JP7303010B2 - Filter capacitor short-circuit device, short-circuit method - Google Patents
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Description
本発明は、フィルタコンデンサの短絡装置、短絡方法に関する。
例えば、高圧インバータ装置において、電圧印加中、仕様上装置本体から取り外し不可能なフィルタコンデンサのコンデンサ端子部(正極のP端子、負極のN端子)を、高圧インバータ装置の主回路配線(P、N)から絶縁し、かつ、仕様上高圧インバータ装置から取り外し可能なユニットに内蔵されているフィルタコンデンサを安全に保管する場合に好適な短絡装置、短絡方法に関するものである。
The present invention relates to a filter capacitor short-circuiting device and a short-circuiting method.
For example, in a high-voltage inverter device, the capacitor terminals (positive P terminal, negative N terminal) of a filter capacitor that cannot be removed from the main body of the device during voltage application are connected to the main circuit wiring (P, N terminal) of the high-voltage inverter device. ) and is suitable for safely storing a filter capacitor built in a unit that can be removed from the high-voltage inverter device according to specifications .
直流電力を交流電力に変換する高圧インバータ装置では、平滑化回路として直流回路側にフィルタコンデンサが実装されている。また、高圧インバータ装置によっては、メンテナンスなどを理由としてフィルタコンデンサを取り出し、交換可能に構成にしているものがある。
このような場合における課題は、フィルタコンデンサに帯電した高電圧による感電である。
つまり、高圧インバータ装置への通電時にはフィルタコンデンサが加圧され、フィルタコンデンサの正極のP端子、負極のN端子間に高電圧が発生する。そして、この高電圧は、通電停止後もフィルタコンデンサ内に電荷が残留する。このことにより、P・N端子間は高い電圧のまま残留電荷として残り、メンテナンスの際に作業者が感電する危険性がある。
そこで、安全性確保のために、メンテナンスの作業前にコンデンサの残留電荷をコンデンサの内部抵抗成分、もしくは並列接続された放電抵抗などにより自然放電させる方法や、メンテナンス作業の初めにP・N端子間を放電抵抗につながれた導体で短絡する機構を用いて強制放電させる方法がとられている。例えば、強制放電させる方法として、特表2012-090720号公報(特許文献1)に記載された技術がある。
この公報には、「高圧インバータ装置の残留電荷を放電させる放電機構であって、高圧インバータ装置のインバータ回路に具備されたコンデンサの正極側及び負極側に接続される一対の放電端子と、放電抵抗と導通させた状態で前記一対の放電端子を短絡させることで前記コンデンサの残留電荷を放電させる短絡手段とを備えたことを特徴とする高圧インバータ装置の放電機構。」という記載がある。
2. Description of the Related Art In a high-voltage inverter device that converts DC power into AC power, a filter capacitor is mounted on the DC circuit side as a smoothing circuit. In some high-voltage inverter devices, the filter capacitor can be taken out and replaced for maintenance or the like.
The problem in such cases is electric shock due to the high voltage charged on the filter capacitor.
That is, when the high-voltage inverter device is energized, the filter capacitor is pressurized, and a high voltage is generated between the positive P terminal and the negative N terminal of the filter capacitor. This high voltage causes charge to remain in the filter capacitor even after the supply of electricity is stopped. As a result, a high voltage is left between the P and N terminals as a residual charge, and there is a danger that an operator will receive an electric shock during maintenance.
Therefore, in order to ensure safety, there is a method to naturally discharge the residual charge of the capacitor by using the internal resistance component of the capacitor or a discharge resistor connected in parallel before maintenance work, is forced to discharge by using a mechanism that short-circuits with a conductor connected to a discharge resistor. For example, as a method of forcibly discharging, there is a technique described in Japanese Patent Publication No. 2012-090720 (Patent Document 1).
This publication describes a discharge mechanism for discharging residual electric charge in a high-voltage inverter device, which includes a pair of discharge terminals connected to the positive and negative sides of a capacitor provided in an inverter circuit of the high-voltage inverter device, and a discharge resistor. and short-circuiting means for discharging the residual charge of the capacitor by short-circuiting the pair of discharge terminals in a conductive state."
高圧インバータ装置をメンテナンスする場合、例えば、フィルタコンデンサ非内蔵ユニット(図9のフィルタコンデンサを内蔵していないユニット108参照)をフィルタコンデンサ内蔵ユニット(図8のフィルタコンデンサを内蔵したユニット106参照)に交換する場合がある。
このような場合には、余剰容量となるフィルタコンデンサを取り除く方法が挙げられる。しかし、フィルタコンデンサを既存システムに戻せるようにしておくために、あるいは構造的な理由により、高圧インバータ装置のフィルタコンデンサを仕様上取り外し不可能な場合がある。
従って、余剰容量となるフィルタコンデンサを装置内に取り付けたままとし、フィルタコンデンサを高圧インバータ装置の主回路(主回路配線P、N)から電気的に絶縁する必要がある。また、絶縁されたフィルタコンデンサは、交換部品として保管するコンデンサと同様に、自然帯電により感電の危険性が高まる。このため、P・N端子間を短絡する必要がある。
しかし、特許文献1では、上述した場合における課題ついては想定されていない。
そのため、特許文献1では、高圧インバータ装置の残留電荷の放電時に、セルインバータのコンデンサの正極側及び負極側に接続された一対の放電端子が放電抵抗と導通した状態で短絡され、高圧インバータ装置にてコンデンサの残留電荷を放電することができる、という効果に留まる。
When performing maintenance on a high-voltage inverter, for example, a unit without built-in filter capacitor (see
In such a case, there is a method of removing the filter capacitor which becomes the surplus capacity. However, there are cases in which it is impossible to remove the filter capacitor from the high-voltage inverter due to the specifications so that the filter capacitor can be returned to the existing system or for structural reasons.
Therefore, it is necessary to leave the filter capacitor, which has a surplus capacity, inside the device and electrically insulate the filter capacitor from the main circuit (main circuit wirings P, N) of the high-voltage inverter device. Also, insulated filter capacitors, like capacitors stored as replacement parts, increase the risk of electric shock due to spontaneous charging. Therefore, it is necessary to short-circuit the P and N terminals.
However, Patent Literature 1 does not consider the problem in the case described above.
Therefore, in Patent Document 1, when the residual charge of the high-voltage inverter device is discharged, a pair of discharge terminals connected to the positive electrode side and the negative electrode side of the capacitor of the cell inverter are short-circuited in a state of continuity with the discharge resistor, and the high-voltage inverter device is discharged. The effect is that the residual charge of the capacitor can be discharged by
そこで、本発明では、高圧インバータ装置の状況に応じて使い分け可能な技術、例えば、1つの短絡装置を、状況に応じて、短絡機能を有する装置及び絶縁、短絡の両機能を有する装置として利用でき、フィルタコンデンサ内蔵ユニットを交換する前後いずれの状態でも高圧インバータ装置が正常に動作し、交換時に作業者が感電する危険を避けることを可能とする技術を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, a technology that can be used properly according to the situation of the high-voltage inverter device, for example, one short-circuiting device can be used as a device having a short-circuiting function and a device having both insulation and short-circuiting functions according to the situation. To provide a technology that enables a high-voltage inverter device to operate normally before and after replacement of a unit with a built-in filter capacitor, thereby avoiding the risk of electric shock to a worker during replacement.
上記課題を解決するために、代表的な本発明の短絡装置、短絡方法の一つは、フィルタコンデンサのP・N端子間を短絡する短絡装置において、フィルタコンデンサのP・N端子に取り付けられ、P・N端子間を短絡し、前記P・N端子を保持する端子短絡保持部と、前記P・N端子に接続されていた主回路配線P、及び/又は主回路N配線を絶縁し、前記主回路P配線及び/又は主回路N配線を保持する配線絶縁保持部を有するものである。 In order to solve the above-mentioned problems, one typical short-circuiting device and short-circuiting method of the present invention is a short-circuiting device that short-circuits between the P and N terminals of a filter capacitor, and is attached to the P and N terminals of the filter capacitor. , a terminal short-circuit holding unit that short-circuits the P and N terminals and holds the P and N terminals, and insulates the main circuit wiring P and/or the main circuit N wiring that are connected to the P and N terminals, It has a wiring insulation holding portion for holding the main circuit P wiring and/or the main circuit N wiring.
以下、本実施例について、図面を参照して説明する。 The present embodiment will be described below with reference to the drawings.
まず、本実施例の短絡装置を鉄道車両向け高圧インバータ装置に適用することを前提として説明する。
この場合、高圧インバータ装置を含む鉄道車両に車載される製品は、常に振動に曝される。このことから、高い耐振動性が要求される。また、コンデンサ等の車載用電子部品は、極めて矮小な空間に配置する必要があり、周囲に空間的自由度が少ないという制限がある。加えて、常に質量の低減が要求されていることから、なるべく軽量な構造が好まれる。
First, a description will be given on the premise that the short-circuiting device of the present embodiment is applied to a high-voltage inverter device for railway vehicles.
In this case, products mounted on railroad vehicles, including high-voltage inverter devices, are constantly exposed to vibrations. For this reason, high vibration resistance is required. In addition, there is a limitation that a vehicle electronic component such as a capacitor needs to be arranged in an extremely small space, and there is little spatial freedom around it. In addition, since there is a constant demand for reduced mass, a structure that is as light as possible is preferred.
例えば、鉄道車両向けの高圧インバータの構成ユニットの中でも、コア部品となるパワー半導体素子が内蔵されているパワーユニットについては、近年パワー半導体素子をシリコン(Si)IGBTからシリコンカーバイド(SiC)MOSFETへ変更し、より高速にスイッチング動作させるような構成が見受けられる。
シリコンカーバイド(SiC)MOSFETをパワー半導体に採用する場合には、半導体素子からフィルタコンデンサ間のインダクタンスを最小化してインバータ動作時のノイズを抑制し安定化を図る必要がある。
このためには、フィルタコンデンサをパワーユニットに内蔵する構成が望ましい。よって、同一の高圧インバータ装置に対して、コンデンサを内蔵したパワーユニット(図8のフィルタコンデンサ内蔵ユニット106参照)を装着する場合と、コンデンサを内蔵していないパワーユニット(図9のフィルタコンデンサ非内蔵ユニット108参照)を装着する場合の2種類のケースが想定される。
ここで、例えば、フィルタコンデンサ非内蔵ユニットをフィルタコンデンサ内蔵ユニットに交換する場合、高圧インバータ装置全体としての合成容量が増えてしまう問題がある。そのため、フィルタコンデンサを内蔵したパワーユニットを使用する場合は、高圧インバータ装置に内蔵されるフィルタコンデンサを絶縁する必要が生じる。
For example, among the high-voltage inverter configuration units for railway vehicles, the power unit, which contains power semiconductor elements, which are core components, has recently been changed from silicon (Si) IGBTs to silicon carbide (SiC) MOSFETs. , a configuration for performing a switching operation at a higher speed can be seen.
When a silicon carbide (SiC) MOSFET is used as a power semiconductor, it is necessary to minimize the inductance between the semiconductor element and the filter capacitor to suppress noise and stabilize the inverter during operation.
For this purpose, a configuration in which the filter capacitor is built in the power unit is desirable. Therefore, for the same high-voltage inverter device, a power unit with a built-in capacitor (see filter capacitor built-in
Here, for example, when replacing a unit without built-in filter capacitor with a unit with built-in filter capacitor, there is a problem that the total combined capacity of the high-voltage inverter device increases. Therefore, when using a power unit with a built-in filter capacitor, it becomes necessary to insulate the filter capacitor built into the high-voltage inverter device.
つまり、フィルタコンデンサ内蔵パワーユニットを装置本体に装着するときだけ、高圧インバータ装置内部のコンデンサを短絡することができればよい。その手段として、例えば、上述した特許文献1で示されるように、あらかじめ高圧インバータ装置内部のフィルタコンデンサ端子部に、主回路絶縁・コンデンサ短絡/コンデンサ通電状態を切り替え可能な構造を有する放電機構を用意し、コンデンサを短絡することが考えられる。 In other words, it is only necessary to short-circuit the capacitor inside the high-voltage inverter device when the power unit with built-in filter capacitor is attached to the device main body. As a means for this, for example, as shown in the above-mentioned Patent Document 1, a discharge mechanism having a structure capable of switching between the main circuit insulation/capacitor short-circuited/capacitor energized state is prepared in advance at the filter capacitor terminal portion inside the high-voltage inverter device. and short the capacitor.
すなわち、主回路絶縁・コンデンサ短絡/コンデンサ通電状態を切り替えるために、コンデンサの端子部のP・N端子に接触するような短絡導体を、放電抵抗を内蔵した回転軸を中心に回動させ、短絡導体にてコンデンサのP・N端子の端子部間を、放電抵抗を介して短絡できるような構造を有する放電機構により、コンデンサを短絡する方法である。
しかし、すでに顧客先に納入し、顧客先にて運用中の高圧インバータ装置に対して、引用文献1に記載されたような放電機構を追加することは現実的に難しい。
That is, in order to switch between the main circuit insulation/capacitor short-circuited state and the capacitor energized state, the short-circuiting conductor that contacts the P and N terminals of the capacitor terminal part is rotated around a rotating shaft with a built-in discharge resistor to cause a short-circuit. This is a method of short-circuiting a capacitor by means of a discharge mechanism having a structure capable of short-circuiting the terminal portions of the P and N terminals of the capacitor via a discharge resistor with a conductor.
However, it is practically difficult to add a discharge mechanism as described in Cited Document 1 to a high-voltage inverter device that has already been delivered to a customer and is in operation at the customer.
また、鉄道車両においては、上述したように、耐振動・スペースの制約・質量低減の要求があることから、高圧インバータ装置の停止時には、あらかじめ高圧インバータ装置内部に存在している永久放電抵抗を使用して、停止後指定した時間だけ装置に触れずに待ち、コンデンサを自然放電させるシステムが一般的である。このことから、P端子とN端子を短絡させる回路にわざわざ放電抵抗を介させる必要はない。
故に、コンデンサのPとN端子を短絡する部材(短絡部材)は、一般的な導体部材で問題なく、単に主回路導体のPもしくはN配線が着地できるような絶縁体(絶縁部材)を、上述の導体部材に追加した構造に形成された絶縁・短絡機能を有する装置であれば、必要とする機能を十分に果たすことができる。つまり、特許文献1に記載された放電機構に比して簡単な構成の絶縁・短絡機能を有する装置であれば足りる。
In addition, as described above, railroad vehicles are required to be vibration resistant, have limited space, and have a reduced mass. Then, after stopping, the system waits for a specified period of time without touching the device to allow the capacitor to discharge naturally. Therefore, it is not necessary to use a discharge resistor in the circuit that short-circuits the P terminal and the N terminal.
Therefore, the member (short-circuiting member) that short-circuits the P and N terminals of the capacitor may be a general conductor member without any problem. A device having an insulating/short-circuiting function formed in a structure added to the conductor member of (1) can sufficiently perform the required function. In other words, a device having an insulating/short-circuiting function with a simpler structure than the discharge mechanism described in Patent Document 1 is sufficient.
また、絶縁・短絡機能を有する装置の構造としては、容易にフィルタコンデンサの端子部に挿入することができるように構成するとよい。これにより、絶縁・短絡機能を有する装置を既存の高圧インバータ装置に対して容易、かつ、簡単に追加取り付けることができる。
つまり、この絶縁・短絡機能を有する装置をフィルタコンデンサと主回路配線との間に取り付ける/取り外すことで、コンデンサを主回路から主回路絶縁・コンデンサ短絡/コンデンサ通電を容易に切り替えることができる。
The structure of the device having the insulating/short-circuiting function should be such that it can be easily inserted into the terminal portion of the filter capacitor. As a result, the device having the insulating/short-circuiting function can be easily and simply added to the existing high-voltage inverter device.
That is, by attaching/removing the device having this insulating/short-circuiting function between the filter capacitor and the main circuit wiring, the capacitor can be easily switched from the main circuit to the main circuit isolation/capacitor short-circuit/capacitor energization.
一方、交換部品として、高圧インバータ装置に取り付けずに単体でフィルタコンデンサを保管する際に、P端子とN端子(コンデンサ端子部)間を回路的にオープンな状態としておくと自然に帯電し、内部電荷が溜まっていき、やがてP・N端子間に高電圧が発生する。このため、メンテナンスの際に作業者が感電する危険性がある。そこで、安全性確保のために、従来は、P端子とN端子を針金などの導体にて短絡する方法がとられている。
高圧インバータ装置において、仕様上取り外し可能なユニットを交換することにより、既存システムを流用しつつ高性能化を図ることができる。例えば、コア部品となるパワー半導体素子が内蔵されているパワーユニットにおいて、パワー半導体素子をシリコン(Si)IGBTからシリコンカーバイド(SiC)MOSFETとしたユニットに交換することで、より高速にスイッチングできるようになる。このとき、半導体素子からフィルタコンデンサ間のインダクタンスを最小化して、インバータ動作時のノイズを抑制し安定化を図るために、フィルタコンデンサをパワーユニットに内蔵する構成が望ましい。
このように、仕様上取り外し可能なユニットに内蔵されているフィルタコンデンサがある場合も同様に、保管時にはP端子とN端子間を針金などの導体にて短絡する必要がある。
一方、フィルタコンデンサ非内蔵ユニットをフィルタコンデンサ内蔵ユニットに交換すると、高圧インバータ装置に内蔵されるフィルタコンデンサの合成容量が増えてしまう問題がある。その解決策として、余剰容量となるフィルタコンデンサを取り除く方法が挙げられる。しかし、既存システムに戻せるようにしておくために、あるいは構造的に簡単にフィルタコンデンサが外せないといった理由で仕様上取り外し不可能な場合がある。
この場合には、余剰容量となるフィルタコンデンサを装置内に取り付けたままとし、主回路から電気的に絶縁することが必要となる。さらに、絶縁されたフィルタコンデンサは、交換部品として保管されるコンデンサと同様に、自然帯電により感電の危険性が高まるため、P端子とN端子間を短絡する必要がある。
On the other hand, when storing a filter capacitor alone as a replacement part without attaching it to a high-voltage inverter device, if the circuit between the P terminal and the N terminal (capacitor terminal part) is left open, the capacitor will be charged naturally, Electric charge accumulates, and eventually a high voltage is generated between the P and N terminals. For this reason, there is a danger that the operator will receive an electric shock during maintenance. Therefore, in order to ensure safety, conventionally, a method of short-circuiting the P terminal and the N terminal with a conductor such as a wire has been adopted.
In a high-voltage inverter device, by replacing a unit that is detachable according to specifications, it is possible to improve performance while using an existing system. For example, in a power unit with built-in power semiconductor elements, which are core components, switching from silicon (Si) IGBTs to silicon carbide (SiC) MOSFETs will enable faster switching. . At this time, in order to minimize the inductance between the semiconductor element and the filter capacitor, suppress noise during inverter operation, and stabilize the inverter, it is desirable to incorporate the filter capacitor in the power unit.
Similarly, when there is a filter capacitor built in a detachable unit due to specifications, it is necessary to short-circuit the P terminal and the N terminal with a conductor such as a wire during storage.
On the other hand, if the filter capacitor non-incorporated unit is replaced with the filter capacitor incorporated unit, there is a problem that the combined capacity of the filter capacitors incorporated in the high-voltage inverter increases. As a solution to this problem, there is a method of removing filter capacitors that have excess capacity. However, there are cases where it is not possible to remove the filter capacitor due to the specifications, in order to be able to return it to the existing system, or for the reason that the filter capacitor cannot be removed easily due to its structure.
In this case, it is necessary to leave the filter capacitor, which is an excess capacity, in the device and electrically insulate it from the main circuit. Furthermore, insulated filter capacitors, like capacitors that are stored as replacement parts, have an increased risk of electric shock due to spontaneous charging, so it is necessary to short-circuit between the P and N terminals.
要するに、上述した点に鑑み、フィルタコンデンサ内蔵ユニットを高圧インバータ装置に組み込むことにより、高圧インバータ装置に内蔵されたコンデンサ容量が増えた場合、本実施例では、仕様上取り外し不可能なフィルタコンデンサのP端子とN端子を絶縁すると同時に、フィルタコンデンサのP端子とN端子を短絡する構造を簡易に実現することである。
具体的には、図9に示すように、フィルタコンデンサを内蔵しないフィルタコンデンサ非内蔵ユニット108と、仕様上取り外し不可能なフィルタコンデンサ(Fc)を内蔵したフィルタコンデンサ内蔵ユニット107で構成されるような回路に対して、図9のフィルタコンデンサ非内蔵ユニット108を図8のフィルタコンデンサ(Fc)を内蔵したフィルタコンデンサ内蔵ユニット106に交換する場合、回路全体としての合成容量が規定値を上回る程度に増加する。故に、回路上のいずれかのコンデンサの絶縁が必要となる。このような場合に、安全にフィルタコンデンサの絶縁を行う。
In short, in view of the above-mentioned point, when the built-in filter capacitor unit is incorporated into the high-voltage inverter device and the capacity of the capacitor built into the high-voltage inverter device is increased, in this embodiment, the filter capacitor P To easily realize a structure for insulating a terminal and an N terminal and at the same time short-circuiting a P terminal and an N terminal of a filter capacitor.
Specifically, as shown in FIG. 9, a filter
また、高圧インバータの主回路は、高電圧が印加されている。よって、フィルタコンデンサの絶縁のためには、適切な絶縁距離を保つか、絶縁体を間に挟むなどの対応をとることで、主回路とフィルタコンデンサ(Fc)のP端子とN端子を遠ざける必要がある。さらに、絶縁したフィルタコンデンサ(Fc)のP端子とN端子を短絡部材(導体)で短絡し、同電位にする必要がある。これを回路図で示したものが図7である。 A high voltage is applied to the main circuit of the high voltage inverter. Therefore, in order to insulate the filter capacitor, it is necessary to keep the P terminal and N terminal of the filter capacitor (Fc) away from the main circuit by keeping an appropriate insulation distance or taking measures such as inserting an insulator between them. There is Furthermore, it is necessary to short-circuit the P terminal and N terminal of the insulated filter capacitor (Fc) with a short-circuiting member (conductor) so that they have the same potential. FIG. 7 is a circuit diagram showing this.
図7は、フィルタコンデンサ(Fc)のP端子側を絶縁し(×印)、フィルタコンデンサ(Fc)のP端子とN端子側を短絡(両端子を接続)した状態を示す図である。
フィルタコンデンサ(Fc)を絶縁しないときには、あらかじめ図6で示されるような回路としておき、P端子とN端子を短絡するような回路を接続させないようにすればよいことがわかる。
図6は、仕様上取り外せないフィルタコンデンサ(図8の105/Fc)を通電した状態を示す図である。
FIG. 7 shows a state in which the P terminal side of the filter capacitor (Fc) is insulated (marked with x) and the P terminal and N terminal sides of the filter capacitor (Fc) are short-circuited (both terminals are connected).
It can be seen that when the filter capacitor (Fc) is not insulated, a circuit as shown in FIG.
FIG. 6 shows a state in which the filter capacitor (105/Fc in FIG. 8), which cannot be removed due to specifications, is energized.
また、本実施例では、仕様上取り外し可能なユニットに内蔵されている増設用フィルタコンデンサの保管時において、P端子とN端子を短絡部材(導体)で短絡することである。 Also, in this embodiment, the P terminal and the N terminal are short-circuited by a short-circuiting member (conductor) during storage of the additional filter capacitor built in a detachable unit according to specifications.
以下、本実施例の詳細について図1~図9を参照して説明する。
最初に、フィルタコンデンサ101を高圧インバータ装置の主回路(図示せず)から絶縁する場合について考える。
図1は、本実施例に係る高圧インバータ装置の概略図である。
高圧インバータ装置の装置本体100には、仕様上装置本体100から取り外し不可能なフィルタコンデンサ101、仕様上装置本体100から取り出し可能なフィルタコンデンサ103が存在している。
The details of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.
First, consider the case where the
FIG. 1 is a schematic diagram of a high-voltage inverter device according to this embodiment.
A device
まず、フィルタコンデンサ101のP端子とN端子に接続されている主回路P端子1031とN配線1032を一旦取り外す。
First, the main
次に、主回路P配線1031、N配線1032を取り外したフィルタコンデンサ101のコンデンサ端子部、つまり、P端子1011、N端子1012に短絡装置104を取り付ける。
そして、短絡装置104の短絡部材(導体)1041にて、フィルタコンデンサ101のP端子1011とN端子1012を短絡する。短絡装置104の構成については後述する。
このとき、前提として、上記主回路P配線1031と主回路N配線1032は、可撓性のある電線などの部材で構成する必要がある。
Next, the short-
Then, the short-circuit member (conductor) 1041 of the short-
At this time, as a premise, the main
次に、フィルタコンデンサ101から取り外した主回路P配線1031、主回路N配線1032のいずれか一方、例えば、主回路P配線1031を短絡部材(導体)1041上に設けられた絶縁部材(碍子)1042に取り付ける。絶縁部材(碍子)1042への取り付けは、例えば、端子(導体バー)10511を介して行う。
これにより、主回路P配線1031とフィルタコンデンサ101のP端子1011を絶縁することができる。
また、他方の主回路N配線1032をフィルタコンデンサ101のN端子1012と接続する端子(導体バー)10512に接続する。
なお、本実施例では、主回路P配線1031を絶縁することを前提としているが、主回路N配線1032を絶縁するようにしてもよい。
Next, either one of the main
Thereby, the main
Also, the other main
In this embodiment, it is assumed that the main
以上により、主回路とフィルタコンデンサ101を絶縁し、かつ、フィルタコンデンサ101のP端子1011とN端子1012を短絡した状態(図2、図3参照)とすることができる。以下、その詳細について図2、図3を参照して説明する。
As described above, the main circuit and the
図2は、高圧インバータ装置の主回路を構成する主回路P配線1031、主回路N配線1032とフィルタコンデンサ101のP端子1011、N端子1012と短絡装置104の短絡部材1041、絶縁部材1042の取り付け状態を示す外観斜視図、図3は、短絡装置104とフィルタコンデンサ101と主回路P配線1031、主回路N配線1032との接続関係を説明する図である。
2 shows the installation of main
同図において、主回路P配線1031は、端子10511を介して短絡装置104の絶縁部材(碍子)1042にボルト、ナットなどの固定具1052により固定される。
In the figure, the main
主回路N配線1032は、端子10512を介して短絡装置104の短絡部材(導体)1041にボルト、ナットなどの固定具1052により固定される。
The main
短絡装置104の短絡部材(導体)1041は、端子挿入孔1043に挿入されたフィルタコンデンサ101のP端子1011、N端子1012に接触するようにボルト、ナットなどの固定具1052により固定される。
A short-circuit member (conductor) 1041 of the short-
短絡部材(導体)1041は、フィルタコンデンサ101のP端子1011とN端子1012を保持する端子短絡保持部を構成し、絶縁部材(碍子)1042は、主回路P配線1031を保持する配線絶縁保持部を構成する。
The short-circuiting member (conductor) 1041 constitutes a terminal short-circuit holding portion that holds the
図4は、本実施例に係る短絡装置104の一例を示す外観斜視図である。
短絡装置104は、1つの短絡部材1041、複数の絶縁部材1042を有する。
FIG. 4 is an external perspective view showing an example of the
The shorting
短絡部材1041は、フィルタコンデンサ101のP端子1011とN端子1012を短絡するものであり、板状の導体(導電材)からなる。そして、短絡部材1041は、フィルタコンデンサ101のP端子1011とN端子1012を挿入するために形成された複数の端子挿入孔1043を含む。
The short-
絶縁部材1042は、主回路配線1031、1032とフィルタコンデンサ101のコンデンサ端子部を絶縁するものであり、短絡部材1041の一端部に形成された、例えば、一対の碍子からなる。
The insulating
次に、フィルタコンデンサ103を内蔵した仕様上取り外し可能なユニット102(パワーユニット)における増設用フィルタコンデンサ103のP・N端末の短絡ついて考える。
このとき、仕様上取り外し可能なユニット102は、高圧インバータ装置から取り外した状態において、内蔵しているフィルタコンデンサ103のP・N端子を短絡する必要がある。
よって、高圧インバータ装置内部のフィルタコンデンサ101を短絡したときと同じように、ユニット内部のフィルタコンデンサ103のP・N端子を短絡装置104(短絡部材)により短絡する必要がある。また、高圧インバータ装置内部のコンデンサに対しても同じく、短絡回路は放電抵抗などを介する必要がない。
このことから、コンデンサ端子部のP端子とN端子を短絡できるような形状の導体であれば問題ない。
Next, let us consider short-circuiting of the P/N terminals of the
At this time, it is necessary to short-circuit the P and N terminals of the built-in
Therefore, the P and N terminals of the
Therefore, there is no problem as long as the conductor has a shape that allows short-circuiting between the P terminal and the N terminal of the capacitor terminal portion.
以下、その詳細について図1~図4を参照して説明する。
図1において、装置本体100は、内部に仕様上取り外し不可能なフィルタコンデンサ101とともに、仕様上取り外し可能なユニット102に内蔵されている増設用のフィルタコンデンサ103を取り付けている。
The details will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.
In FIG. 1, an apparatus
仕様上取り外し可能なユニット102は、増設用のフィルタコンデンサ103のP端子及びN端子に導通状態に取り付けられた導体からなるユニットP端子1021及びユニットN端子1022を有する。ユニットP端子1021及びユニットN端子1022は、図示のように仕様上取り外し可能なユニット102より露出する構造とする。
The
まず、仕様上取り外し可能なユニット102を、内蔵している増設用のフィルタコンデンサ103とともに装置本体100から取り外し、メンテナンスもしくは長期保管することを考える。
このとき、図4に示す短絡装置104を用意する。本実施例では、短絡装置104には碍子からなる絶縁部材1042が取り付いているが、これは絶縁部材1042と高圧インバータ内部のコンデンサの短絡部材1041を共通化することを念頭に置いたものである。
もし、ユニット102に内蔵されたフィルタコンデンサ103の短絡のみが目的であるならば、図4に示すように短絡装置104は、導体からなる短絡部材1041としての機能のみがあればよい。この場合は、碍子の絶縁部材1042を不要とすることができる。
First, it is considered that the
At this time, a short-
If the purpose is only to short-circuit the
短絡装置104は、図5で示されるように、増設用のフィルタコンデンサ103のP端子、N端子と接続されているユニット102に設けられたユニットP端子1021、ユニットN端子1022に取り付ける。これにより、増設用のフィルタコンデンサ103のP端子とN端子を短絡することができる。
As shown in FIG. 5, the shorting
以上述べた実施例によれば、以下のような効果を期待することができる。 According to the embodiment described above, the following effects can be expected.
仕様上取り外し可能なユニット102に内蔵されている増設用のフィルタコンデンサ103のP端子、N端子に、これらのP端子とN端子を短絡する短絡部材1041を取り付けてユニット102を保管する時には、ユニット102に内蔵されたフィルタコンデンサ103のP・N端子と対応するような場所に本部材を取り付けるよう、あらかじめ取扱説明書や注意銘板等で明示しておくことで、作業者は当該箇所に部材を忘れることなく、取り付けることができる。
取扱説明書や注意銘板等には、例えば、絶縁状態を示す写真等とともに「フィルタコンデンサを絶縁するとともに、コンデンサのP・N間を短絡する必要があります。以下のような形状の碍子付き短絡バーを、コンデンサの端子部に取り付け、コンデンサのP・N間を短絡しつつ、主回路からコンデンサを絶縁します。」とするとよい。
When storing the
In instruction manuals and caution nameplates, for example, there are photographs showing the state of insulation, along with the message, "In addition to insulating the filter capacitor, it is necessary to short-circuit between P and N of the capacitor. is attached to the terminal of the capacitor, and the capacitor is isolated from the main circuit while short-circuiting between P and N of the capacitor.
また、高圧インバータ装置の電圧印加中において、仕様上取り外し不可能なフィルタコンデンサ101のP端子とN端子(端子部)を絶縁しつつ、P端子とN端子を短絡することを安全に行うことができる。
この際に必要な操作は、短絡部材1041、絶縁部材1042を有する短絡装置104の端子挿入孔1043にフィルタコンデンサ101のP端子、N端子(コンデンサ端子部)を挿入するだけで済む構造、つまり、短絡装置104は、短絡部材1041にフィルタコンデンサ101のP端子1011、N端子1012が挿入される端子挿入孔1043を形成した構成としているので、フィルタコンデンサ101のP端子、N端子(コンデンサ端子部)に接続されている主回路P配線1031、主回路N配線1032が、電線等の可撓性のある部材である場合は、既存のシステムに対しても改造無しで容易に適用することができる。
In addition, while the voltage is being applied to the high-voltage inverter device, it is possible to safely short-circuit the P and N terminals of the
The operation required at this time is a structure in which the P terminal and N terminal (capacitor terminal portion) of the
また、仕様上取り外し可能なユニット102に内蔵されている増設用のフィルタコンデンサ103の長期保管時に、P端子及びN端子を安全に短絡することができる。
そのとき、フィルタコンデンサ103がユニット102に内蔵されており、容易にアクセスできない場所に配置されていたとしても、コンデンサのP端子、N端子に接続されたユニットP端子、ユニットN端子(導体)1021、1022がユニット102の外面に露出する構造としたことにより、そのユニットP端子、ユニットN端子(導体)1021、1022に対して短絡部材1041を接続することで、コンデンサ自体のP端子、N端子に短絡部材1041を接続したときと同じ効果を得ることができる。
In addition, the P terminal and the N terminal can be safely short-circuited during long-term storage of the
At that time, even though the
また、ユニット保管時における短絡装置104の取り付け位置を、ユニット102と装置本体100のインターフェース部分にすることにより、ユニット102を本体装置100に取り付ける際に、短絡装置104と装置本体100が干渉し、障害となり、作業者が短絡装置104の存在に改めて気づくことができると同時に、短絡装置104を本体装置100に取り付け忘れるリスクを無くすことができる。
Further, by setting the short-
また、ユニット102の保管中に短絡装置104をユニット102自体に取り付ける構造とすることにより、短絡部材1041を含む短絡装置104の紛失を防ぐことができる。
短絡装置104は、装置本体100やユニット102から取り外した状態においては、保管・管理が難しい。例えば、ユニット102に短絡装置104を取り付けた場合でも、作業者が短絡装置104の存在を知らない場合、その存在を忘れられてしまい、短絡必要な場所であるにもかかわらず短絡し忘れてしまうリスクがある。このリスクに対しては、短絡装置104のユニット102における部材の取り付け箇所を、あらかじめ取扱説明書や注意銘板などにて明確に指示しておくことにより、短絡忘れリスクを防止することができる。
Further, by adopting a structure in which the short-
The short-
100 装置本体
101 フィルタコンデンサ
102 仕様上取り外し可能なユニット
103 仕様上取り外し可能なユニットに内蔵されたフィルタコンデンサ
104 短絡装置
1041 短絡部材(導体)
1042 絶縁部材(碍子)
1043 端子挿入孔
106、107 フィルタコンデンサを内蔵したフィルタコンデンサ内蔵ユニット
108 フィルタコンデンサを内蔵していないフィルタコンデンサ非内蔵ユニット
100 device
1042 insulating member (insulator)
1043 Terminal insertion holes 106 and 107 Filter capacitor built-in
Claims (5)
前記フィルタコンデンサのP端子とN端子間を短絡し、前記P端子とN端子を保持する端子短絡保持部と、前記P端子に接続されていた主回路P配線と前記P端子、又は前記N端子に接続されていた主回路N配線と前記N端子を絶縁し、前記主回路P配線又は主回路N配線を保持する配線絶縁保持部を有する
ことを特徴とする短絡装置。 In a short-circuiting device that short-circuits between the P terminal and the N terminal of a filter capacitor,
a terminal short-circuit holding unit that short-circuits the P terminal and the N terminal of the filter capacitor and holds the P terminal and the N terminal; and a main circuit P wiring connected to the P terminal and the P terminal or the N terminal. A short-circuiting device, comprising: a wiring insulation holding part that insulates the N terminal from the main circuit N wiring connected to the main circuit P wiring and holds the main circuit P wiring or the main circuit N wiring.
前記端子短絡保持部は、
仕様上装置本体から取り出し不可能なフィルタコンデンサ及び仕様上装置本体から取り出し可能なユニットに設けられた増設用フィルタコンデンサのP端子とN端子を短絡する短絡部材を有し、
前記配線絶縁保持部は、
前記取り出し不可能なフィルタコンデンサを前記主回路P配線、又は主回路N配線から絶縁する絶縁部材を有する、
ことを特徴とする短絡装置。 A short circuiting device according to claim 1,
The terminal short-circuit holding unit,
It has a short-circuit member that short-circuits the P terminal and N terminal of the filter capacitor that cannot be removed from the device body due to specifications and the additional filter capacitor provided in the unit that can be removed from the device body due to specifications,
The wiring insulation holding part is
an insulating member for insulating the non-removable filter capacitor from the main circuit P wiring or the main circuit N wiring;
A short-circuiting device characterized by:
前記短絡部材は、前記フィルタコンデンサのP端子、N端子を挿入する端子挿入孔、を含む板状の導体からなり、
前記絶縁部材は、碍子からなる、
ことを特徴とする短絡装置。 A short-circuiting device according to claim 2,
The short-circuiting member is made of a plate-shaped conductor including a terminal insertion hole for inserting the P terminal and the N terminal of the filter capacitor,
The insulating member is made of an insulator,
A short-circuiting device characterized by:
装置本体から取り出し不可能なフィルタコンデンサのP端子、N端子から前記主回路P配線、主回路N配線を取り外し、
前記主回路P配線、主回路N配線を取り外した前記取り出し不可能なフィルタコンデンサのP端子、N端子に前記短絡装置を取り付け、前記短絡装置の端子短絡保持部における短絡部材により前記取り出し不可能なフィルタコンデンサのP端子・N端子間を短絡し、
装置本体から取り出し可能なユニットを取り出したとき、前記端子短絡保持部における短絡部材により前記ユニットに形成されたユニットP端子、ユニットN端子を介して前記ユニットに内蔵されたフィルタコンデンサのP端子とN端子間を短絡する
ことを特徴とする短絡方法。 A terminal short-circuit holding unit that short-circuits the P terminal and the N terminal of the filter capacitor and holds the P terminal and the N terminal, and a main circuit P wiring connected to the P terminal and the P terminal or the N terminal. A short-circuiting device having a wiring insulation holding part that insulates the connected main circuit N wiring from the N terminal and holds the main circuit N wiring or the main circuit P wiring between the P terminal and the N terminal of the filter capacitor. A short-circuit method for short-circuiting the
Remove the main circuit P wiring and the main circuit N wiring from the P terminal and N terminal of the filter capacitor that cannot be taken out from the device main body,
The short-circuiting device is attached to the P terminal and the N terminal of the non-removable filter capacitor from which the main circuit P wiring and the main circuit N wiring are removed, and the non-removable filter capacitor is connected to the non-removable filter capacitor by the short-circuiting member in the terminal short-circuit holding portion of the shorting device. Short-circuit between the P terminal and N terminal of the filter capacitor,
When the detachable unit is taken out from the device main body, the P terminal and N terminal of the filter capacitor built in the unit are connected through the unit P terminal and the unit N terminal formed in the unit by the short circuit member in the terminal short circuit holding portion. A short-circuiting method characterized by short-circuiting between terminals.
さらに、前記取り出し不可能なフィルタコンデンサのP端子、N端子から外した前記主回路P配線、N配線の一方を前記配線絶縁保持部の絶縁部材に接続し、
前記主回路P配線、N配線の他方を前記フィルタコンデンサのP端子又はN端子に接続し、
前記取り出し不可能なフィルタコンデンサを前記主回路P配線、又はN配線から絶縁し、かつ、前記取り出し不可能なフィルタコンデンサのP端子とN端子を短絡することを特徴とする
ことを特徴とする短絡方法。 The short-circuiting method of claim 4 , wherein
Further, one of the main circuit P wiring and N wiring removed from the P terminal and N terminal of the filter capacitor that cannot be taken out is connected to the insulating member of the wiring insulation holding part,
connecting the other of the main circuit P wiring and N wiring to the P terminal or N terminal of the filter capacitor;
A short circuit characterized in that the non-removable filter capacitor is insulated from the main circuit P wiring or N wiring, and the P terminal and N terminal of the non-removable filter capacitor are short-circuited. Method.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004022763A (en) | 2002-06-14 | 2004-01-22 | Nippon Chemicon Corp | Electrolytic capacitor |
WO2012090720A1 (en) | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 株式会社明電舎 | Discharging mechanism for high-voltage inverter apparatus |
JP2015050900A (en) | 2013-09-04 | 2015-03-16 | 富士電機株式会社 | Power conversion equipment and inspection stand |
JP2016521956A (en) | 2013-06-17 | 2016-07-25 | エービービー テクノロジー エルティーディー. | Capacitor short circuit in high voltage converters. |
US20160379790A1 (en) | 2013-12-17 | 2016-12-29 | Siemens Aktiengesellschaft | A protective electronic module for an hvdc convertor |
JP2018068031A (en) | 2016-10-19 | 2018-04-26 | 日立化成株式会社 | Electric power system |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5481432U (en) * | 1977-11-21 | 1979-06-09 | ||
JPH02298069A (en) * | 1989-05-12 | 1990-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor integrated circuit |
JPH0487975A (en) * | 1990-07-30 | 1992-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Packaging device for electrolytic condenser |
-
2019
- 2019-04-04 JP JP2019071795A patent/JP7303010B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004022763A (en) | 2002-06-14 | 2004-01-22 | Nippon Chemicon Corp | Electrolytic capacitor |
WO2012090720A1 (en) | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 株式会社明電舎 | Discharging mechanism for high-voltage inverter apparatus |
JP2016521956A (en) | 2013-06-17 | 2016-07-25 | エービービー テクノロジー エルティーディー. | Capacitor short circuit in high voltage converters. |
JP2015050900A (en) | 2013-09-04 | 2015-03-16 | 富士電機株式会社 | Power conversion equipment and inspection stand |
US20160379790A1 (en) | 2013-12-17 | 2016-12-29 | Siemens Aktiengesellschaft | A protective electronic module for an hvdc convertor |
JP2018068031A (en) | 2016-10-19 | 2018-04-26 | 日立化成株式会社 | Electric power system |
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