JPH0581973A - 直流遮断器 - Google Patents
直流遮断器Info
- Publication number
- JPH0581973A JPH0581973A JP24573891A JP24573891A JPH0581973A JP H0581973 A JPH0581973 A JP H0581973A JP 24573891 A JP24573891 A JP 24573891A JP 24573891 A JP24573891 A JP 24573891A JP H0581973 A JPH0581973 A JP H0581973A
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- Japan
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- vacuum circuit
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- vacuum
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Abstract
(57)【要約】
【目的】直流の大電流を容易に遮断できる直流遮断器を
得ること。 【構成】複数の真空遮断器４が直列に接続された両端
に、並列に接続された複数の真空遮断器１を並列に接続
する。直列に接続された各真空遮断器４に抵抗器５と電
流源回路６を並列に接続する。
得ること。 【構成】複数の真空遮断器４が直列に接続された両端
に、並列に接続された複数の真空遮断器１を並列に接続
する。直列に接続された各真空遮断器４に抵抗器５と電
流源回路６を並列に接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流電力回路の短絡電
流などの大電流を遮断して、回路に接続された機器の損
傷を防ぐ直流遮断器に関する。
流などの大電流を遮断して、回路に接続された機器の損
傷を防ぐ直流遮断器に関する。
【０００２】
【従来の技術】直流の大電流を遮断する直流遮断器のな
かには、電気鉄道などの直流電動機回路を短絡事故など
から保護するために使われる気中の直流遮断器がある。
この直流遮断器は、短絡電流の遮断時に主接点間に発生
したアークを電磁力でアークシュートの内部へ導き、こ
のアークを引き延ばし、アーク電圧を回路電圧近くに上
昇させて遮断する。一方、主接点間に発生したアーク電
流に外部から別電源で電流を注入し、アーク電流とこの
注入電流の合成電流で電流の零点を形成し、この零点で
電流を遮断する直流遮断器がある。
かには、電気鉄道などの直流電動機回路を短絡事故など
から保護するために使われる気中の直流遮断器がある。
この直流遮断器は、短絡電流の遮断時に主接点間に発生
したアークを電磁力でアークシュートの内部へ導き、こ
のアークを引き延ばし、アーク電圧を回路電圧近くに上
昇させて遮断する。一方、主接点間に発生したアーク電
流に外部から別電源で電流を注入し、アーク電流とこの
注入電流の合成電流で電流の零点を形成し、この零点で
電流を遮断する直流遮断器がある。
【０００３】このうち、前者は、小形ではあるが、大容
量化に適していない。また、後者は、システムが複雑・
大形化するが、大容量化可能で、最近この直流遮断器が
種々紹介されている。例えば、サイリスタなどを使った
半導体遮断器や核融合トロイダルコイル回路に使われる
直流真空遮断器などである。
量化に適していない。また、後者は、システムが複雑・
大形化するが、大容量化可能で、最近この直流遮断器が
種々紹介されている。例えば、サイリスタなどを使った
半導体遮断器や核融合トロイダルコイル回路に使われる
直流真空遮断器などである。
【０００４】一方、超電導に関する技術が進み、多くの
機器への適用が試みられている。超電導は、周知のとお
り、導体の電気抵抗がなくなるので、機器の効率化と小
形化を図ることができる。核融合システムでも、この超
電導体で磁場コイルを形成しているが、コイルの抵抗を
無視できるので、常電導コイルに比べて直流電源を低電
圧にでき、小形化することができる。
機器への適用が試みられている。超電導は、周知のとお
り、導体の電気抵抗がなくなるので、機器の効率化と小
形化を図ることができる。核融合システムでも、この超
電導体で磁場コイルを形成しているが、コイルの抵抗を
無視できるので、常電導コイルに比べて直流電源を低電
圧にでき、小形化することができる。
【０００５】超電導コイルを使用するうえでの問題は、
周囲の温度とコイルの温度との絶縁と、超電導体が何ら
かの原因でクエンチを起したときに、速やかに回路を遮
断する直流遮断器がある。
周囲の温度とコイルの温度との絶縁と、超電導体が何ら
かの原因でクエンチを起したときに、速やかに回路を遮
断する直流遮断器がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、直流の大電流を容易且つ確実に遮断することのでき
る直流遮断器を得ることである。
は、直流の大電流を容易且つ確実に遮断することのでき
る直流遮断器を得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、直流電源と誘
導性負荷の間に並列に接続された複数の真空遮断器と、
これらの真空遮断器に並列に接続されそれぞれが直列に
接続された複数の真空遮断器と、この真空遮断器にそれ
ぞれ並列に接続された抵抗器と直流電源でなる直流遮断
器である。
導性負荷の間に並列に接続された複数の真空遮断器と、
これらの真空遮断器に並列に接続されそれぞれが直列に
接続された複数の真空遮断器と、この真空遮断器にそれ
ぞれ並列に接続された抵抗器と直流電源でなる直流遮断
器である。
【０００８】
【作用】定常時には、回路に流れている電流は並列に接
続された通電用の真空遮断器を流れているが、事故電流
の遮断でこの真空遮断器が開極し主接点間にアークが発
生すると、電流は直列に接続された遮断用の真空遮断器
に転流し通電部では電流が遮断される。遮断部では、直
列に接続された真空遮断器が所定の時間差で順次開極す
る。この順次開極するごとに電流は並列に接続された抵
抗に転流し、ついには回路に流れる電流は全て抵抗側へ
流れ、それ以降は回路のＬ，Ｒで決まる時定数で減衰し
零に至る。
続された通電用の真空遮断器を流れているが、事故電流
の遮断でこの真空遮断器が開極し主接点間にアークが発
生すると、電流は直列に接続された遮断用の真空遮断器
に転流し通電部では電流が遮断される。遮断部では、直
列に接続された真空遮断器が所定の時間差で順次開極す
る。この順次開極するごとに電流は並列に接続された抵
抗に転流し、ついには回路に流れる電流は全て抵抗側へ
流れ、それ以降は回路のＬ，Ｒで決まる時定数で減衰し
零に至る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の直流遮断器の一実施例を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の直流遮断器を示
す接続図である。図１において、直流電源２とこの直流
電源２の負荷となるリアクトル３の間には、並列に接続
された３台の真空遮断器１が接続され、これらの真空遮
断器１には、更に直列に接続された４台の真空遮断器４
が、真空遮断器１と並列に接続されている。また、直列
に接続された真空遮断器４には、各々の真空遮断器４と
並列に抵抗器５が接続され、更に、図２で後述する電流
源回路６が並列に接続されている。この電流源回路６の
詳細図を図２に示す。図２において、コンデンサ22とサ
イリスタ23は直列に接続され、コンデンサ22には並列に
直流電源21が接続されている。
を参照して説明する。図１は、本発明の直流遮断器を示
す接続図である。図１において、直流電源２とこの直流
電源２の負荷となるリアクトル３の間には、並列に接続
された３台の真空遮断器１が接続され、これらの真空遮
断器１には、更に直列に接続された４台の真空遮断器４
が、真空遮断器１と並列に接続されている。また、直列
に接続された真空遮断器４には、各々の真空遮断器４と
並列に抵抗器５が接続され、更に、図２で後述する電流
源回路６が並列に接続されている。この電流源回路６の
詳細図を図２に示す。図２において、コンデンサ22とサ
イリスタ23は直列に接続され、コンデンサ22には並列に
直流電源21が接続されている。
【００１０】次に、このように構成された直流遮断器の
作用を説明する。定常状態でリアクトル３に電力を供給
しているときには、真空遮断器１は、全て閉路され、一
方、真空遮断器４は全て開路され、直流電源２から負荷
に供給される電力は、真空遮断器１を経てリアクトル３
に供給される。このように構成された直流遮断器におい
ては、もし、回路に短絡事故が発生して、回路に流れる
直流の大電流を切るときは、まず、真空遮断器４を全て
閉路し、次いで真空遮断器１を開路する。すると、真空
遮断器１の極間にはアークが形成され、アーク抵抗が発
生する。一方、真空遮断器４は、閉路状態のため、アー
クの発生はなく、したがって、真空遮断器１を流れる電
流は真空遮断器４へ転流する。
作用を説明する。定常状態でリアクトル３に電力を供給
しているときには、真空遮断器１は、全て閉路され、一
方、真空遮断器４は全て開路され、直流電源２から負荷
に供給される電力は、真空遮断器１を経てリアクトル３
に供給される。このように構成された直流遮断器におい
ては、もし、回路に短絡事故が発生して、回路に流れる
直流の大電流を切るときは、まず、真空遮断器４を全て
閉路し、次いで真空遮断器１を開路する。すると、真空
遮断器１の極間にはアークが形成され、アーク抵抗が発
生する。一方、真空遮断器４は、閉路状態のため、アー
クの発生はなく、したがって、真空遮断器１を流れる電
流は真空遮断器４へ転流する。
【００１１】次いで、４台の真空遮断器４のうち１台を
開路する。そして、この真空遮断器の極間にアークが発
生しているときに、開極した真空遮断器４と並列に接続
されている電流源回路６のサイリスタ23を点弧する。コ
ンデンサ22は、あらかじめ、直流電源21で充電されてお
り、サイリスタ23が点弧することで、コンデンサ22の電
荷は放電し、この電荷は真空遮断器４へ流入する。する
と、この放電電流と直流電流が重畳した電流が真空遮断
器４を流れるので、放電電流の波高値を直流電流より大
きく設定することで、真空遮断器４に流れる電流に零点
を形成する。すると、真空遮断器４は、優れた消弧特性
を備えているので、この電流の零点又はその直前で消弧
され、直流電流はこの真空遮断器４と並列に接続されて
いる抵抗５へ転流する。
開路する。そして、この真空遮断器の極間にアークが発
生しているときに、開極した真空遮断器４と並列に接続
されている電流源回路６のサイリスタ23を点弧する。コ
ンデンサ22は、あらかじめ、直流電源21で充電されてお
り、サイリスタ23が点弧することで、コンデンサ22の電
荷は放電し、この電荷は真空遮断器４へ流入する。する
と、この放電電流と直流電流が重畳した電流が真空遮断
器４を流れるので、放電電流の波高値を直流電流より大
きく設定することで、真空遮断器４に流れる電流に零点
を形成する。すると、真空遮断器４は、優れた消弧特性
を備えているので、この電流の零点又はその直前で消弧
され、直流電流はこの真空遮断器４と並列に接続されて
いる抵抗５へ転流する。
【００１２】この時点までに直流電源２の整流素子であ
るサイリスタ23は、ゲートブロックされ、電源からの電
力供給は遮断される。したがって、抵抗５へ転流した電
流は、抵抗５とリアクトル３の直列回路となり、時定数
Ｌ／Ｒで減衰する。
るサイリスタ23は、ゲートブロックされ、電源からの電
力供給は遮断される。したがって、抵抗５へ転流した電
流は、抵抗５とリアクトル３の直列回路となり、時定数
Ｌ／Ｒで減衰する。
【００１３】次いで、所定の時間後、４台の真空遮断器
４のうちの残り３台中の１台を開路し、先に述べた場合
と同様の動作で直流電流を抵抗器５へ転流させ、この動
作を順次行うことで、最終的に直流電流を全て抵抗器５
へ転流させ、時定数Ｌ／Ｒで減衰させ、ついには零にす
ることができる。以上の動作中の４台直列に接続された
真空遮断器４の両端の電圧は、図３の折線12に示すよう
に、順次抵抗器５へ転流するに従い、階段状に上昇し、
その後時定数Ｌ／Ｒで減衰する。
４のうちの残り３台中の１台を開路し、先に述べた場合
と同様の動作で直流電流を抵抗器５へ転流させ、この動
作を順次行うことで、最終的に直流電流を全て抵抗器５
へ転流させ、時定数Ｌ／Ｒで減衰させ、ついには零にす
ることができる。以上の動作中の４台直列に接続された
真空遮断器４の両端の電圧は、図３の折線12に示すよう
に、順次抵抗器５へ転流するに従い、階段状に上昇し、
その後時定数Ｌ／Ｒで減衰する。
【００１４】ここで、従来の直流遮断器で１括して抵抗
器へ転流したときの電圧波形を図３の点線11に示す。最
終的な抵抗値を両者とも同じ値に設定することで、電圧
波形を示す折線12の方が電圧波形を示す点線11よりも最
大値を抑えることができる。
器へ転流したときの電圧波形を図３の点線11に示す。最
終的な抵抗値を両者とも同じ値に設定することで、電圧
波形を示す折線12の方が電圧波形を示す点線11よりも最
大値を抑えることができる。
【００１５】この結果、このように構成された直流遮断
器によれば、遮断時の回復電圧の値を減らすことがで
き、汎用の真空遮断器を複数台直接・並列に接続するこ
とで、直流の大電流を容易且つ、確実に遮断することが
できる。なお、上記実施例において、直流電源２の電源
電圧が低いときには、電流源回路６は省いてもよい。
器によれば、遮断時の回復電圧の値を減らすことがで
き、汎用の真空遮断器を複数台直接・並列に接続するこ
とで、直流の大電流を容易且つ、確実に遮断することが
できる。なお、上記実施例において、直流電源２の電源
電圧が低いときには、電流源回路６は省いてもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上、本発明によれば、直流電源と誘導
性負荷の間に並列に接続された複数の真空遮断器と、こ
れらの真空遮断器に並列に接続されそれぞれが直列に接
続された複数の真空遮断器と、この真空遮断器にそれぞ
れ並列に接続された抵抗器と直流電源で直流遮断器を構
成することで、定常時には、回路に流れている電流を通
電部となる並列に接続された真空遮断器に通電し、事故
電流の遮断でこの真空遮断器が開極すると、主接点間に
発生するアークにより、電流を遮断部となる直列に接続
された真空遮断器に転流し、通電部の電流を遮断し、遮
断部では、直列に接続された真空遮断器を所定の時間差
で順次開極し、この順次に開極するごとに事故電流を並
列に接続された抵抗器に転流し、回路のＬ，Ｒで決まる
時定数で減衰させて零にしたので、容易且つ確実に直流
の大電流を遮断することのできる直流遮断器を得ること
ができる。
性負荷の間に並列に接続された複数の真空遮断器と、こ
れらの真空遮断器に並列に接続されそれぞれが直列に接
続された複数の真空遮断器と、この真空遮断器にそれぞ
れ並列に接続された抵抗器と直流電源で直流遮断器を構
成することで、定常時には、回路に流れている電流を通
電部となる並列に接続された真空遮断器に通電し、事故
電流の遮断でこの真空遮断器が開極すると、主接点間に
発生するアークにより、電流を遮断部となる直列に接続
された真空遮断器に転流し、通電部の電流を遮断し、遮
断部では、直列に接続された真空遮断器を所定の時間差
で順次開極し、この順次に開極するごとに事故電流を並
列に接続された抵抗器に転流し、回路のＬ，Ｒで決まる
時定数で減衰させて零にしたので、容易且つ確実に直流
の大電流を遮断することのできる直流遮断器を得ること
ができる。
【図１】本発明の直流遮断器の一実施例を示す接続図。
【図２】図１の電流源回路を示す接続図。
【図３】本発明の直流遮断器の作用を示すオシログラ
フ。
フ。
１…通電用の真空遮断器、２…直流電源、３…リアクト
ル、４…遮断用の真空遮断器、５…抵抗器、６…電流源
回路。
ル、４…遮断用の真空遮断器、５…抵抗器、６…電流源
回路。
Claims (1)
- 【請求項１】 直流電源と誘導性負荷の間に並列に接続
された複数の真空遮断器と、これらの真空遮断器に並列
に接続されそれぞれが直列に接続された複数の真空遮断
器と、この真空遮断器にそれぞれ並列に接続された抵抗
器と直流電源でなる直流遮断器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24573891A JPH0581973A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 直流遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24573891A JPH0581973A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 直流遮断器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0581973A true JPH0581973A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17138069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24573891A Pending JPH0581973A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 直流遮断器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0581973A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013532937A (ja) * | 2010-07-20 | 2013-08-19 | エンプリマス、エルエルシー | 電力系統保護用の連続無停止ａｃ接地システム |
| JP2013196807A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Hitachi Ltd | 開閉器 |
| WO2014017241A1 (ja) | 2012-07-24 | 2014-01-30 | 株式会社 日立製作所 | 開閉器 |
| US10931096B2 (en) | 2015-01-06 | 2021-02-23 | Techhold Llc | Systems and methods for actuating a transformer neutral blocking system |
| US10985559B2 (en) | 2017-02-03 | 2021-04-20 | Techhold Llc | Method and system for improved operation of power grid components in the presence of direct current (DC) |
| USRE48775E1 (en) | 2010-07-20 | 2021-10-12 | Techhold, Llc | Self-testing features of sensing and control electronics for a power grid protection system |
| US11451047B2 (en) | 2017-03-30 | 2022-09-20 | Techhold, Llc | Protection of electrical devices based on electromagnetic pulse signal |
| WO2023079592A1 (ja) * | 2021-11-02 | 2023-05-11 | 株式会社東芝 | 直流遮断装置、直流遮断装置の制御装置、直流遮断装置の制御方法、及びプログラム |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP24573891A patent/JPH0581973A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013532937A (ja) * | 2010-07-20 | 2013-08-19 | エンプリマス、エルエルシー | 電力系統保護用の連続無停止ａｃ接地システム |
| JP2016185071A (ja) * | 2010-07-20 | 2016-10-20 | エンプリマス、エルエルシー | 電力系統保護用の連続無停止ａｃ接地システム |
| JP2018050465A (ja) * | 2010-07-20 | 2018-03-29 | エンプリマス、エルエルシー | 電力系統保護用の連続無停止ａｃ接地システム |
| USRE48775E1 (en) | 2010-07-20 | 2021-10-12 | Techhold, Llc | Self-testing features of sensing and control electronics for a power grid protection system |
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| WO2014017241A1 (ja) | 2012-07-24 | 2014-01-30 | 株式会社 日立製作所 | 開閉器 |
| US9818562B2 (en) | 2012-07-24 | 2017-11-14 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Switch |
| US10931096B2 (en) | 2015-01-06 | 2021-02-23 | Techhold Llc | Systems and methods for actuating a transformer neutral blocking system |
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| WO2023079592A1 (ja) * | 2021-11-02 | 2023-05-11 | 株式会社東芝 | 直流遮断装置、直流遮断装置の制御装置、直流遮断装置の制御方法、及びプログラム |
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