JPH03155332A - 電気エネルギー貯蔵システム - Google Patents

電気エネルギー貯蔵システム

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JPH03155332A
JPH03155332A JP2283582A JP28358290A JPH03155332A JP H03155332 A JPH03155332 A JP H03155332A JP 2283582 A JP2283582 A JP 2283582A JP 28358290 A JP28358290 A JP 28358290A JP H03155332 A JPH03155332 A JP H03155332A
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JP
Japan
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circuit
storage capacitor
magnetic
armature
circuit system
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JP2283582A
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English (en)
Inventor
Leighton Davenport John
ジョン レイトン ダヴンポート
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Alstom UK Ltd
Original Assignee
GEC Alsthom Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/02Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay
    • H01H47/04Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay for holding armature in attracted position, e.g. when initial energising circuit is interrupted; for maintaining armature in attracted position, e.g. with reduced energising current
    • H01H47/043Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay for holding armature in attracted position, e.g. when initial energising circuit is interrupted; for maintaining armature in attracted position, e.g. with reduced energising current making use of an energy accumulator
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/06Arrangements for supplying operative power
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/06Details with automatic reconnection

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電気作動装置を動作させる、特に磁気アクチュ
エーターを状態変更して、関連する遮断器を開閉する電
気エネルギーを貯蔵する回路システムに関する。
[従来技術及びその課題] このような回路システムは、例えば、大形の貯蔵コンデ
ンサーを組込んでいるが、このコンデンサーは完全に充
電した場合には、数回開閉動作を繰り返して、遮断器の
自動再投入サイクルを構成するのに十分なエネルギーを
貯蔵し、サイクルの最後でクリアすべき故障が遮断器に
よって制御されるラインに発生した場合には、遮断器を
開放位置にロックする。
代表的な自動再投入サイクルは例えば次の形をとる。
o−t−co−t’−co−t″−CO5あるいはco
−t−co−t’ −co−t” −co。
但し、C−投入動作、 〇−開放動作、及び t、tl及びt″は必要に応じて設定でき0.3〜数秒
の範囲にある漸増時間である。
上記サイクルの終了後、次の動作に備えて貯蔵コンデン
サーを再充電するために、数分程度の比較的長い余裕が
ある。
遮断器の給電側に接続した通常の変圧器及び整流器から
コンデンサーに再充電することに技術的に問題はないが
、このために必要な比較的低い電力を供給するためには
かなりのコストがかかる。
従って、本発明の目的は、従来の変圧器より全体として
コストの低い成分を使用して、給電線の高圧導体から低
電力を充電することにある。
[課題を解決する手段] すなわち、本発明は電気作動装置を動作させるエネルギ
ーを貯蔵する、貯蔵コンデンサーを組込んだ回路システ
ムにおいて、低抵抗巻線を備えた変圧器からなり、該巻
線のうち一次巻線が少なくとも一つの抵抗コンデンサー
と直列の交流電流高圧給電線に接続可能でかつ二次巻線
が該貯蔵コンデンサーに整流器を介して接続可能であり
、該コンデンサーが該電気作動装置に接続可能で、該変
圧器の巻数比については、該電気差動装置の一連の動作
又は一連の動作シーケンスに利用できる時間内で貯蔵コ
ンデンサーを充電するのに十分な二次電流を発生できる
ように選択したことを特徴とする回路システムを提供す
るものである。
本発明の回路構成を関連する遮断器の開閉操作にを行う
磁気アクチュエーターの動作に適用する場合には、該貯
蔵コンデンサーは自動再投入サイクルにおいて所定回数
の開閉動作を実施できるのに十分なエネルギーを貯蔵で
き、かつ充電電流が一連の自動再投入サイクル間におい
て利用できる時間内で該貯蔵コンデンサーを充電するの
に十分でなければならない。
磁気アクチュエーターはイギリス特許出願第89184
16.2号明細書に記載されているような構成のもので
あればよく、例えば、該磁気アクチュエーターは、外側
アームが磁極片を構成し、かつ内側アームが機械的に接
続された2つの相互連結磁気ヨークで構成したハウジン
グ;両ヨークの両アームの通る軸線上において該内側ア
ームを介して該磁極片間で該ハウジング内において軸方
向に往復動自在な電機子であって、該ヨークそれぞれの
2つの安定な位置においてそれぞれの磁極片と磁気回路
を構成すると共に、他方の磁極片との対応する磁気回路
を遮断する電機子;該電機子によって支持され、該磁気
回路に磁束を発生して、該電機子を上記安定な位置のい
ずれかに保持する軸方向に分極した磁石:及び動作信号
に応答して、過渡磁場を発生すると同時に、該永久磁石
内の磁束を実質的に小さくすることなく該磁気回路内の
磁束を小さくし、これによって該永久磁石の消磁を促進
することな(該電機子を脱平衡化すると共に、該電機子
と該他方の磁極片と間の磁束を大きくして、該電機子を
該他方の磁極片の方に吸引する手段からなっていればよ
い。
変流器であればよい変圧器の一次巻線を2つの高圧導線
間に接続する場合には、好ましくは巻線の各端部をそれ
ぞれコンデンサーを介して導線に接続する。
また、一次巻線を高圧導線とアース導線との間に接続す
る場合には、一次巻線はアース導線に直接接続でき、こ
の場合には、一つのりアクタンスコンデンサーを一次巻
線と高圧導線との間に接続する。
貯蔵コンデンサーを充電する電圧は有利にはこのコンデ
ンサーに並列接続したツェナーダイオードに決定するが
、以下に説明するように、これを実現するためには別な
手段も適用可能である。
[発明の好適な実施態様の説明] 例えば、イギリス特許出願第8918416゜2号明細
書に記載されているような遮断器を何度も投入/開放動
作させる磁気アクチュエーターを作動させる電気エネル
ギーを貯蔵できるコンデンサーを充電するさいに使用す
る、本発明の回路システムの一実施態様を添付図面につ
いて説明する。
この回路構成では、変流器Tの一次巻線Pを一対の高圧
交番電流導線H1、H2の間に接続する。そして、コン
デンサーc1を一次巻線の各端部と導線H1、H2との
間に接続する。変流器の一次電流i、を実質的に定める
ものは2つの直列コンデンサーc1のリアクタンスであ
る。
変流器Tの二次巻線Sは全波整流器Rを介して貯蔵コン
デンサーC2に接続する。次に、このコンデンサーC2
を磁気アクチュエーター制御回路に接続する。磁気アク
チュエーター及びこれの制御システムの構成は本発明の
要旨ではないが、イギリス特許出願第8918416.
2号明細書に記載・図示されている通りであればよい。
上記目的に好適な変流器は、一次巻線Pの巻数が500
0、二次巻線Sの巻数が1000、そして成層鉄心の横
断面積が900m+s”のものである。
ツェナーダイオードZをコンデンサー02の両端に接続
して、最終的に充電する電圧を決定する。この場合、ツ
ェナーダイオードには、整流器Rからの二次電流i、が
流れる。変流器Tの巻数比については、遮断器の連続自
動再投入サイクル間に利用できる時間内で貯蔵コンデン
サーC2を充電するのに十分な二次電流i、を発生する
ように選択する。有利には、貯蔵コンデンサーはその公
称容量が10,000μFで、ツェナーダイオードZで
求めた場合、380Vの電圧まで充電できるようになっ
ている。従って、自動再投入サイクルについて700ジ
ユールのエネルギーを貯蔵でき、再充電の必要はない。
導線電圧をl 2kV、15kV及び27kVとした以
外は、同一な変流器構成で上記回路を試験した。導線電
圧12kVの場合コンデンサー02の容量はそれぞれ0
.024μFで、導線電圧15kV、27kVに従って
容量は低下し、−次電流i、=0.045Aを与えた。
この−次電流の一部は変流器鉄心を磁化するのに必要で
あり、残りは5:1の巻数比により整流二次電流1.=
Q。
17Aにする。コンデンサー02をゼロから380Vま
で充電する時間は35秒で、十分側な自動再投入サイク
ルを開始するのに必要な時間の範囲内にある時間であっ
た。
ツェナーダイオードZの代りに、破線へで示すように、
電子手段を回路に組込んで、コンデンサーC2が十分に
充電された時に、整流器Rの出力で整流供給を短絡して
もよく、また電圧がある値だけ低下した時に、漏洩かア
クチュエーターの動作のいずれかにより供給をIII開
してもよい。このような電子手段を用いる場合には、コ
ンデンサーは上限値と下限値との間で通常の電圧サイク
ルに従うが、この場合、例えばDで示すようなダイイー
ドを設けて、コンデンサーが放電して、短絡を生じない
ようにする。
充電回路変流器Tの一次巻線I)は一つの高圧線とアー
スとの間に交互に接続してもよく、この場合には、容量
値を適当に変更した一つのコンデンサーCIのみを一次
巻線と高圧線との間に接続するだけでよい。一次巻線の
他端はアーxi線に直接接続する。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明回路システムの一実施態様を示す図であ
る。 Pは一次巻線、Tは変流器、Hl、H2は給電線、CL
C2はコンデンサー、Rは整流器、Zはツェナーダイオ
ードである。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電気作動装置を動作させるエネルギーを貯蔵する
    、貯蔵コンデンサーを組込んだ回路システムにおいて、
    低抵抗巻線を備えた変圧器からなり、該巻線のうち一次
    巻線が少なくとも一つの抵抗コンデンサーと直列の交流
    電流高圧給電線に接続可能でかつ二次巻線が該貯蔵コン
    デンサーに整流器を介して接続可能であり、該コンデン
    サーが該電気作動装置に接続可能で、該変圧器の巻数比
    については、該電気差動装置の一連の動作又は一連の動
    作シーケンスに利用できる時間内で貯蔵コンデンサーを
    充電するのに十分な二次電流を発生できるように選択し
    たことを特徴とする回路システム。
  2. (2)遮断器及び該遮断器の自動開閉動作を行う磁気ア
    クチュエーターと組合わせて使用する請求項第1項記載
    の回路システムにおいて、該貯蔵コンデンサーが自動再
    投入サイクルにおいて所定回数の開閉動作を実施できる
    のに十分なエネルギーを貯蔵でき、かつ充電電流が一連
    の自動再投入サイクル間において利用できる時間内で該
    貯蔵コンデンサーを充電するのに十分である上記回路シ
    ステム。
  3. (3)該磁気アクチュエーターが、外側アームが磁極片
    を構成し、かつ内側アームが機械的に接続された2つの
    相互連結磁気ヨークで構成したハウジング;両ヨークの
    両アームの通る軸線上において該内側アームを介して該
    磁極片間で該ハウジング内において軸方向に往復動自在
    な電機子であって、該ヨークそれぞれの2つの安定な位
    置においてそれぞれの磁極片と磁気回路を構成すると共
    に、他方の磁極片との対応する磁気回路を遮断する電機
    子;該電機子によって支持され、該磁気回路に磁束を発
    生して、該電機子を上記安定な位置のいずれかに保持す
    る軸方向に分極した磁石;及び動作信号に応答して、過
    渡磁場を発生すると同時に、該永久磁石内の磁束を実質
    的に小さくすることなく該磁気回路内の磁束を小さくし
    、これによって該永久磁石の消磁を促進することなく該
    電機子を脱平衡化すると共に、該電機子と該他方の磁極
    片と間の磁束を大きくして、該電機子を該他方の磁極片
    の方に吸引する手段からなる請求項第2項に記載の回路
    システム。
  4. (4)該変圧器が変流器である請求項第1〜3項のいず
    れか1項に記載の回路システム。
  5. (5)該変圧器の一次巻線を2つの高圧導線間に接続し
    、該巻線の各端部をそれぞれコンデンサーを介して導線
    に接続した請求項第1〜4項のいずれか1項に記載の回
    路システム。
  6. (6)該一次巻線を高圧導線とアース導線との間に接続
    し、該一次巻線の各端部をコンデンサーを介して該高圧
    導線に接続し、該巻線の他端を該アース導線に直接接続
    した請求項第1〜4項のいずれか1項に記載の回路シス
    テム。
  7. (7)該貯蔵コンデンサーにツェナーダイオードに並列
    接続した請求項第1〜6項のいずれか1項に記載の回路
    システム。
  8. (8)該貯蔵コンデンサーが十分に充電された時に、該
    整流器の出力で整流供給を短絡するか、また電圧がある
    値だけ低下した時に、供給を再開するように動作する電
    子手段を備え、該回路内にダイオードを組み込んで、該
    コンデンサーが放電して短絡することを防止した請求項
    第1〜6項のいずれか1項に記載の回路システム。
JP2283582A 1989-10-27 1990-10-23 電気エネルギー貯蔵システム Pending JPH03155332A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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GB898924238A GB8924238D0 (en) 1989-10-27 1989-10-27 Electrical energy storage system
US8924238.2 1989-10-27

Publications (1)

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JPH03155332A true JPH03155332A (ja) 1991-07-03

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ID=10665286

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EP (1) EP0425169A3 (ja)
JP (1) JPH03155332A (ja)
CN (1) CN1052398A (ja)
AU (1) AU6495390A (ja)
CA (1) CA2028388A1 (ja)
GB (2) GB8924238D0 (ja)
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