JP7054601B2 - 直流遮断装置 - Google Patents
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Description
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
図1は、本実施形態に係る直流遮断装置の主要部を例示するブロック図である。
図1に示すように、本実施形態の直流遮断装置10は、機械遮断器40,50と、逆電圧印加回路70と、を備える。直流遮断装置10は、端子11a,11bを含んでおり、端子11a,11bを介して、直流線路に直列に接続される。この例の直流遮断装置10では、機械遮断器40,50が閉じている通常の動作時において、端子11aから端子11bに直流電流を流すことができる。
図2(a)には、より具体的な直流遮断装置10の構成例が示されている。図2(a)に示すように、実施形態の直流遮断装置10は、機械遮断器40と、逆電圧印加回路70と、を備える。直流遮断装置10は、端子11a,11bを含んでいる。直流遮断装置10は、機械遮断器40に直列に接続された機械遮断器50をさらに備えており、機械遮断器40,50の直列回路は、端子11a,11b間に接続されている。
図3(a)は、簡単のため、逆電圧印加回路70が2個直列に接続されている場合の等価回路が示されている。この等価回路は、抵抗値R1が、スイッチング素子やダイオードのオフ時の等価抵抗値に比べて十分に低く、また、抵抗値R2が抵抗値R1よりも十分に低いことから求められる。図3(b)のN個直列の場合についても同様である。
ここで、V0は、抵抗器73の両端の電圧である。
図3(b)は、N個の逆電圧印加回路70が直列に接続された場合の等価回路である。
図3(a)の場合と同様に、すべての逆電圧印加回路70においてサイリスタ72が正常である場合には、
V0’=Vdc×{(N-1)×R22+N×R1×R2}
/{R12+(N-1)×R22+N×R1×R2} (2)
ここで、V0’は、スイッチング素子78がオンされた逆電圧印加回路70(図では逆電圧印加回路Nと表記)の抵抗器73の両端電圧である。
本実施形態の直流遮断装置10は、各スイッチング素子、ダイオード、およびサイリスタ72に、それぞれ並列に抵抗器を備えている。これら抵抗器の抵抗値は、並列接続されている素子のオフ状態の抵抗値に比べて十分低く設定されている。また、サイリスタに並列に接続された抵抗器の抵抗値は、各スイッチング素子およびダイオードにそれぞれ並列に接続された抵抗器の抵抗値よりも十分低い値に設定されている。
上述した第1の実施形態では、直流遮断装置10は、端子11aから端子11bへの一方向の直流電流を遮断する。以下の実施形態では、両方向に直流電流を流し得るように拡張された直流遮断装置について説明する。
図4(a)は、本実施形態に係る直流遮断装置を例示するブロック図である。図4(b)は、本実施形態の直流遮断装置の一部を例示する回路図である。
Claims (4)
- 直流線路に挿入され得る機械遮断器と、
前記機械遮断器に並列に接続され、前記機械遮断器が遮断されるときに流れている電流を打ち消すように前記機械遮断器の両端に逆電圧を印加するように直列接続された複数の逆電圧印加回路と、
前記機械遮断器および前記複数の逆電圧印加回路の動作を制御する制御信号を生成する制御部と、
を備え、
前記複数の逆電圧印加回路は、
第1抵抗器と、
前記第1抵抗器に直列に接続された第2抵抗器と、
第3抵抗器と、
前記第3抵抗器に直列に接続された第4抵抗器と、
前記第1抵抗器および前記第2抵抗器の直列回路、ならびに、前記第3抵抗器および前記第4抵抗器の直列回路に並列に接続され、直流電圧が印加されたコンデンサと、
前記第1抵抗器および前記第2抵抗器の接続ノードに接続された第1端子と、
前記第3抵抗器および前記第4抵抗器の接続ノードに接続された第2端子と、
前記第1端子と前記コンデンサの低電位側の端子との間に主端子で接続された第1スイッチング素子と、
前記コンデンサの高電位側の端子と前記第2端子との間に主端子で接続された第2スイッチング素子と、
前記第1端子と前記第2端子との間に接続され、前記第1~第4抵抗器のいずれの抵抗値よりも小さい抵抗値を有する第5抵抗器と、
前記第1端子にアノード端子が接続され、前記第2端子にカソード端子が接続された第1サイリスタと、
をそれぞれ含み、
前記制御部は、
前記機械遮断器が閉じており、前記逆電圧印加回路が前記逆電圧を出力していない場合に、
前記複数の逆電圧印加回路のうちの1つの逆電圧印加回路の前記第1スイッチング素子または前記第2スイッチング素子をターンオンし、
前記1つの逆電圧印加回路の前記第5抵抗器の両端の電圧を検出する直流遮断装置。 - 前記第1~第4抵抗器は、同一の値の抵抗値を有する請求項1記載の直流遮断装置。
- 前記制御部は、
前記複数の逆電圧印加回路の前記第5抵抗器の両端の電圧をそれぞれ検出する請求項1または2に記載の直流遮断装置。 - 前記複数の逆電圧印加回路のそれぞれは、
前記コンデンサの高電位側の端子と前記第1端子との間に主端子で接続された第3スイッチング素子と、
前記第2端子と前記コンデンサの低電位側の端子との間に主端子で接続された第4スイッチング素子と、
前記第1端子にカソード端子が接続され、前記第2端子にアノード端子が接続された第2サイリスタと、
をさらに含み、
前記制御部は、
前記機械遮断器が閉じており、前記逆電圧印加回路が前記逆電圧を出力していない場合に、
前記複数の逆電圧印加回路のうちの1つの逆電圧印加回路の前記第1~第4スイッチング素子のいずれかをターンオンし、
前記1つの逆電圧印加回路の前記第5抵抗器の両端の電圧を検出する請求項1~3のいずれか1つに記載の直流遮断装置。
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JP2015226435A (ja) | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 株式会社東芝 | 直流遮断装置 |
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