JPH034419A - 電力用開閉装置 - Google Patents
電力用開閉装置Info
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- JPH034419A JPH034419A JP13614689A JP13614689A JPH034419A JP H034419 A JPH034419 A JP H034419A JP 13614689 A JP13614689 A JP 13614689A JP 13614689 A JP13614689 A JP 13614689A JP H034419 A JPH034419 A JP H034419A
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- Circuit Breakers (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、電力用開閉装置に関するもので、特に、遅れ
小電流遮断に際して、電圧増大現象の発生を防止した電
力用開閉装置に係る。
小電流遮断に際して、電圧増大現象の発生を防止した電
力用開閉装置に係る。
(従来の技術)
一般に、電力送電線路においては、線路またはケーブル
の持つ対地静電容量を通じて流れる無効電力を補償して
、系統の力率を改善する目的でシャントリアクトルが接
続されることが多い。また、電力送電系統が変圧器に接
続されることは通常行われることであり、この変圧器が
無負荷状態であることもしばしばである。この様な場合
、前記シャントリアクトルや無負荷変圧器は、はとんど
純粋に誘導性の負荷となり、電流の電気的位相は電圧の
位相より電気角にして90°遅れたものとなる。この様
な負荷を開閉することを目的として設置される遮断器は
、第3図に示した様に、電圧の最大値付近で電流を遮断
することになる。この時の現象を第4図乃至第6図を用
いて説明する。
の持つ対地静電容量を通じて流れる無効電力を補償して
、系統の力率を改善する目的でシャントリアクトルが接
続されることが多い。また、電力送電系統が変圧器に接
続されることは通常行われることであり、この変圧器が
無負荷状態であることもしばしばである。この様な場合
、前記シャントリアクトルや無負荷変圧器は、はとんど
純粋に誘導性の負荷となり、電流の電気的位相は電圧の
位相より電気角にして90°遅れたものとなる。この様
な負荷を開閉することを目的として設置される遮断器は
、第3図に示した様に、電圧の最大値付近で電流を遮断
することになる。この時の現象を第4図乃至第6図を用
いて説明する。
第4図は、シャントリアクトル回路の代表的構成例を示
したものである。即ち、図中1はシャントリアクトルで
あり、このインダクタンスをLLとする。2はシャント
リアクトル開閉用ガス遮断器(GCB) 、3及び4は
電源側及び負荷側の全並列キャパシタンス成分で、それ
ぞれの静電容量をCs及びCgとする。5及び6は電源
側及び負荷側の全直列インダクタンス成分であり、それ
ぞれの値をLs及びり、Qとする。また、7は変圧器、
8は系統電圧を模擬した電源である。
したものである。即ち、図中1はシャントリアクトルで
あり、このインダクタンスをLLとする。2はシャント
リアクトル開閉用ガス遮断器(GCB) 、3及び4は
電源側及び負荷側の全並列キャパシタンス成分で、それ
ぞれの静電容量をCs及びCgとする。5及び6は電源
側及び負荷側の全直列インダクタンス成分であり、それ
ぞれの値をLs及びり、Qとする。また、7は変圧器、
8は系統電圧を模擬した電源である。
また、前記シャントリアクトル1を切離すために、GC
B2を開極動作させた場合の現象を、第5図及び第6図
を用いて説明す、る。即ち、第5図は、シャントリアク
トル切離しの際のGCB負荷側電圧(a)と、GCB電
流(b)の過渡変化を示したものである。
B2を開極動作させた場合の現象を、第5図及び第6図
を用いて説明す、る。即ち、第5図は、シャントリアク
トル切離しの際のGCB負荷側電圧(a)と、GCB電
流(b)の過渡変化を示したものである。
(1)領域I:商用周波数の交流電流は電流零点へ向か
って減衰する。シャントリアクトル電流は通常100A
であるが、電力用ガス遮断器は最大40〜50KAを遮
断する能力があるため、本来の電流零点を迎える前に電
流を強制的に遮断してしまうことがある。これを電流裁
断と呼び、第5図(a)に示した例では、時刻9で発生
するものとする。また、この時の電源電圧の瞬時値を1
0とする。
って減衰する。シャントリアクトル電流は通常100A
であるが、電力用ガス遮断器は最大40〜50KAを遮
断する能力があるため、本来の電流零点を迎える前に電
流を強制的に遮断してしまうことがある。これを電流裁
断と呼び、第5図(a)に示した例では、時刻9で発生
するものとする。また、この時の電源電圧の瞬時値を1
0とする。
(2)領域■:電流截裁断発生した時刻9は本来の電流
零点ではないため、この瞬間にはシャントリアクトル1
に電流が流れている。この電流はGCB2によって電流
が裁断された後、シャントリアクトル1〜負荷側静電容
量4を経て流れる。この結果、シャントリアクトルに蓄
えられた磁気エネルギーI2・LL/2が、電気エネル
ギーV2・C1/2へ変換され(I及び■はシャントリ
アクトル1を流れる電流及び負荷側静電容量4の端予電
圧) 、GeH4の負荷側には時刻11においてピーク
を迎える截断サージ電圧12が発生する。
零点ではないため、この瞬間にはシャントリアクトル1
に電流が流れている。この電流はGCB2によって電流
が裁断された後、シャントリアクトル1〜負荷側静電容
量4を経て流れる。この結果、シャントリアクトルに蓄
えられた磁気エネルギーI2・LL/2が、電気エネル
ギーV2・C1/2へ変換され(I及び■はシャントリ
アクトル1を流れる電流及び負荷側静電容量4の端予電
圧) 、GeH4の負荷側には時刻11においてピーク
を迎える截断サージ電圧12が発生する。
この截断サージ電圧12は、零電位を中心に数100H
z〜数KHzの周波数で振動し、裁断電流値が大きい程
、大きな振幅を持つ。
z〜数KHzの周波数で振動し、裁断電流値が大きい程
、大きな振幅を持つ。
一方、GeH4の電源側には、商用周波数の電源電圧が
印加されている。このためGeH4の極間には第5図(
a)中13に相当する電圧が印加されることになる。
印加されている。このためGeH4の極間には第5図(
a)中13に相当する電圧が印加されることになる。
ここで、前述の通り、GeH4の遮断能力はシャントリ
アクトル電流に対して十分に大きいため、電極間距離が
極間電圧13に耐えるに十分なだけ開離する以前に電流
が截断されることもある。この場合は、GeH4の電極
間において、再発弧と呼ばれる絶縁破壊が生じ、再発弧
サージ電圧が回路に現われる。第5図(a)においては
、時刻14において、極間電圧18にて再発弧が生じた
ものとし、再発弧サージ電圧を16とする。
アクトル電流に対して十分に大きいため、電極間距離が
極間電圧13に耐えるに十分なだけ開離する以前に電流
が截断されることもある。この場合は、GeH4の電極
間において、再発弧と呼ばれる絶縁破壊が生じ、再発弧
サージ電圧が回路に現われる。第5図(a)においては
、時刻14において、極間電圧18にて再発弧が生じた
ものとし、再発弧サージ電圧を16とする。
(3)領域■:再発弧が発生してGeH4の電極間が短
絡状態となると、負荷側電圧は静電容量3と4の比で決
まる電圧17を中心に振動しなから17へ収斂する。こ
の際の最大振幅15は(17+18)となり、截断サー
ジ電圧12が大きい程、また、電源側キャパシタンス3
の値Csが大きい程、大きな値となる。なお、18は通
常0.8〜0.95X (12の値)である。
絡状態となると、負荷側電圧は静電容量3と4の比で決
まる電圧17を中心に振動しなから17へ収斂する。こ
の際の最大振幅15は(17+18)となり、截断サー
ジ電圧12が大きい程、また、電源側キャパシタンス3
の値Csが大きい程、大きな値となる。なお、18は通
常0.8〜0.95X (12の値)である。
一方、再発弧が生じると静電容量3及び4に蓄えられた
電荷は、電源側静電容量3〜電源側インダクタンス5〜
GCB2〜負荷側インダクタンス6〜負荷側静電容量4
を経て放電し、数100KHzの高周波電流となる。ま
た、電源側から電源側インダクタンス5〜GCB2〜負
荷側インダクタンス6〜シヤントリアクトル1を経て流
れるシャントリアクトル電流も再発弧によって発生する
。
電荷は、電源側静電容量3〜電源側インダクタンス5〜
GCB2〜負荷側インダクタンス6〜負荷側静電容量4
を経て放電し、数100KHzの高周波電流となる。ま
た、電源側から電源側インダクタンス5〜GCB2〜負
荷側インダクタンス6〜シヤントリアクトル1を経て流
れるシャントリアクトル電流も再発弧によって発生する
。
したがって、GeH4には商用周波数電流と高周波電流
が重畳した電流が流れることになる。この高周波電流の
初期の振幅は数KAとなり、GCB投入時のりアクドル
電流よりはるかに大きい。また、この高周波電流は、G
CB電極間の再発弧アークの持つ抵抗成分・その他回路
の持つ損失により漸次減衰していく。
が重畳した電流が流れることになる。この高周波電流の
初期の振幅は数KAとなり、GCB投入時のりアクドル
電流よりはるかに大きい。また、この高周波電流は、G
CB電極間の再発弧アークの持つ抵抗成分・その他回路
の持つ損失により漸次減衰していく。
この場合のGCB電流を第5図(b)に、また、再発弧
が発生した時刻14付近の電流波形の拡大図を第6図に
示した。図から明らかな様に、シャントリアクトル電流
に高周波電流が重畳した結果、新たな電流零点(21,
22,23,24,25・・・)が現われ、この点でG
CB電流が遮断される可能性がある。こうした電流遮断
現象を高周波消弧現象と呼ぶ。
が発生した時刻14付近の電流波形の拡大図を第6図に
示した。図から明らかな様に、シャントリアクトル電流
に高周波電流が重畳した結果、新たな電流零点(21,
22,23,24,25・・・)が現われ、この点でG
CB電流が遮断される可能性がある。こうした電流遮断
現象を高周波消弧現象と呼ぶ。
仮に、高周波消弧現象が発生したとすると、その瞬時に
はシャントリアクトル電流は零でないため、前述の領域
Hにおける現象と同様の過程により、GeH4の負荷側
に高周波消弧サージ電圧が発生する。その値は高周波消
弧の発生がシャントリアクトル電流のピークに近い程大
きな値となり、場合によっては截断サージ電圧12を上
回る可能性がある。
はシャントリアクトル電流は零でないため、前述の領域
Hにおける現象と同様の過程により、GeH4の負荷側
に高周波消弧サージ電圧が発生する。その値は高周波消
弧の発生がシャントリアクトル電流のピークに近い程大
きな値となり、場合によっては截断サージ電圧12を上
回る可能性がある。
この様な機構により、再発弧〜高周波消弧が繰返される
と、シャントリアクトル1の端子電圧が逐次増大し、非
常に大きな値となることも考えられる。これを電圧増大
現象と呼ぶ。この様な電圧増大現象が発生すると、場合
によってはシャントリアクトルやその他の機器の絶縁が
脅かされる可能性もある。
と、シャントリアクトル1の端子電圧が逐次増大し、非
常に大きな値となることも考えられる。これを電圧増大
現象と呼ぶ。この様な電圧増大現象が発生すると、場合
によってはシャントリアクトルやその他の機器の絶縁が
脅かされる可能性もある。
なお、再発弧が生じ、かつ、高周波消弧が発生しなかっ
た場合には、電流は商用周波数1/2サイクル後の零点
において遮断される。従って、この場合には大きな問題
とはならない。
た場合には、電流は商用周波数1/2サイクル後の零点
において遮断される。従って、この場合には大きな問題
とはならない。
以上述べたように、機器の絶縁を脅かす異常電圧を発生
させる根本的な原因は再発弧にある。従って、再発弧の
発生を防止することができれば、遅れ小電流遮断の際に
異常電圧が発生することを防止することが可能となる。
させる根本的な原因は再発弧にある。従って、再発弧の
発生を防止することができれば、遅れ小電流遮断の際に
異常電圧が発生することを防止することが可能となる。
ここで、例えば、CIGRE Internation
al Conference on LargeHlg
h Voltage Electric System
s 19885essionにおける発表論文ta−t
e “APPLICATION OFMETAL 0
XIDE VARISTOR8ON A N 800K
V CIRCUITBREAKERUSED FOR5
HUNT REACTOR5vlTCHING’ すど
に記述されている様に、再発弧の発生はアーク時間と密
接な関係にある。即ち、開閉装置には、その機器によっ
て決まる、再発弧が発生し得る最長アーク時間があり、
それ以上のアーク時間では再発弧は発生し得ない。従っ
て、開閉装置の開極位相を制御して再発弧が発生し得な
いアーク時間を人為的に設定すれば、再発弧の発生を防
止することが可能となり、ひいては機器の絶縁を脅かす
異常電圧の発生を防止することができる。この様な位相
制御を施した遅れ小電流遮断装置は、例えば、CIGR
E International Conf’eren
ce onLarge High Voltage E
lectric 5)Ste111988Sessio
nにおける発表論文13−12SYNCHRONOUS
ENERGIZING OF 5HUNTREACT
OR3AND 5HUNT CAPACITOR8”等
に提案されている。
al Conference on LargeHlg
h Voltage Electric System
s 19885essionにおける発表論文ta−t
e “APPLICATION OFMETAL 0
XIDE VARISTOR8ON A N 800K
V CIRCUITBREAKERUSED FOR5
HUNT REACTOR5vlTCHING’ すど
に記述されている様に、再発弧の発生はアーク時間と密
接な関係にある。即ち、開閉装置には、その機器によっ
て決まる、再発弧が発生し得る最長アーク時間があり、
それ以上のアーク時間では再発弧は発生し得ない。従っ
て、開閉装置の開極位相を制御して再発弧が発生し得な
いアーク時間を人為的に設定すれば、再発弧の発生を防
止することが可能となり、ひいては機器の絶縁を脅かす
異常電圧の発生を防止することができる。この様な位相
制御を施した遅れ小電流遮断装置は、例えば、CIGR
E International Conf’eren
ce onLarge High Voltage E
lectric 5)Ste111988Sessio
nにおける発表論文13−12SYNCHRONOUS
ENERGIZING OF 5HUNTREACT
OR3AND 5HUNT CAPACITOR8”等
に提案されている。
また、電力系統で通常使用される三相平衡回路では、相
間の位相差が電気角にして120°ずつずれており、電
流零点は電気角60°ずつずれて発生する。従って、三
相回路を遮断する際には、各相の遮断器を電気角60°
に相当する時間差をもって駆動すれば、すべての相にて
無再発弧を実現できる。
間の位相差が電気角にして120°ずつずれており、電
流零点は電気角60°ずつずれて発生する。従って、三
相回路を遮断する際には、各相の遮断器を電気角60°
に相当する時間差をもって駆動すれば、すべての相にて
無再発弧を実現できる。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、近年の電力用遮断器においては、機器の
小形化・部品点数の削減等の要求から、三相分の消弧室
を一括して駆動する操作方式が盛んに採用されるように
なってきている。この様な三相−活部動形遮断器におい
ては、各相間に時間差をもって遮断動作をおこなわせる
ことは困難であり、従って、リアクトル遮断等、遅れ小
電流遮断に供する位相制御形造断器は、相ごとに駆動装
置を有するものとしなければならず、機器の小形化・部
品点数の削減が計れないという欠点があった。
小形化・部品点数の削減等の要求から、三相分の消弧室
を一括して駆動する操作方式が盛んに採用されるように
なってきている。この様な三相−活部動形遮断器におい
ては、各相間に時間差をもって遮断動作をおこなわせる
ことは困難であり、従って、リアクトル遮断等、遅れ小
電流遮断に供する位相制御形造断器は、相ごとに駆動装
置を有するものとしなければならず、機器の小形化・部
品点数の削減が計れないという欠点があった。
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解消するた
めに提案されたもので、その目的は、シャントリアクト
ル電流の遮断に際し、再発弧の発生を未然に防止するこ
とのできる電力用開閉装置を提供することにある。
めに提案されたもので、その目的は、シャントリアクト
ル電流の遮断に際し、再発弧の発生を未然に防止するこ
とのできる電力用開閉装置を提供することにある。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明の電力用開閉装置は、遮断器の絶縁ロッドにクラ
ッチ機構を設けるか、または1.(・ソファシリンダ内
部にガス流路を形成して、単一の駆動装置を用いながら
、三相回路における各相消弧室の電極が開離する時刻を
相ごとに異なったものとし、この時間の最短のものと遮
断第二相、遮断第二相と遮断第三相の間の時間差が、そ
れぞれ商用周波数の電気角60″に相当し、且つ、遮断
第−相の接点が開離する時刻が、その相を流れる電流の
零点よりも商用周波数の電気角にして100〜170°
に相当する時間だけ以前となるように開極指令が制御さ
れたことを特徴とするものである。
ッチ機構を設けるか、または1.(・ソファシリンダ内
部にガス流路を形成して、単一の駆動装置を用いながら
、三相回路における各相消弧室の電極が開離する時刻を
相ごとに異なったものとし、この時間の最短のものと遮
断第二相、遮断第二相と遮断第三相の間の時間差が、そ
れぞれ商用周波数の電気角60″に相当し、且つ、遮断
第−相の接点が開離する時刻が、その相を流れる電流の
零点よりも商用周波数の電気角にして100〜170°
に相当する時間だけ以前となるように開極指令が制御さ
れたことを特徴とするものである。
(作用)
本発明の電力用開閉装置においては、単一の駆動装置を
用いながら、三相回路における各相消弧室の電極が開離
する時刻を、交流電圧周波数の電気角606に相当する
時間だけずらすことが可能となり、その結果、三相すべ
での消弧室で、アーク時間をほぼ等しい再発弧の発生し
ない値に設定することができる。
用いながら、三相回路における各相消弧室の電極が開離
する時刻を、交流電圧周波数の電気角606に相当する
時間だけずらすことが可能となり、その結果、三相すべ
での消弧室で、アーク時間をほぼ等しい再発弧の発生し
ない値に設定することができる。
(実施例)
以下、本発明の一実施例を第1図及び第2図に基づいて
具体的に説明する。なお、第3図以下に示した従来の遮
断器と同一部材に付いては同一符号を付し、説明は省略
する。
具体的に説明する。なお、第3図以下に示した従来の遮
断器と同一部材に付いては同一符号を付し、説明は省略
する。
■第1実施例
本実施例においては、第1図に示した様に、三相の消弧
室31a、31b、31cは絶縁ノズル32 a、 3
2 b、 32 cと可動接触子33a、33b、33
cが一体となって装着されたバッファシリンダ34a、
34b、34c、バッフ 7ピストン35a、35b、
35c及び固定接触子36a、36b、36cから構成
され、絶縁ロッド37a、37b、37cによりレバー
38に連結されている。さらに、このレバー38は操作
レバー39を介して、操作機構部(図示せず)に連結さ
れている。なお、前記絶縁ロッド37a〜37cとレバ
ー38とは、絶縁ロッドに設けられた係合ビン50a〜
50cをレバー38に形成された係合孔51a〜51b
内に摺動可能に係合させて、連結されている。
室31a、31b、31cは絶縁ノズル32 a、 3
2 b、 32 cと可動接触子33a、33b、33
cが一体となって装着されたバッファシリンダ34a、
34b、34c、バッフ 7ピストン35a、35b、
35c及び固定接触子36a、36b、36cから構成
され、絶縁ロッド37a、37b、37cによりレバー
38に連結されている。さらに、このレバー38は操作
レバー39を介して、操作機構部(図示せず)に連結さ
れている。なお、前記絶縁ロッド37a〜37cとレバ
ー38とは、絶縁ロッドに設けられた係合ビン50a〜
50cをレバー38に形成された係合孔51a〜51b
内に摺動可能に係合させて、連結されている。
また、前記レバー38は、遮断器に遮断指令が与えられ
ると、図示しない操作機構部の動作によって駆動される
操作レバー39によって、支点40を中心に図中下方へ
回動し、投入位置52と遮断位置53の間を移動するよ
うに構成されている。
ると、図示しない操作機構部の動作によって駆動される
操作レバー39によって、支点40を中心に図中下方へ
回動し、投入位置52と遮断位置53の間を移動するよ
うに構成されている。
さらに、消弧室31a〜31cの可動距離41a 、4
1 b * 41 cの間には、41b−41a+44
ab 41c=41b+44bc なる関係があり、また、消弧室3 l b、 31
cとレバー38とを連結する絶縁ロッド37b、37C
には、クラッチ機構45b、45cが設けられており、
消弧室31bの遮断動作中、初期の44abに相当する
距離を移動する間、及び、消弧室31cの遮断動作中、
初期(7)(44ab+44bC)に相当する距離を移
動する間、前記クラッチ機構45b、45cが嵌合せず
に、消弧室31b。
1 b * 41 cの間には、41b−41a+44
ab 41c=41b+44bc なる関係があり、また、消弧室3 l b、 31
cとレバー38とを連結する絶縁ロッド37b、37C
には、クラッチ機構45b、45cが設けられており、
消弧室31bの遮断動作中、初期の44abに相当する
距離を移動する間、及び、消弧室31cの遮断動作中、
初期(7)(44ab+44bC)に相当する距離を移
動する間、前記クラッチ機構45b、45cが嵌合せず
に、消弧室31b。
31cの可動部は遮断動作を行わないように構成されて
いる。
いる。
なお、消弧室31aが遮断動作を開始してがらクラッチ
機構45bが嵌合するまでの時間、また、クラッチ機構
45bが嵌合してからクラッチ機構45Cが嵌合するま
での時間は、それぞれ商用周波数の電気角にして60°
に相当する時間に設定されている。
機構45bが嵌合するまでの時間、また、クラッチ機構
45bが嵌合してからクラッチ機構45Cが嵌合するま
での時間は、それぞれ商用周波数の電気角にして60°
に相当する時間に設定されている。
さらに、本遮断器の消弧室31aにおいて、可動接触子
33aと固定接触子36aが開離する瞬間は、例えば、
CIGRE InternaLlonalConfer
ence on Large High Vo
ltage ElectricSystem 198
85essionにおける発表論文13−12“5YN
CHRONOUS ENERGIZING OF 5H
UNT REACTOR8AND 5HUNT CAP
ACITOR8”等に述べられている位相制御装置によ
り制御され、各相を流れる電流の零点に対して電気角1
00’〜170°に相当する時間だけ以前であるように
設定されている。
33aと固定接触子36aが開離する瞬間は、例えば、
CIGRE InternaLlonalConfer
ence on Large High Vo
ltage ElectricSystem 198
85essionにおける発表論文13−12“5YN
CHRONOUS ENERGIZING OF 5H
UNT REACTOR8AND 5HUNT CAP
ACITOR8”等に述べられている位相制御装置によ
り制御され、各相を流れる電流の零点に対して電気角1
00’〜170°に相当する時間だけ以前であるように
設定されている。
上記のような構成を有する本実施例の電力用開閉装置に
おいては、消弧室31a〜31cの可動接触子33a〜
33cと固定接触子36a〜36Cとが開離する時刻を
、交流電圧の周波数における電気角60″′に相当する
時間ずつずらすことができる。一方、三相平衡回路では
電圧及び電流は、電気角にして120°ずつずれている
が、極性を問わず絶対値のみを考えれば、電気角60°
ずつずれていることになる。したがって、本実施例の遮
断器の接点が開離する時刻の電流位相は、三相回路につ
いてほぼ等しく設定されることになる。
おいては、消弧室31a〜31cの可動接触子33a〜
33cと固定接触子36a〜36Cとが開離する時刻を
、交流電圧の周波数における電気角60″′に相当する
時間ずつずらすことができる。一方、三相平衡回路では
電圧及び電流は、電気角にして120°ずつずれている
が、極性を問わず絶対値のみを考えれば、電気角60°
ずつずれていることになる。したがって、本実施例の遮
断器の接点が開離する時刻の電流位相は、三相回路につ
いてほぼ等しく設定されることになる。
また、遅れ小電流遮断に際して、アーク時間が交流電圧
周波数の電気角100°〜170°に相当する時間の範
囲では、再発弧は起こらないことは一般によく知られて
いる。従って、消弧室31aにおいて、電流零点よりも
電気角100°〜1706に相当する時間だけ以前に可
動接触子33aと固定接触子36aが開離するように、
遮断指令の位相制御を行なえば、消弧室31b及び31
Cにおいても、はぼ同じ位相制御がなされる。その結果
、三相すべてについて、アーク時間を交流電圧周波数の
電気角100’〜170’に相当する時間に設定するこ
とが可能となる。
周波数の電気角100°〜170°に相当する時間の範
囲では、再発弧は起こらないことは一般によく知られて
いる。従って、消弧室31aにおいて、電流零点よりも
電気角100°〜1706に相当する時間だけ以前に可
動接触子33aと固定接触子36aが開離するように、
遮断指令の位相制御を行なえば、消弧室31b及び31
Cにおいても、はぼ同じ位相制御がなされる。その結果
、三相すべてについて、アーク時間を交流電圧周波数の
電気角100’〜170’に相当する時間に設定するこ
とが可能となる。
この様に、本実施例によれば、単一の駆動装置を用いな
がら、三相回路における各相消弧室の電極が開離する時
刻を、交流電圧周波数の電気角60″に相当する時間だ
けずらすことが可能となり、その結果、三相すべでの消
弧室で、アーク時間をほぼ等しい再発弧の発生しない値
に設定することができるため、縮小化・部品点数の削減
が可能となり、また、遅れ小電流遮断に際して、異常電
圧が発生することを防止できる。
がら、三相回路における各相消弧室の電極が開離する時
刻を、交流電圧周波数の電気角60″に相当する時間だ
けずらすことが可能となり、その結果、三相すべでの消
弧室で、アーク時間をほぼ等しい再発弧の発生しない値
に設定することができるため、縮小化・部品点数の削減
が可能となり、また、遅れ小電流遮断に際して、異常電
圧が発生することを防止できる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、クラッチ機構は三相すべてに設けても同様の効果が
得られる。
く、クラッチ機構は三相すべてに設けても同様の効果が
得られる。
■第2実施例
本実施例においては、第2図に示した様に、三相の接点
の開極のタンミングをずらす手段として、第1実施例に
示したクラッチ機構の代わりに、バッファシリンダにガ
ス流路を形成したものである。
の開極のタンミングをずらす手段として、第1実施例に
示したクラッチ機構の代わりに、バッファシリンダにガ
ス流路を形成したものである。
即ち、バッファシリンダ34b及び34cの内側面に、
ガス流路60b及び60cが形成され、本遮断器の開極
動作の過程で消弧室31b及び31Cの可動部が62a
b及び(62ab+62bc)の距離を移動するまでは
、バッファ室42b及び42cを外部と連通し、内部ガ
スの圧縮が起こらないように構成されている。
ガス流路60b及び60cが形成され、本遮断器の開極
動作の過程で消弧室31b及び31Cの可動部が62a
b及び(62ab+62bc)の距離を移動するまでは
、バッファ室42b及び42cを外部と連通し、内部ガ
スの圧縮が起こらないように構成されている。
また、消弧室31a〜31cの可動距離41a。
41b、41cの間には、
41b=41a+62ab
41cm41b+62bc
なる関係があり、消弧室31b及び31cの可動部分が
、62ab及び62bcの距離を移動するのに要する時
間は、商用周波数の電気角にして606に相当する時間
となるように構成されている。
、62ab及び62bcの距離を移動するのに要する時
間は、商用周波数の電気角にして606に相当する時間
となるように構成されている。
なお、他の部分の構成は、第1実施例と同様であるので
、説明は省略する。
、説明は省略する。
上記のような構成を有する本実施例の電力用開閉装置に
おいては、消弧室31a〜31cの可動接触子33a〜
33cと固定接触子36a〜36Cとが開離する時刻を
、交流電圧の周波数における電気角60°に相当する時
間ずつずらすことができる。一方、三相平衡回路では電
圧及び電流は、電気角にして120’ずつずれているが
、極性を問わず絶対値のみを考えれば、電気角60″ず
つずれていることになる。したがって、本実施例の遮断
器の接点が開離する時刻の電流位相は、三相回路につい
てほぼ等しく設定されることになる。
おいては、消弧室31a〜31cの可動接触子33a〜
33cと固定接触子36a〜36Cとが開離する時刻を
、交流電圧の周波数における電気角60°に相当する時
間ずつずらすことができる。一方、三相平衡回路では電
圧及び電流は、電気角にして120’ずつずれているが
、極性を問わず絶対値のみを考えれば、電気角60″ず
つずれていることになる。したがって、本実施例の遮断
器の接点が開離する時刻の電流位相は、三相回路につい
てほぼ等しく設定されることになる。
また、遅れ小電流遮断に際して、アーク時間が交流電圧
周波数の電気角100°〜170’に相当する時間の範
囲では、再発弧は起こらないことは一般によく知られて
いる。従って、消弧室31aにおいて、電流零点よりも
電気角100°〜170°に相当する時間だけ以前に可
動接触子33aと固定接触子36aが開離するように、
遮断指令の位相制御を行なえば、消弧室31b及び31
Cにおいても、はぼ同じ位相制御がなされる。その結果
、三相すべてについて、アーク時間を交流電圧周波数の
電気角100’〜170°に相当する時間に設定するこ
とが可能となる。
周波数の電気角100°〜170’に相当する時間の範
囲では、再発弧は起こらないことは一般によく知られて
いる。従って、消弧室31aにおいて、電流零点よりも
電気角100°〜170°に相当する時間だけ以前に可
動接触子33aと固定接触子36aが開離するように、
遮断指令の位相制御を行なえば、消弧室31b及び31
Cにおいても、はぼ同じ位相制御がなされる。その結果
、三相すべてについて、アーク時間を交流電圧周波数の
電気角100’〜170°に相当する時間に設定するこ
とが可能となる。
なお、バッファ室42b、42cと外部とを連通ずるガ
ス流路60b、60cの作用により、ガスの圧縮に使わ
れる有効移動距離は、三相の消弧室についてすべて等し
くなる。また、実際の移動距離は41a>>62ab、
62bcであるため、三相の操作速度はほぼ等しい。従
って、三相の消弧室についてガス圧縮特性はほぼ同一と
なり、三相の消弧室の部材形状を同一としても、三相と
も均一な遮断特性を得ることができる。
ス流路60b、60cの作用により、ガスの圧縮に使わ
れる有効移動距離は、三相の消弧室についてすべて等し
くなる。また、実際の移動距離は41a>>62ab、
62bcであるため、三相の操作速度はほぼ等しい。従
って、三相の消弧室についてガス圧縮特性はほぼ同一と
なり、三相の消弧室の部材形状を同一としても、三相と
も均一な遮断特性を得ることができる。
この様に、本実施例によれば、単一の駆動装置を用いな
がら、三相回路における各相消弧室の電極が開離する時
刻を、交流電圧周波数の電気角60″に相当する時間だ
けずらすことが可能となり、その結果、三相すべでの消
弧室で、アーク時間をほぼ等しい再発弧の発生しない値
に設定することができるため、縮小化・部品点数の削減
が可能となり、また、遅れ小電流遮断に際して、異常電
圧が発生することを防止できる。
がら、三相回路における各相消弧室の電極が開離する時
刻を、交流電圧周波数の電気角60″に相当する時間だ
けずらすことが可能となり、その結果、三相すべでの消
弧室で、アーク時間をほぼ等しい再発弧の発生しない値
に設定することができるため、縮小化・部品点数の削減
が可能となり、また、遅れ小電流遮断に際して、異常電
圧が発生することを防止できる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、バッファシリンダの内側面に形成されるガス流路は
、三相すべてに設けても同様の効果が得られる。
く、バッファシリンダの内側面に形成されるガス流路は
、三相すべてに設けても同様の効果が得られる。
[発明の効果]
以上の通り、本発明によれば、遮断器の絶縁ロッドにク
ラッチ機構を設けるか、または、バッファシリンダ内部
にガス流路を形成して、単一の駆動装置を用いながら、
三相回路における各相消弧室の電極が開離する時刻を相
ごとに異なったものとし、この時間の最短のものと遮断
第二相、遮断第二相と遮断第三相の間の時間差が、それ
ぞれ商用周波数の電気角60″に相当する時間であり、
且つ、遮断第−相の接点が開離する時刻が、その相を流
れる電流の零点よりも商用周波数の電気角にして100
〜170@に相当する時間だけ以前となるように開極指
令が制御されるように構成することにより、シャントリ
アクトル電流の遮断に際し、再発弧の発生を未然に防止
することのできる電力用開閉装置を提供することができ
る。
ラッチ機構を設けるか、または、バッファシリンダ内部
にガス流路を形成して、単一の駆動装置を用いながら、
三相回路における各相消弧室の電極が開離する時刻を相
ごとに異なったものとし、この時間の最短のものと遮断
第二相、遮断第二相と遮断第三相の間の時間差が、それ
ぞれ商用周波数の電気角60″に相当する時間であり、
且つ、遮断第−相の接点が開離する時刻が、その相を流
れる電流の零点よりも商用周波数の電気角にして100
〜170@に相当する時間だけ以前となるように開極指
令が制御されるように構成することにより、シャントリ
アクトル電流の遮断に際し、再発弧の発生を未然に防止
することのできる電力用開閉装置を提供することができ
る。
第1図は本発明の電力用開閉装置の第1実施例を示す三
相−活部動方式によるバッファ形ガス遮断器の構成図、
第2図は本発明の第2実施例を示す構成図、第3図はシ
ャントリアクトル開閉現象を説明するための、電流・電
圧の時間関係を示す波形、第4図は従来のシャントリア
クトル回路の構成を示す回路図、第5図はシャントリア
クトル切り離しの際の電気的現象を説明するための電圧
波形(a)及び電流波形(b)を示す図、第6図は第5
図に示した電流波形の部分拡大図である。 1・・・シャントリアクトル、2・・・ガス遮断器、3
・・・電源側静電容量、4・・・負荷側静電容量、12
・・・裁断サージ電圧、16・・・再発弧サージ電圧、
21゜22.23,24.25・・・再発弧に伴う高周
波電流により発生した電流零点、31a、31b、31
cm・・消弧室、38−・・レバー、41a、41b。 41c・・・各相消弧室の実際の移動距離、44ab。 44bc・・・操作機構の移動距離のa−b相間及びb
−c相間の差、45b、45c・・・クラッチ機構、6
0b、60c・・・ガス流路、62ab、62bc・・
・各相消弧室の移動距離の差。 第 4 図 第 図
相−活部動方式によるバッファ形ガス遮断器の構成図、
第2図は本発明の第2実施例を示す構成図、第3図はシ
ャントリアクトル開閉現象を説明するための、電流・電
圧の時間関係を示す波形、第4図は従来のシャントリア
クトル回路の構成を示す回路図、第5図はシャントリア
クトル切り離しの際の電気的現象を説明するための電圧
波形(a)及び電流波形(b)を示す図、第6図は第5
図に示した電流波形の部分拡大図である。 1・・・シャントリアクトル、2・・・ガス遮断器、3
・・・電源側静電容量、4・・・負荷側静電容量、12
・・・裁断サージ電圧、16・・・再発弧サージ電圧、
21゜22.23,24.25・・・再発弧に伴う高周
波電流により発生した電流零点、31a、31b、31
cm・・消弧室、38−・・レバー、41a、41b。 41c・・・各相消弧室の実際の移動距離、44ab。 44bc・・・操作機構の移動距離のa−b相間及びb
−c相間の差、45b、45c・・・クラッチ機構、6
0b、60c・・・ガス流路、62ab、62bc・・
・各相消弧室の移動距離の差。 第 4 図 第 図
Claims (2)
- (1)消弧性ガスを充填した容器内に、接離可能な固定
接触子と可動接触子を有し、前記可動接触子部に設けら
れたバッファピストンとバッファシリンダとから成るバ
ッファ室を圧縮することによってガスを圧縮してノズル
部に導き、固定・可動アーク接触子間に発生しているア
ークを冷却して消弧させる消弧室を有し、また、上記原
理に基づく三相分の消弧室を単一の駆動装置によって駆
動して三相回路を一括して遮断する電力用開閉装置にお
いて、 前記単一の駆動装置と各相の消弧室とをレバー機構によ
って連結し、このレバーのレバー比を相ごとに変えるこ
とによって、各相消弧室の可動部分と駆動装置とを連結
するレバーが開閉動作時に移動する距離が相ごとに異な
るように構成し、これらレバーと各相消弧室を駆動する
操作ロッドとの間にクラッチ機構を設け、駆動装置が開
閉動作を始めてから、これらクラッチ機構が嵌合するま
でに要する時間を相ごとに異なったものとし、この時間
が最短の相のクラッチが嵌合してから第二相のクラッチ
が嵌合するまでの時間、及び、第二相のクラッチが嵌合
してから第三相のクラッチが嵌合するまでの時間差が、
それぞれ商用周波数の電気角にして60゜に相当し、且
つ、前記クラッチが嵌合するまでの時間が最短である相
の接触子が開離する時刻が、その相を流れる電流の零点
よりも商用周波数の電気角にして100〜170゜に相
当する時間だけ以前となるように開極指令が制御された
ことを特徴とする電力用開閉装置。 - (2)消弧性ガスを充填した容器内に、接離可能な固定
接触子と可動接触子を有し、前記可動接触子部に設けら
れたバッファピストンとバッファシリンダとから成るバ
ッファ室を圧縮することによってガスを圧縮してノズル
部に導き、固定・可動アーク接触子間に発生しているア
ークを冷却して消弧させる消弧室を有し、また、上記原
理に基づく三相分の消弧室を単一の駆動装置によって駆
動して三相回路を一括して遮断する電力用開閉装置にお
いて、 前記単一の駆動装置と各相の消弧室とをレバー機構によ
って連結し、このレバーのレバー比を相ごとに変えるこ
とによって、各相消弧室の可動部分と駆動装置とを連結
するレバーが開閉動作時に移動する距離が相ごとに異な
るように構成し、また、開極動作の初期には消弧室内バ
ッファ室と外部ガス空間とを連結し、開極動作の後期に
おいては閉塞するガス流路を、少なくとも第二相及び第
三相のバッファシリンダに形成し、バッファ室内のガス
圧縮にかかる可動部分の有効移動距離が、三相すべてに
ついてほぼ等しくなるように構成し、また、前記各消弧
室の内、移動距離が最短の相の接触子が開離してから第
二相の接触子が開離するまでの時間、及び、第二相の接
触子が開離してから第三相の接触子が開離するまでの時
間差が、それぞれ商用周波数の電気角にして60゜に相
当し、且つ、消弧室可動部分の移動距離が最短である相
の接触子が開離する時刻が、その相を流れる電流の零点
よりも商用周波数の電気角にして100〜170゜に相
当する時間だけ以前となるように開極指令が制御された
ことを特徴とする電力用開閉装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13614689A JPH034419A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 電力用開閉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13614689A JPH034419A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 電力用開閉装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH034419A true JPH034419A (ja) | 1991-01-10 |
Family
ID=15168385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13614689A Pending JPH034419A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 電力用開閉装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH034419A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5326729A (en) * | 1992-02-07 | 1994-07-05 | Asahi Glass Company Ltd. | Transparent quartz glass and process for its production |
US5364433A (en) * | 1991-06-29 | 1994-11-15 | Shin-Etsu Quartz Products Company Limited | Optical member of synthetic quartz glass for excimer lasers and method for producing same |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP13614689A patent/JPH034419A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5364433A (en) * | 1991-06-29 | 1994-11-15 | Shin-Etsu Quartz Products Company Limited | Optical member of synthetic quartz glass for excimer lasers and method for producing same |
US5326729A (en) * | 1992-02-07 | 1994-07-05 | Asahi Glass Company Ltd. | Transparent quartz glass and process for its production |
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