JPH0735831A - 遮断器の試験方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】試験設備の容量を上げることなく、遮断器の性
能を検証できる遮断器の試験方法及びその装置を得るこ
と。 【構成】従来の試験装置のリアクトル７と供試器１の間
にギャップ26を設ける。試験電圧に設定され追加された
交流電源27と供試器１との間に、保護抵抗28と補助遮断
器29と電流検出装置30を直列に接続する。補助遮断器29
は、指令回路17からの信号で操作する。ギャップ26は、
電流検出装置30の信号が入力された始動装置31でトリガ
ーする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、力率改善用コンデンサ
あるいは、フィルタ回路用コンデンサバンクなどの回路
に用いられる遮断器の遮断性能を検証する遮断器の試験
方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、コンデンサバンク回路に
用いられる遮断器は、コンデンサバンク回路に流れる進
み力率の電流を遮断した後の遮断器の電極間にかかる回
復電圧に対して再点弧が発生しないようにすることが特
に重要である。その理由は、万一、電流遮断後に電極間
に再点弧が発生すると、この再点弧に伴うサージ電圧に
より、地絡事故が発生したり、相間短絡事故に至るおそ
れがあるからである。

【０００３】したがって、このような進み力率の回路に
用いられる遮断器においては、その性能を充分に把握す
るために、一般の遅れ力率の電流の遮断性能試験と異な
り、負荷電流を変えてその遮断性能が検証されている。

【０００４】ところで、遮断器の遮断性能の検証は、実
際の負荷が接続された回路と同一条件の回路で実施する
ことがその性能を検証する上で最も好ましいが、最近の
コンデンサバンク回路では、コンデンサバンクの容量が
大容量化してきており、これに伴い、三相試験設備によ
り実負荷で遮断性能を検証できる範囲はおのずから制限
される。

【０００５】このため、従来は、電気学会 電気規格調
査会標準規格 ＪＥＣ−２３００において合成試験法の
一例として示されている二重回路法に突入電流源回路を
付加した図３で示す主回路単線結線図により行ってい
る。

【０００６】この試験方法は、大きな進み力率の大電流
の遮断性能の検証を、比較的小容量の設備で実負荷回路
での検証と等価的に実施できるようにするために、遮断
性能が検証される遮断器（以下、供試器と呼ぶ）に突入
電流を流すための電流源回路と、遮断電流を流す別の電
流源回路及び電流遮断後に回復電圧を印加する電圧源回
路とで構成されている。

【０００７】すなわち、図３に示すように交流電源２か
ら整流器３を介して充電されるコンデンサ４と、整流器
３からリアクトル５を介して充電されるコンデンサ６
と、リアクトル５の負荷側に直列に接続されたリアクト
ル７および補助遮断器８からなる突入電流源回路と、交
流電源９から整流器10を介して充電されるコンデンサ11
をリアクトル12及び補助遮断器13を介して接続するとと
もに、交流電源２及び交流電源９と異なる交流電源14を
補助遮断器15及びコンデンサ16を介して供試器１に並列
に接続している。ここで、補助遮断器８，13，15及び供
試器１には、指令回路17から投入指令と遮断指令が与え
られ、これによって供試器１及び補助遮断器８，13，15
が開閉されるようになっている。

【０００８】このように構成された遮断器の試験装置に
おいて、供試器１の遮断性能を検証する場合の作用を、
図４に示す試験結果のオシログラフをもとに説明する。
図３に示す試験回路において、あらかじめコンデンサ４
及びコンデンサ６を、交流電源２および整流器３の充電
回路により適用系統電圧の波高値相当（波形18）に充電
しておく。また、コンデンサ11には、交流電源９及び整
流器10の充電回路により充電しておく。

【０００９】次に、指令回路17から出力される投入指令
により補助遮断器８を投入すると、コンデンサ４，６の
直流の充電電圧18がリアクトル５，７、補助遮断器８を
経て供試器１の電極間に印加される。

【００１０】この状態で指令回路17から出力される投入
指令により供試器１を投入すると、コンデンサ４、リア
クトル５，７、補助遮断器８を介して商用周波数の電流
19が流れ、コンデンサ６からリアクトル７と補助遮断器
８を介して高周波の突入電流20が流れる。

【００１１】電流19，20の合成電流21が流れ始めた後
に、指令回路17から出力された投入指令により補助遮断
器13を投入すると、コンデンサ11からリアクトル12を経
て供試器１に商用周波数の電流22が流れる。また、指令
回路17から出力された投入指令により、補助遮断器15を
投入すると、交流電源14から補助遮断器15とコンデンサ
16を経て電流23が供試器１に流れる。

【００１２】したがって、供試器１に流れる電流は、コ
ンデンサ４，６からの合成電流21と、コンデンサ11から
の電流22と、交流電源14からの電流23との合成電流24が
流れる。

【００１３】次に、指令回路17からの遮断指令により補
助遮断器８を開極した後、補助遮断器13と供試器１を同
時に開極すると、供試器１の電極間は交流電源14から回
復電圧25が印加される。ただし、補助遮断器８は供試器
１よりも高い絶縁耐力が必要である。

【００１４】このように、供試器１の投入時に流れる電
流は、コンデンサ４，６から供給し、供試器１の投入状
態で別のコンデンサ11および交流電源14からの合成電流
24を流し、この合成電流24の遮断後開極する前に、交流
電源14から供試器１の電極間に回復電圧25を印加して、
この回復電圧25に対して再点弧が発生するか否かを検証
すれば、高周波突入電流を考慮した遮断性能を検証する
ことができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、遮断器の突
入時に極間に発生するプレアークは、遮断性能に対する
影響が大きいので、遮断器の試験では、検証する遮断器
の適用系統電圧の波高値相当にコンデンサ４，６を充電
することが必要である。したがって、供試器の適用電圧
が高くなると、コンデンサやリアクトル等の耐電圧値を
上げ、大容量化しなければならない。

【００１６】また、供試器の投入時にかかる極間電圧
は、コンデンサの直流充電電圧であり、供試器の投入速
度によりプレアーク発生状況が異なるため、実際の負荷
との等価性に問題があった。

【００１７】そこで、本発明は、試験設備の容量を上げ
ることなく、遮断器の投入時に、適用系統電圧相当の交
流電圧でのプレアーク発生と高周波の突入電流を考慮し
た遮断性能を検証することができる遮断器の試験方法及
びその装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、投入時の遮断器の極間に定格交流電圧を印加する第
１の工程と、遮断器の投入により遮断器の極間に定格周
波数と高周波の突入電流を供給する第２の工程と、投入
された遮断器に定格遮断電流を通電する第３の工程と、
開極される遮断器の極間に回復電圧を印加する第４の工
程とよりなる遮断器の試験方法である。

【００１９】また、請求項２に記載の発明は、投入され
る遮断器の極間に定格交流電圧を印加する第１の電源
と、投入される遮断器の極間に定格周波数と高周波の突
入電流を供給する第２の電源と、投入された遮断器の極
間に定格遮断電流を供給する第３の電源と、開極される
遮断器の極間に回復電圧を印加する第４の電源とよりな
る遮断器の試験装置である。

【００２０】

【作用】本発明によれば、供試された遮断器の投入時
に、遮断器の極間に適用定格の交流電圧を印加した状態
で、プレアークの発生状況を模擬するとともに、投入時
に高周波の突入電流と商用周波数の電流の合成電流を流
し、その後、この投入状態で供試された遮断器に流れる
電流を遮断した後に、供試された遮断器の電極間に印加
される回復電圧で再点弧が発生するか否かを検証するこ
とにより、比較的小容量の設備で実際の負荷が接続され
た回路で検証した場合と等価的な遮断器の試験が可能と
なる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の遮断器の試験方法及びその装
置の一実施例について図面を参照して説明する。図１
は、本発明による遮断器の試験方法及びその装置を説明
するための主回路単線結線図で、従来の技術で示した図
３に対応し、図３と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。

【００２２】すなわち、本発明の遮断器の試験方法及び
その装置においては、図１に示すように、図３で示した
試験回路の第１の電流源回路と供試器１をギャップ26で
接続するとともに、交流電源27、保護抵抗28、補助遮断
器29、電流検出装置30及び始動装置31からなる電圧源回
路を付加したものである。なお、発明者は、ギャップ26
として供試器１と同定格の遮断器の主接点の片側に導体
を固定したものを用い、補助遮断器29及び補助遮断器1
3，15も供試器１と同定格の遮断器を用いた。

【００２３】このように構成された試験回路において、
コンデンサバンク回路に使用される遮断器を供試器１と
して、その遮断性能を検証する場合の動作を図２に示す
オシログラフを参照しながら説明する。

【００２４】図１に示す試験回路において、あらかじめ
第１の電流源回路のコンデンサ４，６及び第２の電流源
回路のコンデンサ11を交流電源２，９及び整流器３，10
の充電回路により所定の電圧に充電しておくとともに、
交流電源27は検証する試験電圧32に設定しておく。

【００２５】次に、指令回路17から出力される投入指令
により補助遮断器29を投入して、供試器１の極間に交流
電源27の電圧32を印加する。この状態で、指令回路17か
ら出力される投入指令により供試器１を投入すると、こ
の供試器１の主接触子の接触又はプレアークの発生によ
り電流33が流れる。この電流33を電流検出装置30により
検出し、始動装置31を介してギャップ26をトリガーさせ
ることにより、コンデンサ４，６からリアクトル５，７
とギャップ26を介して商用周波数の電流34と高周波の突
入電流35との合成電流36を主接触子間に流す。

【００２６】合成電流36が流れ始めた後に、指令回路17
より出力される遮断指令により補助遮断器29を開極し、
投入指令により補助遮断器13を投入すると、コンデンサ
11からリアクトル12、補助遮断器13を経て供試器１に電
流37が流れる。また、指令回路17より出力される投入指
令により補助遮断器15を投入すると、交流電源14から補
助遮断器15とコンデンサ16を経て電流38が流れる。

【００２７】したがって、供試器１の投入時に流れる電
流は、交流電源27からの電流33と、第１の電流源回路の
コンデンサ４，６からの合成電流36であり、投入された
供試器１に流れる電流は、第２の電流源回路のコンデン
サ11からの電流37と交流電源14からの電流38の合成電流
39になる。

【００２８】次に、指令回路17からの遮断指令により補
助遮断器13と供試器１を同時に開極すると、供試器１の
電極間に交流電源14から回復電圧40が印加される。但
し、補助遮断器13，29及びギャップ26は、供試器１より
も高い絶縁耐力を備えていなければならない。

【００２９】以上のように、第１の電圧源回路から供試
器１の極間に適用系統電圧相当の交流電圧を印加して投
入時のプレアークの発生を実系統と同一条件で模擬する
とともに、投入時に流れる電流をコンデンサ４，６から
供給し、供試器１の投入状態でコンデンサ11からの電流
37と交流電源14からの合成電流39を流し、この合成電流
39の遮断後に交流電源14より供試器１の電極間に回復電
圧40を印加するので、この回復電圧40に対して再点弧が
発生するか否かを検証することにより、実際の負荷にお
ける投入時のプレアークや高周波の突入電流を考慮した
遮断性能を検証することができる。

【００３０】このように構成された遮断器の試験方法及
びその装置では、供試される遮断器の突入時にはその遮
断器の電極間に実系統相当の電圧を印加して投入時のプ
レアークの遮断への影響を確認するとともに、この投入
時に高周波の突入電流と商用周波数の電流の合成電流を
流し、その後、この投入状態で遮断器に流れる電流を遮
断した後に、遮断器の電極間に印加される回復電圧によ
って再点弧が発生するか否かを検証する。

【００３１】したがって、電流源コンデンサの充電電圧
は、遮断器のアーク電圧により遮断器に流れる電流が歪
まず、維持できる電圧値でよく、実際の系統電圧と比較
し格段に低い値となるため、小容量の設備で実系統回路
での検証と、等価的な遮断器の試験が可能となる。

【００３２】

【発明の効果】以上、請求項１に記載の発明によれば、
投入時の遮断器の極間に定格交流電圧を印加する第１の
工程と、遮断器の投入により遮断器の極間に定格周波数
と高周波の突入電流を供給する第２の工程と、投入され
た遮断器に定格遮断電流を通電する第３の工程と、開極
される遮断器の極間に回復電圧を印加する第４の工程と
で遮断器を試験し、供試された遮断器の投入時に、この
遮断器の極間に適用定格の交流電圧を印加した状態で、
プレアークの発生状況を模擬するとともに、投入時に高
周波の突入電流と商用周波数の電流の合成電流を流し、
その後、この投入状態で供試された遮断器に流れる電流
を遮断した後に、この遮断器の電極間に印加される回復
電圧で再点弧が発生するか否かを検証したので、構成機
器の容量を上げることなく、実負荷回路での検証と等価
的な遮断器の試験方法を得ることができる。

【００３３】また、請求項２に記載の発明によれば、投
入される遮断器の極間に定格交流電圧を印加する第１の
電源と、投入される遮断器の極間に定格周波数と高周波
の突入電流を供給する第２の電源と、投入された遮断器
の極間に定格遮断電流を供給する第３の電源と、開極さ
れる遮断器の極間に回復電圧を印加する第４の電源とで
遮断器の試験装置を構成し、供試された遮断器の投入時
に、この遮断器の極間に適用定格電圧の交流電圧を印加
した状態で、プレアークの発生状況を模擬するととも
に、投入時に高周波の突入電流と商用周波数の電流の合
成電流を流し、その後、この投入状態で供試された遮断
器に流れる電流を遮断した後に、この遮断器の電極間に
印加される回復電圧で再点弧が発生するか否かを検証し
たので、構成機器の容量を上げることなく、実負荷回路
での検証と等価的な遮断器の試験方法を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の遮断器の試験方法及びその装置の一実
施例を示す主回路単線結線図。

【図２】本発明の遮断器の試験方法及びその装置の作用
を示すオシログラフ。

【図３】従来の遮断器の試験方法及びその装置の一例を
示す主回路単線結線図。

【図４】従来の遮断器の試験方法及びその装置の作用を
示すオシログラフ。

【符号の説明】

１…遮断器（供試器）、２，９，14，27…交流電源、
３，10…整流器、４，６，11，16…コンデンサ、５，
７，12…リアクトル、13，15，29…補助遮断器、17…指
令回路、26…ギャップ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入時の遮断器の極間に定格交流電圧を
   印加する第１の工程と、前記遮断器の投入により前記遮
   断器の前記極間に定格周波数と高周波の突入電流を供給
   する第２の工程と、投入された前記遮断器に定格遮断電
   流を通電する第３の工程と、開極される前記遮断器の極
   間に回復電圧を印加する第４の工程とよりなる遮断器の
   試験方法。
2. 【請求項２】 投入される遮断器の極間に定格交流電圧
   を印加する第１の電源と、投入される前記遮断器の極間
   に定格周波数と高周波の突入電流を供給する第２の電源
   と、投入された前記遮断器の極間に定格遮断電流を供給
   する第３の電源と、開極される前記遮断器の極間に回復
   電圧を印加する第４の電源とよりなる遮断器の試験装
   置。