JPH08315666A - 遮断器および遮断装置 - Google Patents

遮断器および遮断装置

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JPH08315666A
JPH08315666A JP7114433A JP11443395A JPH08315666A JP H08315666 A JPH08315666 A JP H08315666A JP 7114433 A JP7114433 A JP 7114433A JP 11443395 A JP11443395 A JP 11443395A JP H08315666 A JPH08315666 A JP H08315666A
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JP
Japan
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current
current limiting
switch
semiconductor switch
circuit breaker
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JP7114433A
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Hiroshi Yamamoto
博 山本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to US08/589,292 priority patent/US5650901A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 送電系統等の変更により事故電流の値が増大
しても、配電系統の需要側の遮断器の遮断容量を上昇さ
せることのない遮断器を得る。 【構成】 配電系統に設けられた非自己消弧型の半導体
スイッチとしてのサイリスタスイッチ１Ｕ、１Ｖ、１Ｗ
と、このサイリスタスイッチに直列接続され、事故電流
を抑制する限流リアクトル６Ｕ、６Ｖ、６Ｗと、サイリ
スタスイッチと限流リアクトルの直列回路に並列接続さ
れた機械的の高速度スイッチ８Ｕ、８Ｖ、８Ｗとを備
え、事故発生時に配電系統を流れる電流を高速度スイッ
チ側から直列回路側へ転流させるように構成する。 【効果】 配電系統の需要側の遮断器の遮断容量を上昇
させることなく、送電系統を変更することが可能となっ
た。また、定常時の通電は機械型の高速度スイッチによ
りおこなうため遮断器の通電損失は従来の機械型遮断器
と同等以下に低減できた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、配電系統に設けられ
る遮断器およびこの遮断器を用いた遮断装置に関し、特
に例えば配電系統の送り出し遮断器等の静止化に用いて
好適な限流機能付遮断器および遮断装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図７は、サイリスタを用いた従来の遮断
器として例えば平成元年電気学会全国大会講演論文集
〔１０〕（電力保護１０−１０６／１０７）に示された
配電線用静止形開閉器を示す回路図である。図におい
て、ＭＣは主回路、Ｕ１、Ｖ１およびＷ１はそれぞれＵ
相、Ｖ相およびＷ相の３相に対応した主回路ＭＣの各入
力端子、Ｕ２、Ｖ２およびＷ２はそれぞれＵ相、Ｖ相お
よびＷ相の３相に対応した主回路ＭＣの各出力端子、１
Ｕ、１Ｖ、１Ｗはそれぞれ相互に逆接続の一対のサイリ
スタからなる非自己消弧型のサイリスタスイッチであ
る。このサイリスタスイッチを構成するサイリスタは一
般に一旦ターンオンすると、それをオフ状態に戻す（タ
ーンオフさせる）には、サイリスタのアノードおよびカ
ソード間に逆電圧を加えるか、順電流を保持電流以下に
してやらなければならないものである。
【０００３】サイリスタスイッチ１Ｕは、一方が真空電
磁接触器２Ｕを介して入力端子Ｕ１に接続され、他方が
出力端子Ｕ２に接続されている。以下同様にサイリスタ
スイッチ１Ｖは、一方が真空電磁接触器２Ｖを介して入
力端子Ｖ１に接続され、他方が出力端子Ｖ２に接続され
ている。サイリスタスイッチ１Ｗは、一方が真空電磁接
触器２Ｗを介して入力端子Ｗ１に接続され、他方が出力
端子Ｗ２に接続されている。
【０００４】３Ｕ、３Ｖおよび３Ｗはそれぞれサイリス
タスイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗに並列に接続され、開
閉器をサージ電圧より保護する酸化亜鉛形避雷器、４
ａ、４ｂはそれぞれ例えばサイリスタスイッチ１Ｕと出
力端子Ｕ２の間およびサイリスタスイッチ１Ｗと出力端
子Ｗ２の間に設けられ、サイリスタスイッチ１Ｕおよび
１Ｗの通電電流を検出する検出手段としての電流検出用
変流器（以下、ＣＴと称する。）、５は主回路ＭＣに対
して低電位にある制御装置であって、この制御装置５は
ＣＴ４ａ、４ｂの検出電流に基づいて真空電磁接触器２
Ｕ、２Ｖおよび２Ｗの開閉と、サイリスタスイッチ１
Ｕ、１Ｖおよび１Ｗのオン、オフを制御する。
【０００５】次に動作について説明する。制御装置５は
サイリスタスイッチ１Ｕおよび１Ｗの通電電流が零であ
ることをＣＴ４ａ、４ｂからの検出電流により確認する
と、真空電磁接触器２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗを閉成し、こ
れらの真空電磁接触器２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗが閉成され
た状態でサイリスタスイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗのゲ
ートにオン信号を供給してオンさせる。しかる後、この
オン信号を停止してサイリスタスイッチ１Ｕ、１Ｖおよ
び１Ｗをオフさせ、再びサイリスタスイッチ１Ｕおよび
１Ｗの通電電流が零であることをＣＴ４ａ、４ｂからの
検出電流により確認すると、、真空電磁接触器２Ｕ、２
Ｖおよび２Ｗを開放させることにより真空電磁接触器の
長寿命化を図るいわゆるインターロックの動作をおこな
う。
【０００６】また、制御装置５は、短絡事故電流（以
下、単に事故電流と称する。）遮断時にはＣＴ４ａ、４
ｂにより事故電流を検出し、１ｍｓｅｃ以内にサイリス
タスイッチのオン信号を停止することにより、事故電流
発生から１サイクル（最大２０ｍｓｅｃ）以内にサイリ
スタスイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗをオフすることによ
り事故電流を遮断する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のサイリスタを用
いた遮断器は以上のように構成されているので、事故電
流が配電系統に１サイクルの間流れることになる。従っ
て、例えば送電系統の変更により系統側の短絡インピー
ダンスが低下すると、事故電流の値が増大し、需要側の
受電点にある遮断器の短絡電流遮断容量を上昇させる必
要があり、この結果需要側の設備変更を余儀なくされ
る。また、定常時の通電はサイリスタスイッチを通して
おこなうため従来の機械型遮断器に比較し通電損失が大
きくなる等の問題点があった。
【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、送電系統等の変更により事故
電流の値が増大しても、配電系統の需要側の遮断器の遮
断容量を上昇させる必要がない遮断器および遮断装置を
得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る遮断器は、配電系統に設けられた非自己消弧型の半導
体スイッチと、この半導体スイッチに直列接続され、事
故電流を抑制する限流要素と、半導体スイッチと限流要
素の直列回路に並列接続された機械型の高速度スイッチ
とを備え、事故発生時に配電系統を流れる電流を高速度
スイッチ側から直列回路側へ転流させるようにしたもの
である。
【００１０】請求項２に係る遮断器は、配電系統に設け
られた非自己消弧型の半導体スイッチと、この半導体ス
イッチに直列接続され、事故電流を抑制する限流要素
と、半導体スイッチと限流要素の直列回路に並列接続さ
れた機械型の高速度スイッチとを単相分備え、事故発生
時に配電系統を流れる電流を高速度スイッチ側から直列
回路側へ転流させるようにしたものである。
【００１１】請求項３に係る遮断器は、配電系統に設け
られた非自己消弧型の半導体スイッチと、この半導体ス
イッチに直列接続され、事故電流を抑制する限流要素
と、半導体スイッチと限流要素の直列回路に並列接続さ
れた機械型の高速度スイッチとを多相分備え、事故発生
時に配電系統を流れる電流を高速度スイッチ側から直列
回路側へ転流させるようにしたものである。
【００１２】請求項４に係る遮断器は、配電系統に設け
られた非自己消弧型の半導体スイッチと、半導体スイッ
チに直列接続され事故電流を抑制する限流要素と、半導
体スイッチと限流要素の直列回路に並列接続された機械
型の高速度スイッチとを３相中の２相に備え、事故発生
時に配電系統を流れる電流を高速度スイッチ側から直列
回路側へ転流させるようにしたものである。
【００１３】請求項５に係る遮断器は、請求項１乃至請
求項４における限流要素が限流リアクトルである。
【００１４】請求項６に係る遮断器は、請求項１乃至請
求項４における限流要素が可飽和リアクトルである。
【００１５】請求項７に係る遮断器は、請求項１乃至請
求項４明における限流要素が限流ヒューズである。
【００１６】請求項８に係る遮断器は、請求項１乃至請
求項４における限流要素が限流抵抗器である。
【００１７】請求項９に係る遮断器は、請求項１乃至請
求項４における半導体スイッチは相互に逆接続された一
対のサイリスタで構成したものである。
【００１８】請求項１０に係る遮断器は、請求項１乃至
請求項４における機械型の高速度スイッチは電磁引外し
機構を有するものである。
【００１９】請求項１１に係る遮断装置は、請求項１乃
至請求項１０のいずれかに記載の遮断器と、配電系統を
流れる電流を検出する手段と、この検出手段の検出出力
に基づいて遮断器に含まれる半導体スイッチ及び高速度
スイッチを制御する制御手段とを備えたものである。
【００２０】
【作用】請求項１に係る遮断器においては、事故発生時
に配電系統を流れる電流を機械型の高速度スイッチ側か
ら非自己消弧型の半導体スイッチと限流要素の直列回路
側へ転流させ、限流要素により事故電流を限流して半導
体スイッチを所定時間後にオフし、事故電流が限流さ
れ、事故発生後実質的に１サイクル以内に遮断される。
【００２１】請求項２に係る遮断器においては、請求項
第１項記載の遮断器を単相分設け、事故発生時配電系統
を流れる電流を機械型の高速度スイッチ側から非自己消
弧型の半導体スイッチと限流要素の直列回路側へ転流さ
せ、限流要素により事故電流を限流して半導体スイッチ
を所定時間後にオフする。これにより、事故電流が限流
され、事故発生後実質的に１サイクル以内に遮断され
る。
【００２２】請求項第３項の発明においては、請求項第
１項記載の遮断器を多相分設け、事故発生時に配電系統
に流れる電流を各相毎に機械型の高速度スイッチ側から
非自己消弧型の半導体スイッチと限流要素の直列回路側
へ転流させ、それぞれの限流要素により事故電流を限流
して半導体スイッチをオフする。これにより、事故電流
が限流され、事故発生後実質的に１サイクル以内に遮断
される。
【００２３】請求項第４項の発明においては、請求項第
１項記載の遮断器を３相中の２相に設け、事故発生時に
配電系統を流れる電流を各相毎に機械型の高速度スイッ
チ側から非自己消弧型の半導体スイッチを限流要素の直
列回路側へ転流させ、それぞれの限流要素により事故電
流を限流して半導体スイッチを所定時間後にオフする。
これにより、事故電流が限流され、事故発生後実質的に
１サイクル以内に遮断される。
【００２４】請求項５に係る遮断器においては、限流要
素として限流リアクトルを用いことにより、事故電流に
対する所望の限流機能を達成する。
【００２５】請求項６に係る遮断器においては、限流要
素として可飽和リアクトルを用いることにより、事故電
流に対する所望の限流機能を達成する。請求項７に係る
遮断器においては、限流要素として限流ヒューズを用い
ることにより、事故電流に対する所望の限流機能に加え
て遮断機能を達成する。
【００２６】請求項８に係る遮断器においては、限流要
素として限流抵抗器を用いることにより、事故電流に対
する所望の限流機能を達成する。
【００２７】請求項９に係る遮断器においては、非自己
消弧型の半導体スイッチとして相互に逆接続された一対
のサイリスタで構成したことにより、確実に事故電流を
遮断する。
【００２８】請求項１０に係る遮断器においては、機械
型の高速度スイッチとして電磁引外し機構を有すること
により、需要側で使用されている遮断器の遮断容量範囲
内で確実に事故電流を遮断すると共に、遮断器のオン時
には定常電流は該高速度スイッチを通流するのでオン時
の発生損失を零にする。
【００２９】請求項１１に係る遮断装置においては、事
故電流を検出手段で検出し、その検出出力に基づいて制
御手段により事故電流を高速度スイッチ側から半導体ス
イッチと限流要素の直列回路側へ転流させ、限流要素に
より事故電流を限流して半導体スイッチを所定時間後に
オフする。これにより、事故電流が限流され、事故発生
後実質的に１サイクル以内に遮断される。
【００３０】
【実施例】
実施例１．以下、この発明の実施例１を図に基づいて説
明する。図１は、この発明の一実施例を示す回路図であ
る。図において、ＭＣ１は主回路、Ｕ１、Ｖ１およびＷ
１はそれぞれＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相に対応した主
回路ＭＣの各入力端子、Ｕ２、Ｖ２およびＷ２はそれぞ
れＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相に対応した主回路ＭＣ１
の各出力端子、１Ｕ、１Ｖ、１Ｗはそれぞれ相互に逆接
続の一対のサイリスタからなる非自己消弧型の半導体ス
イッチとしてのサイリスタスイッチである。このサイリ
スタスイッチを構成するサイリスタは一般に一旦ターン
オンすると、それをオフ状態に戻す（ターンオフさせ
る）には、サイリスタのアノードおよびカソード間に逆
電圧を加えるか、順電流を保持電流以下にしてやらなけ
ればならないものである。
【００３１】サイリスタスイッチ１Ｕは、一方が後述す
る限流リアクトル６Ｕと真空電磁接触器２Ｕを介して入
力端子Ｕ１に接続され、他方が出力端子Ｕ２に接続され
ている。以下同様にサイリスタスイッチ１Ｖは、一方が
後述する限流リアクトル６Ｖと真空電磁接触器２Ｖを介
して入力端子Ｖ１に接続され、他方が出力端子Ｖ２に接
続されている。サイリスタスイッチ１Ｗは、一方が後述
する限流リアクトル６Ｗと真空電磁接触器２Ｗを介して
入力端子Ｗ１に接続され、他方が出力端子Ｗ２に接続さ
れている。
【００３２】６Ｕ、６Ｖおよび６Ｗはそれぞれサイリス
タスイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗに直列に接続された限
流要素としての例えば限流機能を有する空心リアクトル
である限流リアクトル、８Ｕ、８Ｖおよび８Ｗはそれぞ
れ限流リアクトル６Ｕ〜６Ｗとサイリスタスイッチ１Ｕ
〜１Ｗの直列回路に並列接続された高速度スイッチであ
る。この高速度スイッチ８Ｕ、８Ｖおよび８Ｗは電磁反
発型の引外し機構を具備した真空バルブを使用した機械
型の高速度スイッチであり、事故電流を需要側で使用さ
れている遮断器の遮断容量範囲内で遮断するために少な
くとも事故電流を１／８サイクル以内で遮断するが、遮
断容量としては事故電流の１／２以下に低減したもので
ある。
【００３３】３Ｕ、３Ｖおよび３Ｗは開閉器をサージ電
圧より保護する酸化亜鉛形避雷器であって、それぞれサ
イリスタスイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗと限流リアクト
ル６Ｕ〜６Ｗの直列回路に並列に接続されている。４ａ
はサイリスタスイッチ１Ｕおよび高速度スイッチ８Ｕと
出力端子Ｕ２との間に設けられ、サイリスタスイッチ１
Ｕおよび高速度スイッチ８Ｕの通電電流を検出する検出
手段としての第１の電流検出用変流器（以下、ＣＴと称
する。）、４ｂはサイリスタスイッチ１Ｗおよび高速度
スイッチ８Ｗと出力端子Ｗ２との間に設けられ、サイリ
スタスイッチ１Ｗおよび高速度スイッチ８Ｗの通電電流
を検出する検出手段としての第２の電流検出用変流器
（以下、ＣＴと称する。）、
【００３４】７は主回路ＭＣ１に対して低電位にある制
御装置であって、この制御装置はＣＴ４ａ、ＣＴ４ｂの
検出電流に基づいて真空電磁接触器２Ｕ、２Ｖおよび２
Ｗの開閉と、サイリスタスイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗ
と高速度スイッチ８Ｕ、８Ｖおよび８Ｗのオン、オフを
制御する。
【００３５】次に動作について説明する。まず、事故電
流が検出されない状態の通常動作について説明する。制
御装置７は、サイリスタスイッチ１Ｕおよび１Ｗと高速
度スイッチ８Ｕおよび８Ｗの通電電流が零であることを
ＣＴ４ａ、ＣＴ４ｂからの検出電流により確認すると、
真空電磁接触器２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗを閉成し、これら
の真空電磁接触器２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗが閉成された状
態で高速度スイッチ８Ｕ、８Ｖおよび８Ｗをオンする。
高速度スイッチ８Ｕ、８Ｖおよび８ＷのオンをＣＴ４
ａ、ＣＴ４ｂからの検出電流により確認すると、サイリ
スタスイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗのゲートにオン信号
を供給してオンさせるが、この場合、サイリスタスイッ
チ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗ側には限流リアクトル６Ｕ、６
Ｖおよび６Ｗがそれぞれ入っているので、サイリスタス
イッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗがオンしたとしても電流は
実質的にインピーダンスの低い高速度スイッチ８Ｕ、８
Ｖおよび８Ｗ側を流れることになる。
【００３６】また、高速度スイッチ８Ｕ、８Ｖおよび８
Ｗをオフすると同時に該オン信号を停止してサイリスタ
スイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗをオフすることにより、
通電電流が零になったことをＣＴ４ａ、ＣＴ４ｂからの
検出電流により確認すると、真空電磁接触器２Ｕ、２Ｖ
および２Ｗを開放させてインターロックの動作をおこな
う。
【００３７】次に事故電流遮断時の動作について図２を
参照して説明する。制御装置７は、上述のごとく真空電
磁接触器２Ｕ、２Ｖおよび２Ｗが閉成されて高速度スイ
ッチ８Ｕ、８Ｖおよび８Ｗをオンした後、サイリスタス
イッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗのゲートにオン信号が供給
され、高速度スイッチ８Ｕ、８Ｖおよび８Ｗ側にのみ電
流が流れている状態で、図２（Ａ）に示すように過電流
である事故電流がＣＴ４ａ、４ｂで検出されると、需要
側で使用されている遮断器の遮断容量範囲内で高速度ス
イッチ８Ｕ、８Ｖおよび８Ｗを開極すべく図２（Ｂ）に
示すように高速度スイッチ８Ｕ、８Ｖおよび８Ｗの電磁
反発型引外し装置にオフ信号を供給し、高速度スイッチ
８Ｕ、８Ｖおよび８Ｗを遮断して事故電流をサイリスタ
スイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗ側に転流する。
【００３８】すると、サイリスタスイッチ１Ｕ、１Ｖお
よび１Ｗ側を流れる事故電流は、サイリスタスイッチに
それぞれ直列接続されている限流リアクトル６Ｕ、６Ｖ
および６Ｗにより図２（Ｃ）に示すように限流されると
共に高速度スイッチ８Ｕ、８Ｖおよび８Ｗのオフ信号よ
り図２（Ｄ）に示すように所定の時間（高速度スイッチ
の開極に必要な時間）遅れてサイリスタスイッチ１Ｕ、
１Ｖおよび１Ｗのゲートに供給されているオン信号を停
止することによって、限流された事故電流は、図２から
も判かるように事故電流発生後実質的に１サイクル以内
に遮断されることになる。
【００３９】このように、本実施例では事故電流が限流
され、事故発生後実質的に１サイクル以内に遮断される
ので、送電系統の変更により系統側の短絡インピーダン
スが低下しても、事故電流の値が増大せず、需要側の受
電点にある遮断器の短絡電流遮断容量を上昇させる必要
がなくなり、需要側の設備変更を伴うことなく系統変更
を実施できる。また、定常電流を高速度スイッチに通電
して半導体スイッチに通電しないので、通電損失を低減
できる。
【００４０】実施例２．図３はこの発明の実施例２を示
す回路図である。なお、図１と対応する部分には同一符
号を付し、その詳細説明は省略する。図において、ＭＣ
２は主回路、９Ｕ、９Ｖおよび９Ｗはそれぞれサイリス
タスイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗに直列接続された限流
要素としての例えば限流機能を有する可飽和リアクトル
である。その他の構成は図１と同様である。つまり、本
実施例では、図１の限流リアクトル６Ｕ、６Ｖおよび６
Ｗの代わりにそれぞれ可飽和のリアクトル９Ｕ、９Ｖお
よび９Ｗを用いたもので、これらの可飽和リアクトル９
Ｕ、９Ｖおよび９Ｗはサイリスタスイッチ１Ｕ、１Ｖお
よび１Ｗの通電時間のみ不飽和にて事故電流を限流する
ように働く。
【００４１】このように、本実施例でも、上記実施例１
と同様の限流機能が達成できると共に、更に本実施例で
は限流要素として鉄心を有する可飽和リアクトルを用い
ているので、コイル数が少なくなり、それだけ構造が小
さく遮断器の小型化が可能となる。
【００４２】実施例３．図４は、この発明の実施例３を
示す回路図である。なお、図１と対応する部分には同一
符号を付し、その詳細説明は省略する。図において、Ｍ
Ｃ３は主回路、１０Ｕ、１０Ｖおよび１０Ｗはそれぞれ
サイリスタスイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗに直列接続さ
れた限流要素としての例えば限流機能と遮断機能を有す
る限流ヒューズである。その他の構成は図１と同様であ
る。つまり、本実施例では図１の限流リアクトル６Ｕ、
６Ｖおよび６Ｗの代わりにそれぞれ限流ヒューズ１０
Ｕ、１０Ｖおよび１０Ｗを用いたもので、これらの限流
ヒューズ１０Ｕ、１０Ｖおよび１０Ｗは事故電流を限流
すると共に、サイリスタスイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗ
が万一遮断失敗した場合において溶断することにより事
故電流を遮断するように働く。
【００４３】このように、本実施例でも上記実施例１と
同様の限流機能が達成できると共に、更に本実施例では
限流要素として限流ヒューズを用いているので、サイリ
スタスイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗが万一遮断失敗した
場合においても遮断することにより事故電流を溶断する
ことができ、遮断器の信頼性を向上させることができ
る。
【００４４】実施例４．図５はこの発明の実施例４を示
す回路図である。なお、図１と対応する部分には同一符
号を付し、その詳細説明は省略する。図において、ＭＣ
４は主回路、１１Ｕ、１１Ｖおよび１１Ｗはそれぞれサ
イリスタスイッチ１Ｕ、１Ｖおよび１Ｗに直列接続され
た限流要素としての例えば限流機能を有する限流抵抗器
である。その他の構成は図１と同様である。つまり、本
実施例では図１の限流リアクトル６Ｕ、６Ｖおよび６Ｗ
の代わりにそれぞれ限流抵抗器１１Ｕ、１１Ｖおよび１
１Ｗを用いたもので、これらの限流抵抗器１１Ｕ、１１
Ｖおよび１１Ｗは事故電流を限流すると共にコスト的に
も安価である。
【００４５】このように、本実施例でも上記実施例１と
同様の限流機能が達成できると共に、更に本実施例では
限流要素として安価は限流抵抗器を用いているので遮断
器の低廉化を図ることができる。
【００４６】実施例５．図６はこの発明の実施例５を示
す回路図である。なお、図１と対応する部分には同一符
号を付し、その詳細説明は省略する。図において、ＭＣ
５は主回路であって、上記実施例では各構成要素をそれ
ぞれ３相分設けた場合について説明したが、本実施例で
は２相分例えばＵ相とＷ相の分だけ各構成要素を設けた
場合である。すなわち、Ｕ相の入力端子Ｕ１と出力端子
Ｕ２の間にはサイリスタスイッチ１Ｕ、真空電磁接触器
２Ｕ、酸化亜鉛形避雷器３Ｕ、限流リアクトル６Ｕ、高
速度スイッチ８ＵおよびＣＴ４ａを設け、Ｗ相の入力端
子Ｗ１と出力端子Ｗ２の間にはサイリスタスイッチ１
Ｗ、真空電磁接触器２Ｗ、酸化亜鉛形避雷器３Ｗ、限流
リアクトル６Ｗ、高速度スイッチ８ＷおよびＣＴ４ａを
設けているが、Ｖ相の入力端子Ｖ１と出力端子Ｖ２の間
には真空電磁接触器２Ｖのみを設け、その他のサイリス
タスイッチ１Ｖ、真空電磁接触器２Ｖ、酸化亜鉛形避雷
器３Ｖ、限流リアクトル６Ｖ、高速度スイッチ８Ｖは省
略したものである。
【００４７】この場合、サイリスタスイッチ１Ｕ、酸化
亜鉛形避雷器３Ｕ、限流リアクトル６Ｕおよび高速度ス
イッチ８Ｕとサイリスタスイッチ１Ｗ、酸化亜鉛形避雷
器３Ｗ、限流リアクトル６Ｗおよび高速度スイッチ８Ｗ
の電圧定格（電圧責務）は、サイリスタスイッチ１Ｕお
よび高速度スイッチ８Ｕとサイリスタスイッチ１Ｗおよ
び高速度スイッチ８Ｗがオフ時に線間電圧が印加される
ため、上記実施例に比し√３倍となるが、構成は簡単で
コスト的にも安価なものとなる。
【００４８】このように、本実施例でも上記実施例と同
様の限流機能が達成できると共に、更に本実施例では主
回路を構成する構成要素として１相分を省略できるの
で、より遮断器の小型化、低廉化を図ることができる。
【００４９】実施例６．なお、上記各実施例では配電系
統が３相の場合について説明したが、３相以外の多相あ
るいは単相の場合にも同様に適用でき同様の効果を奏す
る。また、機械型の高速度スイッチとして電磁反発引外
し型の真空バルブを使用したものを説明したが、その他
の機械型の高速度スイッチ例えば電磁誘導引外し型の真
空バルブ等を使用してもよい。
【００５０】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば
配電系統に設けられた非自己消己型の半導体スイッチ
と、この半導体スイッチに直列接続され事故電流を抑制
する限流要素と、半導体スイッチと限流要素の直列回路
に並列接続された機械型の高速度スイッチとを備え、事
故発生時に配電系統を流れる電流を高速度スイッチ側か
らサイリスタスイッチと限流要素の直列回路側へ転流さ
せるようにしたので、事故電流が限流され、事故発生後
実質的に１サイクル以内に遮断することができ、送電系
統の変更により系統側の短絡インピーダンスが低下して
も事故電流の値が増大せず需要側の受電点にある遮断器
の短絡電流遮断容量を上昇させる必要がなくなり、需要
側の設備変更を伴うことなく系統変更を実施できる。
【００５１】請求項２の発明によれば、配電系統に設け
られた非自己消弧型の半導体スイッチと、この半導体ス
イッチに直列接続され、事故電流を抑制する限流要素と
半導体スイッチと限流要素の直列回路に並列接続された
高速度スイッチとを単相分備え、事故発生時に配電系統
を流れる電流を高速度スイッチ側から半導体スイッチと
限流要素の直列回路側へ転流させるようにしたので、事
故電流が限流され、事故発生後実質的に１サイクル以内
に遮断することができ、上記と同様の効果が得られる。
【００５２】請求項３の発明によれば、配電系統に設け
られた非自己消弧型の半導体スイッチと、この半導体ス
イッチに直列接続され事故電流を抑制する限流要素と、
半導体スイッチと限流要素の直列回路に並列接続された
機械型の高速度スイッチとを多相分備え、事故発生時に
配電系統を流れる電流を高速度スイッチ側から直列回路
側へ転流させるようにしたので、事故電流が限流され、
事故発生後実質的に１サイクル以内に遮断することがで
き、上記と同様の効果が得られる。
【００５３】請求項４の発明によれば、配電系統に設け
られた非自己消弧型の半導体スイッチと、この半導体ス
イッチに直列接続され事故電流を抑制する限流要素と、
半導体スイッチと限流要素の直列回路に並列接続された
高速度スイッチとを３相中の２相に備え、事故発生時に
配電系統を流れる電流を高速度スイッチ側から直列回路
側へ転流させるようにしたので、事故電流が限流され、
事故発生後実質的に１サイクル以内に遮断することがで
き、上記と同様の効果が得られると共に回路構成が簡単
で小型化、低廉化が図れるという効果がある。
【００５４】請求項５の発明によれば、限流要素が限流
リアクトルであることにより、請求項１〜請求項４の発
明の効果に加えて、事故電流に対する所望の限流機能が
得られるという効果がある。
【００５５】請求項６の発明によれば、限流要素が可飽
和リアクトルであることにより、請求項１〜請求項４の
発明の効果に加えて、事故電流に対する所望の限流機能
が得られると共に、小型化が可能となるという効果があ
る。
【００５６】請求項７の発明によれば、限流要素が限流
ヒューズであることにより、請求項１〜請求項４の発明
の効果に加えて、事故電流に対する所望の限流機能が得
られると共に遮断機能が得られ、信頼性を向上させるこ
とができるという効果がある。
【００５７】請求項８の発明によれば、限流要素が限流
抵抗器であるとしたので、請求項第１項〜第４項の発明
の効果に加えて、事故電流に対する所望の限流機能が得
られると共に、低廉化を図ることができるという効果が
ある。
【００５８】請求項９の発明によれば、半導体スイッチ
は相互に逆接続された一対のサイリスタで構成したこと
により、請求項１〜請求項４の発明の効果に加えて、確
実に事故電流を遮断できるという効果がある。
【００５９】請求項１０の発明によれば、機械型の高速
度スイッチは電磁引外し機構を有することにより、請求
項１〜請求項４の発明の効果に加えて、需要側で使用さ
れている遮断器の遮断容量範囲内で確実に事故電流を遮
断できるという効果がある。
【００６０】請求項１１の発明によれば、請求項１〜請
求項１０のいずれかに記載の遮断器と、配電系統を流れ
る事故電流を検出する検出手段と、この検出手段の検出
出力に基づいて遮断器に含まれる半導体スイッチおよび
高速度スイッチを制御する制御手段とを備えたものであ
るので、事故電流が限流され、事故発生後実質的に１サ
イクル以内に遮断することができ、送電系統の変更の変
更により系統側の短絡インピーダンスが低下しても、事
故電流の値が増大せず、需要側の受電点にある遮断器の
短絡電流遮断容量を上昇させる必要がなくなり、需要側
の設備変更を伴うことなく系統変更を実施でき、また、
装置の汎用性を拡大できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施例１を示す回路図である。
【図２】 この発明の実施例１の動作説明図である。
【図３】 この発明の実施例２を示す回路図である。
【図４】 この発明の実施例３を示す回路図である。
【図５】 この発明の実施例４を示す回路図である。
【図６】 この発明の実施例５を示す回路図である。
【図７】 従来の遮断器を示す回路図である。
【符号の説明】
１Ｕ〜１Ｗ サイリスタスイッチ ２Ｕ〜２Ｗ
真空電磁接触器 ３Ｕ〜３Ｗ 酸化亜鉛形避雷器 ４ａ，４ｂ
電流検出用変流器 ６Ｕ〜６Ｗ 限流リアクトル ７
制御装置 ８Ｕ〜８Ｗ 高速度スイッチ ９Ｕ〜９Ｗ
可飽和リアクトル １０Ｕ〜１０Ｗ 限流ヒューズ １１Ｕ〜１０
Ｗ 限流抵抗器

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 配電系統に設けられた非自己消弧型の半
    導体スイッチと、この半導体スイッチに直列接続され、
    事故電流を抑制する限流要素と、上記半導体スイッチと
    上記限流要素の直列回路に並列接続された機械型の高速
    度スイッチとを備え、事故発生時に上記配電系統を流れ
    る電流を上記高速度スイッチ側から上記直列回路側へ転
    流するようにしたことを特徴とする遮断器。
  2. 【請求項２】 配電系統に設けられた非自己消弧型の半
    導体スイッチと、この半導体スイッチに直列接続され、
    事故電流を抑制する限流要素と、上記半導体スイッチと
    上記限流要素の直列回路に並列接続された機械型の高速
    度スイッチとを単相分備え、事故発生時に上記配電系統
    を流れる電流を上記高速度スイッチ側から上記直列回路
    側へ転流するようにしたことを特徴とする遮断器。
  3. 【請求項３】 配電系統に設けられた非自己消弧型の半
    導体スイッチと、この半導体スイッチに直列接続され、
    事故電流を抑制する限流要素と、上記半導体スイッチと
    上記限流要素の直列回路に並列接続された機械型の高速
    度スイッチとを多相分備え、事故発生時に上記配電系統
    を流れる電流を上記高速度スイッチ側から上記直列回路
    側へ転流するようにしたことを特徴とする遮断器。
  4. 【請求項４】 配電系統に設けられた非自己消弧型の半
    導体スイッチと、この半導体スイッチに直列接続され、
    事故電流を抑制する限流要素と、上記半導体スイッチと
    上記限流要素の直列回路に並列接続された機械型の高速
    度スイッチとを３相中の２相に備え、事故発生時に上記
    配電系統を流れる電流を上記高速度スイッチ側から上記
    直列回路側へ転流するようにしたことを特徴とする遮断
    器。
  5. 【請求項５】 限流要素は、限流リアクトルであること
    を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の
    遮断器。
  6. 【請求項６】 限流要素は、可飽和リアクトルであるこ
    とを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
    の遮断器。
  7. 【請求項７】 限流要素は、限流ヒューズであることを
    特徴とする請求項１項乃至請求項４のいずれかに記載の
    遮断器。
  8. 【請求項８】 限流要素は、限流抵抗器であることを特
    徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の遮断
    器。
  9. 【請求項９】 半導体スイッチは、相互に逆接続された
    一対のサイリスタで構成されていることを特徴とする請
    求項１乃至請求項４のいずれかに記載の遮断器。
  10. 【請求項１０】 機械型の高速度スイッチは、電磁引外
    し機構を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４
    のいずれかに記載の遮断器。
  11. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項１０のいずれかに
    記載の遮断器と、配電系統を流れる電流を検出する検出
    手段と、この検出手段の検出出力に基づいて上記遮断器
    に含まれる半導体スイッチ及び高速度スイッチを制御す
    る制御手段とを備えたことを特徴とする遮断装置。
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