JPH0630029B2 - 高電圧交流サイリスタ制御スイツチの制御方法 - Google Patents

高電圧交流サイリスタ制御スイツチの制御方法

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JPH0630029B2
JPH0630029B2 JP61097881A JP9788186A JPH0630029B2 JP H0630029 B2 JPH0630029 B2 JP H0630029B2 JP 61097881 A JP61097881 A JP 61097881A JP 9788186 A JP9788186 A JP 9788186A JP H0630029 B2 JPH0630029 B2 JP H0630029B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は3相交流電源と負荷との間を開閉制御するた
めに利用される高電圧交流サイリスタ制御スイッチの制
御方法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来のこの種の高電圧交流サイリスタ制御スイッチとし
ては、三菱電機社製カタログ(L-32894-4,1970年,
高圧サイリスタ制御スイッチ,第7頁,第9図)に記載
されたものであり、第3図はこの高圧サイリスタ制御ス
イッチを3相交流電源と3相交流負荷コンデンサに適用
した例を示してある。同図において、1はR相、S相、
T相の3相の高圧の交流信号を出力する3相交流電源、
21〜23は3相交流電源1の3相線路R,S,Tに各
々接続され回路の故障時や保守点検時に3相交流電源1
を開放するための3相交流遮断器、3は3相交流電源1
の開閉を多頻度且つ同期的に行なう高電圧交流サイリス
タ制御スイッチであり、以下に述べるサイリスタ逆並列
接続体(逆並列サイリスタ)から構成されている。31
〜33は高電圧交流サイリスタ制御スイッチ3を構成し
ているサイリスタ逆並列接続体であり、サイリスタを対
にして互いに逆向きに並列に接続したものを1組とし、
計3組が用いられ、各一端部側は3相交流遮断器21〜
23の各々を介して3相交流電源1のR相、S相、T相
線路R,S,Tに各々接続されている。41〜43は負
荷としての3相交流負荷コンデンサであり、中性点をN
とし3相3線式用に例えばY結線され、各端部はサイリ
スタ逆並列接続体31〜33の各他端部側に各々接続さ
れており、ここでは説明を簡単にするために各容量が例
えば同じものとする。
第4図はかゝる高電圧交流サイリスタ制御スイッチを閉
から開にするときの第3図の回路の各部の信号波形を示
し、第4図(a)は3相交流電源1のR相、S相、T相
の各相相電圧eR,eS,eTおよびR−S相間線間電圧eR-S
波形を各々示す。第4図(b)〜同図(d)はサイリス
タ逆並列接続体31〜33の各端子電圧を各々示し、第
4図(e)〜同図(g)は3相交流線路R,S,Tに各
々流れる相電流iR,iS,iTの波形を各々示す。
また、第5図はかゝる高電圧交流サイリスタ制御スイッ
チを閉から開にするときの第3図の回路の各部の信号波
形を示し、第5図(a)は3相交流電源1のR相、S
相、T相の各相相電圧eR,eS,eTおよびR−S相間線間電
圧eR-Sの波形を各々示す。第5図(b)〜同図(d)は
3相交流線路R,S,Tに各々流れる相電流iR,iS,iT
波形を各々示し、第5図(e)〜同図(g)は3相交流
負荷コンデンサ41〜43の電流遮断後における端子電
圧の状態を各々示したものである。
次に、動作について説明する。第4図の時点tはeR-S
=0の時点であり、この時点でサイリスタ逆並列接続体
31,32が点弧されると、第4図(e)および同図
(f)に示すように3相交流線路のR相からS相へ向う
単相交流電流が流れる。時点tより電気角度にして9
0度後の時点tではサイリスタ逆並列接続体33及び
3相交流負荷コンデンサ43にかゝる電圧が0となるの
でサイリスタ逆並列接続体33が点弧されると、3相交
流負荷コンデンサ41〜43に対して3相交流電源1の
全ての相が接続されたことになり、時点t直後に若干
の過渡現象を生じたのち、3相交流線路R,S,Tには
第4図(e)〜同図(g)に示すように3相交流の相電
流iR,iS,iTが流れる。
次に、第5図の時点tでサイリスタ逆並列接続体31
のゲートがブロックされると、その直後にR相の相電流
が最初に迎える0となる時点tでR相電流i
サイリスタ逆並列接続体31により遮断され、以後、S
相とT相の間に単相交流電流i=−iが流れる。そ
の後、時点tから電気角90°後近くの時点tでサ
イリスタ逆並列接続体32,33のゲートがブロックさ
れると、その直後に最初にS相、T相の相電流i,i
が0となる時点(時点t後の電気角90°の時点)
であるtで、この単相交流電流i,iもサイリス
タ逆並列接続体32,33により遮断され、こうして、
3相の負荷に対する遮断が完了する。なお、3相コンデ
ンサ41〜43にはその相電流が遮断された時点での端
子間電圧が残留電圧として第5図(e)〜同図(g)に
示したように残り、サイリスタ逆並列接続体31〜33
の端子間電圧の一部としてかゝる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の高電圧交流サイリスタ制御スイッチの制御方法は
以上のように構成されているので、3相ともにサイリス
タ逆並列接続体を消弧するための制御が必要であり、そ
の制御が複雑となるばかりでなく、サイリスタ逆並列接
続体の消弧時に負荷等の残留電圧が加わった形でサイリ
スタの端子間に高電圧が印加され、サイリスタの寿命を
著るしく縮めてしまうなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、サイリスタ逆並列接続体の開閉による3相3
線式負荷の電流開閉に際し、開状態にするときにサイリ
スタ逆並列接続体の端子間電圧が高圧とならないように
することができる高電圧交流サイリスタ制御スイッチの
制御方法を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る高電圧交流サイリスタ制御スイッチの制
御方法は、ゲートを制御することにより双方向の通電制
御が可能な一対のサイリスタ逆並列接続体を3相交流用
に結線された複数のコンデンサからなる負荷と3相高圧
交流電源との間の開閉スイッチ用として適用した3相高
圧交流電源の2相の電流遮断順序を、この2相を時間的
に相続く相とみなしたときに位相の遅い方を第1遮断相
として先に電流遮断をするようにしたものである。
〔作用〕
この発明における高電圧交流サイリスタ制御スイッチの
制御方法は一対のサイリスタ逆並列接続体のゲートの制
御によりサイリスタ逆並列接続体が接続されてない1相
との間で負荷電流の同期的開閉を行い、かつ3相交流電
流の開放時の順序として、サイリスタ逆並列接続体の接
続された2相を時間的に相続く2相と見なした場合に、
位相の遅れた方の相に接続されたサイリスタ逆並列接続
体を先に消弧してその相を負荷から開放し、3相交流電
源の全開放時にサイリスタ逆並列接続体の端子間にかゝ
る電圧の最大値を極力低減化する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図において、第3図と同一符号は同一部分を示す。
5は高電圧交流サイリスタ制御スイッチであり、3相交
流電源1のR相側に接続されたサイリスタ逆並列接続体
31と同じくT相側に接続されたサイリスタ逆並列接続
体33とから構成される。この高電圧交流サイリスタ制
御スイッチ5のゲートを点弧及び消弧する制御回路は図
示省略してある。また、3相交流負荷コンデンサ42は
3相交流電源1のS相側に直接接続されている。
第2図は第1図に示した回路の各部の信号波形を示して
いる。第2図(a)は3相交流電源1の各相相電圧eR,e
S,eTおよびR−S相間線間電圧eR-Sの波形を示す。第2
図(b)、同図(c)は3相交流線路の2相の交流線路
R,Tに接続されたサイリスタ逆並列接続体31,33
の端子電圧波形を示し、第2図(e)〜同図(g)は3
相交流線路R,S,Tの相電流iR,iS,iTの波形を各々示
している。
また、第5図は第1図の回路における閉から開時の各部
の信号波形を示している。なお、負荷はコンデンサであ
るので、R相、S相、T相の各相電圧eR,eS,eTに対して
各相の線路を流れる相電流iR,iS,iTは電気角90°だけ
進んでいる。
次に、この実施例の動作について説明する。第2図のt
の時点でサイリスタ逆並列接続体31が点弧されると
3相交流線路の内のR,S相の線路R,Sに単相交流電
流が流れ、時点tより電気角で90度後の時点t
サイリスタ逆並列接続体33が点弧されると3相とも3
相交流負荷コンデンサ41〜43を介して接続されたこ
ととなり、以後、3つの相電流iR,iS,iTが3相交流負荷
コンデンサ41〜43に流れる。次に、これらの3つの
相電流iR,iS,iTを高電圧交流サイリスタ制御スイッチ5
で遮断するときは、第5図に示すように、まず同図t
の時点で第1図のサイリスタ逆並列接続体31のゲート
がブロックされると、以後のR相電流iの最初のゼロ
点の時点tでR相電流iが遮断される。次に、時点
から電気角90°近くのtの時点で第1図のサイ
リスタ逆並列接続体33のゲートがブロックされると以
後のS相、T相の相電流i,i(=−i)の最初
のゼロ点の時点t(時点tから電気角90°後)で
S相、T相の相電流i,iとも遮断される。第1図
の3相交流負荷コンデンサ41〜43の各端子間には第
5図(d)〜(f)に示す残留電圧が各々生じる。しか
して、第1図のサイリスタ逆並列接続体31の端子間に
は、3相交流電源1のR−S相間線間電圧eR-S、R相コ
ンデンサ41の残留電圧、S相コンデンサ42の残留電
圧の代数和が加わり、同じくサイリスタ逆並列接続体3
3の端子間には3相交流電源1のS−T相間線間電圧e
S-T、S相コンデンサ42の残留電圧、T相コンデンサ
43の残留電圧の代数和が加わる。すなわち、3相交流
電源1の相電圧波高値をEmとして、第5図(d)〜
(f)を参照すると、次のようになる。
サイリスタ逆並列接続体31の端子間電圧最大値 となり、 サイリスタ逆並列接続体33の端子間電圧最大値 となる。
次に、サイリスタ逆並列接続体31,33のゲートブロ
ックの順序を逆にして、第1遮断相をT相としたときの
サイリスタ逆並列接続体の端子電圧を求めると、コンデ
ンサ残留電圧は第5図(d)をT相、同図(e)をR
相、同図(f)をS相のものと読替えればよく、R相サ
イリスタ逆並列接続体の端子間には3相交流電源1のR
−S相間線間電圧、R相コンデンサ残留電圧、S相コン
デンサ残留電圧の代数和、T相サイリスタ逆並列接続体
の端子間には電源のS−T間線間電圧、S相コンデンサ
残留電圧、T相コンデンサ残留電圧の代数和が各々加わ
る。すなわち、電源相電圧波高値をEmとして,第5図
(d)〜同図(f)の読替えたものを参照して次のよう
になる。
R相サイリスタ逆並列接続体端子間電圧最大値 は、 となり、 T相サイリスタ逆並列接続体端子間電圧最大値 は、 となる。
従ってR相を第1遮断相としたときよりもサイリスタ逆
並列接続体端子間電圧は高くなって不利である。従っ
て、R相、T相を時間的に続く2相と見なした時にT相
より位相の遅いR相を第1遮断相として先に遮断し、次
に、T相を遮断した方が、サイリスタ逆並列接続体に消
弧後にかゝる最大端子間電圧を比較的に小さくすること
ができるので好ましい。
第1図のこの発明実施例ではR相、T相の2相にサイリ
スタ逆並列接続体を接続した例を示したが、3相のうち
のどの2相にもサイリスタ逆並列接続体を接続して位相
の遅い方を第1遮断相として先に消弧するようにしても
よい。
なお、この発明において、サイリスタ逆並列接続体とは
トライアックも含み、また、第1図では、1つの相のサ
イリスタ逆並列接続体を一対のサイリスタで示したが多
数個直列接続したサイリスタを互いに逆方向に並列接続
したものでもよいことは勿論である。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば3相交流線路の2相に
のみサイリスタ逆並列接続体を接続し、かつ、この2相
を時間的に相続く2相とみなしたときの位相の遅い方を
遮断第1相と定めて位相の遅い方の相を遮断した後に位
相の早い方の相を遮断するように構成したので、サイリ
スタ逆並列接続体の端子間電圧最大値を低減化させ、長
寿命のものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を説明するための高電圧交
流サイリスタ制御スイッチ等を示す回路図、第2図は第
1図の実施例における高電圧交流サイリスタ制御スイッ
チ点弧時の波形図、第3図は従来の高電圧交流サイリス
タ制御スイッチ等の構成を示す回路図、第4図は従来の
高電圧交流サイリスタ制御スイッチ点弧時の波形図、第
5図はこの発明の一実施例を説明するための第1図に示
した回路の消弧時の各部の信号波形を示す波形図であ
る。 図において、1は(高圧)3相交流電源、5は高電圧交
流サイリスタ制御スイッチ、31,33はサイリスタ逆
並列接続体、41〜43は負荷用コンデンサ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1,第2および第3の相からなる高圧交
    流電源の内で前記第1及び第2の相の線路に各々接続さ
    れ、双方向に通電制御が各々可能な第1及び第2のサイ
    リスタ逆並列接続体における各ゲートを制御して3相3
    線式用に結線された複数のコンデンサからなる負荷と前
    記高圧交流電源との間の開閉を制御する高電圧交流サイ
    リスタ制御スイッチの制御方法において、前記第1及び
    第2の相を時間的に相続く2相と見なした場合に前記第
    2の相より第1の相の位相が遅れている場合、点弧して
    いる前記第1及び第2のサイリスタ逆並列接続体の消弧
    時に、前記第2のサイリスタ逆並列接続体より前記第1
    のサイリスタ逆並列接続体を先に消弧させることを特徴
    とする高電圧交流サイリスタ制御スイッチの制御方法。
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