JPH06251853A - 半導体式避雷装置 - Google Patents
半導体式避雷装置Info
- Publication number
- JPH06251853A JPH06251853A JP3196693A JP3196693A JPH06251853A JP H06251853 A JPH06251853 A JP H06251853A JP 3196693 A JP3196693 A JP 3196693A JP 3196693 A JP3196693 A JP 3196693A JP H06251853 A JPH06251853 A JP H06251853A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lightning
- thyristor
- linear resistance
- resistance element
- switch circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エネルギーの大きい雷撃を受けても素子が破
壊されることなく電力系統を落雷から保護できる半導体
式避雷装置を提供する。 【構成】 サイリスタ素子３を利用した半導体スイッチ
回路２と、非直線抵抗素子４を並列に接続することによ
り、雷電流の立ち上がりの部分は非直線抵抗素子４を通
じて放電させ、その後の部分はサイリスタ素子３を通じ
て放電させる。 【効果】 それぞれの素子の特徴を活かし、長波尾でエ
ネルギーの大きい雷撃を受けても非直線抵抗素子が破壊
されることを防止しつつ、電力系統を落雷から保護する
ことができる。
壊されることなく電力系統を落雷から保護できる半導体
式避雷装置を提供する。 【構成】 サイリスタ素子３を利用した半導体スイッチ
回路２と、非直線抵抗素子４を並列に接続することによ
り、雷電流の立ち上がりの部分は非直線抵抗素子４を通
じて放電させ、その後の部分はサイリスタ素子３を通じ
て放電させる。 【効果】 それぞれの素子の特徴を活かし、長波尾でエ
ネルギーの大きい雷撃を受けても非直線抵抗素子が破壊
されることを防止しつつ、電力系統を落雷から保護する
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統を落雷事故か
ら保護するための半導体式避雷装置に関するものであ
る。
ら保護するための半導体式避雷装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電力系統を落雷事故から保護するための
避雷装置としては、従来から酸化亜鉛素子のような非直
線抵抗素子を利用したものが使用されている。この酸化
亜鉛素子はその動作電圧以上の高電圧を受けると抵抗が
低下し、瞬時に電流をアースに流すことによって電力系
統を落雷による過電圧から保護するものである。
避雷装置としては、従来から酸化亜鉛素子のような非直
線抵抗素子を利用したものが使用されている。この酸化
亜鉛素子はその動作電圧以上の高電圧を受けると抵抗が
低下し、瞬時に電流をアースに流すことによって電力系
統を落雷による過電圧から保護するものである。
【０００３】ところが、この非直線抵抗素子はエネルギ
ー耐量が小さいため、冬季雷や多重雷などの長波尾でエ
ネルギーの大きい雷撃を受けると、その制限電圧により
素子の発熱をまねき、ときには素子の破壊に至るおそれ
がある。このように酸化亜鉛素子を利用した従来の避雷
装置では大エネルギーの処理に問題があった。
ー耐量が小さいため、冬季雷や多重雷などの長波尾でエ
ネルギーの大きい雷撃を受けると、その制限電圧により
素子の発熱をまねき、ときには素子の破壊に至るおそれ
がある。このように酸化亜鉛素子を利用した従来の避雷
装置では大エネルギーの処理に問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、エネルギーの大きい雷撃を受けた
場合にも素子の破壊を招くことなく電力系統を保護する
ことができる避雷装置を提供するために完成されたもの
である。
の問題点を解決して、エネルギーの大きい雷撃を受けた
場合にも素子の破壊を招くことなく電力系統を保護する
ことができる避雷装置を提供するために完成されたもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた第１の発明は、サイリスタ素子を利用した
半導体スイッチ回路と、非直線抵抗素子によって構成し
たことを特徴とする半導体式避雷装置を要旨とするもの
である。また第２の発明は、サイリスタ素子よりなる半
導体スイッチ回路と直列にコイルを接続し、これらと並
列に非直線抵抗素子を接続したことを特徴とする半導体
式避雷装置を要旨とするものである。
めになされた第１の発明は、サイリスタ素子を利用した
半導体スイッチ回路と、非直線抵抗素子によって構成し
たことを特徴とする半導体式避雷装置を要旨とするもの
である。また第２の発明は、サイリスタ素子よりなる半
導体スイッチ回路と直列にコイルを接続し、これらと並
列に非直線抵抗素子を接続したことを特徴とする半導体
式避雷装置を要旨とするものである。
【０００６】
【作用】第１の発明によれば、電力系統に落雷が発生し
たときにまず酸化亜鉛素子などからなる非直線抵抗素子
によって放電させるとともに、非直線抵抗素子のエネル
ギー耐量を越えない時間内にサイリスタ素子をゆるやか
に導通させ、長波尾の雷サージ電流をサイリスタ素子に
より放電させることができる。このため、従来酸化亜鉛
素子では処理することが不可能であったエネルギーの大
きい雷撃を受けた場合にも、サイリスタ素子の動作によ
り非直線抵抗素子が破壊されることがなく、またサイリ
スタ素子が処理することのできない急峻な電流は酸化亜
鉛素子が動作することにより、サイリスタ素子が破壊さ
れることもない。このように、本発明は各素子の特性を
活かしながら電力系統を落雷から保護することができ
る。
たときにまず酸化亜鉛素子などからなる非直線抵抗素子
によって放電させるとともに、非直線抵抗素子のエネル
ギー耐量を越えない時間内にサイリスタ素子をゆるやか
に導通させ、長波尾の雷サージ電流をサイリスタ素子に
より放電させることができる。このため、従来酸化亜鉛
素子では処理することが不可能であったエネルギーの大
きい雷撃を受けた場合にも、サイリスタ素子の動作によ
り非直線抵抗素子が破壊されることがなく、またサイリ
スタ素子が処理することのできない急峻な電流は酸化亜
鉛素子が動作することにより、サイリスタ素子が破壊さ
れることもない。このように、本発明は各素子の特性を
活かしながら電力系統を落雷から保護することができ
る。
【０００７】また第２の発明は第１の発明を更に改良し
たもので、サイリスタ素子よりなる半導体スイッチ回路
と直列にコイルを接続してある。このため、落雷直後の
急峻な電流に対してはコイルが高インピーダンスとなっ
て雷電流の大部分を非直線抵抗素子に流し、その後の変
化のゆるやかな電流に対してはコイルが低インピーダン
スとなって雷電流の大部分をサイリスタ素子に流すこと
ができる。
たもので、サイリスタ素子よりなる半導体スイッチ回路
と直列にコイルを接続してある。このため、落雷直後の
急峻な電流に対してはコイルが高インピーダンスとなっ
て雷電流の大部分を非直線抵抗素子に流し、その後の変
化のゆるやかな電流に対してはコイルが低インピーダン
スとなって雷電流の大部分をサイリスタ素子に流すこと
ができる。
【０００８】以下にこれらの発明を実施例によって更に
詳細に説明する。図１は第１の発明の実施例を示すもの
で、１は電力線、２はサイリスタ素子３を逆並列に接続
した半導体スイッチ回路、４はこの半導体スイッチ回路
２と並列に接続された酸化亜鉛素子や炭化珪素素子など
からなる非直線抵抗素子、５はアース線である。
詳細に説明する。図１は第１の発明の実施例を示すもの
で、１は電力線、２はサイリスタ素子３を逆並列に接続
した半導体スイッチ回路、４はこの半導体スイッチ回路
２と並列に接続された酸化亜鉛素子や炭化珪素素子など
からなる非直線抵抗素子、５はアース線である。
【０００９】図１の実施例の半導体式避雷装置の動作は
次の通りである。電力系統に落雷してその系統電圧が非
直線抵抗素子４の動作電圧を越えると、まず非直線抵抗
素子４を通じて放電が起こる。この放電電流により非直
線抵抗素子４に制限電圧が発生するが、放電電流が大き
くなり制限電圧が一定レベルを越えると、サイリスタ素
子３が点弧され半導体スイッチ回路２が動作する。この
結果、半導体スイッチ回路２を通じて更に大電流の放電
が行われ、電力系統を雷サージから保護することができ
る。このように最初に非直線抵抗素子４を介して放電が
起こり、それに引き続いて半導体スイッチ回路２を通じ
て放電が起こるので、長波尾でエネルギーの大きい雷撃
を受けても、非直線抵抗素子４が破壊されることがな
い。
次の通りである。電力系統に落雷してその系統電圧が非
直線抵抗素子４の動作電圧を越えると、まず非直線抵抗
素子４を通じて放電が起こる。この放電電流により非直
線抵抗素子４に制限電圧が発生するが、放電電流が大き
くなり制限電圧が一定レベルを越えると、サイリスタ素
子３が点弧され半導体スイッチ回路２が動作する。この
結果、半導体スイッチ回路２を通じて更に大電流の放電
が行われ、電力系統を雷サージから保護することができ
る。このように最初に非直線抵抗素子４を介して放電が
起こり、それに引き続いて半導体スイッチ回路２を通じ
て放電が起こるので、長波尾でエネルギーの大きい雷撃
を受けても、非直線抵抗素子４が破壊されることがな
い。
【００１０】図２は第２の発明の実施例を示すもので、
図１の回路にコイル６とギャップ７とを組み込んだ点が
相違している。コイル６は半導体スイッチ回路２と直列
に接続されており、ギャップ７は電力線１との間に設け
られている。なお、図２の実施例ではサイリスタ素子３
を点弧するためのゲート信号発生回路８が設けられてい
るがこれは必須のものではない。また、系統の電圧階級
に応じてサイリスタ素子を多数直列に接続して使用する
ことも可能である。
図１の回路にコイル６とギャップ７とを組み込んだ点が
相違している。コイル６は半導体スイッチ回路２と直列
に接続されており、ギャップ７は電力線１との間に設け
られている。なお、図２の実施例ではサイリスタ素子３
を点弧するためのゲート信号発生回路８が設けられてい
るがこれは必須のものではない。また、系統の電圧階級
に応じてサイリスタ素子を多数直列に接続して使用する
ことも可能である。
【００１１】図２の実施例の半導体式避雷装置の動作は
次の通りである。電力系統に落雷による過電圧が発生
し、その値が所定値を越えるとギャップ７が放電する。
これと同時に非直線抵抗素子４と半導体スイッチ回路２
との並列回路に急峻な電圧が印加される。このときコイ
ル６に流れる電流も急激に上昇するためにコイル６は高
インピーダンスとなり、急峻な電流を流しにくくなる。
この結果、雷電流の立ち上がりの大部分は非直線抵抗素
子４を通じて放電されることとなる。
次の通りである。電力系統に落雷による過電圧が発生
し、その値が所定値を越えるとギャップ７が放電する。
これと同時に非直線抵抗素子４と半導体スイッチ回路２
との並列回路に急峻な電圧が印加される。このときコイ
ル６に流れる電流も急激に上昇するためにコイル６は高
インピーダンスとなり、急峻な電流を流しにくくなる。
この結果、雷電流の立ち上がりの大部分は非直線抵抗素
子４を通じて放電されることとなる。
【００１２】しかし、雷電流がピーク近くまで達すると
電流の変化量が少なくなるためにコイル６のインピーダ
ンスが小さくなる。これを利用してサイリスタ素子３を
点弧させ、雷電流のピークから波尾の間の部分はサイリ
スタ素子３を介して放電させるようにする。このため、
長波尾でエネルギーの大きい雷撃を受けても、非直線抵
抗素子４が破壊されることがない。
電流の変化量が少なくなるためにコイル６のインピーダ
ンスが小さくなる。これを利用してサイリスタ素子３を
点弧させ、雷電流のピークから波尾の間の部分はサイリ
スタ素子３を介して放電させるようにする。このため、
長波尾でエネルギーの大きい雷撃を受けても、非直線抵
抗素子４が破壊されることがない。
【００１３】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明は急峻な
電流に耐えることができるがエネルギー耐量が小さいと
いう特性を持つ非直線抵抗素子と、エネルギー耐量が大
きいが急峻な電流に耐えられないという特性を持つサイ
リスタ素子とを組合せたものである。このように本発明
はそれぞれの素子の特徴を活かすことによって、エネル
ギーの大きい雷撃を受けても素子が破壊されることなく
電力系統を落雷から保護できるようにしたものである。
よって本発明は従来の問題点を解決した半導体式避雷装
置として、産業の発展に寄与するところは極めて大きい
ものである。
電流に耐えることができるがエネルギー耐量が小さいと
いう特性を持つ非直線抵抗素子と、エネルギー耐量が大
きいが急峻な電流に耐えられないという特性を持つサイ
リスタ素子とを組合せたものである。このように本発明
はそれぞれの素子の特徴を活かすことによって、エネル
ギーの大きい雷撃を受けても素子が破壊されることなく
電力系統を落雷から保護できるようにしたものである。
よって本発明は従来の問題点を解決した半導体式避雷装
置として、産業の発展に寄与するところは極めて大きい
ものである。
【図１】第１の発明の実施例を示す回路図である。
【図２】第２の発明の実施例を示す回路図である。
１ 電力線 ２ 半導体スイッチ回路 ３ サイリスタ素子 ４ 非直線抵抗素子 ５ アース線 ６ コイル ７ ギャップ ８ ゲート信号発生回路
Claims (2)
- 【請求項１】 サイリスタ素子を利用した半導体スイッ
チ回路と、非直線抵抗素子によって構成したことを特徴
とする半導体式避雷装置。 - 【請求項２】 サイリスタ素子よりなる半導体スイッチ
回路と直列にコイルを接続し、これらと並列に非直線抵
抗素子を接続したことを特徴とする半導体式避雷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196693A JPH06251853A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 半導体式避雷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196693A JPH06251853A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 半導体式避雷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06251853A true JPH06251853A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12345701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3196693A Withdrawn JPH06251853A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 半導体式避雷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06251853A (ja) |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP3196693A patent/JPH06251853A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000509 |