the electrode 3 with a low-speed moving speed Vb. The electrodes 2 and 3 are movably arranged in the filler 6 in the container 7.

［３－２．作用］
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。 [3-2. Action]
Next, the operation of the current limiting device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. 7.

図７（ａ）に示すように限流装置１が閉路状態である場合、電極２と電極３は接続され、電流を導通する。電極２と電極３が接触し、電気的に導通状態とされる。 As shown in FIG. 7A, when the current limiting device 1 is in a closed state, the electrodes 2 and 3 are connected and conduct current. The electrode 2 and the electrode 3 come into contact with each other and are electrically connected.

限流装置１は、開路状態となる場合、事故検出時から所定の時間経過後に、電極２と電極３は離間され、電極２と電極３の間が所定のインピーダンスとなる。これにより電力供給線に流れる事故発生後のアークにかかる電流が限流される。 When the flow limiting device 1 is in the open circuit state, the electrodes 2 and 3 are separated from each other after a predetermined time has elapsed from the time when the accident is detected, and the impedance between the electrodes 2 and 3 becomes a predetermined impedance. As a result, the current applied to the arc after the accident that flows in the power supply line is limited.

図７（ｂ）に示すように、高速駆動装置５１は、時間ｔ１において高速である移動速度Ｖａで電極２を装置方向へ移動させる。低速駆動装置５２は、時間ｔ１において低速である移動速度Ｖｂで電極３を反装置方向へ移動させる。これにより、時間ｔ１における電極２および電極３の離間速度Ｖ１は、移動速度Ｖａと移動速度Ｖｂの和となる。 As shown in FIG. 7B, the high-speed drive device 51 moves the electrode 2 toward the device at a high-speed movement speed Va at time t1. The low-speed drive device 52 moves the electrode 3 in the anti-device direction at a moving speed Vb which is low at time t1. As a result, the separation speed V1 between the electrodes 2 and 3 at time t1 is the sum of the movement speed Va and the movement speed Vb.

高速駆動装置５１および低速駆動装置５２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との離間距離がＬ１となるように、それぞれ電極２および電極３を移動させる。電極２と電極３との離間距離がＬ１となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ１となる。アークにかかる短絡電流は、電極２と電極３の間の充填剤６のインピーダンスＺ１により、限流される。高速駆動装置５１は、電極２と電極３との離間距離がＬ１となる時刻Ｔ１まで電極２を駆動するが、その後駆動にかかる動作を停止する。 The high-speed drive device 51 and the low-speed drive device 52 move the electrodes 2 and 3, respectively, so that the separation distance between the electrodes 2 and the electrodes 3 is L1 at the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection. When the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 is L1, the impedance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes Z1. The short-circuit current applied to the arc is limited by the impedance Z1 of the filler 6 between the electrodes 2 and 3. The high-speed drive device 51 drives the electrode 2 until the time T1 when the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes L1, but then stops the operation related to the drive.

図７（ｃ）に示すように、低速駆動装置５２は、時間ｔ１に継続して時間ｔ２において低速である移動速度Ｖｂで電極３を反装置方向へ移動させる。高速駆動装置５１による電極３を移動させる動作は、停止している。これにより、時間ｔ２における電極２および電極３の離間速度Ｖ２は、移動速度Ｖｂとなる。 As shown in FIG. 7 (c), the low-speed drive device 52 moves the electrode 3 in the counter-device direction at a moving speed Vb which is a low speed at the time t2 continuously at the time t1. The operation of moving the electrode 3 by the high-speed drive device 51 has stopped. As a result, the separation speed V2 between the electrodes 2 and 3 at time t2 becomes the movement speed Vb.

低速駆動装置５２は、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との離間距離がＬ２となるように、電極３を移動させる。電極２と電極３との離間距離がＬ２となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ２となる。アークにかかる短絡電流は、電極２と電極３の間の充填剤６のインピーダンスＺ２により、限流される。低速駆動装置５２は、電極２と電極３との離間距離がＬ２となる時刻Ｔ２まで電極３を駆動するが、その後駆動にかかる動作を停止する。 The low-speed drive device 52 moves the electrode 3 from the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection to the time T2 after the time t2 has elapsed so that the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 is L2. When the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 is L2, the impedance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes Z2. The short-circuit current applied to the arc is limited by the impedance Z2 of the filler 6 between the electrodes 2 and 3. The low-speed drive device 52 drives the electrode 3 until the time T2 when the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes L2, but then stops the operation related to the drive.

電極２と電極３との離間距離Ｌ１は、離間距離Ｌ２より小さいため、インピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さい。事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流は、充填剤６のインピーダンスＺ１により限流される。時刻Ｔ１以降の時間ｔ２において、短絡電流の交流成分は、充填剤６のインピーダンスＺ２により限流される。 Since the separation distance L1 between the electrode 2 and the electrode 3 is smaller than the separation distance L2, the impedance Z1 is smaller than the impedance Z2. The short-circuit current applied to the first wave of the short-circuit current having a high peak value generated at the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection is limited by the impedance Z1 of the filler 6. At time t2 after time T1, the AC component of the short-circuit current is limited by the impedance Z2 of the filler 6.

上記実施形態では、時間ｔ１において高速駆動装置５１が高速である移動速度Ｖａで電極２を、低速駆動装置５２が低速である移動速度Ｖｂで電極３を駆動し、時間ｔ２において低速駆動装置５２が継続して低速である移動速度Ｖｂで電極３を駆動するものとしたが、高速駆動装置５１、低速駆動装置５２の動作はこれに限られない。時間ｔ１において高速駆動装置５１のみが高速である移動速度Ｖａで電極２を駆動し、時間ｔ２において低速駆動装置５２が低速である移動速度Ｖｂで電極３を駆動するものとしてもよい。 In the above embodiment, the high-speed drive device 51 drives the electrode 2 at a high-speed movement speed Va at time t1, the low-speed drive device 52 drives the electrode 3 at a low-speed movement speed Vb, and the low-speed drive device 52 drives the electrode 3 at a low-speed movement speed Vb. It is assumed that the electrode 3 is continuously driven by the moving speed Vb, which is a low speed, but the operation of the high-speed drive device 51 and the low-speed drive device 52 is not limited to this. At time t1, only the high-speed drive device 51 may drive the electrode 2 at a high-speed moving speed Va, and at time t2, the low-speed drive device 52 may drive the electrode 3 at a low-speed moving speed Vb.

上記実施形態では、高速駆動装置５１が電極２に、低速駆動装置５２が電極３に接続されるものとした。しかしながら、高速駆動装置５１が電極３に、低速駆動装置５２が電極３に接続されるようにしてもよい。 In the above embodiment, the high-speed drive device 51 is connected to the electrode 2, and the low-speed drive device 52 is connected to the electrode 3. However, the high-speed drive device 51 may be connected to the electrode 3 and the low-speed drive device 52 may be connected to the electrode 3.

つまり駆動機構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、時間ｔ１に高速で駆動し、駆動機構５の低速駆動装置５２は、電極２または電極３のうち高速駆動装置５１により駆動されない余の一方を、時間ｔ２に低速で駆動する。 That is, the high-speed drive device 51 of the drive mechanism 5 drives either the electrode 2 or the electrode 3 at high speed at time t1, and the low-speed drive device 52 of the drive mechanism 5 drives either the electrode 2 or the electrode 3 at high speed. The other one that is not driven by the device 51 is driven at a low speed at time t2.

［３－３．効果］
（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。 [3-3. effect]
(1) According to the present embodiment, the drive mechanism 5 of the current limiting device 1 has a high-speed drive device 51 that drives either the electrode 2 or the electrode 3 at high speed at time t1, and an electrode at time t2. Since the two or the low-speed drive device 52 that drives the other one of the electrodes 3 that is not driven by the high-speed drive device 51 at a low speed, the drive mechanism 5 can be further miniaturized. As a result, a smaller current limiting device 1 can be realized.

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、離間距離Ｌ２より短い距離である離間距離Ｌ１に、高速で電極２と電極３を離間させる動作を行う。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、離間距離Ｌ１より長い距離である離間距離Ｌ２に、低速で電極２と電極３を離間させる動作を行う。このため高速駆動装置５１、低速駆動装置５２とも小型に構成することができる。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。 The high-speed drive device 51 performs an operation of separating either the electrode 2 or the electrode 3 at a high speed to a separation distance L1 which is a distance shorter than the separation distance L2. The low-speed drive device 52 operates to separate the electrode 2 and the electrode 3 at a low speed so that the other one of the electrode 2 or the electrode 3 is separated from the electrode 2 or the electrode 3 at a distance L2 which is longer than the separation distance L1. Therefore, both the high-speed drive device 51 and the low-speed drive device 52 can be configured in a small size. As a result, a smaller current limiting device 1 can be realized.

［３－４．変形例］
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。 [3-4. Modification example]
In the above embodiment, the high-speed drive device 51 of the drive mechanism 5 drives either the electrode 2 or the electrode 3, and the low-speed drive device 52 of the drive mechanism 5 drives the other one of the electrode 2 and the electrode 3. , The operation of separating the electrode 2 and the electrode 3 is performed. However, the high-speed drive device 51 or the low-speed drive device 52 of the drive mechanism 5 may be configured by a drive device that drives the circuit breaker 101.

図８に本変形例の一例を示す。限流装置１の低速駆動装置５２は、遮断器１０１を駆動する駆動装置により構成される。遮断器１０１は、電力供給線を介し限流装置１と直列に接続され、電力供給線の電流を遮断する。遮断器１０１は、アーク電極１０２およびアーク電極１０３を有する。低速駆動装置５２は、限流装置１の電極３および遮断器１０１のアーク電極１０２の両者を駆動する。低速駆動装置５２は、限流装置１と遮断器１０１の駆動機構を兼ねる。 FIG. 8 shows an example of this modification. The low-speed drive device 52 of the current limiting device 1 is composed of a drive device that drives the circuit breaker 101. The circuit breaker 101 is connected in series with the current limiting device 1 via the power supply line, and cuts off the current of the power supply line. The circuit breaker 101 has an arc electrode 102 and an arc electrode 103. The low-speed drive device 52 drives both the electrode 3 of the current limiting device 1 and the arc electrode 102 of the circuit breaker 101. The low-speed drive device 52 also serves as a drive mechanism for the current limiting device 1 and the circuit breaker 101.

低速駆動装置５２は、リンク１１１を含む伝達機構１１０を介し限流装置１の電極３に接続される。低速駆動装置５２は、リンク１２１を含む伝達機構１２０を介し遮断器１０１のアーク電極１０２に接続される。 The low-speed drive device 52 is connected to the electrode 3 of the current limiting device 1 via a transmission mechanism 110 including a link 111. The low speed drive device 52 is connected to the arc electrode 102 of the circuit breaker 101 via a transmission mechanism 120 including a link 121.

本変形例によれば、低速駆動装置５２は、限流装置１と遮断器１０１の駆動機構を兼ねるので、より単純な構成により限流装置１および遮断器１０１を実現することができる。これにより、限流装置１および遮断器１０１全体として小型化することができる。 According to this modification, since the low-speed drive device 52 also serves as a drive mechanism for the current limiting device 1 and the circuit breaker 101, the current limiting device 1 and the circuit breaker 101 can be realized by a simpler configuration. As a result, the current limiting device 1 and the circuit breaker 101 as a whole can be miniaturized.

図９に示すように、限流装置１の電極３と低速駆動装置５２が、直線上に配置されるようにしてもよい。このように配置されることにより、リンク１１１が不要となり、より単純な構成により限流装置１および遮断器１０１を実現することができる。 As shown in FIG. 9, the electrode 3 of the current limiting device 1 and the low speed driving device 52 may be arranged on a straight line. By arranging in this way, the link 111 becomes unnecessary, and the current limiting device 1 and the circuit breaker 101 can be realized by a simpler configuration.

［４．第４実施形態］
［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。 [4. Fourth Embodiment]
[4-1. Constitution]
The current limiting device 1 of the present embodiment is characterized by having an impedance element 81 and a switch 82 in addition to the first embodiment or the second embodiment. Other configurations are the same as those of the first embodiment or the second embodiment. The configuration of the current limiting device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. 10.

第１実施形態または第２実施形態にかかる限流装置１が、図１０における限流部１１に相当する。図１０において限流部１１は、第１実施形態または第２実施形態にかかる限流装置１を模式的に示している。 The current limiting device 1 according to the first embodiment or the second embodiment corresponds to the current limiting unit 11 in FIG. In FIG. 10, the current limiting unit 11 schematically shows the current limiting device 1 according to the first embodiment or the second embodiment.

インピーダンス素子８１は、限流部１１の容器７の外部に配置される。インピーダンス素子８１は、抵抗器等により構成される。インピーダンス素子８１は、一方の端部が電極２に、他方の端部が電極３に電気的に接続される。 The impedance element 81 is arranged outside the container 7 of the current limiting portion 11. The impedance element 81 is composed of a resistor or the like. One end of the impedance element 81 is electrically connected to the electrode 2, and the other end is electrically connected to the electrode 3.

開閉器８２は、限流部１１の容器７の外部に配置される。開閉器８２は、コンタクタ等により構成される。開閉器８２は、インピーダンス素子８１に並列に接続される。開閉器８２は、インピーダンス素子８１の両方の端部を電気的に導通、非導通とする。限流部１１、インピーダンス素子８１、開閉器８２は、互いに電気的に並列に接続される。 The switch 82 is arranged outside the container 7 of the current limiting portion 11. The switch 82 is composed of a contactor or the like. The switch 82 is connected in parallel to the impedance element 81. The switch 82 electrically conducts and does not conduct both ends of the impedance element 81. The current limiting unit 11, the impedance element 81, and the switch 82 are electrically connected in parallel with each other.

駆動機構５は、電極２と第２の電極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とする。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とする。インピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さい。 In the drive mechanism 5, the electrode 2 and the second electrode 3 are separated from each other, and the impedance Z1 is set between the electrode 2 and the electrode 3 within a predetermined time t1 from the time when the accident is detected. By controlling the opening and closing of the switch 82, the impedance Z2 applied to the impedance element 81 is set between the electrode 2 and the electrode 3 at the time t2 after the lapse of the time t1. Impedance Z1 is smaller than impedance Z2.

時間ｔ１が請求項における第１の時間に、インピーダンスＺ１が請求項における第１のインピーダンスに相当する。時間ｔ２が請求項における第２の時間に、インピーダンスＺ２が請求項における第２のインピーダンスに相当する。 The time t1 corresponds to the first time in the claim, and the impedance Z1 corresponds to the first impedance in the claim. Time t2 corresponds to the second time in the claim, and impedance Z2 corresponds to the second impedance in the claim.

インピーダンス素子８１は、抵抗器に限らずその他のインピーダンス素子であってもよい。また、開閉器８２は、開閉器は機械的な開閉器でもよいし、サイリスタ等が組合せられたパワーエレクトロニクス素子により構成されるものであってもよい。 The impedance element 81 is not limited to a resistor and may be another impedance element. Further, the switch 82 may be a mechanical switch or may be composed of a power electronics element combined with a thyristor or the like.

［４－２．作用］
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。 [4-2. Action]
Next, the operation of the current limiting device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

限流装置１に直列に接続された遮断器（図中不示）が、閉路状態である場合、限流部１１は、閉路状態となり、電流を導通する。開閉器８２は、開路状態とされる。 When the circuit breaker (not shown in the figure) connected in series with the current limiting device 1 is in a closed state, the current limiting unit 11 is in a closed state and conducts current. The switch 82 is in an open state.

事故が検出された場合、事故検出時から時間ｔ１内に、電極２と電極３との離間距離がＬ１となるように、電極２と電極３は離間される。電極２と電極３との離間距離がＬ１となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ１となる。事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流は、充填剤６のインピーダンスＺ１により限流される。 When an accident is detected, the electrode 2 and the electrode 3 are separated from each other so that the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes L1 within the time t1 from the time of the accident detection. When the separation distance between the electrode 2 and the electrode 3 is L1, the impedance between the electrode 2 and the electrode 3 becomes Z1. The short-circuit current applied to the first wave of the short-circuit current having a high peak value generated at the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection is limited by the impedance Z1 of the filler 6.

高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流が発生した時刻Ｔ１後の時間ｔ２において、一旦、開閉器８２は投入され、閉路状態となる。これにより短絡電流は、限流部１１から開閉器８２に転流する。開閉器８２の投入は、短絡電流に直流成分が重畳しない位相で行われる。 Short-circuit current with a high peak value At time t2 after the time T1 when the short-circuit current applied to the first wave occurs, the switch 82 is once turned on and the circuit is closed. As a result, the short-circuit current is commutated from the current limiting portion 11 to the switch 82. The switch 82 is turned on in a phase in which the DC component is not superimposed on the short-circuit current.

その後、再び開閉器８２が遮断され、開路状態となる。開閉器８２の遮断は、短絡電流が発生した時刻Ｔ１後の時間ｔ２内であって、短絡電流が限流部１１から開閉器８２に転流した後に行われる。これにより、短絡電流は開閉器８２からインピーダンス素子８１に転流し、電極２と電極３との間は、インピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２となる。時刻Ｔ１以降の時間ｔ２において、短絡電流の交流成分は、充填剤６のインピーダンスＺ２により限流される。 After that, the switch 82 is shut off again, and the circuit is opened. The switch 82 is cut off within the time t2 after the time T1 when the short-circuit current is generated, and after the short-circuit current has flowed from the current limiting unit 11 to the switch 82. As a result, the short-circuit current is transferred from the switch 82 to the impedance element 81, and the impedance Z2 applied to the impedance element 81 is formed between the electrode 2 and the electrode 3. At time t2 after time T1, the AC component of the short-circuit current is limited by the impedance Z2 of the filler 6.

電極２と電極３が離間距離Ｌ１を離間することにより発生するインピーダンスＺ１は、インピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２より小さい。これにより、効率的に、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流は、インピーダンスＺ１により限流され、時刻Ｔ１以降の時間ｔ２において、短絡電流の交流成分は、インピーダンスＺ２により限流される。 The impedance Z1 generated when the electrode 2 and the electrode 3 are separated from each other by the separation distance L1 is smaller than the impedance Z2 applied to the impedance element 81. As a result, the short-circuit current applied to the first wave of the short-circuit current having a high peak value generated at the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection is efficiently limited by the impedance Z1 and the time t2 after the time T1. In, the AC component of the short-circuit current is limited by the impedance Z2.

［４－３．効果］
（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。 [4-3. effect]
(1) According to the present embodiment, in the current limiting device 1, one end is electrically connected to the electrode 2, the other end is electrically connected to the electrode 3, and the impedance element 81 is arranged in parallel with the impedance element 81. The switch 82 has a connected switch 82, the drive mechanism 5 separates the electrode 2 and the electrode 3, and the impedance Z1 is set between the electrode 2 and the electrode 3 within a predetermined time t1 from the time of detecting an accident. By controlling the opening and closing, the impedance Z2 applied to the impedance element 81 is set between the electrode 2 and the electrode 3 at the time t2 after the lapse of the time t1, and the impedance Z1 is smaller than the impedance Z2. It can be miniaturized. As a result, a smaller current limiting device 1 can be realized.

駆動機構５は、電極２と電極３とを短い距離である離間距離Ｌ１に離間させる動作を行う。これにより、駆動機構５を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。 The drive mechanism 5 performs an operation of separating the electrode 2 and the electrode 3 to a separation distance L1 which is a short distance. As a result, the drive mechanism 5 can be miniaturized. As a result, a smaller current limiting device 1 can be realized.

［４－４．変形例］
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。 [4-4. Modification example]
In the above embodiment, the current limiting unit 11 is configured by the current limiting device 1 shown in the first embodiment or the second embodiment. That is, the current limiting portion 11 is driven by the drive mechanism 5 so that the electrode 2 and the electrode 3 are separated from each other, and the short-circuit current is limited by the impedance Z1 between the electrode 2 and the electrode 3.

しかしながら、限流装置１は、限流部１１に代わり、過大な電流が入力された場合に磁気飽和が緩和され、インピーダンスが発生する磁気飽和型限流器である限流部９０により構成されるものであってもよい。 However, the current limiting device 1 is composed of a current limiting unit 90, which is a magnetic saturation type current limiting device in which magnetic saturation is relaxed and impedance is generated when an excessive current is input, instead of the current limiting unit 11. It may be a thing.

図１１に本変形例の一例を示す。本変形例にかかる限流装置１は、限流部９０、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。 FIG. 11 shows an example of this modification. The current limiting device 1 according to this modification is characterized by having a current limiting portion 90, an impedance element 81, and a switch 82.

限流部９０は、磁気飽和型限流器により構成される。限流部９０の一方の端部は、インピーダンス素子８１、開閉器８２に接続される。限流部９０の他方の端部は、電力供給線に接続される。限流部９０は、磁気飽和により短絡電流を限流する。 The current limiting unit 90 is configured by a magnetic saturation type current limiting device. One end of the current limiting portion 90 is connected to the impedance element 81 and the switch 82. The other end of the current limiting section 90 is connected to the power supply line. The current limiting unit 90 limits the short-circuit current by magnetic saturation.

限流部９０は、電源９１、励磁コイル９２を有する。励磁コイル９２の一次側に電源９１が、二次側に電力供給線が接続されている。励磁コイル９２は、電源９１により励磁され飽和状態となっている。限流部９０は、過大な電流が入力された場合に磁気飽和が緩和され、高インピーダンスとなる。 The current limiting unit 90 has a power supply 91 and an exciting coil 92. The power supply 91 is connected to the primary side of the exciting coil 92, and the power supply line is connected to the secondary side. The excitation coil 92 is excited by the power supply 91 and is in a saturated state. When an excessive current is input to the current limiting unit 90, magnetic saturation is relaxed and the impedance becomes high.

インピーダンス素子８１は、限流部９０の外部に配置される。インピーダンス素子８１は、抵抗器等により構成される。インピーダンス素子８１は、一方の端部が限流部９０に、他方の端部が電力供給線に電気的に接続される。 The impedance element 81 is arranged outside the current limiting portion 90. The impedance element 81 is composed of a resistor or the like. One end of the impedance element 81 is electrically connected to the current limiting portion 90, and the other end is electrically connected to the power supply line.

開閉器８２は、限流部９０の外部に配置される。開閉器８２は、コンタクタ等により構成される。開閉器８２は、インピーダンス素子８１に、電気的に並列に接続される。開閉器８２は、インピーダンス素子８１の両方の端部を電気的に導通、非導通とする。限流部９０、インピーダンス素子８１と開閉器８２は、限流部９０に電気的に直列に接続される。 The switch 82 is arranged outside the current limiting portion 90. The switch 82 is composed of a contactor or the like. The switch 82 is electrically connected in parallel to the impedance element 81. The switch 82 electrically conducts and does not conduct both ends of the impedance element 81. The current limiting unit 90, the impedance element 81, and the switch 82 are electrically connected in series to the current limiting unit 90.

限流部９０は、事故検出時から時間ｔ１内にインピーダンスＺ１により、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限流する。開閉器８２は、開閉制御されることにより、時間ｔ２にインピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２により、短絡電流の交流成分を限流する。インピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さい。 The current limiting unit 90 limits the short-circuit current applied to the first wave of the short-circuit current having a high peak value by the impedance Z1 within the time t1 from the time of detecting the accident. The switch 82 limits the AC component of the short-circuit current by the impedance Z2 applied to the impedance element 81 at time t2 by controlling the switching. Impedance Z1 is smaller than impedance Z2.

時間ｔ１が請求項における第１の時間に、インピーダンスＺ１が請求項における第１のインピーダンスに相当する。時間ｔ２が請求項における第２の時間に、インピーダンスＺ２が請求項における第２のインピーダンスに相当する。 The time t1 corresponds to the first time in the claim, and the impedance Z1 corresponds to the first impedance in the claim. Time t2 corresponds to the second time in the claim, and impedance Z2 corresponds to the second impedance in the claim.

インピーダンス素子８１は、抵抗器に限らずその他のインピーダンス素子であってもよい。また、開閉器８２は、開閉器は機械的な開閉器でもよいし、サイリスタ等が組合せられたパワーエレクトロニクス素子により構成されるものであってもよい。 The impedance element 81 is not limited to a resistor and may be another impedance element. Further, the switch 82 may be a mechanical switch or may be composed of a power electronics element combined with a thyristor or the like.

次に、本変形例の限流装置１の作用を、説明する。 Next, the operation of the current limiting device 1 of this modification will be described.

限流部９０は、磁気飽和型限流器により構成され、励磁コイル９２は、電源９１により励磁され飽和状態となっている。励磁コイル９２が飽和状態である時、励磁コイル９２の二次側は、低インピーダンスとなる。励磁コイル９２が非飽和状態である時、励磁コイル９２の二次側は、高インピーダンスとなる。図示している回路では、交流電流の例えばプラス側のみを限流することができ、交流電流のプラス側、マイナス側を限流するためには、もう一組の磁気飽和回路が必要であるが、ここでは簡単のために片側分のみを図示している。 The current limiting unit 90 is configured by a magnetic saturation type current limiting device, and the exciting coil 92 is excited by the power supply 91 and is in a saturated state. When the exciting coil 92 is saturated, the secondary side of the exciting coil 92 has a low impedance. When the exciting coil 92 is in an unsaturated state, the secondary side of the exciting coil 92 has a high impedance. In the circuit shown, for example, only the positive side of the alternating current can be limited, and another set of magnetic saturation circuits is required to limit the positive and negative sides of the alternating current. , Here, for the sake of simplicity, only one side is shown.

限流装置１に直列に接続された遮断器（図中不示）が、閉路状態である場合、限流部９０の励磁コイル９２は飽和状態であり、励磁コイル９２の二次側は、低インピーダンスとなる。開閉器８２は、閉路状態とされる。その結果、励磁コイル９２の飽和状態を超えない電流は、励磁コイル９２の二次側を介し低インピーダンスで電力供給線を流れる。 When the circuit breaker (not shown in the figure) connected in series with the current limiting device 1 is in a closed state, the exciting coil 92 of the current limiting portion 90 is in a saturated state, and the secondary side of the exciting coil 92 is low. It becomes impedance. The switch 82 is closed. As a result, the current that does not exceed the saturation state of the excitation coil 92 flows through the power supply line with low impedance via the secondary side of the excitation coil 92.

短絡電流が発生した際に、励磁コイル９２の飽和状態を超える過大な電流は、励磁コイル９２の磁気飽和を緩和する。過大な電流により励磁コイル９２は、磁気飽和状態から非飽和状態に移行する。これにより励磁コイル９２の二次側は、高いインピーダンスであるインピーダンスＺ１となる。事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流は、インピーダンスＺ１により遅滞なく限流される。 When a short-circuit current is generated, an excessive current exceeding the saturation state of the excitation coil 92 alleviates the magnetic saturation of the excitation coil 92. The exciting coil 92 shifts from the magnetically saturated state to the unsaturated state due to the excessive current. As a result, the secondary side of the excitation coil 92 becomes impedance Z1, which is a high impedance. The short-circuit current applied to the first wave of the short-circuit current having a high peak value generated at the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection is limited by the impedance Z1 without delay.

高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流が発生した時刻Ｔ１後の時間ｔ２において、開閉制御されることにより開閉器８２が遮断され、開路状態となる。これにより、短絡電流は開閉器８２からインピーダンス素子８１に転流する。短絡電流の交流成分は、時刻Ｔ１以降の時間ｔ２において、インピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２により限流される。 Short-circuit current with a high peak value At time t2 after the time T1 when the short-circuit current applied to the first wave is generated, the switch 82 is shut off by the open / close control, and the circuit is opened. As a result, the short-circuit current flows from the switch 82 to the impedance element 81. The AC component of the short-circuit current is limited by the impedance Z2 applied to the impedance element 81 at the time t2 after the time T1.

インピーダンスＺ１は、インピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２より小さい。これにより、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流は、効率的にインピーダンスＺ１により限流され、時刻Ｔ１以降の時間ｔ２において、短絡電流の交流成分は、インピーダンスＺ２により限流される。 The impedance Z1 is smaller than the impedance Z2 applied to the impedance element 81. As a result, the short-circuit current applied to the first wave of the short-circuit current having a high peak value generated at the time T1 after the time t1 has elapsed from the time of the accident detection is efficiently limited by the impedance Z1 and at the time t2 after the time T1. The AC component of the short-circuit current is limited by the impedance Z2.

本変形例によれば、限流装置１は、過大な電流が入力された場合に磁気飽和が緩和され高インピーダンスとなる磁気飽和型限流器により構成された限流部９０と、限流部９０と電気的に直列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、限流部９０は、事故検出時から時間ｔ１内にインピーダンスＺ１により、開閉器８２は、開閉制御されることにより、時間ｔ２にインピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２により短絡電流を限流し、インピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さいので、より小型な限流装置１を実現することができる。 According to this modification, the current limiting device 1 has a current limiting unit 90 configured by a magnetic saturation type current limiting device in which magnetic saturation is relaxed and high impedance is obtained when an excessive current is input, and a current limiting unit. It has an impedance element 81 electrically connected in series with 90 and a switch 82 connected in parallel with the impedance element 81, and the current limiting unit 90 opens and closes by impedance Z1 within time t1 from the time of accident detection. By controlling the opening and closing of the device 82, the short-circuit current is limited by the impedance Z2 applied to the impedance element 81 at time t2, and the impedance Z1 is smaller than the impedance Z2, so that a smaller current limiting device 1 can be realized. can.

励磁コイル９２の飽和状態を超える過大な電流は、時間ｔ１に励磁コイル９２の磁気飽和の緩和により発生するインピーダンスＺ１により限流される。しかしながら限流部９０にかかるインピーダンスＺ１により限流される電流は、励磁コイル９２の磁気飽和を緩和する尖頭電流部分に限られる。本変形例によれば、限流装置１は、時間ｔ２にインピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２により短絡電流を限流するので、インピーダンスＺ１により限流されない尖頭電流部分以外の零点傾き部分の電流を含め限流を行うことができる限流装置１を実現することができる。 An excessive current exceeding the saturation state of the excitation coil 92 is limited by the impedance Z1 generated by the relaxation of the magnetic saturation of the excitation coil 92 at time t1. However, the current limited by the impedance Z1 applied to the current limiting portion 90 is limited to the peak current portion that relaxes the magnetic saturation of the exciting coil 92. According to this modification, the current limiting device 1 limits the short-circuit current by the impedance Z2 applied to the impedance element 81 at time t2, so that the current in the zero point inclination portion other than the peak current portion not limited by the impedance Z1 is applied. It is possible to realize a current limiting device 1 capable of performing current limiting including inclusion.

［５．他の実施形態］
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。 [5. Other embodiments]
Although embodiments including modifications have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof, as are included in the scope and gist of the invention. The following is an example.

上記実施形態では、充填剤６は、水であるものとした。しかしながら、充填剤６は、これに限られない。充填剤６は、油、液体金属、フッ素系液体、気体であってもよい。 In the above embodiment, the filler 6 is assumed to be water. However, the filler 6 is not limited to this. The filler 6 may be an oil, a liquid metal, a fluorinated liquid, or a gas.

上記実施形態において、時間ｔ１は、５０Ｈｚの場合、短絡事故発生後約１０ミリ秒、６０Ｈｚの場合、約８．３ミリ秒であるものとしたが時間ｔ１は、これに限られない。時間ｔ１は、遮断する交流電流の半周期以下の時間であればよい。 In the above embodiment, the time t1 is about 10 milliseconds after the occurrence of the short circuit accident at 50 Hz, and about 8.3 milliseconds at 60 Hz, but the time t1 is not limited to this. The time t1 may be a time of half a cycle or less of the alternating current to be cut off.

上記実施形態において、時間ｔ２は、３０数ミリ秒～６０ミリ秒であるものとしたが時間ｔ２は、これに限られない。時間ｔ２は、任意の時間であってよい。 In the above embodiment, the time t2 is assumed to be 30 to 60 milliseconds, but the time t2 is not limited to this. The time t2 may be any time.

１・・・限流装置
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 1 ... Current limiting device 2, 3 ... Electrode 4 ... Guide section 5 ... Drive mechanism 6 ... Filler 7 ... Container 11 ... Current limiting section 21 ... Cylindrical section 22, 24 ... Pressure receiving part 23 ... Contact part 31 ... Opening 32 ... Bottom 41 ... Cylindrical part 42 ... Conical base 43 ... Opening 51 ... High-speed drive Device 52 ... Low-speed drive device 81 ... Impedance element 82 ... Switch 90 ... Current limit 91 ... Power supply 92 ... Exciting coil 101 ... Circuit breaker 102, 103 ... Arc electrodes 110, 120 ... Transmission mechanism 111, 121 ... Link

Claims (2)

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、
一方の端部が前記第１の電極と、他方の端部が前記第２の電極に電気的に接続されたインピーダンス素子と、
前記インピーダンス素子に並列に接続された開閉器を有し、
前記駆動機構は、前記第１の電極と前記第２の電極を離間させ、事故検出時から第１の時間内に前記第１の電極と前記第２の電極の間を第１のインピーダンスとし、
前記開閉器は、開閉制御されることにより、前記第１の時間経過後の第２の時間に前記第１の電極と前記第２の電極との間を前記インピーダンス素子にかかる第２のインピーダンスとし、
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る、
限流装置。 A container filled with a filler and
In the filler in the container, a first electrode and a second electrode arranged to face each other so as to be contactable and separable,
A drive mechanism that mechanically separates the first electrode from the second electrode,
An impedance element whose one end is electrically connected to the first electrode and the other end to which the second electrode is electrically connected.
It has a switch connected in parallel to the impedance element and has a switch.
The drive mechanism separates the first electrode from the second electrode, and sets the first impedance between the first electrode and the second electrode within the first time from the time of accident detection.
By controlling the switch, the switch has a second impedance applied to the impedance element between the first electrode and the second electrode in the second time after the lapse of the first time. ,
The first impedance is smaller than the second impedance,
The first impedance is an impedance required to limit the peak value of the first wave of the short-circuit current to a predetermined target current, and the second impedance is an impedance that causes the AC component of the short-circuit current to reach a predetermined target current. Impedance required to limit current,
The first time is a time of half a cycle or less of the alternating current to be cut off.
Current limiting device. 過大な電流が入力された場合に磁気飽和が緩和され高インピーダンスとなる磁気飽和型限流器により構成された限流部と、
前記限流部と電気的に直列に接続されたインピーダンス素子と、
前記インピーダンス素子に並列に接続された開閉器を有し、
前記限流部は、事故検出時から第１の時間内に第１のインピーダンスにより、前記開閉器は、開閉制御されることにより、前記第１の時間経過後の第２の時間に前記インピーダンス素子にかかる第２のインピーダンスにより、短絡電流を限流し、
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る、
限流装置。 A current limiting part composed of a magnetic saturation type current limiting device in which magnetic saturation is relaxed and high impedance is obtained when an excessive current is input.
An impedance element electrically connected in series with the current limiting part,
It has a switch connected in parallel to the impedance element and has a switch.
The current limiting portion is controlled by the first impedance within the first time from the time of accident detection, and the switch is controlled to open and close, so that the impedance element is in the second time after the lapse of the first time. The short-circuit current is limited by the second impedance applied to the
The first impedance is smaller than the second impedance,
The first impedance is an impedance required to limit the peak value of the first wave of the short-circuit current to a predetermined target current, and the second impedance is an impedance that causes the AC component of the short-circuit current to reach a predetermined target current. Impedance required to limit current,
The first time is a time of half a cycle or less of the alternating current to be cut off.
Current limiting device.
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